《固定式水电解制氢设备监测系统技术要求》.docx

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1、固定式水电解制氢设备监测系统技术要求 (QX/T 2482014)解读 摘自：气象标准化2015年第2期 1引言由河北省气象技术装备中心和中国船舶重工集团公司第七一八研究所共同起草的行业 标准固定式水电解制氧设备监测系统技术要求(QXfT248-2OI4),经中国气象局批准， 已于2014年10月24日正式发布，2015年3月1日正式实施。本标准规定了固 定式水电解制氢设备监测系统(以下简称监测系统)的技术要求与检查验证，适用于监测系 统的设计、生产、安装和检验。该标准的实施，标志着固定式水电解制氢设备监测系统建设 有了统一的技术要求规范，对加强制氢安全生产将发挥积极作用。2标准编制的目的和意

2、义监测系统，是以单片机、工控机、计算机等技术为基础，利用以太网和GPRS等通信方 式建立的一种实时监测，多点报警的制氧设备安全辅助监控系统，目前在全国部分探空站得 到业务应用，改变了以往单一人工巡视的工作模式，提高了制氢工作的安全性。因系统涉及 技术要求较多，且关乎安全生产，目前尚未有统一的标准规范，为加强监测系统行业管理， 规范监测系统的设计、生产、安装和检验，对水电解制氢设备监测系统技术要求和试验方法 作出规定，这对于促进安全生产具有十分重要的意义。3标准编制依据(1)安全性。制氢站制氢属于高危险工种，编写组认真学习了氢气站设计规范(GB 501772005)、石油化工可燃气体和有毒气体检

3、测报警设计规范(GB 504932009)、氢 气使用安全技术规程(GB 49622008)、高空气象观测站制氢川氢管理办法等标准和 规定，先后对河北省张家口、乐亭、邢台制氢站进行多次现场考察，划分了制氢区和储氢区， 并根据爆炸性环境第1部分：设备通用要求(GB3836.12010)、水电解制氢系统技 术要求(GB/T 197742005),确定了传感器的防爆等级和管线布设、安装的技术要求。(2)适用性。不同型号的水电解制氢设备的工作压力等技术参数是不同的，在确定传感 器要求时，对“量程要求”提出“与制氢机的工作压力参数相匹配”，使标准具有更广泛的 适用性。(3)可行性。通过河北省张家口、乐亭

4、、邢台制氢站监测系统安装应用的实践，证明标 准中提出的各项技术要求和试验方法切实可行。4标准主要技术内容的确定本标准主要技术内容有两项，规定监测系统的技术要求与检查验证。4.1 技术要求根据固定式水电解制氢设备监测工作的需要，在标准中就监测系统的“组成”、“功能” 以及“安装”分别提出了具体技术要求。4.1.1 组成为了满足固定式水电解制氢设备监测的需求，规定了监测系统由变送器、数据采集处理 单元、报警装置、通信网络和数据处理中心组成。4.1.2 功能氢气是可燃气体，且着火、爆炸范围宽，下限低，它的安全生产十分重要。为了改善制 氢人员的工作环境、减轻其劳动强度和及早发现事故隐患，充分采用现有科

5、学技术，在标准 中提出了监测系统应能对制氢机的工作压力、温度、电压、电流、分离器液位、氢气纯度， 储氢罐的储氢压力，制氢室、储氢室的氢气泄漏浓度，市电供电状态，进行监测并实现现场 和远程报警的功能要求。4.1.3 变送器不同型号的水电解制氢设备的工作压力等技术参数是不同的。因而在标准中只是比较原 则地提出了变送器应满足监测对象的工作环境和功能需求。其中压力变送器、差压变送器还 应满足GB3836.1-2010规定的Exd II CT6的防爆等级要求（即有适用于爆炸性氢气环 境（Exd II C）和最高表面温度不超过85 C （T6）的标志）。并在标准中列出了有关变送 器的名称、用途、计量单位、

6、量程及其允许误差等技术参数的具体要求，见表1。表1变送器技术参数表如果制翅机已经配置的纸分析仪、温度教才8示调埼仪性能符合八衣规定的技术参数要求.可不再力行配置勾气浓度序号名 称用途计fit单位量程要求允许谡差VS1压力变送器监测制班机的匚作压力MPa与制鞋机的工作乐力叁数相匹配0.52监测储城罐压力与储国罐的储国压力参数相匹配3差压变送器监测制氢机的液位差kPa与制氢机的液位差参数相匹配0.54应气浓度变送器监测制软机生产的辄气中的软气浓度0 52 % （体积比）0.55温度变送器监测制氢机的I：作温度V与制氢机的工作温度参数相匹配16交流电压变送器监测制氢机的交流电压V0 5000.57直

7、流电压变送器监测制定机的直流电乐V与制飙机的电解百流电压参数相匹配0.5S直流电流变送器监测制氢机的直流电潦A与制氢机的电解直流电流参数相匹配0.59氢气泄漏变送器监制制班室的软气泄漏浓度0、5 $ （体枳比）0.510监测储氢室的氨气泄漏浓度变送器和温度和送界.4.1.4 数据采集处理单元数据采集处理单元具有实时采集、自动存储、即时显示、自动处理、自动传输功能，是 监测系统的核心设备。为此，在标准中给出了监测系统采用的数据采集处理单元应满足的要 求。并列出了有关数据采集处理单元所需通道数量，见表2,可供标准的使用者在选择数据 采集处理单元时参考。表2数据采集处理单元技术参数表序号通道名称通道

8、数个报警阈值1制班工作乐力1工作压力上限2分离器液位1液位差乐上限3应气纯度1汽气含量2 1.5 % （体积比）4制匚作温度1匚作温度上限5交流I：作电压3市电供电缺相或三相全无6直流【：作电压1直流口乍电压上限7直流工作电流1直流1：作电流上限8制狙室穹气泄漏浓度1达到0.4 % （体积比）9储狙压力1储狙压力上限10储狙室狙气泄漏浓度1达到0.4 % （体枳比）4.1.5 报警装置为了确保安全生产，在标准中对报警的方式和启动的时间提出了具体要求。即“宜采用持续声光报警方式，启动时间应不超过5秒。”4.1.6 通信网络通信网络指监测系统的数据采集处理单元与数据处理中心之间需要建立的通信联络方

9、 式。对此，起草工作组认为可以因地制宜，于是在标准中提出“数据传输可采用有线和（或） 无线通信方式。”数据处理中心数据处理中心是监测系统的中枢，为此在标准中提出了数据处理中心的功能应满足的要 求。4.1.7 安装为了保证固定式水电解制氢设备的安全生产及其监测系统的正常运行，在标准中就监测 系统的安装事宜提出了比较具体的要求，见表3。表3变送器安装要求4.2检查验证序号名 称安 装 要 求1压力变送器监测制翻机的压力变送器,通过增加三通和截止阀等管件安装在氧分离除雾器与辄压力平衡阀之间的管路上2监测储且罐的压力变送器,通过增加；通和裁止阀等管件安装在储&罐机械压力去的连 接管件处3差压变送器通过

10、增加三通和极止阀等管件安装在分离器的液面计连接管件处4交流电乐变送器并联F制软机控制机交流输入端,并固定在控制柜支架上5直流电乐变送器并联F制翅机控制柜直流母线排输入端.并固定在控制柜支架1:6直流电流变送器应环穿入制氢机控制柜直流母线排.并固定在控制柜支架上7氢气泄漏变送器监测制氢室的氢气温温变送器.安装在制氢室内最高处8监测储H室的以气漫漏变送案.安装在储狙室内最高处为了确保监测系统的功能达到本标准提出的各项技术要求，标淮中还给出了具体的试验 方法。主要包含数据致性检查、数据存储功能检查、报警实时性检查、气密性试验、等电 位连接检查和线缆绝缘检查。5预期效果及标准实施建议标准的颁布和实施，

11、对促进国内水电解制氢设备运行状态监测技术的提高将起到积极作 用，采用本标准相关技术，可以对制氢机的工作压力、温度、电压、电流、分离器液位、氢 气纯度，储氢罐储氢压力，制氢室、储氢室的氢气泄漏浓度，市电供电状态，进行监测并实 现现场和远程报警，实现从单一人工巡视方式到多点实时自动监测方式的转变，提高水电解 制氢设备运行的安全性。本标准作为气象行业推荐性标准，为规范固定式水电解制氢设备监 测系统的设计、生产、安装和检验提供了参考依据。建议：（1）加大对标准的解读和宣贯， 使制氢管理人员、业务人员充分认识到本标准的实施对制氢、储氢等安全的重要性；（2） 在全国气象装备和观测网络会议中，通过推广技术的方式，宣贯标准，使标准技术内容得到 应用；（3）本标准属首次发布，在标准编制过程中虽然充分听取各方面的意见，但在标准的 使用中可能出现某些问题，因此，应该注意做好技术跟踪与问题收集，为以后标准的修改、 补充做好准备工作。