ICS27.180 F19 中华人民共和国国家标准 GB/T29411—2012 水 电解氢氧发生器技术要求 Technicalspecificationofhydrogen-oxygengeneratorwithwaterelectrolyte 2012-12-31发布 2013-10-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅰ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 规范性引用文件 1 ………………………………………………………………………………………… 3 术语和定义 1 ……………………………………………………………………………………………… 4 分类与命名 2 ……………………………………………………………………………………………… 5 技术要求 2 ………………………………………………………………………………………………… 6 试验检测 6 ………………………………………………………………………………………………… 7 安全技术 7 ………………………………………………………………………………………………… 8 标牌和标志 8 ……………………………………………………………………………………………… 9 包装和运输 8 ……………………………………………………………………………………………… 附录A(规范性附录) 容积法测试气体产量 10 ……………………………………………………………GB/T29411—2012 前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由全国氢能标准化技术委员会(SAC/TC309)提出并归口。 本标准主要起草单位:中国标准化研究院、娄底德胜能源设备发展有限公司、中冶建筑研究总院有 限公司、宁波和利氢能源科技有限公司。 本标准主要起草人:唐勇、王赓、艾朝阳、刘景凤、梁宝明、聂祯华、杨涛、李小艺、李燕。 ⅠGB/T29411—2012 水电解氢氧发生器技术要求 1 范围 本标准规定了水电解氢氧发生器的分类与命名、技术要求、试验检测、安全技术、标牌和标志、包装 和运输。 本标准适用于氢氧混合气产气量在0.1m3/h~30m3/h的氢氧发生器。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是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。 GB150.4 压力容器 第4部分:制造、检验和验收 GB/T2829 周期检验计数抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检验) GB3836.5 爆炸性气体环境用电气设备 第5部分:正压外壳型“p” GB/T3985 石棉橡胶板 GB/T4237 不锈钢热轧钢板和钢带 GB/T4830 工业自动化仪表气源压力范围和质量 GB4962 氢气使用安全技术规程 GB/T8175 设备及管道绝热设计导则 GB9448 焊接与切割安全 GB/T11352 一般工程用铸造碳钢件 GB/T12332 金属覆盖层 工程用镍电镀层 GB/T13306 标牌 GB50058 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB50177 氢气站设计规范 GB50316 工业金属管道设计规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 氢氧混合气 hydrogen-oxygenmixedgas 通过水电解氢氧发生器制取的比例为2∶1的氢气、氧气的混合气体。 3.2 氢氧发生器 hydrogen-oxygengenerator 将水电解制取氢氧混合气的装置,由水电解槽、电源、水气分离装置、阻火器等构成。 3.3 水电解槽 waterelectrolyzer 由电极、隔圈、槽体构成的产生氢氧混合气的装置。电解槽是氢氧发生器的主体设备,它的性能参 1GB/T29411—2012 数将决定水电解制取氢氧混合气的技术性能。 3.4 阻火器 firearrester 用于防止外部火焰窜入氢氧发生器的设备、管道或阻止火焰在设备、管道间蔓延的装置。 4 分类与命名 4.1 产品分类 水电解氢氧发生器按水电解槽散热方式分为:强制风冷型和循环水冷型;按电解电源类型分为:高 频逆变开关电源型和可控硅模块电源型。 4.2 产品命名 水电解氢氧发生器产品的命名由大写的汉语拼音字母及阿拉伯数字组成,编制方法应符合图1的 规定。 DQY 水电解氢氧发生器的代号,取电解、氢、氧的汉语拼音字头——— 厂家自定义代号×× 标准状态的额定氢氧混合气的产气量,单位为m3/h/ 水电解槽类型,风冷为A,水冷为W 电源类型,高频逆变开关为KG,可控硅为MK 图1 水电解氢氧发生器产品的命名方法 5 技术要求 5.1 通用要求 5.1.1 水电解氢氧发生器应符合本标准的要求,并应按照经规定程序批准的图样及技术文件制造。 5.1.2 水电解氢氧发生器的基本参数应符合表1的规定。 表1 水电解氢氧发生器的基本参数 参数名称基本规格/(m3/h) 1 2 3 5 7 91215202530 额定产气量/(m3/h) 1.02.03.05.07.09.012.015.020.025.030.0 工作压力/MPa ≤0.2 电解槽最高工作温度/℃ ≤85 单位产气量能耗/(kW/m3) ≤3.5 连续工作时间/h >24 电解槽电流稳定性 在冷、热状态下的电流波动≤3% 注1:连续工作时间是指水电解氢氧发生器在额定产气量连续产气,达到电解槽最高工作温度的极限工作时间。 注2:标准状态指气体在温度为0℃、压力为0.101325MPa条件下的状态。 2GB/T29411—2012 5.1.3 水电解氢氧发生器的使用条件如下: a) 环境空气温度为0℃~+40℃,最大相对湿度为90%; b) 使用场所应无严重影响发生器使用的气体蒸气、化学沉积、尘垢、霉菌及其他爆炸性、腐蚀性 介质,并无剧烈振动和颠簸,并应符合GB4962和GB9448的有关规定; c) 供电输入电压值应由用户确定,电压等级宜为交流220V、交流380V;电压波动应小于 ±10%; d) 冷却水的水压宜为0.2MPa~0.4MPa; e) 仪表或气动用压缩空气的气源压力应按相关要求确定,其质量应符合GB/T4830的规定。 5.1.4 制造产品所用的主要材料和元器件应具有质量合格证明书,并经核实后方可使用。 5.1.5 产品中接触腐蚀介质的零部件所用的材料和元器件应能抗腐蚀或采取防腐措施。 5.1.6 电器元件的温升应满足连续工作的要求。 5.1.7 水电解氢氧发生器在带电解液的情况下,电解槽与机架之间、电解槽对地以及储气罐、滤水器、 冷凝器、储液罐与机架之间的绝缘电阻不应低于5MΩ,整流器及控制回路与机架之间的绝缘电阻不应 低于200MΩ。 5.1.8 水电解氢氧发生器的实际产气量与额定产气量的偏差不得大于5%。实际单位能耗与规定值 的偏差不得超过5%。 5.1.9 水电解氢氧发生器的显示仪表精度应不低于2.5级。 5.1.10 验收规则如下: a) 根据制造厂与用户协议,验收时可对各项数据和性能进行检查或抽查,并可选用下列方式进行 验收: 1) 制造厂向用户提供水电解氢氧发生器试验报告的副本; 2) 在制造厂内验收,由用户现场监督; 3) 在用户指定的安装地点进行验收。 b) 试验或验收的水电解氢氧发生器有一项指标不合格时,可另抽加倍数量的产品复试不合格项 目。复试合格,则认为该批产品符合标准。 5.1.11 在用户按照制造厂使用说明书的要求,正确地使用与存放水电解氢氧发生器的情况下,制造厂 应保证产品在交货一年内能良好运行。在此规定时间内,产品因质量问题而引起损坏或不能正常工作 时,制造厂应无偿为用户修复和更换零部件或整机。 5.2 水质要求 水电解氢氧发生器用原料水的水质应符合表2的规定。 表2 原料水水质要求 名称 单位 指标 电阻率 Ω·cm ≥1.0×105 铁离子含量 mg/L <1.0 氯离子含量 mg/L <2.0 悬浮物 mg/L <1.0 5.3 防护罩/外壳 5.3.1 防护罩或外壳应采用不燃材料;最小厚度应大于0.6mm,一般采用不锈钢板或碳钢板等。对 3GB/T29411—2012 面积较大的防护罩,按强度或刚性要求,应采取加强措施或双层结构。 5.3.2 防护罩或外壳需设保温层时,应按GB/T8175的设计,其保温材料应采用不燃材料,并设置避 免材料飞扬、散落的措施。 5.3.3 防护罩或外壳的内表面应平整、无氢氧混合气积聚空间,并在顶部最高处设排气口。若有2处 或2处以上顶部有最高处时,则应在每个最高处均设排气口。 5.3.4 为避免防护罩或外壳内氢氧混合气的积聚,宜在顶部或侧面上部设通风机,有条件时,可接入压 缩空气或氮气。应在防护罩或外壳方便检查、维修的位置设检查口、维修口,其数量和尺寸应按检查、维 修对象或功能确定,检查口、维修口应设有视窗或盖板。 5.4 水电解槽 5.4.1 水电解槽的性能参数、结构应以降低单位产气电能消耗、减少制造成本、延长使用寿命为基本要 求。应合理选择水电解槽的结构型式、电解小室及其电极、隔膜的构造、涂层和材质。 5.4.2 水电解槽制取的氢氧混合气比例应为2∶1,生产能力应符合表1的规定。 5.4.3 密封垫片的选择应确保水电解槽在工作状态不渗漏、不腐蚀,并能承受槽体开、停车时的工作状 态变化,其质量应符合GB/T3985或具体水