T-CCGA 20007-2024 天然氣提氦系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

CCGATechnicalspecificationforsystemofheliumextractionfromnaturalgasI 2 2 4 5 6 9本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定司、中國石油工程建設(shè)有限公司、中國工業(yè)氣體工業(yè)協(xié)會、中國氦產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展委員會。1天然氣提氦系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范本文件適用于新建、擴建和改建的由天然氣中從事氦氣提取的生GB/T150.4壓力容器第4部分：制造、GB4053（所有部分）固定式鋼梯及平臺安GB/T4830工業(yè)自動化儀表氣源壓力范GB16912深度冷凍法生產(chǎn)氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程GB18599一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染控制標(biāo)準(zhǔn)GB/T20368液化天然氣（LNG）生產(chǎn)、儲存和GB/T31480深冷容器用高真空多層絕熱GB/T31481深冷容器用材料與氣體的相容性判定GB/T50050工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計GB50058爆炸危險環(huán)境電力裝置設(shè)計GB50140建筑滅火器配置設(shè)計GB50160石油化工企業(yè)設(shè)計防火GB50183石油天然氣工程設(shè)計防火TSG07特種設(shè)備生產(chǎn)和充裝單位許NB/T47006鋁制板翅式熱交換器SH3009石油化工可燃性氣體排2天然氣提氦系統(tǒng)heliumextractionsystem粗氦提取裝置crudeheliumextraction氦氣純化裝置heliumpurification用戶回收釋放的氦氣，用于再次純化或充裝低質(zhì)4基本要求4.1.1天然氣提氦系統(tǒng)應(yīng)遵循安全生產(chǎn)和節(jié)約資源的原則，應(yīng)做到功能劃分明確，分區(qū)設(shè)置合理，有4.1.2天然氣提氦設(shè)備專業(yè)制造廠應(yīng)持有相應(yīng)的制造許可證，并應(yīng)對其出廠設(shè)備、零部件的質(zhì)量與安全負(fù)責(zé)，應(yīng)出具安全、質(zhì)量證書和產(chǎn)品合格證，并出具安裝、操作和維修等完整的技術(shù)文件。4.1.3施工、安裝和檢修單位應(yīng)履行相關(guān)設(shè)備和設(shè)施的施工、檢修資格的認(rèn)可手續(xù)，經(jīng)上級主管部門34.1.4為了提高經(jīng)濟(jì)性，天然氣提氦系統(tǒng)宜與其他天然氣處理系統(tǒng)聯(lián)產(chǎn)，其他天然氣處理系統(tǒng)包括但4.1.6天然氣提氦系統(tǒng)應(yīng)考慮可能影響工廠人員和周圍公眾安全涉及具體位置的其他因素。評定這些4.1.7應(yīng)設(shè)置人員應(yīng)急疏散通道和消防通道。4.2控制室4.2.1天然氣提氦系統(tǒng)的控制室可以與原天然氣處理系統(tǒng)的控制室合并，也可以獨立設(shè)置。當(dāng)獨立設(shè)4.2.2控制室位置應(yīng)與其他天然氣設(shè)施及氦提取設(shè)施隔開或保護(hù)不受其影響，以便在可控制應(yīng)急期間4.2.3各遠(yuǎn)距離調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)和各自動關(guān)斷4.3一般要求4.3.1天然氣提氦系統(tǒng)的粗氦提取裝置、氦氣純化裝置、液氦生產(chǎn)系統(tǒng)（可選）、氦氣充裝系統(tǒng)、其他輔助裝置等配置，應(yīng)根據(jù)提氦原料氣的規(guī)模、4.3.2天然氣提氦系統(tǒng)宜并聯(lián)接入原天然氣處理系統(tǒng)，以便氦提取系統(tǒng)停機時不會對原天然氣處理系4.3.3天然氣提氦系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置緊急停車裝置，避4.3.5使用易燃液體傳熱的汽化器和其一次熱源距任何火源應(yīng)至少15m。在多組汽化器情況下，臨近4.4.1各車間、構(gòu)筑物生產(chǎn)類別、耐火等級及建、構(gòu)筑物與其他工業(yè)、民用設(shè)施的防火間距，應(yīng)符合4.4.2各種氣體及低溫液體儲罐周圍應(yīng)設(shè)安全標(biāo)志，必要時設(shè)單獨防撞圍欄或圍墻。4.4.4廠區(qū)高空管道閥門，應(yīng)設(shè)操作平臺4.4.6計算機室、主控制室、配電室、電纜室（電分析室宜設(shè)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)和可燃?xì)怏w、助燃?xì)怏w自動檢測4.4.7氦回收氣囊應(yīng)密封良好，設(shè)置泄放閥及高度傳感器，并應(yīng)定期進(jìn)行巡邏檢查。4.4.8氦回收氣囊置于室外時，應(yīng)避免陽光照射，并應(yīng)做4.4.12氧氣管道流速、材質(zhì)、閥門、附件44.4.13氧氣放散時，在放散口附4.4.15壓力容器、壓力管道的設(shè)計、制造、安裝、改造、使用、檢修及檢驗檢測，應(yīng)4.5.2所有防雷防靜電接地裝置，應(yīng)定期檢測接地電阻，每年至少檢測一次。集散控制系統(tǒng)的接地裝5.1一般要求5.1.1可燃?xì)怏w和可燃液體工藝設(shè)備安裝，應(yīng)符合下列要求之一：a)室外安裝，應(yīng)便于操作，便于人工滅火和便于疏散事故排放液體5.2脫氫裝置5.2.1脫氫原料氣和氧氣/空氣進(jìn)入脫氫反應(yīng)爐前，應(yīng)通過混合器混合均勻。5.2.3干燥器運行中應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行再生制度，不準(zhǔn)隨意延長吸附器工作周期。干燥器出口應(yīng)設(shè)微量水分析儀。再生溫度、氣量、冷吹溫度應(yīng)按規(guī)定控制5.3氦氣純化裝置5.3.1對于熱交換器，如有一個及以上的通道中的流體介質(zhì)中含有摩爾含量不低于10%的氦氣組分，5.3.2對氦氣純化吸附器的泄放氣進(jìn)行回收時，應(yīng)5.3.4變壓吸附純化裝置應(yīng)符合相關(guān)要求，膜5.3.5低溫純化吸附劑的選擇應(yīng)根據(jù)純化前氦氣中雜質(zhì)組分和純化后氦氣中雜質(zhì)含量要求確定，除非采用有效的脫氧裝置或工藝避免氧氣超標(biāo)，否則不5.3.6氦氣純化裝置區(qū)域，當(dāng)設(shè)備檢修或更換純化材料需要吊裝時，宜設(shè)起吊設(shè)施。55.4氦充裝系統(tǒng)5.4.2對于氦氣充裝壓縮機應(yīng)根據(jù)實際情況選擇合適的壓縮機來進(jìn)行充裝，壓縮機系統(tǒng)的設(shè)計選型應(yīng)通常，充裝壓力為15MPa的氣瓶，壓縮機的排氣壓力不宜低于18MPa；充裝壓力20MPa的氣瓶，壓縮5.4.3充裝壓縮機排氣側(cè)應(yīng)設(shè)置產(chǎn)品氣緩沖罐，設(shè)計時應(yīng)充分考慮頻繁升降壓的疲勞工況。5.4.5氦氣充裝系統(tǒng)宜設(shè)置氦氣回收系統(tǒng)，對置換5.4.6氦氣充裝系統(tǒng)宜設(shè)置真空系統(tǒng)對設(shè)備及管路進(jìn)5.4.7真空系統(tǒng)的真空泵如采用油潤滑或水環(huán)潤滑的型式，真空泵入口應(yīng)設(shè)置防返吸閥門。6.1.1管道及管件的設(shè)計應(yīng)符合相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范的6.1.3管道的絕熱方式、絕熱材料的選擇、絕熱層厚度的選取，應(yīng)根據(jù)介質(zhì)溫度、冷損要求等確定。真空絕熱管道宜采用多層絕熱材料，主要技術(shù)性能應(yīng)符合GB/T31480和6.1.6產(chǎn)品氦氣、液氦管道內(nèi)部應(yīng)經(jīng)過認(rèn)真清洗和干燥處理，去除油脂、水分和機械雜質(zhì)。6.1.7對于介質(zhì)中氦摩爾含量不低于10%的管道，管道布置應(yīng)盡可能短，連接宜采用焊接，管道接頭6.1.8高純氦氣管道宜采用EP（電6.2.4應(yīng)按照低溫閥門的功能以及閥門所處位置確定閥門的絕熱66.4.1盡可能少用螺紋接口和法蘭接口，且只用在必要的地方，例如：管材改變或儀表處，以及維護(hù)6.4.2在不同的金屬之間應(yīng)采用法蘭求，做到經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)、各技術(shù)功能操作7.1.2控制系統(tǒng)的設(shè)置應(yīng)考慮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化及人機接口的整體性，并應(yīng)實現(xiàn)技術(shù)先進(jìn)性、可互換7.1.3氦提取系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行危險與可操作性分析），7.2.2控制系統(tǒng)應(yīng)按照易于與其他控制設(shè)備形成一個整體和易于擴充功能的原則選型，所選系統(tǒng)應(yīng)穩(wěn)b)用于進(jìn)行核算或調(diào)度的重要參數(shù)，應(yīng)設(shè)置累計功能；c)對事故、故障原因進(jìn)行分析的主要參數(shù)，應(yīng)e)循環(huán)水系統(tǒng)、液氮貯存系統(tǒng)、液氧貯存系統(tǒng)等輔助系統(tǒng)7.2.4控制系統(tǒng)中控制策略或者控制方法的確定應(yīng)考慮控制對象特性、控制系統(tǒng)設(shè)備部件（包括檢測元件、變送器、控制儀表、執(zhí)行器等）的特7.2.6由于氦氣充裝過程中溫度會升高，充裝現(xiàn)場應(yīng)充分考慮充裝前后氦氣氣瓶溫度的變化，設(shè)置相7.3.2生產(chǎn)過程中關(guān)鍵參數(shù)的檢測應(yīng)設(shè)置現(xiàn)場儀表和遠(yuǎn)傳儀表兩種形式，遠(yuǎn)傳儀表宜采用4mA～20mA7.3.4氦提取系統(tǒng)的應(yīng)設(shè)的溫度檢測主要7.3.5低溫冷箱中的溫度傳感器應(yīng)根據(jù)溫區(qū)選擇相應(yīng)的型式，充分考慮冷箱漏熱及引線漏熱對溫度測7.3.6對于一端處于液氦溫區(qū)，另一端處于室溫的管道，應(yīng)充分考慮潛在的熱聲振蕩影響并采取相應(yīng)7.3.8在有真空夾套的設(shè)備上，應(yīng)設(shè)置儀表或接口以便檢查環(huán)形空間中的絕78.1.2儀表氣源的設(shè)計容量應(yīng)依據(jù)工藝設(shè)備用氣總量，并同時計入使用系數(shù)、管道系統(tǒng)漏損系數(shù)后確8.1.3儀表用氣的貯氣緩沖罐容量應(yīng)保證全部儀表空氣壓縮機停運時，在其供氣壓力不低于氣動設(shè)備8.1.4對耗氣量波動較大的供氣點宜在氣源總管上取氣，宜采用單線供氣方式。8.1.6當(dāng)供氣管網(wǎng)對多套裝置（如脫氫裝置、氦純化裝置、氦氣充裝及氦氣液化等）的儀表供氣時，儀表調(diào)試檢修用氣、儀表吹掃用氣和儀表氣源的備8.3.1氦提取系統(tǒng)的氦氣主要用于系統(tǒng)的氦質(zhì)譜檢漏、氦氣純化裝置的置換氣、氦氣充裝系統(tǒng)的置換8.4.1冷卻水系統(tǒng)應(yīng)采用循環(huán)水，供水壓力宜大于0.15M9.1一般原則9.1.2氦提取設(shè)施的防火防爆措施的設(shè)置應(yīng)根據(jù)氦暴露建筑物等綜合因素確定，至少應(yīng)包括以9.2.1應(yīng)建立健全各級安全生產(chǎn)責(zé)任制和安全規(guī)章制度，并制定事故應(yīng)急救援預(yù)案，各級人員應(yīng)對其9.2.2應(yīng)對員工進(jìn)行安全技術(shù)專業(yè)培訓(xùn)和勞動紀(jì)律教育，經(jīng)考試合格后，持證上崗。9.