国家标准 GB/T3634.2一2011 代替GB/T74451995 氢气第2部分:纯氢、高纯氢和超纯氢 Hydrogen一 Part2:Purehydrogen,highpurehydrogenandultrapurehydrogen 2011-12-30发布 2012-10-01实施国家质量监督检验检疫总局发布国家标准化管理委员会国家标准
GB/3634.2一2011 前言 GB/T3634《氢气》分为两个部分第1部分:工业氢; 第2部分;纯氢、高纯氢和超纯氢本部分为GB/T3634的第2部分本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本部分代替GBT7445一1995(纯氢,高纯氢和超纯氢》,与GBy/T7445一1995相比除编辑性修改外主要技术变化如下 -修改适用范围(见第1章,1995年版的第1章); 修改规范性引用文件(见第2章,1995年版的第2章); 修改氯组分要求(见第3章,1995年版的第3章); 增加集装格装和氢罐车装产品的检验规则(见4.2、4.3和4.5),修改高纯氢检验规则见4.2 1.3,1995年版的5.4); 试验方法巾增加电化学法测定氧含量,增加氨离子化气相色谱法并编人本版的附录A,增加热导气相色谱仪测定氢中一氧化碳、二氧化碳和甲烧的含量(见5.2,附录A); 修改变温浓缩进样气路并编人附录B(见附录B,1995年版的图1) 本部分由石油和化学工业联合会提出本部分由全国气体标准化技术委员会(s.Ac/Tc206)归口本部分起草单位;西南化工研究设计院、江苏天鸿化工有限公司、南京特种气体厂有限公司、上海华爱色谱分析技术有限公司、光明化工研究设计院本部分主要起草人:王少楠、蔡体杰、沈涛、沈卫明、陈军、方华、张军本部分所代替标准的历次版本发布情况为;GB74451987,GB74461987,GB/T7445一1995
GB/3634.2一2011 氢气第2部分纯氢、高纯氢和超纯氢范围本部分规定了纯氢、高纯氢和超纯氢的技术要求、试验方法、包装标志、贮运及安全要求本部分适用于经吸附法,扩散法等制取的瓶装,集装格装和管道输送的氢气它主要用于电子工业、石油化工、金属冶炼和科学研究等领域分子式:H 相对分子质量;2.01588(按2007年国际相对原子质量) 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 GB/T3634.1一2006氢气第1部分:工业氢 GB/T5832.3气体中微量水分的测定第3部分;光腔衰荡光谱法 GB/T6285气体中微量氧的测定电化学法要求 3.1纯氢、高纯氢和超纯氢的技术要求应符合表1的规定表 1纯氧,高纯氧和超纯氧的技术要求指标项目名称超纯氢纯氢高纯氢氢气(H.)纯度(体积分数/10-" 99.99 99.999 99.9999 氧(O)含量体积分数)/10-" 0.2 供需商定氧(Ar)含量(体积分数)/10" 供需商定含量(体积分数/10” 60 0.4 氧化碳(CO)含量体积分数/10 0.1 氧化碳(CO.)含量(体积分数/10" 0." 甲烧(CH,)含量(体积分数)/10" 10 0.2 水分(H.)含量(体积分数)/10 10 0.5 10 杂质总含量体积分数)/10-"
GB/T3634.2一201 3.2除超纯氢外,由供需双方商定氧含量是否列人纯度计算检验规则 4.1连续、稳定生产的瓶装(或集装格装)纯氢,瓶装高纯氢以生产厂一个操作班生产的或一次充灌的产品组批,用户以同一车载量或同批进货量组批每批产品的瓶数(或格数)不应超过300. 4.2瓶装或集装格装纯氢和瓶装高纯氢产品按表2规定的批量随机抽样检验,成批验收当有任何 -项指标的检验结果不符合本部分技术要求时,应重新加倍随机抽样检验,如果仍有任何一项指标不符合本部分技术要求时,则判该批产品不合格表2瓶装或集装格装纯氢和瓶装高纯氢抽样表每批产品气瓶数或格数 3一8 16一25 l50 26一50 51一150 每批纯氢最少抽样气瓶数或格数每批高纯氢最少抽样气瓶数 11 13 4.3集装格装高纯氢气产品应逐格检验验收当检验结果有任何一项指标不符合本部分技术要求时，则判该产品不合格超纯氢产品应逐一检查验收当检验结果有任何一项指标不符合本标准技术要求时则判该产品不合格 4.5大容积无缝钢瓶装氢气产品应逐车检验并验收当检验结果有任何一项指标不符合本标准技术要求时则判该车产品不合格 4.6稳定生产的管道输送的氢气每4h抽样检验一次当检验结果有任何一项指标不符合本标准技术要求时则判该4h内产品不合格试验方法氢纯度氢气纯度按式(1)计算 9=100-(9十十p十p十9十十9;×10" 式中: -氢气纯度(体积分数),10-2; 氧含量(体积分数),10-; 9 氧含量(体积分数),10" 氮含量(体积分数).10- -氧化碳含量(体积分数),10 P 二氧化碳含量(体积分数),10-" p5 甲婉含量(体积分数),10-" 9 -水分含量(体积分数),10-" g 5.2氢中氧十氯、氮、一氧化碳、二氧化碳和甲烧含量的测定采用氮离子化气相色谐法测定氢中氧十氧、氮、一氧化碳、二氧化碳和甲婉的含量见附录A 2 5.2. 允许采用热导气相色谱法测定氢中氧氯、氮烧含量;允许采用火焰离子化法测定氢中一氧化
GB/T3634.2一2011 碳、二氧化碳和甲婉的含量当仪器检测限无法满足分析要求时,可采用变温浓缩进样参见附录B 5.2.3当以上方法的测定结果有异议时,以氨离子化气相色谱法为仲裁法 5.2.4按GB/T6285的规定测定氢中氧含量允许采用其他等效方法测定氢中氧含量当测定结果存在异议时,以GB/T6285规定的方法为仲裁法水分含量的测定按GB/T5832.3的规定执行允许采用其他等效的方法测定氢中水分含量,当测定结果有异议时,以GB/T5832.3规定的方法为仲裁方法包装、标志及贮运氢气的包装、标志及贮运的要求应符合GB/T3634.1一2008第5章的规定安全要求氢气的安全要求应符合GB/T3634.12006第6章的规定
GB/T3634.2一2011 附录A 规范性附录氮离子化气相色谱法测定氢中氧十氲,氮、一氧化碳,二氧化碳和甲完 A.1方法采用氨离子化气相色谱法测定氢中氧十氧,氮、一氧化碳,二氧化碳和甲婉的含量 A.2仪器要求所采用的仪器对待测组分的检测限分别应低于本部分表】所列相应技术指标的1/4 推荐采用配备气路切割装置和柱切换装置的氨离子化气相色谱仪当分析超纯氢时,应配备脱氧装置图A.1给出了参考的配备气路切割脱氧柱和柱切换装置的氮离子化气相色谱仪的气路流程示意图 00m 00000 m 脑 17 - 16 战 co007 说明: 高纯氮载气钢瓶; 气路平衡调节阀; 钢瓶减压器; ll 预分离柱; 12 载气稳压阀; -切割路载气流量计; 压力表; 13 脱氧柱; 载气净化器; 14 六通切换阀; 定体积进样管; 15 色谱分析柱1; 样气流量计; 16 色谱分析柱2; 样气人口; 17 -氮离子化检测器; 十通阀 18 检测器路载气流量计图A.1气路流程示意图 A.3气体标准样品采用以氢气作平衡气的气体标准样品标准样品中的组分含量应与被测组分含量相近;当被测组分的含量(体积分数)不大于1×10-时,宜采用相应组分含量为1×10-"一5×10-"的标准样品仪器条件 A.4.1色谱柱 A.4.1.1预分离柱;用于分离氢和其他组分长0.6m内径2mm的不锈钢管,内装粒度为0.251 mm一
GB/T3634.2一2011 0.40 mm的TDX-01 通载气在180C活化3h后备用允许采用其他等效预分离柱 A.4.1.2色谱分析柱1;用于氧(缸、氮、甲婉的分离长2m、内径2mm的不锈钢管,内装粒度为 0.25mm0.40 mm的5A分子筛通载气在180C活化3h后备用色谱柱使用温度;40C 允许采用其他等效色谱柱 A.4.1.3色谱分析柱2;用于一氧化碳、二氧化碳、甲婉的分离长2m、内径约2mm的不锈钢管,内 10.40mm 装粒度为0.25 的活性炭通载气在150C活化2h后备用,色谱柱使用温度:40C mm一允许采用其他等效色谱柱 A.4.1.4脱氧柱:当需要测定氲组分含量时,可采用脱氧柱脱除样品气中的氧组分脱氧柱中的脱氧剂应确保能彻底脱除样品气中的氧组分推荐采用长1m、内径约3mm的不锈钢管,内装粒度为 0.25mm一0.40mmm的105钯催化剂催化剂在使用前应按生产厂家提供的条件活化处理 A.4.2操作参数仪器各操作参数按仪器说明书和检测限要求选定 A.5测定步骤 A.5.1按仪器说明书开启仪器,调节各操作参数,至仪器的各参数稳定 A.5.2根据分析任务,选定适当的色谐条件这些条件包括载气流量,样气流量,控制1只十通阀、 2只六通阀运转的时间程序的设置,仪器气路平衡条件的选择等 A.5.3将标准样品接人仪器,在充分置换取得代表样后进样平行测定至少两次,直至相邻两次测定的待测组分的色谱响应值的相对偏差不大于5%,取其平均值 A.5.4在与标准样品完全相同的条件下,将待测样品接人仪器,在充分置换取得代表样后进样平行测定至少两次,直至相邻两次测定的待测组分的色谱响应值的相对偏差不大于5%,取其平均值 A.5.5在同样条件下,采用脱除样品气中氧和不脱除样品气中氧的两种测试状态进行测定 A.5.6完成分析操作后,按说明书的相关要求停机 A.6结果计算氢中氧十氯、氯、氮、一氧化碳、二氧化碳和甲炕含量的计算见GB/T3634.1一2006中A.1.6的规定同一样品不经过脱氧柱测定氧十氨的含量,通过脱氧柱测定氯含量用氧十氨含量减去氨含量得到该样品的氧含量
GB/T3634.2一2011 B 附录资料性附录变温浓缩进样装置示例 B.1方法采用液氮浴温度浓缩已知体积的样品,在常温下解吸样品,用载气把浓缩后的待测组分带人气相色谱仪的色谱柱分离后进人检测器进行测定 B.2仪器采用热导气相色谱仪或氢火焰气相色谱仪,配备液氮浴变温浓缩进样装置实现成套仪器对氢中待测组分的检测限分别应低于本部分表1所列相应技术指标的1/4 图B.1给出了变温浓缩进样装置的气路流程示意图 10 说明样气瓶 -载气出口; 液氮或水; 12 -三通阀针形取样阀流量计; 10 浓缩柱; 13 载气人口; 气路平衡调节阀三通阀 -鼓泡器; 11 八通阀液氮容器或水容器; 图B.1参考的变温浓缩气路流程示意图
GB/3634.2一2011 B.3气体标准样品推荐采用以氢气作为平衡气的气体标准样品气体标准样品中组分含量应与样品气浓缩后的相应组分含量相近标准样品气不经过浓缩直接进样分析 B.4测定条件 B.4.1载气、辅助气仪器工作所需载气和辅助气参照相应的仪器说明书 B.4.2浓缩柱浓缩柱1:用于浓缩样品中氧十氧、氮组分长约30cm、内径4mm的不锈钢管,内装粒度为 0.25mm0.40 mm的活性炭;或其他等效浓缩柱浓缩柱通氢气在160C活化4h后使用,浓缩温度为液氮温度(液氮浴),脱附温度为室温水浴浓缩柱2;用于浓缩样品中一氧化碳、二氧化碳和甲婉组分长约30cm、内径4mm的不锈钢管，内装粒度为0.25mm一0.40n mm的变色硅胶;或其他等效浓缩柱浓缩柱通氢气在160C活化4h后使用,浓缩温度为液氮温度(液氮浴),脱附温度为80C水浴 B.5浓缩进样步骤 B.5.1气路系统可靠性检查和空白值的测定把变温浓缩装置接人气相色谱仪气路系统,按仪器说明书开启仪器至稳定关闭浓缩柱后在其上套上液氮浴浓缩约5min后,取下液氮浴,并迅速使浓缩柱处于脱附水浴中,然后将载气通过浓缩柱,记录色谱信号,无色谱信号为正常否则,应当检查浓缩进样装置气路系统直至无色谱信号此后使载气通过浓缩柱,注意观察并严防空气吸人浓缩进样装置的情况下浓缩载气5min,测定色谱系统空白值，空白值应低于本部分高纯氢或超纯氢的相应指标 B.5.2取样选取适当的针形取样阀,把样品气接人浓缩进样系统,充分置换取样管路,使所取样品气具有代表性 B.5.3浓缩调节样品气以1.0L/min1.5L/min的流速通过浓缩柱,置换浓缩柱2min一3min后关闭浓缩柱出口,然后将浓缩柱缓慢套上液氮浴,待垫气结束后打开浓缩柱出口,使样品气流经流量计后放空样品气的浓缩体积由被测组分含量和仪器的检测限确定样品气的体积由流量计计量 B.5.4进样浓缩完毕,关闭浓缩柱人口,取下液氮浴,在室温水浴下放掉解吸的氢,解吸的这部分氢也要流经流量计计量,关闭浓缩柱出口,载气通过浓缩柱把待测组分带人色谱分析柱平行测定气体标准样品和样品气至少两次,直至相邻两次测定的待测组分的色谱响应值的相对偏
GB/T3634.2一2011 差不大于10×10-",取其平均值 B.6结果计算采用峰面积(或峰高)定量,用外标法计算结果用变温浓缩进样法测定氢中氧十氯、氮、一氧化碳、二氧化碳和甲烧含量时按式(B.1)计算 A -×克 B.1 中= A,V 式中: -样品气中被测组分的含量(体积分数); -样品气中被测组分的峰面积,单位为平方毫米(mm');或峰高,单位为毫米(mm); -气体标准样品体积,单位为毫升(mL); -气体标准样品中被测组分的峰面积,单位为平方毫米(mm=');或峰高,单位为毫米(mm) 样品气体积,单位为毫升(mL> 气体标准样品中相应已知组分的含量(体积分数

氢气第2部分：纯氢、高纯氢和超纯氢GB/T3634.2-2011介绍

氢气是一种重要的工业气体，在广泛应用于燃料电池、半导体制造、玻璃制造等行业之前，需要对其进行不同纯度等级的分类。GB/T3634.2-2011这一国家标准就规定了氢气的纯度分类及其技术要求。

GB/T3634.2-2011国家标准概述

GB/T3634.2-2011国家标准是我国针对氢气纯度分类方面的标准之一，于2012年2月1日正式实施。该标准规定了氢气的纯度分类及各自的技术要求，主要包括纯氢、高纯氢和超纯氢三个等级。

不同纯度等级的定义

根据GB/T3634.2-2011标准，氢气的不同纯度等级定义如下：

纯氢：指氢气中杂质总量低于0.01%（体积分数）的氢气。
高纯氢：指氢气中杂质总量低于0.001%（体积分数）的氢气。
超纯氢：指氢气中杂质总量低于0.0001%（体积分数）的氢气。

技术要求

GB/T3634.2-2011标准对不同纯度等级的氢气还规定了各自的技术指标，主要包括氧气、水分、氮气、二氧化碳、一氧化碳、甲烷等杂质的含量限制。其中，超纯氢要求的杂质含量更加严格。

应用范围

GB/T3634.2-2011标准适用于工业生产及实验室使用中的氢气，主要应用于半导体制造、气相色谱、燃料电池、玻璃制造等领域。

结论

GB/T3634.2-2011国家标准是我国针对氢气纯度分类的重要标准之一，规定了不同纯度等级的定义和技术要求，并适用于氢气在工业生产及实验室使用中的各个领域。在实际应用过程中，我们需要根据具体需求选择合适的氢气纯度等级，并按照该标准的要求进行操作，确保氢气在使用过程中的质量和安全性能。