水电解制氢装置工业、商业和住宅应用技术标准(DB1307-T405-2023).pdf

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1、ICS 27.180CCS F 19张家口市地方标准DB1307水电解制氢装置工业、商业和住宅应用技术标准（ISO 22734:2019,Hydrogen generators using water electrolysis-Industrial,commercial,and residential applications,NEQ）张家口市市场监督管理局发布DB1307/T 40520232023-02-03 发布2023-08-03 实施DB1307/T 4052023I目次前言.1 范围.12 规范性引用文件.13 术语和定义.24 技术要求.44.1 通用要求.44.2 工作条件.4

2、4.3 风险管理.54.4 机械设备.54.5 电气设备、接线和通风.84.6 控制系统.104.7 离子传输介质.124.8 维修人员的防护.125 试验方法.135.1 概述.135.2 型式（质量）试验.135.3 例行试验.176 标志和标签.176.1 一般要求.176.2 制氢装置标志.186.3 组件的标志.186.4 警告标志.187 产品随机文件.187.1 概述.187.2 制氢装置安装.197.3 制氢装置操作.207.4 制氢装置维护.20DB1307/T 4052023II前言本文件按照 GB/T 1.12020标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则

3、的规定起草。本文件参考 ISO 22734：2019水电解氢气发生器 工业、商业和住宅应用起草，一致性程度为非等效。本文件由张家口市发展和改革委员会提出并归口。本文件起草单位：张家口市氢能与可再生能源研究院、北京京能科技有限公司、天津市大陆制氢设备有限公司、中船（邯郸）派瑞氢能科技有限公司、苏州竞立制氢设备有限公司、北京航宇氢元高科有限公司、山东赛克赛斯氢能源有限公司、北京环宇京辉京城气体科技有限公司、国创河北氢能产业创新中心有限公司、中国工业气体工业协会等单位。本文件主要起草人：许卫、张成斌、张碧航、周振芳、李俊荣、丁孝涛、闫东雷、丁理峰、李刚、邹宜军、刘玉龙、王艳艳、王晓清、孟晓敏、孟庆林

4、。DB1307/T 40520231水电解制氢装置 工业、商业和住宅应用技术标准1 范围本文件规定了水电解制氢装置（以下简称制氢装置）的应用范围、技术要求、试验方法和安全要求等内容。本文件适用于碱性制氢装置和质子交换膜（PEM）制氢装置。本文件适用于工业用和商业用，以及在车棚、车库和住宅中类似区域的室内外用制氢装置。2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 3215 石油、石化和天然气工业用离心泵GB 3836（所有部分）爆炸

5、性环境GB/T 3836（所有部分）爆炸性环境GB/T 4208 外壳防护等级（IP 代码）GB 4706.1-2005 家用和类似用途电器的安全 第 1 部分：通用要求GB 4706.27家用和类似用途电器的安全第 2 部分：风扇的特殊要求GB 4793.1-2007 测量、控制和实验室用电气设备的安全要求 第 1 部分：通用要求GB 4943.1-2011 信息技术设备 安全 第 1 部分：通用要求GB/T 5226.1-2019 机械电气安全 机械电气设备 第 1 部分：通用技术条件GB/T 12265 机械安全 防止人体部位挤压的最小间距GB 12358 作业场所环境气体检测报警仪 通

6、用技术要求GB/T 13140.3 家用和类似用途低压电路用的连接器件 第 2 部分：作为独立单元的带无螺纹型夹紧件的连接器件的特殊要求GB/T 14048.1 低压开关设备和控制设备 第 1 部分：总则GB/T 14536.1-2008 家用和类似用途电自动控制器 第 1 部分：通用要求GB/T 16754 机械安全 急停功能 设计原则GB/T 16895.5 低压电气装置 第 4-43 部分：安全防护 过电流保护GB/T 16895.21 低压电气装置 第 4-41 部分：安全防护 电击防护GB/T 17464 连接器件 电气铜导线 螺纹型和无螺纹型夹紧件的安全要求 适用于 0.2 mm2

7、以上至 35mm2（包括）导线的夹紧件的通用要求和特殊要求GB/T 18272.7 工业过程测量和控制 系统评估中系统特性的评定 第 7 部分：系统安全性评估GB/T 18717.1 用于机械安全的人类工效学设计 第 1 部分：全身进入机械的开口尺寸确定原则GB/T 18717.2 用于机械安全的人类工效学设计 第 2 部分：人体局部进入机械的开口尺寸确定原则GB/T 18940 封闭管道中气体流量的测量 涡轮流量计DB1307/T 40520232GB/T 19074 工业通风机 通风机的机械安全装置 护罩GB/T 19774 水电解制氢系统技术要求GB/T 19840 回转容积泵 技术要求

8、GB/T 20636 连接器件 电气铜导线 螺纹型和非螺纹型夹紧件的安全要求 适用于 35 mm2以上至 300mm2导线的特殊要求GB/T 20727 封闭管道中流体流量的测量 热式质量流量计GB/T 20728 封闭管道中流体流量的测量 科里奥利流量计的选型、安装和使用指南GB/T 21109.1 过程工业领域安全仪表系统的功能安全 第 1 部分：框架、定义、系统、硬件和软件要求GB/T 23821 机械安全 防止上下肢触及危险区的安全距离GB/T 26443 安全色和安全标志 安全标志的分类、性能和耐久性GB/T 27921-2011 风险管理 风险评估技术GB 32311 水电解制氢系

9、统能效限定值及能效等级GB/T 37562 压力型水电解制氢系统技术条件GB/T 37563 压力型水电解制氢系统安全要求GB 50058 爆炸危险环境电力装置设计规范GB 50177 氢气站设计规范3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1标准状况气体在温度为 0、压力为 101.325 kPa 条件下的状态。3.2吹扫足够体积的吹扫气通过外壳及其通风管道的过程，在设备供电前，使任何可燃性气体环境浓度远低于燃烧下限。3.3吹扫气用于维持保护性正压或用于稀释可燃性气体或蒸气浓度远低于燃烧下限的气体。3.4电解小室组成水电解槽的基本单元，每个电解小室由阳极、阴极和隔膜等组成。3.5风险评估

10、包括风险识别、风险分析和风险评价的全过程。DB1307/T 405202333.6富氧环境空气中氧的体积分数大于 23.5%的环境。3.7隔膜电解小室中分隔氢气、氧气，但允许离子传输的组件。3.8工业用制氢装置由有资质和经验的专业人员在生产设施中使用。3.9机械通风通过机械装置将室内、外壳内的空气替换为新鲜空气，以防止出现或消除危险浓度的氢气。3.10离子传输介质电解小室中传输离子的介质。3.11嵌入式制氢装置预期安装在机柜内、墙壁上准备好的凹座或类似位置的制氢装置。3.12商业用制氢装置由专业人员或非专业人员在非生产型商业设施如商店、旅馆、写字楼、教育机构、仓库以及其他非住宅地点使用。3.1

11、3外壳容纳和支撑结构，用来保护制氢装置免受特殊环境和气候条件影响，并且防止人员和牲畜意外接触制氢装置的危险部分。3.14危险状态可以负面影响制氢装置运行安全的状态。注：危险状态的例子包括富氧环境、氢气浓度高于燃烧下限、爆炸危险区域内的点燃源、压力过高、温度过高等。3.15稀释连续以一定速率供给吹扫气，使外壳内的可燃性物质的浓度在任何潜在点燃源附近保持在爆炸（燃烧）极限之外。DB1307/T 405202343.16稀释区域在释放源附近，可燃性物质浓度未被稀释到低于燃烧下限的区域。注：用惰性气体稀释氧气可能造成可燃性气体或蒸气浓度高于燃烧上限。3.17自然通风用完全通过自然气流产生的新鲜空气替换

12、室内、外壳内的空气，以防止出现或消除危险浓度的氢气。3.18最高工作压力当制氢装置在其设计和控制参数（包括预期的瞬态）内运行时，承压部件可能达到的最高压力。3.19最高允许工作压力在指定的相应温度下，容器或系统所允许承受的最大压力。4 技术要求4.1 通用要求4.1.1 依据氢气使用目的和要求，制氢装置包括水电解槽、气液处理单元、直流电源、自动控制系统以及氢气/氧气纯化干燥单元、原料水制备单元、碱液制备单元、气体检测仪器等。制氢装置的单元设备应符合 GB/T 19774、GB/T 37562 的有关规定。4.1.2 制氢装置可采用固定式、移动式或便携式。4.1.3 制氢装置及其辅助设施根据工业

13、、商业和住宅应用的需要，宜设置在其应用区域/场所的建筑物/构筑物内或室外布置，应符合 GB 50177 的有关规定。4.1.4 制氢装置的供电宜采用可再生能源电力（光伏发电、风电、水电等），其能效应符合 GB 32311 的有关规定。4.1.5 制氢装置的设计、制造、安装应符合 GB/T 19774、GB/T 37562、GB/T 37563 和本文件等的要求。4.2 工作条件4.2.1 制氢装置的使用区域应通风良好，环境温度宜为 5 45。4.2.2 制氢装置所处场所爆炸危险区域的等级范围划分，应符合 GB 50177、GB 50058 和 GB 3836 等的有关规定。4.2.3 制氢装置

14、供电系统的输入电压等级应根据应用场地供电状况确定。4.2.4 水电解用原料水的品质应符合下列要求。4.2.4.1 碱性水电解槽的原料水品质应符合表 1 规定。表 1 碱性水电解槽原料水水质名 称单 位指 标电导率（25）mS/m1铁离子含量mg/L1.0氯离子含量mg/L2.0悬浮物mg/L1.0DB1307/T 405202354.2.4.2 PEM 水电解槽的原料水品质至少应符合表 2 规定。表 2 PEM 水电解槽原料水水质名 称单 位指 标电导率（25）mS/m0.10可氧化物质含量（以 O 计）mg/L0.08吸光度（254 nm，1 cm 光程）0.01蒸发残渣（105 2）mg/

15、L1.0可溶性硅（以 SiO2计）mg/L0.024.2.5 使用的吹扫气宜为纯度大于 99%的氮气。4.2.6 氧气可根据需要回收利用或直接排放至室内或室外。4.2.6.1 氧气排放到室内或室外时，应规定氧气直接排放到外壳外部还是外壳内部。氧气排放口应符合4.4.7 的防护等级要求。4.2.6.2 氧气排放到室外时，氧气应从壳体接管排出至室外而不会造成危险状态。4.2.6.3 氧气排放到外壳内或室内时，为防止外壳内部形成危险的富氧环境，在排入外壳内的氧气离开壳体前，其应被通风气流稀释至在空气中的体积分数小于 23.5%。4.2.6.4 对于将氧气排入外壳内或室内的制氢装置，为防止房间内氧气在

16、空气中的体积分数超过 23.5%，应按 7.2.3 的要求在安装说明中给出房间通风要求，并应按 6.4 的要求张贴存在氧气的警告标志。4.2.6.5 外壳排风的设计应稀释氧气浓度，确保由外壳排放到周围环境中的任何气流都不会造成危险状态。如果采用机械通风降低氧气浓度，则应设置检测排风不足并引发停车的装置。4.2.7 制氢装置的产品氢气由规定的氢气管道和连接装置送出。4.2.7.1 开车、停车和维修时，氢气应通过氢气排放管道和阀门附件直接排至室外，且不得造成危险状态。氢气排放口应符合 4.4.7 的防护等级要求。4.2.7.2 氢气排放到室外的管线设置应符合 GB 50177 的规定。4.2.7.

17、3 为防止房间内氢气在空气中的体积分数大于 1%，应按 7.2.3 的要求在安装说明中给出房间通风要求，并应按 6.4 的要求张贴存在氢气的警告标志。4.3 风险管理4.3.1 应采用 GB/T 27921-2011 中附录 B 等规定的一种或几种结构化技术对制氢装置的设计进行风险评估。4.3.2 风险评估宜是定量的或半定量的。缓解措施至少应处理引发危险或风险的单一故障。风险评估应表明，缓解措施适于使每种风险场景的概率和/或影响实现预期的降低，并将制氢装置的风险控制在可接受水平。注 1：个别缓解措施有可能相互作用，从而影响分析的多个方面的概率和/或效果。例如，使用外壳会降低着火的概率，但可能会

18、增加爆燃的后果。注 2：用户/操作人员有可能基于制氢装置的特定位置做最终风险评估。4.3.3 制氢装置的设计和制造应确保在运行过程中发生氢气泄漏时，可防止、最小化、检测和/或控制可燃性环境的形成。4.4 机械设备4.4.1 一般要求DB1307/T 405202364.4.1.1 制氢装置的所有部件和材料应：a)在预期使用期间，适合于所承受的温度和压力；b)在预期使用期间，耐受所暴露于的反应、过程和其他状况；c)适合其预定用途，并根据制造商的说明在其额定值范围内使用。4.4.1.2 制氢装置应符合 GB/T 5226.1 或 GB 4793.1 中适用的机械强度要求。4.4.2 一般材料要求4

19、.4.2.1 制氢装置使用的材料应适合其用途。4.4.2.2 制氢装置所有直接接触水分、离子传输介质、氢气或氧气工艺气流的内、外部件的材料，应在额定使用寿命期间具备下列属性：a)当暴露于第 4 章规定的工作条件时，保持机械稳定性；b)抵御所容纳流体的化学和物理作用；c)与共用的其他材料相容，以排除协同和不良效应。4.4.2.3 运行过程中可能接触氧气的材料的自燃温度，在最高工作压力的纯氧气氛中，应比可接触到的最高温度高出至少 50。4.4.2.4 所有接触氧气的容器和管道均应进行脱脂处理。4.4.3 外壳要求4.4.3.1 最低强度制氢装置的支撑机构和外壳应具有足够的强度、刚性、抗腐蚀性和其他

20、物理特性来支撑和保护所有组件和管道，并应耐受在运输、安装和运行过程中的机械应力和冲击。电气外壳应符合 GB/T 5226.1 的要求。4.4.3.2 外壳的环境耐受性应根据按 GB/T 4208 规定分类的、预期的安装环境设计和试验制氢装置外壳。4.4.3.3 防火性能外壳防火应符合 GB 4793.1-2007 中第 9 章的有关要求。4.4.3.4 绝热材料制氢装置外壳的绝热材料应通过机械或粘结方式保持在原位，并且防止预期负荷和维修操作带来的位移或毁坏。4.4.3.5 罩板a)罩板应按 GB/T 18717.1 和 GB/T 18717.2 的有关要求进行设计。b)如果处在爆炸危险区域，罩

21、板、盖子和门应按 GB/T 3836.1 的要求进行设计，在其打开或关闭时不会产生火花。c)允许维修人员进入的外壳应具有向外开的检修门。如果装有门闩，它应安装在内侧，且无需钥匙或特殊工具操作。4.4.3.6 通风口通风口的设计应使其在正常使用时，将阻塞的可能性降至最低。4.4.3.7 防止静电累积DB1307/T 40520237外壳上应安装与地相连接的端子以防止静电累积。4.4.4 承压件4.4.4.1 一般要求所有承压件的额定压力应等于或大于制氢装置规定的承压系统的最高允许工作压力。泄压装置或压力安全系统应防止承压件超压。泄压装置或压力安全系统的压力设定点不应超过系统的最高允许工作压力并应

22、高于系统的最高工作压力。4.4.4.2 压力容器及气瓶装置中压力容器的材料、设计、制造、安装、改造、修理、使用、检查和安全附件及仪表应当符合TSG 21、TSG R0005 的要求。装置中气瓶的材料、设计、制造、附件、充装使用、定期检验应当符合 TSG23 的要求。4.4.4.3 电解槽a)电解槽的设计应能承受 5.2.4.4 中规定的压力试验而不发生破裂或永久变形。b)在进行 5.2.4.4 b）的压力试验时，电解槽应无破裂、永久变形或其他物理性损坏。c)在正常或异常运行期间，如果电解槽的氢侧和氧侧可能存在压力差，制造商应规定最高允许差压。应按 4.3 和 4.6 要求的风险评估，确定是否监

23、测氢氧侧压力差以及制氢装置的停车条件。验证试验方法见 5.2.4.4 c)。d)电解槽应按 5.2.5 进行泄漏试验，无泄漏为合格。4.4.4.4 管道和管件a)聚合物或弹性体管道和接头应适用于可燃性流体工况。b)管道内表面应完全清理去除大于 10 m 的颗粒，并且管口应清理去除堵塞物和毛刺。c)氧气管道应按标准进行脱脂处理。d)输送干燥氢气或氧气的管道系统应由具有足够电导率的管道构成，以防止静电积聚；或应设置收集和排除非导电管道累积的静电到大地的装置；或应限制气流速度在产生静电荷累积的值以下。4.4.4.5 泄压装置或压力安全系统a)应采用一个或多个泄压装置或压力安全系统防止各带压系统或设备

24、超压。b)泄压装置应与可能超压设备直接相连。在泄压装置和被保护设备之间不得设置自动或手动隔离阀门。c)氢气和氧气泄压装置应排放到室外。4.4.4.6 压力调节器a)压力调节器应适合于所接触流体的压力和温度条件。b)压力调节器应为非排放型；或应按 7.2 的要求，采取确保压力调节器排放到安全场所的措施。4.4.4.7 关闭阀a)在停车、测试、维护期间，或在紧急状态下，应为需要控制或截断过程流体流动的所有设备和系统设置关闭阀。b)关闭阀应适合于所接触流体的压力和温度条件。c)安装在关闭阀上的执行机构应能承受阀体传递的热量。DB1307/T 405202384.4.5 风扇和通风机风扇和通风机应遵守

25、 GB 4706.27、GB/T 19074 的规定，其电气要求应符合 GB/T 5226.1 的规定。风扇和通风机的类型应适合其应用。4.4.6 泵a)若适用，泵应遵守 GB/T 3215、GB/T 19840 的规定。b)当在有爆炸危险区域使用时，如果在泵的电机和泵头之间设有连接带（皮带传动），其应采用防静电材料制作。4.4.7 环境耐受性4.4.7.1 设有外壳的制氢装置应适合按 GB/T 4208 分类的、预期的安装环境。4.4.7.2 如果存在固体异物和/或水进入危险，制氢装置的防护等级至少应：a)符合 GB/T 4208 规定的 IP22 要求，适用于室内、工业用途；b)符合 GB

26、/T 4208 规定的 IP34 要求，适用于室内、住宅用途；c)符合 GB/T 4208 规定的 IP44 要求，适用于室外用途。4.4.7.3 如果在氢气和氧气排放口存在固体异物和/或水进入危险，则排放口的防护等级应符合 GB/T4208 规定的 IP22 要求。4.4.8 设备的温度限值和耐热设备的温度限值和耐热应符合 GB 4793.1-2007 中第 10 章的要求。4.5 电气设备、接线和通风4.5.1 防火和防爆要求4.5.1.1 一般要求制氢装置应防止正常运行中意外释放氢气，并应通过 5.2.5 或 5.3.4 中的适用试验确定是否合格。4.5.1.2 制氢装置爆炸危险区域划分

27、制氢装置外壳应按 GB 3836.14 的要求进行爆炸危险场所分类。并应按 GB 3836.14、GB 50177 的要求确定制氢装置周围爆炸危险区域的等级和范围。4.5.1.3 爆炸危险区域内设备的防爆要求a)爆炸危险区域内设备应符合 GB/T 3836.1 和与所用防爆型式相关的 GB 3836 和 GB/T 3836 的适当部分的要求。b)当设备预期不在 GB 3836 和 GB/T 3836 范围覆盖的条件下运行（例如富氧环境），则应进行相关特定使用条件的附加测试。注：当使用隔爆外壳“d”（GB/T 3836.2）和本质安全型“i”（GB/T 3836.4）防爆型式时，这尤为重要。4.

28、5.1.4 防止可燃混合物积聚的防护方法可以通过被动或主动手段来提供防护，以确保制氢装置外壳内（稀释区域除外）氢气在空气中的体积分数低于 1。被动方法包括，但不限于：a)使用管口和类似的流量限制方法，将最大释放速率限制在可预测值；b)使用永久紧固和安装的接头，将最大释放速率限制在可预测值；DB1307/T 40520239c)自然通风。主动的方法包括，但不限于：d)比较氢气流量或与控制设置相关的压力测量值，以触发保护措施，例如在检测到超出规定的状况时，对不适用于该危险场所的电气设备断电和启动通风设备；e)基于制造商确定的泄入外壳的最大预期氢气泄漏速率，持续通风以维持外壳内（稀释区域除外）的氢气

29、浓度低于 1体积分数；f)符合 4.5.1.8 要求的氢气检测系统在检出氢气小于 1%的适当体积分数时，开启通风设备。4.5.1.5 通风a)当按 4.5.1.4 的要求使用通风保护方法时，应规定通风系统所需的最小通风速率。b)通风失效应导致产气停止。4.5.1.6 启动吹扫a)按 4.5.1.4 的要求依靠通风防止可燃混合物积聚的制氢装置外壳，在不适用于该危险场所的任何部件通电前，应使用稀释所需的最大通风速率充分置换吹扫。b)所有应在吹扫前通电的设备或完成吹扫所需的设备，应适用于该危险场所。4.5.1.7 相邻隔室的通风如果通风的电气或机械隔室与氢气发生室相邻，除非该隔室内的设备适用于该危险

30、场所，否则它们相对于氢气发生室应处于正压状态，并符合 4.4.3.3 的有关要求。4.5.1.8 氢气检测系统a)根据 4.3 风险评估，当需要氢气检测器保证安全时，其应符合 GB 12358 的规定。b)氢气检测器应安装在氢气易泄漏和积聚处。4.5.1.9 通风系统测试应按 5.2.10 的规定验证通风系统。4.5.2 电气设备4.5.2.1 一般要求a)电气安全应确保在运行和例行维护期间，免受电击、火灾和烧伤的影响。b)应视情况，按 GB/T 5226.1 或 GB 4793.1 的有关要求设计和制造制氢装置。c)电气间隙、爬电距离以及电路的固体绝缘层厚度，应符合 GB/T 14536.1

31、-2008 中第 20 章的有关要求。d)接线方法应符合 GB/T 5226.1 的有关要求。4.5.2.2 接地和联结a)设备的联结和接地应符合 GB/T 5226.1 的有关要求，但以下情况除外：通过限制杂散电流，应与大地绝缘从而确保工艺流程安全和可靠运行的部件，如电解小室的金属外壳和部件，应按照 GB/T 5226.1 的要求进行保护以防触电。b)接触电流和保护导体电流应符合 GB 4793.1 或 GB 4943.1-2011 中 5.1.1 的要求。4.5.2.3 过流保护DB1307/T 405202310a)应按 GB/T 16895.5 或相当的标准的规定，采用断路器、过载继电

32、器和/或熔断器，给每个电气设备和装置提供过载和过流保护。b)在正常启动和运行条件下，过流保护应不易受到干扰。4.5.2.4 电加热器电加热器应符合 GB/T 5226.1 的有关规定。加热器外壳的两端应采用密封连接。在加热器线圈和外壳之间应使用合适的绝缘材料，其绝缘电阻应满足相关规定。4.5.2.5 软线固定装置和导线拉脱在适用的情况下，电源软线固定装置可承受的拉力和扭矩应符合 GB 4793.1-2007 中 6.10.2 的要求；导线连接器件的拉脱要求应符合 GB/T 14048.1、GB/T 13140.3、GB/T 17464 或 GB/T 20636 的规定。4.5.2.6 外接导线

33、端子外接导线端子应符合 GB 4793.1-2007 中 6.6.2 的要求。4.6 控制系统4.6.1 概述4.6.1.1 制氢装置应配备控制系统，以实现安全可靠运行，并避免危险状态发生。4.6.1.2 根据 4.3 风险评估，应识别分析可能降低系统性能和/或安全性的失效和故障。安全分析应为设置 4.6.2 所述的安全控制电路功能所需的保护参数提供依据。应在安全分析中考虑用于检测和执行控制的仪表的响应时间和精度。4.6.1.3 适用时，应考虑下列故障和情况：a)电解槽电压高于规定的最高电压；b)电解槽电压低于规定的最低电压；c)电解槽电压超过规定的电解槽不均衡电压；d)电解槽温度高于规定的最

34、高温度；e)电解槽电流高于规定的最大电流；f)电解小室差压高于规定的最大差压；g)电解小室差压低于规定的最小差压；h)电解液液位高于规定的最高液位；i)电解液液位低于规定的最低液位；j)电解液流量低于规定的最低流量；k)氢气在空气中的体积分数超过 4.5.1.4 或 4.6.1 中规定的限值；l)氢气在氧气中的体积分数超过 4.6.1 中规定的限值；m)氧气在氢气中的体积分数超过 4.6.1 中规定的限值；n)压力不符合规定的工作压力范围；o)氧侧压力高于规定的最高压力；p)失去 4.5.1 规定的保护性通风；q)环境或过程温度高于规定的最高温度；r)环境或过程温度低于规定的最低温度；s)危险

35、液体泄漏；t)原料水纯度低于规定的最低水平；u)泄压装置动作；v)限位开关失效；DB1307/T 405202311w)关闭阀上的限位开关检测到阀门失效；x)紧急停车。4.6.1.4 制氢装置的设计应确保安全控制电路部件的单一故障不会级联至危险状态。如 GB/T 5226.1 所述，防止级联失效的措施包括但不限于：a)机械中的保护装置（例如联锁防护装置、脱扣装置）；b)电气回路的联锁保护；c)使用成熟的技术和元件；d)提供部分或全部的冗余或多样性；e)进行功能试验。4.6.1.5 风险评估应判断是否存在空气中氢气、氧气中氢气或氢气中氧气等可燃气体混合物的危险，是否需要检测和需要按 4.6.5

36、紧急停车。应在按体积分数，氢气在空气中超过其燃烧下限的 50，氧气中氢气超过其燃烧下限的 50，或氢气中氧气超过其燃烧下限的 50时，触发紧急停车。应在风险评估中考虑气体混合物检测控制的响应时间和精度。4.6.2 安全控制电路4.6.2.1 如果风险评估要求对异常状态（故障）做出响应，则应根据 4.3 的要求，对制氢装置的每个安全关键部件的潜在失效模式和漂移值进行风险评估。4.6.2.2 根据风险评估结果，确定为关键功能部件的电气部件应配备有安全控制电路。安全控制电路的设计应符合 GB/T 18272.7 和 GB/T 21109.1 的有关要求。4.6.2.3 安全控制电路的设计应确保关键功

37、能部件发生故障后，制氢装置进入如下安全状态：a)安全控制应动作，在其控制下安全中断预定功能；b)若安全，控制系统可允许完成一个运行周期，但不应启动或应锁定随后的周期。4.6.3 失效时的控制功能如果发生控制电路逻辑故障，或控制电路失效或损坏：a)制氢装置不应意外启动；b)如已发出停车命令，则不应阻止制氢装置停车；c)应可以自动或手动停止运动部件；d)保护性安全装置应保持完全有效。4.6.4 开车4.6.4.1 制氢装置应具有仅当制造商安全分析中规定的所有安全措施到位且功能正常时，才触发制氢装置运行的启动控制。应提供适当的联锁以实现正确的顺序开车。4.6.4.2 制氢装置只能通过启动控制开车。在

38、自动周期的正常序列中，从待机模式重新开车，则不需要启动控制。4.6.5 紧急停车4.6.5.1 制氢装置应具有紧急停车功能，立即给发生危险的系统断电。4.6.5.2 如果设置了紧急停车安全控制电路，其设计应符合 GB/T 5226.1 的要求。4.6.5.3 紧急停车按钮的设计应符合 GB/T 16754 的要求。紧急停车按钮应被清楚地标出，并且易于接近。4.6.5.4 制氢装置可配备与可选的远程紧急停车装置连接的器件。4.6.6 停车DB1307/T 4052023124.6.6.1 制氢装置应具有与紧急停车功能分开的停车功能，触发制氢装置的受控停止。4.6.6.2 根据安全分析和制氢装置功

39、能要求，制氢装置可立即停车，或处于指定系统通电的受控状态。4.6.7 报警4.6.7.1 设置的报警（声音、视觉等）应是无歧义和易发现的，并不应将作业人员吸引至危险位置。4.6.7.2 报警信号应包含足够信息，以便维修人员进行故障诊断。4.6.8 吹扫气量当吹扫气由压缩气体容器提供时，应有剩余供气的明显指示。若剩余气量不足以进行规定的吹扫时，制氢装置不得开车或应停车。4.6.9 复位4.6.9.1 复位是将制氢装置从故障状态恢复到准备开车状态。4.6.9.2 仅当安全分析中规定的所有保护措施到位且功能正常时，才应有可能复位。制氢装置的复位不应触发危险状态。4.6.10 暂停安全防护如有必要暂停

40、安全防护（例如进行维护时），则应配备能锁定在期望模式的模式选择器件或装置，以防止意外操作。4.7 离子传输介质4.7.1 电解质在规定的工作寿命或维修间隔内，电解质应：a)在整个运行条件范围内，保持化学稳定；b)不会引发共用的另一种材料的不良属性，以致具有在两种材料单独使用时不具有的协同和不良效应；c)不会催化或促进化学或电化学的任何形式寄生副反应，以致污染产品氢气或氧气；d)具有足够的离子电导率。4.7.2 隔膜同时产生氢气和氧气的水电解槽应装有隔膜，以分隔产品氢气和氧气。隔膜应：a）在整个运行条件范围内，保持化学稳定；b）从天然纤维、合成聚合物、陶瓷或以上的组合中选取，且不应包含石棉；c）

41、具有足够的离子电导率，以使制氢装置安全运行；d）具有足够的电阻率，以使制氢装置安全运行；e）具有足够的机械强度，以满足装配后小室阴阳极之间的设计差压；f）电解过程中不会溶出有害杂质；g）在含水运行条件下，具有足够低的氢气和氧气跨膜渗透性，以避免产生可燃性气体混合物。4.8 维修人员的防护4.8.1 制氢装置外壳的内外部及内部组件的设计应符合 GB/T 23821、GB/T 12265 等的相关规定。4.8.2 应防止未经授权人员接近任何带电部分。制氢装置内暴露的带电部分的入口，应有禁止不合格人员进入的警告标志。4.8.3 应提供防护，以保护维修人员免受暴露的带电部分的接触电击和任何转动装置的伤

42、害。DB1307/T 4052023135 试验方法5.1 概述对每个新设计的制氢装置都应进行 5.2 的型式（质量）试验，以验证制氢装置符合设计标准。对按型式试验验证过的设计成批生产的制氢装置，仅需进行 5.3 的例行试验。5.2 型式（质量）试验5.2.1 试验准备5.2.1.1 型式试验可在工厂或安装现场进行。在进行试验时，应按制造商说明书安装整套制氢装置，包括所有空气过滤器、启动装置、通风或排气系统和全部现场提供的设备。5.2.1.2 应在制造商规定的额定值范围内，采用正常使用的制氢装置，在最不利组合和配置下进行试验。5.2.2 试验条件5.2.2.1 环境条件除非制造商另有规定，试验

43、应在下述环境进行：a）环境温度为 15 35；b）相对湿度符合制造商要求，且不超过 75%；c）大气压力为 75 kPa106 kPa；d）无霜、露、渗水、雨水和太阳辐射等。5.2.2.2 制氢装置状态a)概述1)除非另有规定，每项试验都应以制氢装置正常使用的状态进行，且在 5.2.2.2 b）5.2.2.2 c）给出的最不利组合条件下进行。2)如果由于尺寸或重量原因不能对整台制氢装置进行某些试验，则允许对子组件进行试验，前提是已验证组装好的设备符合本文件的要求。3)预期安装在墙上凹座、机柜内等的设备，应按制造商说明书进行安装。b)工作周期1)短时或间歇工作的设备应按制造商说明书的规定，以最长

44、的一段时间工作和以最短的一段时间恢复。2)启动阶段显著发热，依靠连续工作耗散热量的短时或间歇工作的设备，也应以最短的一段额定时间工作，然后以最短的一段额定时间恢复。c)装料1)在正常使用时需装入特定材料的设备，比如需装入干燥剂或电解液的设备，应装入使用说明书中规定的最不利数量材料。如果使用说明书允许正常使用时不装料，则可空置。2)如果规定的材料在试验期间可能引发危险，则可使用另一种材料，但应证明试验结果不受影响。5.2.3 电气试验5.2.3.1 保护联结电路连续性试验a)应按 GB/T 16895.21 或 GB 4793.1 要求的回路阻抗试验，验证 4.5.2.2 中的保护联结电路连续性

45、。DB1307/T 405202314b)在制氢装置供电前，宜验证保护联结电路连续性，因大部分短路保护装置依赖于这种连续性进行正确操作。同样地，在进行 5.2.3.2 的电压试验前，宜验证保护联结电路连续性。5.2.3.2 电气绝缘强度a)除下述内容外，应按 GB 4793.1-2007 中 6.8 的要求验证 4.5.2.1 中规定的电气绝缘强度：1)对于现有试验舱太大的制氢装置不要求进行潮湿预处理；此大型制氢装置的电压测试要求在任何情况下都不应低于 GB/T 5226.1-2019 中 18.4 的要求。2)可采用 GB 4793.1-2007，6.8.4 中的任何试验方法。b)或者，可采

46、用 GB 4706.1-2005 中第 16 章的试验方法。c)如果制氢装置使用了可能被此试验规定的电压损坏的元件（如固态器件），并且这个元件符合4.5.2.1 中规定的标准，则被测试的电路可在此元件处断开，以消除毁坏此元件的可能性。d)电压试验宜在按 5.2.3.1 要求的保护联结电路连续性验证之后进行，以减少可触及导电表面偶然通电的可能性，并确保试验设备运行正常。e)绝缘强度宜在制氢装置送电前验证，以降低短路和暴露于危险电压的可能性。5.2.3.3 功能试验a)应按规定的试验步骤测试电气设备功能，尤其是那些关系到安全和防护的功能。至少，控制系统、安全控制电路和 4.6 确定的电气部件的功能

47、，应按 4.6 中适用条款的要求进行验证。b)功能试验宜在按 5.2.3.1 和 5.2.3.2 要求的保护联结电路连续性和电气绝缘强度验证后马上进行，并应在制氢装置满负荷运行之前进行。5.2.3.4 电源应按 GB 4793.1-2007 中 5.1.3 的规定，检查 6.2 中的电源标志。5.2.3.5 接触电流和保护导体电流4.5.2.2 b)中接触电流和保护导体电流应按 GB 4793.1 或 GB 4943.1-2011 中 5.1.25.1.8 的规定进行限制和试验。5.2.3.6 软线固定装置和导线连接拉脱试验应按 GB 4793.1-2007 中 6.10.2 规定的试验，验证

48、 4.5.2.5 规定的电源线连接要求。根据使用情况，应按 GB/T 14048.1、GB/T 13140.3、GB/T 17464 或 GB/T 20636 规定的试验，验证 4.5.2.5 规定的导线连接器件的要求。5.2.3.7 外接导线端子试验应按 GB 4793.1-2007 中 6.6.2 的试验，验证 4.5.2.6 规定的外接导线端子的要求。5.2.3.8 启动电流试验为验证按 4.5.2.3 规定的过流保护的正确设计，制氢装置应连续启动和运行 3 次，期间不会激活过流保护装置，且无任何部件故障。5.2.4 压力试验5.2.4.1 简述除非另有说明，本章提到的压力都是表压。DB

49、1307/T 4052023155.2.4.2 装有液体部件的压力试验a)包括接头和连接件的 4.4.4 中输送液体的所有承压部件，其强度和完整性应按照 GB4793.1-2007 中 11.7 的方法进行试验。b)电解槽仅需按 5.2.4.4 的要求进行试验。c)在制氢装置正常运行时，通过连接件（互连）承受相同内压的部件可被视为独立试验单元，可单独加压，并且认为必要时，可使用任何方便方式将其与制氢装置其余部分隔离。5.2.4.3 装有气体和气/液混合物部件的压力试验a)包括接头和连接件的 4.4.4 中输送气体或气/液混合物的所有承压部件，其强度和完整性要求应按照 GB 4793.1-200

50、7 中 11.7 做下列修改的方法进行试验：1)试验压力应至少为最高允许工作压力的 1.5 倍；2)最小试验压力应为 70 kPa；3)试验时间应为 2 min10 s。4)电解槽仅需按 5.2.4.4 的要求进行试验。b)在制氢装置正常运行时，通过连接件（互连）承受相同内压的部件可被视为独立试验单元，可单独加压，并且认为必要时，可使用任何方便方式将其与制氢装置其余部分隔离。c)如果采用气压试验，宜使用非反应性试验气体，比如氮气或氦气。5.2.4.4 电解槽的压力试验a)一般要求1)应对电解槽进行 5.2.4.4 b）的等压试验。若在正常或异常运行期间，电解槽的氧侧和氢侧可能出现压力差，则应对