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6、工艺布置

 

6.0.1常温空分系统,除压缩机外宜采用室外布置;低温法空分设备产气量超过1500m3/h的空分设备,除压缩机外宜采用室外布置。根据气象条件的不同,对室外布置的部份装置、控制阀组等采取防雨、防冻措施。

6.0.2设有大型低温法空气分离装置的氧气站(厂)应将原料空气压缩机和氧气、氮气等压缩机集中布置在主厂房内。一般主厂房为独立建筑,其层数、层高应按压缩机及其辅助设备特点、起重设施等确定。

6.0.3氧气站内原料空气压缩机的布置,应符合下列要求:

1、应按站房规模、压缩机及其辅助设备特点进行空间布置,宜采用单层布置;

2、离心式空气压缩机吸气过滤器的布置,应方便定期清扫、更换;

3、当氧气站的原料空气压缩机与空压站空气压缩机互为备用时,宜布置在一个压缩机间内。

6.0.4氧气压缩机的布置,应符合下列规定:

1、活塞式氧气压缩机超过2台时,宜布置在单独的氧压机间内;

2、当采用离心式氧气压缩机时,应设防护墙(罩)或布置在单独的氧压机间内;

3、氧压机间不得与其他房间相通,并应设直接通向室外的安全出口。

6.0.5灌氧站房的布置,应符合下列规定:

1、氧气实瓶的贮量超过1700瓶时,应分别布置在2个以上的防火分区内,防火分区的设置应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016的规定;

2、当氧气实瓶的贮量超过3400瓶时,宜将制氧站房或液氧气化站与灌氧站房分别设置在独立的建筑物内;

3、每个灌瓶间、实瓶间、空瓶间均应设至少1个直接通向室外的安全出口。

6.0.6气体贮罐、低温液态气体贮罐的布置,应符合下列规定:

1、各种容量的气体贮罐、低温液态气体贮罐,宜布置在室外;

2、若生产工艺需要,确需在室内设置气体贮罐、低温液态气体贮罐时,应布置在单独的房间内,且应设直接通向室外的安全出口;

3、设置在室内的液氧贮罐和氧气贮罐的总氧气贮气量不得超过8000m3

6.0.7在使用氧气的建筑或厂房内,氧气汇流排间的氧气实瓶贮量,不宜超过24h的用氧量。

6.0.8当氧气站生产多种空分产品,并需灌瓶和贮存时,应分别设置每种产品的灌瓶间、实瓶间和空瓶间。

6.0.9氧气贮气囊宜布置在单独的房间内,当贮气囊总量小于或等于100m3时,可布置在制氧间内。贮气囊与设备之间的水平距离不应小于3m,并应设有安全和防护措施。

    贮气囊不得设置在氧气压缩机的顶部。

6.0.10独立氧气瓶库的气瓶贮量,应根据氧气灌装量、气瓶周转量和运输条件等因素确定。独立的氧气实瓶库的气体钢瓶的最大贮存量,应符合表6.0.9的规定。

独立的氧气实瓶库的最大贮存量    6.0.9

建筑物的耐火等级

气瓶的最大贮量(个)

每座库房

每个防火分区

一、二级

13600

3400

三级

4500

1500

6.0.11氧气站、供氧站内的设备布置,应紧凑合理,便于安装维修和操作,设备之间和设备与墙之间的净距,应符合下列规定:

1、设备之间的净距,宜不小于1.5m;设备与墙之间的净距宜不小于1 m。当以上净距不能满足设备的零部件抽出检修的要求时,其净距不宜小于抽出零部件的最大尺寸加0.5m

设备与其附属设备之间的净距,以及其他小型设备的布置间距,可根据工艺需要适当减小;

2、设备双排布置时,两排之间的净距,宜不小于2m

6.0.12气体灌装设施的布置,应符合下列规定:

1、灌瓶间、空瓶间和实瓶间的通道净宽度,应根据气瓶运输方式确定,宜不小于1.5m;采用集装格钢瓶组时,宜不小于2.0m

2、空瓶间、实瓶间应设置钢瓶装卸平台。平台宽度宜为2m,高度应按气瓶运输工具确定,宜高出室外地坪0.4~1.2m

3、灌瓶间、空瓶间和实瓶间,均应设有防止瓶倒的措施。

6.0.13采用氢气进行空分产品纯化时,应按下列要求进行设置:

1、设有加氢催化反应炉的房间,应布置在靠外墙的单独房间内,并不得与其他房间直接相通;

2、氢气瓶应存放在靠外墙的单独房间内,不得与其他房间直接相通,并应执行现行国家标准《氢气站设计规范》GB50177的相关规定;

3、氢气瓶的贮放量,不得超过60瓶。

6.0.14氧气站、供氧站内的氧气、氮气等放散管和液氧、液氮等排放管,均应引至室外安全处。

6.0.15氧气压力调节阀组应按工艺生产要求设置,当设在氧气站,供氧站内时,宜单独设置调压阀室。

6.0.16当氧气站内同时设有氮气压缩机和氧气压缩机时,可共同设置在一个房间内,但活塞式氧气压缩机不得超过2台。

6.0.17压缩机和电动机之间,当采用联轴节或皮带传动时,应采取安全防护措施。

6.0.18输送液氧的多级离心液氧泵应按工艺要求设置,当设在氧气站、供氧站内时,宜单独设置液氧泵间或设防护墙(罩)隔离。

6.0.19氧气站内的各种气体压缩机,应根据其振动特性、允许振幅要求等,合理进行设备及管道布置,并采取必要的防振、隔振措施。


条文说明 

 

6、工艺布置

 

6.0.1近年来我国常温法空分设备、低温法空分设备发展迅速,我国制造的低温法空分设备的最大产氧量达60000Nm3/h,以变压吸附法制取氧(氮)气的常温法空分设备最大产氧量达8000Nm3/h(氧纯度最高达95%,其余为氩)。在冶金、石油化工、机械、电子等行业根据用气规模、用气品质的不同要求,广泛采用低温法或常温法空分设备,据了解,由于变压吸附法制取氧(氮)的常温空分系统,除压缩机外基本上均为压力容器、阀门等,所以目前基本上采用室外布置,以减少建造费用;产氧量超过1500Nm3/h的低温法空分设备,基本上也是将冷箱、压力容器及其相关管路及其附件、阀门室外布置,减少建造费用。为此,本条条文作了空分设备推荐采用室外布置的规定。

6.0.2据调研资料表明,近年来我国建造的大型低温法空分离装置的氧气站(厂)基本上是将冷箱等非运动设备采用室外露天布置;有的大型低温空分装置将局部运动机械设置防雨措施后,也采用除原料空气压缩机和氧气、氮气等压缩机外的设备均采有室外露天布置;这些大型低温法空分装置都是将原料空气压缩机和氧气、氮气等压缩机集中布置在主厂房内,该主厂房通常均为独立建筑。为此作了本条的规定,这里所谓的“大型”一般是指氧气产量大于等于6000Nm3/h的低温法空分装置。

6.0.3制定本条的理由是:

1、氧气站的原料空气压缩机有活塞式、螺杆式和离心式等类型,根据氧气站的规模的不同选用不同型式的空压机,但是不论采用那种型式的空压机,站房布置大多采用单层布置,只有当空气压缩机及其冷却器的结构要求二层布置时,才采用压缩机本体布置在二层楼面,冷却器等辅助设备布置在底层,据了解,目前包括大型离心式压缩机在内的各种规格的螺杆式、离心式压缩机一般均采用压缩机本体与冷却器等辅助设备一体化的结构,因此氧气站(厂)主厂房都可采用单层布置的型式。

2、目前,离心式空气压缩机的吸气过滤器一般均采用自洁式过滤装置,该装置是由若干个过滤筒或组件构成,少则数十个多则数百个,过滤筒或组需定期更换,体积较大,一般均布置在氧气站(厂)主厂房旁的室外地面,也有布置在屋面上(主要用于排气量较小的离心式空压机),不论那种方式布置都应满足定期清洗、更换的要求。

3、近年来无论是低温法或常温法空分装置所需的原料空气压力均<1.0MPa,大部份都在0.6~0.8MPa范围,此压力等级与一些行业产品生产所需压缩空气站的供应压力基本相同,为提高气体供应的稳定性,一些工业企业将两类不同用途的空气压缩机的压缩布置在一个压缩机间内,并将压缩机空气干管相连。

6.0.4制定本条的依据是:

1、调研资料表明:氧气压缩机间运行中燃烧着火的事故时有发生,其中活塞式氧压机发生事故较多。如某公司的氧压机间内设置4台活塞式氧气压缩机,其中1台100Nm3/h的氧压机着火燃烧,火星吹至7m以外引发室外氧气气囊燃烧,幸运的是其他三台氧压机未开机运行,未引发更严重的事故,但也造成了很大经济损失。为此本条第1.3款作出了对活塞式氧压机设置的规定;并要求氧压机间不得与其他房间相通,以减少因发生着火事故引起的更大损失。

2、在国家标准《氧气和相关气体安全技术规程》GB16912中4.6.23条规定:“透平氧压机和用于输配的多级离心液氧泵,应设防护墙(罩)与周围隔离。”其作用是一旦上述设备发生着火燃烧等事故时,避免伤及操作人员。为此本条第2款规定为“宜设防护墙或布置在单独的氧压机间内”。本条第2、3款为了强制性条文,以严格控制氧压机间的布置。

6.0.5制定本条的理由是:

1、在国家标准《建筑设计防火规范》GB50016的第3.3.2条对乙类(5)项单层库房采用一、二级耐火等级时1个防火分区面积规定为700㎡,按80%计为560㎡,而每个气瓶占地面积约0.16㎡,折合为气瓶的实瓶贮量(560/(2×0.16)≈1700瓶),所以本条规定氧气实瓶数量超过1700瓶时,应分别设在2个以上的防火分区内,如一个灌氧站房内需贮放4000个氧气实瓶,则该站房应设3个防火分区,各防火分区之间应以防火墙分隔,防火墙等的设置应符合GB50016的规定。

2、目前在已建的氧气站(厂)中制氧厂房、灌氧厂房有合建,也有分别设置,两种方式各有优劣,大中型氧气站(厂)采用分建的较多,小型站房为了布置紧凑、少占地,又可方便维护管理,采用合建方式较多。若仅从消防要求出发,只要按规范要求作好每个防火分区的平面布置和设置相应消防设施,多个防火分区或者说制氧站房与灌氧站房合建布置应该是可行的,但考虑到运行管理和原规范的规定,本条第2款推荐氧气实瓶的贮量超过3000瓶时,宜分别设置的要求。

6.0.6鉴于氧气是助燃和氧化性强的气体,氮气、氩气等为窒息性气体,为确保气体贮罐、低温液态气体贮罐的安全运行和人民生命、财产的安全,,在本条第1款规定这些贮罐宜布置在室外。

若当氧气站(厂)生产工艺或气体使用车间生产工艺需要,必须将气体贮罐、低温液态气体贮罐设置在室内时,本条第2款规定:应布置在单独的专用房间内,并应设直接通向室外的安全出口,以确保安全运行。

本条第3款基本保留原规范对设置在室内的液氧贮罐的容积大小的规定;本次修订扩大到气态氧气的贮罐容量的限定,即以每一立方米液态氧可气化为~800标准立方米气态氧,折算为8000Nm3

6.0.7制定本条条文是参照现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016中第3.3.9条的规定:“厂房内设置甲、乙类中间仓库时,其储量不宜超过一昼夜的需要量”。氧气汇流排间属于乙类生产火灾危险等级,所以作此规定。

6.0.8本条规定为氧气站(厂)生产多种空分产品,并需灌瓶和贮存时,应分别设置每种产品的灌瓶间、实瓶间和空瓶间的规定,本条文仍沿用原规范的要求。

6.0.9本条规定基本沿用原规范的要求,但鉴于氧气压缩机尤其是活塞式氧气压缩机着火燃烧或机械事故时有发生的实际情况,本条第3款规定为强制性条文,应予严格执行,取消了原条文中的“当确需在氧气压缩机顶部布置时,必须有防火围护措施。”的内容。

6.0.10本条规定基本沿有原规范的要求。

6.0.11本条条文规定氧气站、供氧站内设备布置的原则要求,由于站房的设计规模不同、设备类型不同、室内外布置的不同等因素,因此设备布置的基本原则是紧凑合理、便于安装维修和操作,达到减少建筑面积、节约投资的要求。条文中规定的设备之间的净距、设备与墙之间的净距、设备与其附属设备之间的净距的要求,都是按下限进行规定;在氧气站、供氧站的具体工程设计时,应结合具体条件和设备状况,合理地选择。

6.0.12本条第1款规定的灌瓶间、实瓶间、空瓶间内通道宽度是目前在各企业实际采用的数指;第2、第3款沿用原规范的条文,未作修订,这些规定也是符合现在各企业实际情况的。

6.0.13本条为强制性条文,空分产品中氩气等的纯化,目前已很少采用加氢纯化的工艺,但是在一些中小型的氧气站中此种工艺仍有采用,为了使这类站房的设计建造有法可依,本条基本上保留原规范中的相关规定,鉴于国家标准《氢气站设计规范》GB50177中对氢气瓶存放等房间的安全措施已有相关规定,所以应参照执行。

6.0.14本条为强制性条文。据调研表明,由于氢气、氮气放散管或液氧、液氮排放口(包括紧急排放口)设置不当,有多次着火燃烧事故或窒息造成人员伤亡事故,所以本条进行了严格的规定。

6.0.15本条的制定是参照国家标准《氧气及相关气体安全技术规程》GB16912中4.3.3条的规定:“氧气管道口径≥150㎜的氧气压力调节阀组,应设置独立阀门室(氧气厂、站的应设在主厂房外);氧气管道口径小于150㎜的氧气压力调节阀组,宜设置在独立阀门室,要求同上。”该规范还规定,对于管径小于150㎜的氧气压力调节阀组,若不单独设置阀门室时,节流阀前后应设安全铜管段,其长度为5倍管道直径且不小于1.5m,安装铜基或不锈钢阀门。

6.0.16为减少氧气站(厂)内的房间分隔和建筑面积,方便维护管理,本条规定当站内同时设有氮气压缩机、氧气压缩机时,可将两类压缩机设在同一房间内,但应遵守6.0.4条的规定活塞式氧气压缩机不得超过2台。

6.0.18本条规定与本规范6.0.4条的第3款的规定同样是参照相关规范制定的。

6.0.19由于各类气体压缩机的形式、排气量和排气压力以及结构不同,其振动特性、允许振幅要求均不相同,所以本条只作原则性规定,具体工程项目设计时应按所选用的气体压缩机的类型、规格、性能参数和相关要求,合理进行设备和管道布置,并确定是否采取或采取何种防振、隔振措施。

 

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