ICSFORMTEXTFORMTEXT點擊此處添加中國標準文獻分類號FORMTEXTFORMTEXTNBFORMTEXTNB/TFORMTEXTXXXXX—FORMTEXTXXXXFORMTEXTFORMTEXT氫冷發(fā)電機供氫系統(tǒng)防爆安全驗收導則FORMTEXTguidefortheacceptanceofexplosionproofsafetyforgeneratorhydrogengassupplysystemFORMTEXT點擊此處添加與國際標準一致性程度的標識FORMDROPDOWNFORMTEXT（本稿完成日期：2015.10.24）FORMTEXT201X-FORMTEXTXX-FORMTEXTXX發(fā)布FORMTEXTXXXX-FORMTEXTXX-FORMTEXTXX實施FORMTEXT國家能源局發(fā)布NB/TXXXXX—XXXX氫冷發(fā)電機供氫系統(tǒng)防爆安全驗收導則范圍本標準規(guī)定了新建核電廠氫冷發(fā)電機供氫系統(tǒng)安裝竣工及系統(tǒng)運行時的防爆安全驗收準則。本標準適用于新建核電廠氫冷發(fā)電機投運前供氫系統(tǒng)及氫氣相關系統(tǒng)（不包括制氫和儲氫系統(tǒng)設備）的防爆安全驗收。常規(guī)電站和已投運的核電廠氫冷機組可參考本標準進行驗收。規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB4962-2008氫氣使用安全技術規(guī)程GB50177-2005氫氣站設計規(guī)范GB50058-2014爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范JB/T6227-2005氫冷電機氣密封性檢驗方法及評定GB3836.1-2010爆炸性環(huán)境第1部分設備通用要求GB3836.2-2010爆炸性環(huán)境第2部分由隔爆外殼“d”保護的設備GB3836.4-2010爆炸性環(huán)境第4部分由本質安全型“i”保護的設備GB3836.5-2004爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備第5部分正壓外殼型“p”GB3836.14-2000爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備第14部分危險場所分類GB3836.15-2000爆炸性氣體環(huán)境用電器設備第15部分危險場所電氣安裝GB50257-1996電氣裝置安裝工程爆炸和火災危險環(huán)境下電氣裝置施工及驗收規(guī)范GB50057-2010建筑物防雷設計規(guī)范DL/T5035-2016《發(fā)電廠供暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》GB50217-2007《電力工程電纜設計規(guī)范》GB26410-2011《防爆通風機》JB8523-1997《防爆通風機技術條件》GB50736-2012《民用建筑供暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》DL/T5024-2005《火力發(fā)電廠油氣管道設計規(guī)程》JB/T6517-2006氫油水控制系統(tǒng)技術條件術語和定義下述術語和定義適用于本標準氫冷發(fā)電機hydrogen-cooledgenerator發(fā)電機有效部分采用氫氣進行冷卻的發(fā)電機供氫系統(tǒng)hydrogengassupplysystem汽輪發(fā)電機廠房內給發(fā)電機供應氫氣，具備氣體置換以及在線監(jiān)測功能的系統(tǒng)，主要包括氫氣控制裝置，氫氣純度檢測裝置，漏氫檢測裝置、循環(huán)風機、氫氣干燥器、漏液監(jiān)測裝置、CO2供應裝置以及相應的管路等。阻火器firearrestor防止氫氣回火的一種安全裝置。漏空氣量⊿VAairleakage發(fā)電機整體氣密試驗時，24小時泄漏出來的空氣量換算到標準狀態(tài)時的體積，單位為m3/24h排放管ventpipeline具有一定高度、且能向大氣中直接排放氣體的管道。防爆技術要求防爆區(qū)域的劃分及防爆等級的說明防爆區(qū)域的劃分爆炸氣體存在的場合以區(qū)域來劃分，以簡化設備的選型、設計、安裝和維護。氫氣及其它危險氣體可劃分為：區(qū)域0：爆炸性氣體長期存在、或周期性較長時間內存在。例如汽機房上排氫口周圍5m的范圍內。區(qū)域1：爆炸性氣體出現的可能性較高的范圍。例如氫氣匯流排裝置附近，由于更換氣瓶時引起連接管道內的氫氣泄漏。區(qū)域2：在正常運行時不易產生爆炸性氣體，如果出現也是持續(xù)很短時間或氣體泄漏量較小。例如管道連接口、發(fā)電機蓋板等0.5m范圍內。在區(qū)域0和區(qū)域1使用的設備必須具有防爆認證，而區(qū)域0的設備必須明確其可使用在此區(qū)域。區(qū)域2的設備要滿足該區(qū)域要求，制造商必須提供符合性聲明證書。高防爆要求區(qū)域的設備可用于低防爆要求區(qū)域，例如區(qū)域0認證的設備可用于區(qū)域1和區(qū)域2。防爆等級的說明根據氫氣的性質，氫氣的溫度組別為T1最高的溫度分級。這意味氫氣防爆要求中的溫度要求可忽略。氫氣的防爆分級為IIC或IIB+H2。（II－II類環(huán)境，除I類（礦井）外所有場合，C－C類危險氣體分級，B+H2－B類危險氣體分級，專用于氫氣）。隔爆型“d”（GB3836.2）：隔爆型設備有一個結實的外殼。當設備內部產生燃點或爆炸時，外殼能將火焰或爆炸能量封在設備內部，并防止火焰或爆炸能量外傳到外部危險環(huán)境。由于隔爆型是一個機械結構，容易實現防爆要求，因此采用量較多。隔爆型設備一般不可在帶電情況下打開外殼。防爆標志：ExdIICTn或ExdIIB+H2Tn。（Tn－溫度等級，從T1到T6對應不同溫度等級。氫氣適用任何溫度等級）。本質安全型“i”（GB3836.4）：本安型設備本身不會產生引起環(huán)境危險氣體燃燒或爆炸的火花或熱量，本安型分為“ia”和“ib”二類。防爆標志：ExiaIICTn或ExibIICTn。在“ia”設備中，任何設備一次故障或二次故障的組合、都不會引起環(huán)境危險氣體燃燒或爆炸。適用于區(qū)域“0”，也適用于區(qū)域“1”和“2”。在“ib”設備中，任何設備一次故障都不會引起環(huán)境危險氣體燃燒或爆炸。適用于區(qū)域“1”，也適用于區(qū)域“2”。電廠的本安關聯設備（例如電廠DCS、TCS、控制器等）一般是不防爆的，關聯設備與本安設備通過安全隔離裝置（例如安全柵）連接并傳導信號（例如大容量開關信號）。本安設備與安全柵之間的連接電纜線也要滿足防爆規(guī)范的要求。熱電阻、熱電偶等本身不產生火花或熱量的元器件，認為是本安型設備。如使用在危險環(huán)境中，則要考慮配套的安全柵以與不防爆的關聯設備連接。正壓型“p”（GB3836.5）：正壓型設備中維持有比環(huán)境壓力略高的壓縮空氣或惰性氣體，從而環(huán)境中的危險氣體不能進入到設備中，從而達到防止爆炸的目的。設備中正壓維持有連續(xù)充氣和補氣二類。防爆標志：ExpIICTn。組合型：多種防爆類型的組合，先標出主體防爆型式，再標出其它防爆型式。例如美國E-ONE公司的氣體純度儀防爆等級為：Exd[ib]，其電氣和取樣系統(tǒng)為隔爆型“d”，顯示部分為本安型“ib”，電氣與顯示部分通過安全柵連接。電氣及儀控設備的防爆選型要求。凡是和氫氣有接觸的相關電氣和控制設備均需滿足相關防爆標準和規(guī)范的要求。發(fā)電機供氫氣及相關系統(tǒng)設備防爆選型要求見表1，下列設備的選型基于氫氣排放或可能泄漏點0.5m球形區(qū)域以內的選型原則。電氣及儀控設備的防爆選型序系統(tǒng)設備名稱描述防爆要求備注發(fā)電機供氫系統(tǒng)油水探測器發(fā)電機漏液檢測Exd/Exib+H2發(fā)電機供氫系統(tǒng)液位開關發(fā)電機液位檢測Exd/Exib優(yōu)選Exd發(fā)電機供氫系統(tǒng)流量變送器氫氣補充流量Exd發(fā)電機供氫系統(tǒng)壓力變送器供氫壓力Exd發(fā)電機供氫系統(tǒng)壓力變送器機內壓力Exd發(fā)電機供氫系統(tǒng)防火電磁閥發(fā)電機緊急排氫Exd發(fā)電機供氫系統(tǒng)供氫電磁閥關閉發(fā)電機供氫Exd發(fā)電機供氫系統(tǒng)壓差變送器發(fā)電機風扇壓差Exd發(fā)電機供氫系統(tǒng)純度儀純度儀傳感器Exd發(fā)電機供氫系統(tǒng)純度儀顯示器純度儀就地顯示Exd/Exib發(fā)電機供氫系統(tǒng)接線盒純度儀端子盒Exd發(fā)電機供氫系統(tǒng)接線盒氫氣循環(huán)風機端子盒Exd發(fā)電機供氫系統(tǒng)露點儀露點儀傳感器Exd/Exia發(fā)電機供氫系統(tǒng)露點儀顯示器氫氣濕度顯示Exia發(fā)電機供氫系統(tǒng)電控箱干燥器控制箱Exp發(fā)電機供氫系統(tǒng)漏氫檢測儀檢測儀傳感器Exd發(fā)電機供氫系統(tǒng)漏氫檢測儀檢測儀顯示器NR發(fā)電機供氫系統(tǒng)絕緣過熱監(jiān)測儀絕緣過熱在線監(jiān)測Exd發(fā)電機定子冷卻水系統(tǒng)電導率儀定子水系統(tǒng)電導率檢測NR發(fā)電機定子冷卻水系統(tǒng)液位開關水箱液位控制Exd發(fā)電機定子冷卻水系統(tǒng)液位變送器水箱液位變送器Exd發(fā)電機定子冷卻水系統(tǒng)壓差變送器壓差開關水過濾器壓差NR發(fā)電機定子冷卻水系統(tǒng)壓力/壓差開關水泵出口壓力/壓差NR發(fā)電機定子冷卻水系統(tǒng)流量計流量開關離子交換器流量電導率取樣流量NR發(fā)電機定子冷卻水系統(tǒng)液位開關堿液箱液位NR發(fā)電機定子冷卻水系統(tǒng)流量變送器定子進水流量NR水裝置上發(fā)電機定子冷卻水系統(tǒng)流量變送器定子進水流量Exd發(fā)電機運行層發(fā)電機定子冷卻水系統(tǒng)壓力變送器定子進水壓力NR發(fā)電機定子冷卻水系統(tǒng)壓差開關主管路流量測量NR發(fā)電機定子冷卻水系統(tǒng)壓差變送器定子進出水壓差NR發(fā)電機定子冷卻水系統(tǒng)熱電阻/熱電偶定子水溫Exia/Exib發(fā)電機運行層發(fā)電機定子冷卻水系統(tǒng)熱電阻/熱電偶定子水溫NR非運行層發(fā)電機定子冷卻水系統(tǒng)流量變送器定子套管流量Exd發(fā)電機定子冷卻水系統(tǒng)流量變送器定子并聯環(huán)流量Exd發(fā)電機定子冷卻水系統(tǒng)壓力開關/變送器水箱壓力Exd發(fā)電機定子冷卻水系統(tǒng)壓力變送器進水壓力Exd發(fā)電機運行層發(fā)電機定子冷卻水系統(tǒng)壓差開關氫水壓差Exd發(fā)電機密封油系統(tǒng)壓力/壓差變送器排油煙機風扇壓力Exd發(fā)電機密封油系統(tǒng)壓力/壓差開關油泵壓力/壓差NR發(fā)電機密封油系統(tǒng)壓力/壓差開關密封油壓力/壓差NR發(fā)電機密封油系統(tǒng)變送器密封油壓力/壓差NR發(fā)電機密封油系統(tǒng)壓力/壓差開關過濾器壓力/壓差NR發(fā)電機密封油系統(tǒng)變送器過濾器壓力/壓差NR發(fā)電機密封油系統(tǒng)熱電阻/熱電偶密封油溫NR發(fā)電機密封油系統(tǒng)液位開關空/氫側油箱油位Exd發(fā)電機密封油系統(tǒng)液位變送器空/氫側油箱油位Exd發(fā)電機密封油系統(tǒng)液位開關真空油箱液位Exd發(fā)電機密封油系統(tǒng)變送器真空油箱壓力Exd發(fā)電機供氫系統(tǒng)電動機氫氣循環(huán)風機電動機Exd發(fā)電機供氫系統(tǒng)電動機氫氣干燥器風機電動機Exd發(fā)電機密封油系統(tǒng)電動機供油油泵交流/直流電動機NR發(fā)電機密封油系統(tǒng)電動機排煙風機電動機Exd發(fā)電機定子冷卻水系統(tǒng)電動機供水水泵電動機NR發(fā)電機定子冷卻水系統(tǒng)氣表水箱排氣流量計Exd/Exia發(fā)電機密封油系統(tǒng)流量計密封瓦進油流量NR發(fā)電機密封油系統(tǒng)電動機真空油泵電動機Exd閉式回路發(fā)電機密封油系統(tǒng)電動機真空油泵電動機NR開式回路具有防爆要求的供氫系統(tǒng)配套產品及部件按GB3836.1規(guī)定執(zhí)行，防爆等級應為Ⅱ類，C級，T1組，電纜及導線敷設應符合GB50217的規(guī)定，導線或電纜引向電氣設備接頭部件前做好隔離密封，與氫氣相關的所有電氣設備應有防靜電接地裝置，因需要使用非防爆設備時應采取隔爆措施供氫系統(tǒng)防爆設備認證所有具有防爆要求的供氫系統(tǒng)配套的設備其銘牌要有明顯Ex標記，并在銘牌上標明防爆等級；專用設備防爆認證單位頒發(fā)的有效防爆證書。專用設備防爆認證單位的防爆認證測試報告。供氫系統(tǒng)防爆功能設計運行參數的監(jiān)測和報警對供氫系統(tǒng)，如下參數需要監(jiān)控并設置報警限值：發(fā)電機內氫氣純度的在線監(jiān)測，當純度下降到設定值時發(fā)出報警；正常運行時發(fā)電機補充氫氣流量的在線監(jiān)測，當流量上升到設定值時發(fā)出報警；發(fā)電機關鍵部位設置漏氫在線監(jiān)測，當測點部位的氫氣含量超過設定值時發(fā)出報警。對發(fā)電機定子冷卻水箱推薦采用體積式測量方式進行漏氫在線監(jiān)測和報警，以便獲得從發(fā)電機內向定子冷卻水系統(tǒng)漏氫的數量值依據。供氫系統(tǒng)防爆的工藝設計供氫系統(tǒng)應具備防止氫氣和空氣可能發(fā)生混合的措施，具備采用CO2氣體置換空氣或氫氣的功能（如氫氣控制裝置中的氣體置換閥門組），確保在任何工況下氫氣和空氣不發(fā)生混合產生爆炸性氣體。氫氣控制裝置中的供氫和供空氣的二個回路應具備只允許一個管路供氣的唯一性功能，用一根短管轉換連接，非供氣管路具有明顯的斷口。氫氣干燥器應具有單獨用N2/CO2置換設備內部氫氣的功能。所有含有氫氣的設備排氣（如氫氣干燥器、絕緣過熱監(jiān)測裝置和氫氣純度監(jiān)測裝置的排氣）應用排氣管路引到排空管，排入廠房屋頂外。氫氣的排空管在廠房頂的排氣口處應設置阻火器；發(fā)電機氫氣的排空管路、定子冷卻水箱排氣管路、密封油空側回油箱排煙機排氣管路應單獨設置，不得合并混排。供氫系統(tǒng)應設置超壓泄放安全閥，在供氫壓力超限時及時開啟釋壓。供氫系統(tǒng)設置緊急泄放閥，用于在發(fā)電機緊急事故工況下，將發(fā)電機內氫氣快速釋放。在氫氣排放管路上推薦采用防火電磁閥設計和供氫隔離電磁閥，以便于在電廠廠房內發(fā)生火災的情況下，對發(fā)電機實施緊急排氫，降低氫氣爆炸的危害性；防火電磁閥在汽輪機控制系統(tǒng)設置自動打開功能和在主控室手動按鈕打開功能；防火電磁閥的聯鎖控制要求應滿足：當防火電磁閥被緊急打開時，自動關閉供氫電磁閥。當發(fā)電機內部的氫氣壓力降低到略高于大氣壓力的設定值時，防火電磁閥自動關閉，防止空氣進入發(fā)電機。防火電磁閥關閉后，供氫電磁閥應仍保持關閉，直到需要充氫時才可通過手動打開。供氫系統(tǒng)管道及布置氫氣管道應采用架空布置，不應地溝敷設，排空管道敷設應避免出現氫氣積聚的情況發(fā)生。排空管應引至室外沒有火源的地方，并高出屋頂2m以上,排空管應采用不銹鋼管。氫氣管道的連接應采用焊接，但與設備、閥門等接口可采用法蘭或絲扣連接。輸送濕氫或需做水壓試驗的管道，應有不小于3‰的坡度，在管道最低點處應設排水裝置。供氫系統(tǒng)應設置檢漏裝置。氫氣管道應采用不銹鋼無縫鋼管，管道的連接應采用焊接或其他有效防止氫氣泄漏的連接方式。管道上的閥門宜采用防止外漏的隔膜閥、球閥、截止閥。閥門材料的選擇應符合GB50177中表12.0.3的規(guī)定，管道上法蘭、墊片的選擇應符合GB50177中表12.0.4的規(guī)定。管道之間不宜采用螺紋密封連接，氫氣管道與附件連接的密封墊，應采用不銹鋼、有色金屬、聚四氟乙烯或氟橡膠材料。不銹鋼氫氣管道最大流速應符合表2的規(guī)定。氫氣管道最大流速工作壓力MPa最大流速m/s0.1~1.615>1.68氫氣管道穿過墻壁或樓板時，應采用套管敷設。氫氣管道與其他管道平行敷設時，氫氣管道應布置在外側并在上層。架空敷設時，與其他熱力管道的凈距應不小于250mm。發(fā)電機工作氫壓高于冷卻水壓時，發(fā)電機氫氣冷卻器的水管道上應設置氫氣檢測器和報警器，以及安全排氫措施。氫氣管道的支吊架管部宜采用管夾式結構，不宜采用直接焊接在管道上的結構。不銹鋼管道不應直接與碳鋼管部焊接或接觸，應在不銹鋼管道與管部之間設不銹鋼墊板或非金屬材料隔墊。緊急排氫管道口徑的選取，應滿足當快速釋放發(fā)電機內氫氣的情況下，氫氣在管道內的流速不超過高限值的要求，一般要求緊急排氫速度控制在15m/s～20m/s。緊急排氫管道在現場走管布置時，應避免尖銳倒角，管道變向盡可能放緩，以防排氫管道內形成局部過熱區(qū)域。供氫系統(tǒng)所配套的設備原則上采用開放式框架結構，以利于泄漏氫氣的擴散。供氫系統(tǒng)設備應嚴防泄漏，所用的儀表、閥門、管附件等零部件密封應確保良好。供氫系統(tǒng)所配套的設備需安裝于光線充足，通風良好的區(qū)域，氫氣運行區(qū)域的廠房照明應使用防爆燈具。防雷和接地氫冷發(fā)電機供氫系統(tǒng)的防雷，應按現行GB50057、GB50058的要求設置防雷、接地設施。氫冷發(fā)電機供氫系統(tǒng)內按用途分有電氣設備工作（系統(tǒng)）接地、保護接地、防靜電接地。不同用途接地共用一個總的接地裝置時，其接地電阻應符合其中最小值。氫冷發(fā)電機供氫系統(tǒng)內的電氣設備的金屬外殼、金屬構架、金屬配線管及其配件、電纜保護管、電纜的金屬護套等非帶電的裸露金屬部分，均應接地。設備、突出屋面的放空管均應接地,氫氣設備與管道上的法蘭間的跨接電阻應小于0.03Ω，否則管道法蘭、閥門等連接處應采用金屬線跨接。氫氣管道，在進出建筑物處應與防雷電感應的接地裝置相連。有爆炸危險環(huán)境內可能產生靜電危險的物體應采取防靜電措施。要求接地的設備、管道等均應設接地端子。接地端子與接地線之間，可采用螺栓緊固連接；對有振動、位移的設備和管道，其連接處應加撓性連接線過渡。引入爆炸危險環(huán)境的金屬管道、配線的鋼管、電纜的鎧裝及金屬外殼，均應在危險區(qū)域的進口處接地。供氫系統(tǒng)電氣設備均應可靠接地。氫氣排放管應設靜電接地，并在避雷保護范圍之內。通風和消防供氫系統(tǒng)區(qū)域通風要求，對容易產生氫氣積聚的地方設計通風口，在必要的設備處設置消防設施，密封油集成裝置四周需安裝自動噴淋滅火裝置，在氫氣區(qū)域設置必要的移動消防器材，用于撲滅氫氣、電氣及油類著火情形。氫冷式發(fā)電機組的汽輪發(fā)電機廠房屋面應設置連續(xù)排氫裝置，氫冷發(fā)電機組的汽機房屋面排氫裝置應按下列要求設置：采用屋頂通風器自然排風且通風器布置在最高點時，可不另設排氫裝置；采用屋頂風機機械排風時，屋面應設置獨立的自然排氫風帽，其筒體直徑不應小于300mm，且每臺機組不少于4個；排氫風帽應設置于發(fā)電機組上方屋面的最高點；汽機房排風裝置的通風機及電動機應為防爆式，并應直接連接。排風裝置的防爆等級不低于氫氣爆炸混合物的類別、級別、組別（IICT1），電動機的防護等級不低于IP54。防爆通風機應符合GB26410和JB8523中的相關要求。排除、輸送有燃燒或爆炸危險混合物的通風設備和風管，均應采取防靜電接地措施（包括法蘭跨接），不應采用容易積聚靜電的絕緣材料制作。防爆型屋頂通風機應具有接地保護裝置。供氫系統(tǒng)防爆安全驗收評定供氫系統(tǒng)防爆安全驗收綜合設備選型，功能設計，安裝規(guī)范，防雷接地，通風消防和系統(tǒng)性能進行評定，驗收評定見附錄A表3。附錄A氫冷發(fā)電機供氫系統(tǒng)防爆安全驗收評定表供氫系統(tǒng)防爆驗收評定表序號驗收項目驗收標準驗收結果備注1壓力變送器\流量變送器\電磁閥\端子接線盒選型防爆等級Exd□合格□不合格2油水探測器防爆等級Exd/Exib+H2□合格□不合格3液位開關防爆等級Exd/Exib□合格□不合格4氫氣干燥器防爆等級濕度儀Exd/Exp控制箱：Exp□合格□不合格5漏氫監(jiān)測儀防爆等級傳感器：Exd/Exia顯示器：NR□合格□不合格6純度儀防爆等級傳感器Exd顯示器Exib□合格□不合格絕緣過熱監(jiān)測儀防爆等級Exd7循環(huán)風機防爆等級：Exd□合格□不合格8設備防爆認證銘牌Ex標記，專用設備防爆認證測試報告□合格□不合格9工藝防爆設計廠房外排氣口設置阻火器，設置安全閥，緊急泄放閥，供氫氣和空氣回路設置切換管路，非供氣管路有明顯斷口，含氫設備排氣管路匯集至排空管□合格□不合格10電儀防爆設計氫氣純度儀表冗余在線監(jiān)測,漏氫在線監(jiān)測裝置,□合格□不合格11管道連接氫氣管道采用焊接，與設備、閥門的接口可采用法蘭或絲扣連接，連接的密封墊應采用不銹鋼、有色金屬、聚四氟乙烯或者氟橡膠材料□合格□不合格12管道閥門選型管道采用不銹鋼，采用隔膜閥，球閥和截止閥?！鹾?/p>