液氫氣瓶 第 2 部分：操作要求

0033.1-2022的補(bǔ)充，編制的目的主要是規(guī)范使用、為人員安全及財(cái)產(chǎn)安全提供保障、力對(duì)操作人員進(jìn)行培訓(xùn)是正確、安全使用的必要前提條件。至少應(yīng)該包含對(duì)氫的性質(zhì)以0033.1-2022的補(bǔ)充，編制的目的主要是規(guī)范使用、為人員安全及財(cái)產(chǎn)安全提供保障、力對(duì)操作人員進(jìn)行培訓(xùn)是正確、安全使用的必要前提條件。至少應(yīng)該包含對(duì)氫的性質(zhì)以目前國(guó)內(nèi)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)少有使用或操作等規(guī)定作為輔助的情況，本標(biāo)準(zhǔn)作為T/GDASE圖將事故的影響程度降低到最小。按照T/GDASE0033.1-2022生產(chǎn)的產(chǎn)品按照本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作會(huì)更加安全。2.編制參照的標(biāo)準(zhǔn)及依據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)主要參照ISO21029-2:2015版《Cryogenicvessels—Transportablevacuuminsulatedvesselsofnotmorethan1000litresvolume—Part2:Operationalrequirements》[1]、CGAG-5.5-2014版《Hydrogenventsystems》[2]、ISO/TR15916:2015版《Basicconsiderationsforthesafetyofhydrogensystems》[3]、GB4962-2008版《氫氣使用安全技術(shù)規(guī)程》[4]、GB/T29729-2013版《氫系統(tǒng)安全的基本要求》[5]。3.標(biāo)準(zhǔn)正文內(nèi)容3.1范圍本標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)氣瓶的轉(zhuǎn)交準(zhǔn)備、培訓(xùn)和考核、安全、存放、正常操作、火災(zāi)控制、應(yīng)急設(shè)備/程序和報(bào)廢等做出了規(guī)定，與氣瓶相關(guān)的液氫的充裝站、液氫氣瓶的運(yùn)輸工具、運(yùn)輸押運(yùn)程序等不屬于本標(biāo)準(zhǔn)的管轄，應(yīng)當(dāng)滿足相應(yīng)的法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)。這些要求是基本的，標(biāo)準(zhǔn)不可能囊括液氫氣瓶的所有使用細(xì)節(jié)。在滿足法規(guī)規(guī)定安全要求的前提下，使用者應(yīng)當(dāng)考慮所有的安全內(nèi)容。3.2術(shù)語(yǔ)和定義術(shù)語(yǔ)主要來(lái)源于GB4962-2008、GB/T24499-2009版《氫氣、氫能與氫能系統(tǒng)術(shù)語(yǔ)》。3.3轉(zhuǎn)交準(zhǔn)備移交前、移交時(shí)檢查氣瓶的銘牌、標(biāo)簽和標(biāo)志，審查資料，檢查總體狀態(tài)，確保氣瓶的合規(guī)性、合法性和完好性是產(chǎn)權(quán)單位接受氣瓶的基礎(chǔ)，為后續(xù)的充裝、使用、存放等提供必要的基本安全保障。3.4培訓(xùn)和考核急程序的演練。例如與液氫接觸后，服裝可能吸附了部分天然氣，在靠近明火后容易發(fā)生及危害和人身傷害的認(rèn)識(shí)，對(duì)氣瓶的結(jié)構(gòu)熟知，安全意識(shí)的提升，如何正常正確操作及應(yīng)刪除[PC]:熟知急程序的演練。例如與液氫接觸后，服裝可能吸附了部分天然氣，在靠近明火后容易發(fā)生點(diǎn)燃的事故，因此為防止人員受傷害建議在30分鐘后再接近明火；工具碰撞產(chǎn)生火花也是安全隱患，因此建議采用銅扳手?？己撕细袷遣僮靼踩谋Ｕ?。3.5安全3.5.1個(gè)人防護(hù)設(shè)置格式[PC]:字體:（默認(rèn)）華文楷體,（中文）華文管道安裝阻火器的規(guī)定來(lái)源GB/T4962-2008版第8.2條：氫氣排放管應(yīng)設(shè)置阻火器，阻火器應(yīng)設(shè)在管口處。由于液氫的低溫性能在多次重復(fù)排放間隔不足以讓管道回復(fù)常溫的管道安裝阻火器的規(guī)定來(lái)源GB/T4962-2008版第8.2條：氫氣排放管應(yīng)設(shè)置阻火器，阻火器應(yīng)設(shè)在管口處。由于液氫的低溫性能在多次重復(fù)排放間隔不足以讓管道回復(fù)常溫的穿著適合的工作服、工作鞋、防護(hù)鏡和手套等防護(hù)裝備對(duì)操作人員的人身安全才有保障。液氫的極低溫度則需要防護(hù)裝備具有防凍、防寒的功能；易燃、易爆性則需要具有防靜電功能，因此參照GB12014-2019版《防靜電工作服》[7]及GB/T11651-2008版《個(gè)體防護(hù)裝備選用規(guī)范》[8]提出了防靜電的要求。3.5.2充裝站/供氫站對(duì)充裝站/供氫站提出了滿足GB50177-2005版《氫氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》[9]的要求外，還提出了應(yīng)設(shè)置警告標(biāo)記，且設(shè)置時(shí)要符合GB2894-2008版《安全標(biāo)志及其使用導(dǎo)則》[10]的規(guī)定；如果需要設(shè)置集中排放系統(tǒng)時(shí)，要滿足本標(biāo)準(zhǔn)第6.3條的規(guī)定；液（氣）管道滿足本標(biāo)準(zhǔn)第6.4條的規(guī)定；場(chǎng)地的設(shè)置要符合本標(biāo)準(zhǔn)第7章的規(guī)定。3.5.3排放系統(tǒng)氫氣的集中排放有利于安全管控，可以集中點(diǎn)燃?xì)錃膺M(jìn)行燃燒處理。在靠近氣瓶端安裝拉斷閥、限流裝置是防止氣瓶意外移動(dòng)而拉斷管道或者閥門導(dǎo)致氣體大量外泄引發(fā)火災(zāi)的危險(xiǎn)。拉斷閥的密封要求來(lái)自于GB/T38520-2020《船用超低溫拉斷閥》[11]的第5.5.6條：拉斷閥在受外力斷開(kāi)后，兩端應(yīng)能自動(dòng)密封，且無(wú)可見(jiàn)泄漏。限流裝置的流量要求參照ECEGTR13-2016《Globaltechnicalregulationonhydrogenandfuelcellvehicles》[12]的第150條：具體來(lái)說(shuō)，LHSS（液氫儲(chǔ)存系統(tǒng)）的允許氫氣泄漏量為118NL/min或10.7g/min。管道長(zhǎng)徑比的規(guī)定來(lái)源于CGAG-5.5-2014版第6.2.10條：爆燃的特征是燃燒產(chǎn)生以亞音速傳播的壓力波。當(dāng)任何部分的L/D比大于60:1但小于100:1時(shí)，所含空氣氫氣混合物可能發(fā)生爆燃。系統(tǒng)的溫差收縮的規(guī)定在CGAG-5.5-2014版第5.3條：從環(huán)境溫度到液態(tài)氫溫度，不銹鋼將收縮大約0.050英寸/英尺。本標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有提出具體的數(shù)據(jù)，只是定性要求。背壓下降率的規(guī)定來(lái)源于CGAG-5.5-2014版第6.2.1條：當(dāng)所有預(yù)期的安全閥都在排放時(shí)，排放系統(tǒng)中的壓降不應(yīng)超過(guò)最低安全閥設(shè)定點(diǎn)的10%壓降。10%的最大允許背壓是為了防止安全閥過(guò)早關(guān)閉（顫動(dòng)這會(huì)減少設(shè)備的預(yù)期流量。流量計(jì)算應(yīng)考慮排氣管上的背壓，以確保有足夠的泄放流量。導(dǎo)電連續(xù)性及跨接的要求來(lái)源于GB/T4962-2008版第4.4.11條：不應(yīng)使用生料帶或其他絕緣材料作為連接密封手段。如無(wú)法避免使用，則應(yīng)考慮部件之間的導(dǎo)電跨接，跨接電阻應(yīng)小于0.03Ω。情況下有可能會(huì)在通道內(nèi)凝結(jié)冰、固態(tài)氧，在適合的情況下可能發(fā)生著火甚至爆炸，且凝結(jié)冰、固態(tài)氧會(huì)堵塞排放通道造成排放量小于需要的泄放量從而引起氣瓶?jī)?nèi)部壓力升高。因此要求增加復(fù)溫裝置，使溫度不低于環(huán)境溫度，保證管道的通暢。3.5.4液（氣）管道液（氣）管道設(shè)置拉斷閥同樣是防止氣瓶意外移動(dòng)而拉斷管道或者閥門導(dǎo)致氣體大量外泄引發(fā)火災(zāi)的危險(xiǎn)。防止液氫（氣）回流能防止回火引發(fā)爆炸事故。設(shè)置格式[PC]:字體:（默認(rèn)）華文楷體,（中文）華文 設(shè)置格式[PC]:字體:（默認(rèn)）華文楷體,（中文）華文刪除[PC]:”由于1體積的液氫能汽化為0℃的約790體積的氣體，在密閉的空間可能會(huì)造成管道超過(guò)承受壓力而炸裂。3.5.5電氣設(shè)備對(duì)氫氣的防爆提出了類別及等級(jí)和組別要求。3.5.6由于1體積的液氫能汽化為0℃的約790體積的氣體，在密閉的空間可能會(huì)造成管道超過(guò)承受壓力而炸裂。3.5.5電氣設(shè)備對(duì)氫氣的防爆提出了類別及等級(jí)和組別要求。3.5.6接地系統(tǒng)電氣設(shè)備在接通的瞬間氫氣在一定濃度范圍內(nèi)有可能引發(fā)火災(zāi)，因此對(duì)接地提出了要求。電阻值綜合以下幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：1GB/T31139-2014版《移動(dòng)式加氫設(shè)施安全技術(shù)規(guī)范》[13]第4.5.4條：金屬氫氣管路的任意兩點(diǎn)間或任意一點(diǎn)到接地線末端的電阻應(yīng)不大于10Ω。 2GB50177-2005版第9.0.6條：“氫氣儲(chǔ)罐……沖擊接地電阻不應(yīng)大于10Ω”。 3ISO 2GB50177-2005版第9.0.6條：“氫氣儲(chǔ)罐……沖擊接地電阻不應(yīng)大于10Ω”。 3ISO21029-2:2004版第16.1.3條：接地電阻≤10Ω。設(shè)備的主要物品（例如容器）應(yīng)直接與地面相連，并且不應(yīng)以管道為接地方式。存放的條款主要來(lái)源于ISO21029-2:2015版第8章及針對(duì)易燃、易爆氣體特殊規(guī)定的第16.3條，由于使用經(jīng)驗(yàn)不足的原因本標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有選用ISO21029-2:2015規(guī)定的氫在室內(nèi) 存放的內(nèi)容，因此本標(biāo)準(zhǔn)的液氫氣瓶不允許在室內(nèi)使用。存放區(qū)域的安全評(píng)估是必要和重要的；存放區(qū)域既要安全，也要有利于操作人員在危險(xiǎn)情況下及時(shí)撤離。3.7正常操作3.7.1充裝過(guò)程設(shè)置格式[PC]:字體:（默認(rèn)）華文楷體,（中文）華文設(shè)置格式[PC]:字體:（默認(rèn)）華文楷體,（中文）華文充裝前確認(rèn)氣瓶在有效檢定期內(nèi)，外觀、閥門等完好，產(chǎn)權(quán)登記合規(guī)，介質(zhì)正確、表面無(wú)油等可以保證操作人員的安全。準(zhǔn)備充裝主要指對(duì)氣瓶的置換和冷卻。置換可以保證氣瓶不會(huì)因?yàn)槭д`混充液氫和氧化氣體而發(fā)生事故，也可以保證氣體的純度。置換分為加壓置換法和抽空置換法。露點(diǎn)的要求是保證氣瓶?jī)?nèi)水蒸汽在低溫下凝結(jié)后不足堵塞管道、造成閥門關(guān)閉不嚴(yán)而泄漏。露點(diǎn)值來(lái)自于CGAH-3-2019面無(wú)油等可以保證操作人員的安全。準(zhǔn)備充裝主要指對(duì)氣瓶的置換和冷卻。置換可以保證氣瓶不會(huì)因?yàn)槭д`混充液氫和氧化氣體而發(fā)生事故，也可以保證氣體的純度。置換分為加壓置換法和抽空置換法。露點(diǎn)的要求是保證氣瓶?jī)?nèi)水蒸汽在低溫下凝結(jié)后不足堵塞管道、造成閥門關(guān)閉不嚴(yán)而泄漏。露點(diǎn)值來(lái)自于CGAH-3-2019版《Standardforcryogenichydrogenstorage》[14]第13.3.2條：將低溫流體引入內(nèi)膽以進(jìn)行冷沖擊和冷真空測(cè)試應(yīng)在暖真空保持測(cè)試完成且內(nèi)膽大氣經(jīng)測(cè)試并顯示露點(diǎn)為-40℉（-40℃)或更低。將低溫流體引入內(nèi)膽以進(jìn)行冷沖擊和冷真空測(cè)試應(yīng)在暖真空保持測(cè)試完成且內(nèi)膽大氣經(jīng)測(cè)試并顯示露點(diǎn)為-40℉（-40℃)或更低。充裝時(shí)保證氣瓶的壓力不超過(guò)0.2MPa，是控制排空的流速，關(guān)于流速引起靜電積聚從而引發(fā)事故的危險(xiǎn)見(jiàn)T/GDASE0033.1-2022《液氫氣瓶第1部分：設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)與試驗(yàn)》的編制說(shuō)明。充裝時(shí)盡量排空管道內(nèi)的空氣可以避免與氫氣混合，不排空情況下在使用多次后可能造成氧氣超過(guò)安全界限。充裝后的檢查為氣瓶的運(yùn)輸提供初步安全保障。3.7.2運(yùn)輸/裝卸3.7.2運(yùn)輸/裝卸運(yùn)輸時(shí)提出壓力要求是避免運(yùn)輸過(guò)程中安全裝置的開(kāi)啟造成引起火災(zāi)的隱患。特別提出貨物、人分離及不在密閉的空間（電梯）運(yùn)輸時(shí)提出壓力要求是避免運(yùn)輸過(guò)程中安全裝置的開(kāi)啟造成引起火災(zāi)的隱患。特別提出貨物、人分離及不在密閉的空間（電梯）中運(yùn)輸。運(yùn)輸?shù)囊?guī)定主要來(lái)源于ISO21029-2:2015版第8章及針對(duì)易燃?xì)怏w特殊規(guī)定的第16.3條。跌落會(huì)使氣瓶的絕熱性能受損，使用年限較長(zhǎng)的氣瓶甚至出現(xiàn)內(nèi)膽破裂的情況，因此要求使用中避免跌落。3.7.3供應(yīng)4/6使用單位應(yīng)按照氣瓶制造商提供的操作說(shuō)明書編制相應(yīng)的操作規(guī)程、確認(rèn)不會(huì)回流、以及液體不會(huì)被截留、即使截留，管道也可以承受，可以保證使用安全。3.7.4停用停用時(shí)，如果是長(zhǎng)期的，為避免瓶?jī)?nèi)的液氫在外部熱量傳入的情況下，且無(wú)人值守時(shí)排放出來(lái)有安全隱患；因此建議恢復(fù)常溫。長(zhǎng)期停用做好相應(yīng)的標(biāo)簽?zāi)芊奖愫罄m(xù)可以便捷地再次起用。3.7.5維護(hù)定期維護(hù)是保證氣瓶安全運(yùn)行的重要手段。維護(hù)時(shí)應(yīng)符合法規(guī)、法律的要求，且要注意維護(hù)人員的安全。充裝過(guò)程中連接液源與氣瓶之間的管道不能完全吹除干凈，由此可能有空氣中的氧會(huì)進(jìn)入氣瓶，氧在低溫下（低于-219℃)被固化在氣瓶?jī)?nèi)部，如果長(zhǎng)期如此，氧積聚到一定的量在適合的情況下就可能發(fā)生事故，因此復(fù)溫維護(hù)對(duì)于液氫氣瓶來(lái)說(shuō)非常重要。復(fù)溫處理時(shí)也需要考慮氣瓶的溫度要高于氮的三相點(diǎn)（-210℃),否則進(jìn)入氣瓶的氮?dú)庥锌赡鼙荒坛晒虘B(tài)氮的可能，這樣可能會(huì)引起閥門的堵塞。溫度-184℃的規(guī)定來(lái)源于CGAG-5:2017版《Hydrogen》[15]第9.3條：如果容器被空氣或其他雜質(zhì)污染，應(yīng)將剩余的液氫從容器中排出。然后充分加熱容器以蒸發(fā)任何殘留的雜質(zhì)并用氮?dú)獯祾?。與初始灌裝一樣，應(yīng)使用溫度高于-300℉（-184.4℃)的氫氣代替氮?dú)獯祾邭怏w。3.7.6修理修理單位在瓶體做永久標(biāo)記，便于氣瓶的管理和修理質(zhì)量溯源。內(nèi)膽的修理單位應(yīng)當(dāng)是具有相應(yīng)的焊接能力、探傷能力的，其基本相當(dāng)于除材料復(fù)驗(yàn)外的重新制造，所以從安全角度考慮不允許修理內(nèi)膽。提出了修理時(shí)需要進(jìn)行惰化處理，把氫氣的濃度控制在安全范圍內(nèi)。3.7.7定期檢驗(yàn)定期進(jìn)行法定檢驗(yàn)是約束氣瓶所有者的法律行為，對(duì)氣瓶的安全使用有積極的作用。3.8火災(zāi)控制火災(zāi)對(duì)于氫氣的使用場(chǎng)所來(lái)說(shuō)是非常危險(xiǎn)的，因此有必要有相應(yīng)的控制措施。規(guī)定主要來(lái)源ISO/TR15916:2015版第7.4.2條和第7.5.11條。3.9應(yīng)急設(shè)備/程序一旦發(fā)生事故，則需要由相應(yīng)的應(yīng)急設(shè)備/程序來(lái)防止事態(tài)的擴(kuò)大，將事故的影響最小化。定期的演練是保證應(yīng)急順利實(shí)施的重要保障。應(yīng)急設(shè)備/程序條款來(lái)源ISO/TR15916:2015版第7.6.7.2條。3.10報(bào)廢不適合使用的氣瓶應(yīng)當(dāng)強(qiáng)制報(bào)廢，這有利于氣瓶的安全使用。4.氫的特性及生理危害性質(zhì)要正確充裝、使用、運(yùn)輸、貯存液氫及氫氣就需要對(duì)氫的物理、化學(xué)特性以及產(chǎn)生的相應(yīng)危險(xiǎn)（危害）有足夠的了解。因此本標(biāo)準(zhǔn)引用了GB/T3634.1-2006版《氫氣第1部分：工業(yè)氫》[16]第6條“安全要求”；表A1來(lái)源于GB/T29729-2013版的附錄B“氫的性質(zhì)”；刪除[PC]:”氫的燃燒特性引用了GB/T29729-2013版的附錄C；“缺氧效應(yīng)”表A2來(lái)源于《液化天然氣技術(shù)》[17]。T/GDASE0033.2-2022編寫組::參考文獻(xiàn)[1]ISO21029-2:2015Cryogenicvessels—Transportablevacuuminsulatedvesselsofnotmorethan1000litresvolume—Part2:Operationalrequirements[S].[