氢气第1部分：工业氢

氢气第1部分：工业氢

国家标准 GB/T3634.1一2006 代替GBT3634一1995 氢气第1部分工业氢 Hydrogen一Part1:Indstrialhydrogen 2006-11-01实施 2006-01-23发布 国家质量监督检验检疫总局 发布 中 国国家标准化管委员会国家标准
GB/T3634.1一2006 氢气第1部分工业氢 范围 本部分规定了工业氢的要求、,试验方法,包装标志、贮运及安全要求 本部分适用于化学裂解、电解,吸附、膜分离以及氢化物等方法制取的瓶装、集装格装和管道输送的 氢气 它主要应用于石油食品、精细化工、玻璃和人造宝石的制造、金属冶炼、切割以及焊接等行业 分子式:H 相对分子质量;2.058(按20年国际相对原子质量表) 规范性引用文件 下列文件中的条款通过GB/T3634.1的引用而成为GB/T3634.1的条款 凡是注日期的引用义 件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于GB/T3634.1,然而,鼓励根据 GB/T3634.1达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本 凡是不注日期的引用文件,其最 新版本适用于GB/T3634.1 GB190危险货物包装标志 工业用化学产品采样安全通则(GB/T3723 GB/T3723 1999,idtISO3165;1976 GB4962氢气使用安全技术规程 GB5099钢质无缝气瓶(GB50991994,neqISO4705:l9837 GB/T5832.2气体中微量水分的测定露点法 GB/T6285气体中微量氧的测定电化学法 GB/T6681气体化工产品采样通则 GB7144气瓶颜色标记 GB14194永久气体气瓶充装规定 《气瓶安全监察规程》 《危险化学品安全管理条例》 《特种设备安全监察条例》 要求 3.1工业氢的技术指标应符合表1的要求 表1技术指标 标 指 项目名称 优等品 -等品 合格品 氢气(H)的体积分数/10 0- 99.95 99.50 99.00 氧(O.)的体积分数/10- 0.01 0.20 0.40 氮加氯(N,十Ar)的体积分数/10 0.04 0.30 0,60 露点/C 43 无游离水 游离水/mL/40L瓶 100 注管道输送以及其他包装形式的合格品工业氢的水分指标由供需双方商定
GB/T3634.1一2006 3.2食盐电解法生产的工业氢应测定氯、碱组份,测定时样品气不应与指示剂发生反应 试验方法 抽样、判定和复验 4.1.1瓶装工业氢按表2规定的批量随机抽样检验,成批验收 当检验结果有一瓶不符合本部分技术 要求时,应重新加倍随即抽样检验,如果仍有一瓶不符合本部分技术要求时,则判该批产品不合格 4.1.2集装格装氢气产品按表2规定的批量随机抽样检验,成批验收 当检验结果有任何一项指标不 符合本部分技术要求时,则判该批产品不合格 表2瓶装或集装格装工业氢抽样表 每批产品气瓶数或格数 3100 101500 >500 每批最少抽样气瓶数或格数 10 4.1.3稳定生产的管道输送的氢气每4h抽样检验1次 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4h内产品不合格 4.1.4工业氢的采样方法按GB/T6681的规定执行,采样安全按GB/T3723的规定执行 4.2氢纯度 氢气纯度按(1)式计算 9=100一p十p 式中: 氢气(H)的体积分数/10-子; -氧(o.,)的体积分数/10 P！ 氮加氯(N,十A)的体积分数/10- P2 水分含量的测定 一等品合格品游离水的测定 4.3.1 采用倒置法测定 在环境温度下将氢气瓶垂直倒置约10min后,微开瓶阀,让游离水以微小流量 流人干燥清洁的容器内,当有氢气喷出时.立刻关闭瓶阀 用量筒计量流出的水,其体积应符合表】的 相应规定 优等品水分含量的测定 优等品按GB/T5832.2进行测定 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/T5832.2规定的方法 为仲裁方法 4.4 氧.躯和氮含量的测定 A.41氧、氨和氮含量的测定见附录A 4.4.2允许按GB/T6285规定的方法测定氧体积分数,该方法测氧体积分数的范围上限扩大至 1×10-了 当两种方法测定的氧含量有异议时,以GB/T6285规定的方法为仲裁方法 4.5氯、碱的测定 氯、碱的测定见附录B. 包装、标志及贮运 氢气瓶应符合GB5099的规定,气瓶颜色标记应符合GB7144的规定 运输时,氢气瓶上应附有 GB190中指定的标志 5.2氢气的充装、标志及贮运应符合GB14194以及《气瓶安全监察规程》的相关规定 5. 瓶装氢的成品压力在20C时为(13.5士0.5)MPa 用于测量的压力表精度不低于2.5级
GB/T3634.1一2006 5.4返厂氢气瓶的余压不应低于0.05MPa 余压不符合要求的气瓶,水压试验后的气瓶以及新气瓶 等在充装前应按规定要求进行加热、抽空和置换 5.5氢气出厂时应附有质量合格证,其内容至少应包括 -产品名称,生产厂名称 -生产日期或批号,成品压力,主要成分及含量 本部分标准号及产品等级,检验员号 5.6氢气体积计算 氢气体积的计算参见附录C. 安全要求 h.1叙气的生产,使用以及贮运应符合GB962《危脸化学品安全管理条例》和《特种设备安全监察条 例》的相关规定 氢气为无色、,无味、易燃易爆气体 氢中含氧、氧、一氧化碳以及空气等的混合物有爆炸危险 6.2 由 于氢气着火点低,爆炸能高,因此在生产,使用和噗运时要严加注意 以下为这些混合物的爆炸限 -氢和氧1:1体积分数)混合时,在光照下即可爆炸 氢和氧混合物的爆炸限;氧中含氢的体积分数;4×10-2~95×10- 氢和 一 -氧化联梨合物的爆炸服 -氧化碳中含氢的体积分数:13.5×10-249×10-2; 氢和空气混合物的爆炸限;空气中含氢的体积分数;4×10-3一75×10- 6.3氢气在室内积聚,当含量达到爆炸限时有发生爆炸的危险 在氢气氛中,人有被窒息的危险 因 此在氢气有可能泄漏或氢含量有可能增加的地方应设置通风装置;必要时应设置氢气报瞥仪,对氢含量 进行监测 6.4检修或处理氢气管道、设备、气瓶等之前,必须先用氮气将氢含量置换到或用其他方法)符合动火 规定后才能开始工作 6.5氢气从气瓶嘴泄漏或快速排放时有着火的危险,因此瓶装氢气出厂时,应保证瓶嘴和瓶阀无泄漏 并旋紧瓶帽;在使用瓶装氢时,应缓慢开启瓶阀 6.6瓶装氢气应存放于无明火,远离热源、氧化剂,通风良好的地方 氢气瓶库房的建筑、电气,耐火以 及防爆要求等应符合相关的规定
GB/T3634.1一2006 附 录 A 规范性附录 工业氢中氧、氲和氮含量的测定 氧,氲和氮含量的测定 A.1.1方法 采用配备脱氧柱和切换阀的热导气相色谱仪实行两次进样,第一次进样后样品气不通过脱氧柱,测 定样品气中氧加氯含量以及氮的含量;第二次进样后样品气通过脱氧柱,测定样品气中氢的含量 用差 减法计算出样品气中氧的含量 A.1.2仪器 热导气相色谱仪 要求所采用的气相色谱仪对氢中氧(氯)、氮的检测限(体积分数)不大于 0×10-" 仪器安装及调试按仪器说明书进行 图A.1给出了气相色谱仪的参考气路流程示意图 载气瓶 钢瓶压力调节器; 调节阀 流量计; 热导检测器 载气出口 色谱柱; 气路阻力平衡管或平衡调节阀 切换六通阀; 脱氧柱 样品气出口; 12 进样六通阀 定体积量管; 13 14 -样品气人口 图A.1气相色谱仪气路流程示意图 A.1.3测定条件 A.1.3.1载气:体积分数不低于99.99×10-的氢气,流速约40mL/min A.1.3.2色谱谐柱;长约2m,内径3mm的不锈钢管,内装0.25mm0.40mm的13X分子筛,或其他 80mL/ 等效色谱柱 色谱柱在180C一220C下通氢气活化约3h,流速60 /min 色谱柱使 mL/min
GB/T3634.1一2006 用温度为室温 A.1.3.3脱氧柱;长约3m,内径3mm的不锈钢管,内装0.4mm~0.8mm的401脱氧剂 脱氧剂的 使用和活化按其说明书进行 A.1.4气体标准样品 采用组分含量与样品气中相应组分含量相近的有证气体标准样品,其平衡气为氢气 A.1.5测定 仪器稳定后按仪器说明书进行测定操作 平行测定气体标准样品和样品气至少两次,记录峰面积 或峰高),直至相邻两次测定的相对偏差不大于5×10-2,取其平均值 A.1.6结果处理 采用峰面积(或峰高)定量,用外标法计算结果 氧(缸),氮的体积分数的计算采用外标法,按式(A.1)计算 (A.1 e 晨 Xs 式中 样品气中被测组分的体积分数; p 样品气中被测组分的峰面积或峰高 -气体标准样品中相应已知组分的峰面积或峰高; As 气体标准样品中相应已知组分的体积分数 ps 氧加氯的体积分数减去氯的体积分数即为氧的体积分数 氧、氯和氮的体积分数应符合表1的相 应规定
GB/T3634.1一2006 附录B 规范性附录 工业氢中氯、碱的测定 B.1氯的测定 B.1.1方法和原理 采用魂荧光黄显色法 含有氧的复气通过装有澳荧光黄指示剂浸诫的榴花塞时,氨与指示剂反应 生成四嗅荧光素,形成红色着色层,由此测定氯 B.1.2试剂和材料 氢氧化钾(GB/T1919),分析纯,配制成100g/L的溶液; -澳化御(GB/T649),分析纯; -碳酸钾(GB/T1397),分析纯; 蒸水; 溴荧光黄指示剂:称取30g溴化钾和1g碳酸钾溶解于100mL的蒸馏水中,将0.1g荧光素 钠盐溶解于1mL,100g/L的氢氧化钾溶液中,把以上两种溶液混合即成， 脱脂棉 B.1.3测定 测定装置参见图B.1 在玻鸦取样管中塞人0.15g-0.20《脱脂帽.,用20滴一25消澳荧光黄指示剂浸演后立即接人(抓 mm一5mm)测定装置中 开启样品气阀，调节样晶气以约 人橡皮塞中的导管口应距棉花塞2 100 mL/min的流速通过取样管,用湿式流量计计量,使1L样品气通过取样管 如果棉花塞不变红,则 氢中氯含量检验合格 B.2碱的测定 B.2.1方法和原理 采用酚酞显色法 酚敢指示剂在pH值为8.010.0范围内时呈红色 由此显色反应测定氢中 的碱 B.2.2试剂和材料 -乙醇(GB/T679),分析纯; 氢氧化销(GB/T629),分析纯,配制成4死/L溶液， 蒸僧水; 酚献指示剂,配制成10g/L乙醇溶液;将1只酚酞溶解于70ml一80mL、50×10-2(体积分 数)的乙醇水溶液中,然后用氢氧化钠溶液调至中性,最后用蒸馏水稀释至100mL 脱脂棉 B.2.3测定 测定装置参见图B.1 在玻璃取样管中塞人0.15g一0.20反脱脂榴,用20滴一25滴脱献指示剂浸请后立即接人(插人橡 皮塞中的导管口应距棉花塞2， 一5mm)测定装置中 开启样品气网,调节样品气以约I00, mL/min mm 的流速通过取样管,用湿式流量计计量,使2L样品气通过取样管 如果棉花塞不变红,则氢中碱含量 检验合格
GB/T3634.1一2006 B.3氯、碱测定装置示意图 一 氢气样品气瓶 钢瓶压力调节器 三通活塞; 螺旋夹; 橡皮塞 -取样管长约9cm、内径约2cm) -湿式流量计 图B.1氛、碱测定装置示意图
GB/T3634.1一2006 附 录 C 资料性附录 氢气体积换算 C.1氢气体积换算公式 瓶装氢气体积按式(c.1)计算 V=V C.1 式中 -瓶装氢气在20c,1.013×10Pa状态下的体积,单位为立方米(m') K -在20C,l.013×10'Pa状态下氢气体积换算系数 氢气瓶的水容积,单位为升(L c.2K值计算 在20C,1.013×10Pa状态下氢气体积换算系数K按式(Cc.2)计算 AIs C.2 R-(品了十 式中 气瓶内氢气压力,单位为兆帕(MPa); 气瓶内氢气温度,单位为摄氏度(C) -温度为t,压力为力时氢气的压缩系数 不同温度和压力下氢气的K值见表c.1 表C.1不同温度和压力下氢气的K值 压 9.8MPa 11.8MPa13.7MPa14.2MPa14.7MPa15.2MIPa 15.7MPa16.2MPa 40C 0.116 0.137 0,158 0.163 0.168 0.174 0.179 0,184 -35c 0.175 0.113 0.134 0.155 0.160 0.165 0.180 0.170 30c 0,11m 0,132 0.152 0,157 0,162 0.l67 0.172 0.176 -25c 0.109 0.129 0.149 0.154 0,158 0.163 0.168 0.173 20C' 0.107 0.126 0.146 0.151 0.155 0.160 0.165 0.170 15C 0.105 0.124 0.143 0.l48 0.152 0.157 0.162 0.166 l0C 0.103 0.122 0.140 0.145 0.150 0.154 0.159 0.163 5C 0.,101 0.119 0.138 0.142 0.147 0.151 0.156 0,160 0.117 0.157 0C 0,099 0.135 0.153 0.140 0.144 0.149 5c 0.097 0.115 0.133 0.137 0.142 0.146 0.15o 0.155 10c 0.096 0.113 0.131 0.135 0.139 0.144 0.148 0.152 15C 0,094 0,11r 0.128 0.133 0.137 0,141 0.145 0.149 0.092 0.126 0.130 0.139 0.143 20C 0.109 0.135 0.147 25C 0,091 0.108 0.124 0.128 0.132 0.136 0.140 0,145
GB/T3634.1一2006 表C.1(续 压 力 9.8MPa ll.8MPa13.7MPal4.2MPa14.7MPa15.2MPa 15.7MPa16.2MPa 30C 0.089 0.106 0.122 0.126 0.130 0.134 0.138 0,142 35C 0.088 0.128 0.136 0.120 0.124 0.l104 0.132 0.l40 40c 0.086 0.122 0.126 0.134 0.138 0.103 0.130 0.l118