T-CCGA 20009-2024 空分提氦裝置技術(shù)規(guī)范

CCGATechnicalregulationforheliumproductionsyst2024-04-09發(fā)布I 2 2 3 3 5 6 6 6 91團(tuán)）有限責(zé)任公司、四川蜀道裝備科技股份有限公司、陜西秦風(fēng)氣體股份有限公司、武漢鋼鐵集團(tuán)氣體有限責(zé)任公司、中國(guó)工業(yè)氣體工業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)電子氣體生產(chǎn)與利用百人會(huì)稀有氣體分會(huì)、中國(guó)本文件主要起草人：韓一松、李冬鋒、劉景武、洑春干、張叢權(quán)、薛鳳杰、趙偉達(dá)、黃震宇、賴勇杰、姚蕾、高毅、袁士豪，朱程浩、何暉、徐慶松、曹衛(wèi)華、劉廷超、馬忠、張群、翟彥邦。2空分提氦裝置技術(shù)規(guī)范本文件規(guī)定了空分提氦裝置（以下簡(jiǎn)稱提氦裝置）的設(shè)計(jì)、出廠檢驗(yàn)、標(biāo)志、包裝、儲(chǔ)運(yùn)、安本文件適用于以深冷富集法提取空分中粗氖氦原料氣，經(jīng)凈化提純獲得高純氦產(chǎn)品工下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用GB/T2624（所有部分）用安裝在圓形截面管道中的差壓裝置測(cè)量滿管流體GB/T2888風(fēng)機(jī)和羅茨鼓風(fēng)機(jī)噪GB/T13384機(jī)電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)GB/T20801（所有部分）壓力管道規(guī)范GB/T50050工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)GB50055通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)GB50140建筑滅火器配置設(shè)計(jì)GB50184工業(yè)金屬管道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收GB50235工業(yè)金屬管道工程施工GB50236現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工GB50275風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、泵安裝工程施工及驗(yàn)收GB50677空分制氧設(shè)備安裝工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范HG/T20512儀表配管配線設(shè)計(jì)規(guī)范JB/T8058空氣分離設(shè)備用活性氧化鋁JB/T12343空氣分離設(shè)備用金NB/T47006鋁制板翅式熱交換器NB/T47041塔式容器3T/CCGA20004低溫冷箱設(shè)計(jì)和運(yùn)行安全技術(shù)T/CCGA90002惰性氣體或缺氧場(chǎng)所的GB/T10606、T/CCGA2004.1原料氣裝置原料進(jìn)口與散發(fā)碳?xì)浠衔锏扔泻怏w發(fā)生源之間的最小水平間距應(yīng)符合GB50030的規(guī)定。原料氣中痕量雜質(zhì)（特別是氫）的含量應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)或模擬分析，并提供所有數(shù)據(jù)給提氦裝置制造單表1為典型的提氦裝置設(shè)計(jì)基礎(chǔ)條件。當(dāng)原料氣中雜質(zhì)超過表1中設(shè)計(jì)基礎(chǔ)條件時(shí)，應(yīng)采取針對(duì)氦≥氖≥氫≤5氮4.2通用要求4.2.1壓力容器的設(shè)計(jì)應(yīng)符合GB/T150（所有部分）、GB/T151、JB/T44.3產(chǎn)品基本性能要求4.3.1提氦裝置連續(xù)運(yùn)行時(shí)間不少44.4提氦裝置的組成和設(shè)計(jì)要求4.4.1主要組成提氦裝置通常由除氫、除氮、氖氦分離三大模塊組成，分別對(duì)應(yīng)催化除氫系統(tǒng)、干燥系統(tǒng)、冷設(shè)備組成一般包括氖氦濃縮物壓縮機(jī)、催化除氫反應(yīng)器、分子篩吸附塔、冷源氮?dú)夤┙o系氖氦過濾器、熱交換器、氖氦分離精餾塔、真空絕熱系統(tǒng)、產(chǎn)品氦增壓機(jī)、儀表控制系統(tǒng)、電氣控4.4.2催化除氫反應(yīng)器原料氣與過量氧氣充分混合均勻，經(jīng)過催化后發(fā)生氫氧反應(yīng)生成水，再經(jīng)分子篩后干燥，出口氫含4.4.3干燥系統(tǒng)催化除氫反應(yīng)器中除去雜質(zhì)氫氣，生成水分經(jīng)過冷卻后排出e)吸附器進(jìn)出管道、再生加熱器及其管道應(yīng)4.4.4冷凝富集系統(tǒng)經(jīng)過干燥后的粗氖氦氣，進(jìn)入冷凝富集系統(tǒng)，冷源為液氮，用來除去原料氣中氮?dú)?。?jīng)過換熱4.4.5吸附凈化系統(tǒng)吸附凈化系統(tǒng)的主要作用是將氖氦氣(≥95%）經(jīng)低溫吸附，氮含量降至低于1×10-6。4.4.6氖氦精餾系統(tǒng)經(jīng)過吸附凈化系統(tǒng)純化的氖氦氣增壓后進(jìn)入到氖氦精餾系統(tǒng)（真空絕熱），經(jīng)過換熱器預(yù)冷至設(shè)定值，進(jìn)精餾塔分離，塔頂部獲得粗氦，再經(jīng)過除微量氖后獲a)精餾塔宜采用規(guī)整填料塔，填料應(yīng)符合JB/T12343c)氖氦精餾冷箱內(nèi)支架（含設(shè)備、管道、閥門及儀表支架等）材質(zhì)應(yīng)采用奧氏體不銹鋼或鋁4.4.7產(chǎn)品氦氣增壓機(jī)5a)入口管道和出口管道上應(yīng)設(shè)置可靠的b)壓縮機(jī)周圍設(shè)施布局應(yīng)通風(fēng)良好；c)壓縮機(jī)運(yùn)行及相關(guān)部件維修時(shí)，應(yīng)按T/CC4.4.8冷源液氮供給系統(tǒng)裝置冷源均來源于常壓/負(fù)壓液氮，包括液氮汽化4.4.9儀表控制系統(tǒng)a)室外安裝的儀表和調(diào)節(jié)閥門應(yīng)能在當(dāng)?shù)氐臉O端惡劣室外環(huán)境下穩(wěn)c)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備應(yīng)設(shè)置就地停車按鈕,重要轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備應(yīng)設(shè)置中d)儀表信號(hào)電纜采用屏蔽電纜，信號(hào)電纜與動(dòng)力電纜宜分開布置，若無法分開，需采取隔離e)控制系統(tǒng)的設(shè)備、帶微機(jī)處理的分析儀表以及機(jī)柜工作環(huán)境溫度應(yīng)在18℃~30℃,且機(jī)柜a)用電設(shè)備應(yīng)滿足現(xiàn)場(chǎng)條件（海拔高度、地震烈度、濕熱帶、戶內(nèi)戶外、防爆區(qū)域等）的相b)電動(dòng)機(jī)等用電設(shè)備控制及信號(hào)裝置的設(shè)置應(yīng)符合GB50055的規(guī)定，保護(hù)裝置的設(shè)置應(yīng)符合GB/T50062的規(guī)定，計(jì)量表計(jì)的設(shè)置應(yīng)符合GB/T50063的c)主要用電設(shè)備宜采用兩回線路供電，地區(qū)供電條件困難時(shí)可采用一回專d)主要用電設(shè)備宜在就地控制箱上進(jìn)行操作，其上設(shè)置必f)所有用電設(shè)備均應(yīng)可靠接地，其外露可導(dǎo)電部分宜采用單獨(dú)的保護(hù)支線與保護(hù)干線相連或單獨(dú)的接地線與接地體相連，保護(hù)接地干線在爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)區(qū)域不同方向且不少于兩處車合格。受條件限制需在現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)或試車時(shí)，應(yīng)在合同技術(shù)協(xié)議6h)其它隨機(jī)技術(shù)文件及圖紙（按合同技術(shù)協(xié)議規(guī)定的清單提供）。和防止二次污染方案，由提氦裝置設(shè)計(jì)制造單位會(huì)簽后實(shí)施，清潔度檢驗(yàn)報(bào)告作為竣工資料的重要組成部分存檔。清洗方案和防止二次污染方案實(shí)施7.4安裝技術(shù)要求中要求記錄的技術(shù)內(nèi)容應(yīng)由安裝單位和設(shè)計(jì)制造單證和其他檢測(cè)報(bào)告應(yīng)齊備。安裝完成后，現(xiàn)場(chǎng)施工單位和設(shè)計(jì)制造單位需會(huì)同驗(yàn)收。7.6真空冷箱內(nèi)管道或容器在焊接前應(yīng)進(jìn)行焊a)性能檢驗(yàn)須在工況穩(wěn)定后進(jìn)行。連續(xù)測(cè)定時(shí)間為72h，每小時(shí)記錄一次，取其b)由于客觀條件限制,測(cè)試工況偏離本文件規(guī)定波動(dòng)范圍或偏離設(shè)計(jì)工況時(shí)，測(cè)試結(jié)果應(yīng)c)檢驗(yàn)用儀器儀表應(yīng)在有效期內(nèi)、且利于性能檢驗(yàn)7及GB/T32201之規(guī)定（以兩者中較高要求為準(zhǔn)）。測(cè)定前應(yīng)檢查所有8.3.2原料氣、產(chǎn)品氦氣流量測(cè)量裝置應(yīng)安裝在原料進(jìn)口/產(chǎn)品出口主管道上，并保證流量計(jì)進(jìn)/8.3.3原料氣、產(chǎn)品氣的流量可按式（1）進(jìn)行V——修正后的氣體流量，m3/h；V1——測(cè)定的氣體流量，m3/h；P、P1——工作條件下和設(shè)計(jì)條件下流量測(cè)量裝置前氣體壓力，MPa；T、T1——工作條件下和設(shè)計(jì)條件下流量測(cè)量裝置前氣體熱力學(xué)溫標(biāo)，K。8.3.4原料氣流量在原料氣進(jìn)口上測(cè)定。當(dāng)工作條件與設(shè)計(jì)條件不符時(shí)，氣體流量按式（1）進(jìn)行8.4.1純度測(cè)量應(yīng)與流量測(cè)量同步進(jìn)行，采取現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)采樣分析。8.4.2氦氣純度分析取樣點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在產(chǎn)品出口總管V1——原料氣流量，m3/h；V2——產(chǎn)品氣流量，m3/h；1,2——氦含量。8電動(dòng)機(jī)輸入有功功率按式（2）計(jì)算:IUcosφ/1000……N——輸入有功功率，kW；U——輸入電壓，V；Nk