DB61/T 2120-2025 水电解制氢工程设计规范

　　ICS 27.180 CCS F 19

DB61

陕 西 省 地 方 标 准

DB 61/T 2120—2025

水电解制氢工程设计规范

Specificat ion for des ign of hydrogen product ion projects by water

electrolys is

2025 - 09 - 16 发布 2025- 10 - 16 实施

陕西省市场监督管理局 发 布

DB61/T 2120—2025

目 次

前言 III

1 范围 1

2 规范性引用文件 1

3 术语和定义 3

4 总体要求 3

5 水电解制氢系统 4

6 储存系统 6

7 电气与仪表控制 13

8 建筑结构 19

9 给排水系统及消防 21

10 采暖通风及空调系统 21

11 环境保护 21

12 劳动安全与职业卫生 21

13 证实方法 22

表 1 水电解制氢装置能效等级 4

表 2 设备、建筑物平面布置的防火间距 6

表 3 制氢装置报警优先级分布 18

表 4 建构筑物的安全等级划分 19

表 5 火灾危险性分类 19

表 6 防火间距 20

表 7 地基基础设计等级 20

I

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前 言

本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由陕西省能源局提出并归口。

本文件起草单位：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司、西安隆基氢能科技有限公司、华陆工程科技有限责任公司、西安交通大学。

本文件主要起草人：陈康、 白云艳、刘玮、张绍邦、刘艳军、王跃社、彭怀午、齐开来、王迎春、刘俊霞、师进文、吕友军、付朋波、周军、田莉莎、杨美一、牛东圣、张俊峰、高丽娟、苏进展、许珂、牛亚兵、高子良、胥文杰、董颖涛、张浩、冉龙飞、徐纵、张增业、张珂。

本文件由中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司负责解释。

本文件首次发布。

联系信息如下：

单位：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司

电话：029-89810593

地址：西安市长安区城南大道18号

邮编：710100

III

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水电解制氢工程设计规范

1 范围

本文件规定了水电解制氢工程设计总体要求、水电解制氢系统、储存系统、电气及仪表控制、建筑结构、给排水系统及消防、采暖通风及空调系统、环境保护、劳动安全与职业卫生和证实方法的要求。

本文件适用于新建、改建和扩建的水电解制氢工程的设计。

2 规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;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/T 150.3 压力容器 第 3 部分：设计

GB/T 150.4 压力容器 第 4 部分：制造、检验和验收

GB/Z 158 工作场所职业病危害警示标识

GB/T 629 化学试剂 氢氧化钠

GB/T 2306 化学试剂 氢氧化钾

GB 2893 安全色

GB 2894 安全标志及其使用导则

GB/T 3836.11 爆炸性环境 第 11部分：气体和蒸气物质特性分类 试验方法和数据

GB/T 4732.6 压力容器分析设计 第 6 部分：制造、检验和验收

GB 5083 生产设备安全卫生设计总则

GB/T 5831 气体中微量氧的测定 比色法

GB/T 5832.1 气体分析 微量水分的测定 第 1 部分： 电解法

GB/T 5832.2 气体分析 微量水分的测定 第 2 部分：露点法

GB/T 6285 气体中微量氧的测定 电化学法

GB/T 8196 机械安全 防护装置 固定式和活动式防护装置的设计与制造一般要求

GB/T 12241 安全阀 一般要求

GB 12326 电能质量 电压波动和闪变

GB/T 12337 钢制球形储罐

GB 12358 作业场所环境气体检测报警仪 通用技术要求

GB/T 14285 继电保护和安全自动装置技术规程

GB 14549 电能质量公用电网谐波

GB 16808 可燃气体报警控制器

GB/T 19774 水电解制氢系统技术要求

GB/T 20438.1 电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全 第1部分：一般要求

GB/T 20438.2 电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全 第2部分： 电气/电子/可编程电子安全相关系统的要求

GB/T 20438.3 电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全 第3部分：软件要求

GB/T 20438.4 电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全 第4部分：定义和缩略语

GB/T 20438.5 电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全 第5部分：确定安全完整性等级的方法示例

GB/T 20438.6 电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全 第6部分：GB/T 20438.2和GB/T 20438.3的应用指南

GB/T 20438.7 电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全 第 7 部分：技术和措施概述

GB/T 20720.1 企业控制系统集成 第 1 部分：模型和术语

GB/T 20720.2 企业控制系统集成 第 2 部分：企业控制系统集成的对象和属性

1

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GB/T 20720.3 企业控制系统集成 第 3 部分：制造运行管理的活动模型

GB/T 20720.4 企业控制系统集成 第 4 部分：制造运行管理集成的对象模型属性

GB/T 20720.5 企业控制系统集成 第 5 部分：业务与制造间事务

GB/T 22239 信息安全技术 网络安全等级保护基本要求

GB/T 26466 固定式高压储氢用钢带错绕式容器

GB/T 29729 氢系统安全的基本要求

GB 32311 水电解制氢系统能效限定值及能效等级

GB/T 32900 光伏发电站继电保护技术规范

GB/T 34542.1 氢气储存输送系统 第 1 部分：通用要求

GB 38755 电力系统安全稳定导则

GB/T 41261 过程工业报警系统管理

GB 50007 建筑地基基础设计规范

GB/T 50011 建筑抗震设计标准

GB 50016 建筑设计防火规范

GB 50019 工业建筑供暖通风与空气调节设计规范

GB 50029 压缩空气站设计规范

GB 50032 室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范

GB/T 50046 工业建筑防腐蚀设计标准

GB/T 50050 工业循环冷却水处理设计规范

GB 50052 供配电系统设计规范

GB 50057 建筑物防雷设计规范

GB 50058 爆炸危险环境电力装置设计规范

GB 50059 35 kV～110 kV 变电站设计规范

GB 50060 3～110 kV 高压配电装置设计规范

GB/T 50087 工业企业噪声控制设计规范

GB 50140 建筑灭火器配置设计规范

GB 50160 石油化工企业设计防火标准

GB 50177 氢气站设计规范

GB 50189 公共建筑节能设计标准

GB 50191 构筑物抗震设计规范

GB 50217 电力工程电缆设计标准

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GB 50683 现场设备、工业管道焊接工程施工质量验收规范

GB/T 50703 电力系统安全自动装置设计规范

GB/T 50770 石油化工安全仪表系统设计规范

GB/T 50779 石油化工建筑物抗爆设计标准

GB 50797 光伏发电站设计规范

GB 51096 风力发电场设计规范

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GB 55030 建筑与市政工程防水通用规范

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DL/T 598 电力系统自动交换电话网技术规范

DL/T 860 电力自动化通信网络和系统

DL/T 1631 并网风电场继电保护配置及整定技术规范

DL/T 5044 电力工程直流系统设计技术规程

2

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DL/T 5136 火力发电厂、变电站二次接线设计技术规程 DL/T 5218 220 kV～750 kV 变电站设计技术规程 DL/T 5225 220 kV～1000 kV 变电站通信设计规程 HG 20202 脱脂工程施工及验收规范

HG/T 20507 自动化仪表选型设计规范

HG/T 20511 信号报警及联锁系统设计规范

HG/T 20700 可编程序控制器系统工程设计规范

NB/T 10128 光伏发电工程电气设计规范

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SH/T 3006 石油化工控制室设计规范

TSG 21 固定式压力容器安全技术监察规程

TSG D0001 压力管道安全技术监察规程——工业管道

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

水电解制氢 Hydrogen production by water electrolysis

在充满电解液的电解槽中通入直流电，水分子在电极上发生电化学反应，分解成氢气。 3.2

固定式氢气储存单元 Stationary hydrogen storage unit

固定安装、用于储存氢气的容器。

3.3

移动式氢气储存单元 Mobile hydrogen storage unit

用于储存氢气的瓶式、长管式等可移动容器。

4 总体要求

4.1 水电解制氢工程设计应积极应用经运行实践或工业试验证明的先进技术、先进工艺、先进材料和先进设备。

4.2 利用可再生能源电力的水电解制氢工程，所在区域应有稳定、可靠、持续的可再生能源获得量。

4.3 水电解制氢工程设计前应收集所在地区气象、地质、水文、 电力、供水和用氢需求等有关基础资料。

4.4 水电解制氢设计应贯彻节约集约用地的原则，合理利用当地资源条件，根据工程所在区域总体规划，并宜留有改建、扩建余地。

4.5 水电解制氢工程的扩建和改建设计应结合原有总平面布置、原有生产系统的设备布置、原有建筑结构和运行管理经验等方面的特点统筹考虑。

4.6 水电解制氢工程的设计，应按下列因素确定：

a) 氢气站的规划规模。

b) 当地氢源状况，制氢用原料及电力的供应状况。

c) 用户对氢气纯度及其杂质含量、压力的要求。

d) 用户使用氢气的特性，主要包括负荷变化情况、连续性要求等。

e) 制氢系统的技术经济要求、特性。

f) 工程所在地生态环境、消防、劳动安全和职业卫生、交通运输的要求。

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4.7 水电解制氢装置与可再生能源出力负荷波动设计，应符合以下规定：

a) 水电解制氢装置应匹配可再生能源波动特性。

b) 负载范围应能够满足 30%～110%的区间，并匹配可再生能源出力曲线。

5 水电解制氢系统

5.1 一般规定

5.1.1 水电解制氢系统应包括水电解制氢单元，气液处理单元、氢气纯化单元、氧气纯化单元。

5.1.2 碱性水电解制氢、质子交换膜水电解制氢的原料水品质、循环冷却水的水质、碱性水电解制氢系统运行中的电解液品质要求应符合 GB/T 37562 的规定。

5.1.3 碱性水电解制氢采用的氢氧化钾或氢氧化钠应符合 GB/T 2306 及 GB/T 629 的规定。

5.1.4 氢气产品品质应符合 GB/T 3634、GB/T 37244、GB/T 16942 的规定，氧气产品品质应符合 GB 3863及 GB/T 14599 的规定。

5.1.5 水电解制氢系统内的氢气管道的设计应符合 GB 50177 的规定，氧气管道的设计应符合 GB 50030的规定。

5.2 工艺系统

5.2.1 水电解制氢单元

5.2.1.1 水电解制氢宜采用碱性水电解制氢、质子交换膜水电解制氢和固体氧化物水电解制氢等技术，或上述几种技术的组合方案。

5.2.1.2 碱性水电解制氢装置应符合下列规定：

a) 碱性水电解制氢装置应包括电解槽、补水装置、配碱装置、碱液循环装置等。

b) 电解槽技术指标应满足 GB/T 29411、GB/T 37562 的规定，生产负荷率需具备 30%～110%的可调能力。冷启动时间宜不大于 30min，热启动时间宜不大于 1 min，负荷调整速率宜不小于30% PN/min。

c) 补水装置宜主要包括原料水箱、补水泵等。补水泵出口压力应与水电解制氢系统的工作压力相适应。补水装置应具备自动补水功能。

d) 配碱装置宜主要包括碱液配制、碱液回收等环节。

e) 碱液循环装置宜主要包括碱液冷却器、碱液循环泵等。碱液循环泵入口应设置碱液过滤器。

f) 碱性水电解制氢装置应设置压力调节装置，以维持水电解槽出口氢气与氧气之间的压力差值，宜小于 0.5 kPa。

5.2.1.3 质子交换膜水电解制氢、固体氧化物水电解制氢等非碱性水电解制氢装置的生产负荷率范围、冷(热)启动时间、负荷调整速率等技术指标宜不低于碱性水电解制氢装置的对应指标。

5.2.1.4 水电解制氢装置的能效等级应符合表 1 的规定。

表 1 水电解制氢装置能效等级

制氢系统类型 能效等级 制氢系统单位能耗kW·h/Nm3 制氢系统能耗值 % 大中型

( >60 Nm3/h) 1 4.3 82 2 4.6 77 3 4.9 72 5.2.2 气液处理单元

5.2.2.1 气液处理单元宜包括氢(氧)气液分离器、氢(氧)洗涤器、氢(氧)冷却器等。

5.2.2.2 气液分离单元的生产负荷范围与调节速率应与水电解制氢单元协同一致，满足安全运行要求。

5.2.2.3 气液处理单元出口氢气中的氧气体积浓度宜不大于 0.2% ，氧气中的氢气体积浓度宜不大于0.5%。

5.2.2.4 气液处理单元出口氢气、氧气的温度不宜大于40 ℃。

5.2.3 氢气纯化单元

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5.2.3.1 氢气纯化单元宜包括气水分离器、氢气纯化器、氢冷却器、干燥器、过滤器等。

5.2.3.2 氢气纯化单元的生产负荷范围与调节速率应与水电解制氢单元协同一致，满足安全运行要求。

5.2.3.3 氢气纯化单元出口氢气的品质应根据终端用户需求确定。

5.2.4 氧气纯化单元

5.2.4.1 氧气纯化单元宜包括气水分离器、氧气纯化器、氧冷却器、干燥器、过滤器等。

5.2.4.2 氧气纯化单元的生产负荷范围与调节速率应与水电解制氢单元协同一致，满足安全运行要求。

5.2.4.3 氧气纯化单元出氧气的品质应符合根据终端用户需求确定，且不宜低于 GB 3863 的规定。

5.2.5 安全设施

5.2.5.1 水电解制氢系统的技术、安全等要求应符合 GB/T 19774、GB/T 37562、GB/T 37563 的规定。

5.2.5.2 水电解制氢系统应设置压力、温度、液位、电压、电流、循环量、气体纯度等报警及联锁控制系统，当水电解制氢系统偏离正常运行参数时应自动触发系统报警或停机。

5.2.5.3 每套水电解制氢系统的氢出气管与氢气总管之间、氧出气管与氧气总管之间，应设放空管、切断阀。

5.2.5.4 水电解制氢系统的氢气排空管口，应设置阻火器。阻火器的结构可采用砾石型、金属丝网型和波纹型。

5.2.5.5 水电解制氢系统的压力泄放装置中安全阀的整定压力为 1.05 倍～1.1 倍的最高允许工作压力，安全阀的技术要求应符合 GB/T 12241 的规定。

5.2.5.6 水电解制氢系统中的压力容器应设置安全附件及仪表，安全附件及仪表的设置应符合 TGS 21的规定。

5.2.5.7 水电解制氢系统应设置氮气吹扫置换接口。在水电解制氢系统长时间停机或系统泄漏再次开机之前进行氮气置换，保证系统的安全运行。

5.3 设备选择

5.3.1 电解槽

5.3.1.1 电解槽的性能参数、结构应以降低单位产气电能消耗、减少制造成本、延长使用寿命为基本要求。

5.3.1.2 电解槽的型号、容量和台数，应经技术经济比较后确定。

5.3.1.3 电解槽的选择宜符合 GB/T 19774 的规定。

5.3.1.4 水电解槽的氢气生产能力、纯度和杂质含量应按制造厂家的企业标准和用户的要求协商确定。

5.3.1.5 质子交换膜电解槽以质子交换膜作为电解质，质子交换膜应具有足够的化学稳定性以及质子交换能力，并保证足够的机械强度和热稳定性，一般要求膜材料致密不透气，厚度为 150 μm～250 μm。

5.3.1.6 密封垫片的选择应确保水电解槽在工作状态不渗漏，并能承受槽体开、停车时的工作状态变化。

5.3.2 氢气纯化器

5.3.2.1 氢气纯化器的选择应符合 GB 19771-2005 中 5.2.6 规定。

5.3.2.2 氢气纯化器中各类压力容器的设计、制造检验和验收应分别符合 TSG 21、GB/T 150.4、GB/T

21 的规定。

5.3.2.3 氢气纯化后的氧、水分的微量杂质浓度的检测宜设置连续监测仪器，并应符合 GB/T 5831、 GB/T 5832.1、GB/T 5832.2 和 GB/T 6285 的要求。

5.3.3 辅助设备

5.3.3.1 原料水箱的容积应不小于 8 h 原料水消耗量。补水泵供水压力应大于水电解制氢系统的工作压力。水电解制氢工程的制氢站生产用水，应满足制氢站供氢生产要求，除供氢中断将造成氢气用户较大损失的情况外，可采用一路供水。

5.3.3.2 碱液配置装置宜包括碱液箱、碱液泵等。碱液箱容积应大于每套水电解槽及碱液管道的全部容积之和。碱液泵的流量，可按每套电解槽所需碱液量和注入的时间确定。

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5.4 工艺布置

5.4.1 当氢气站内的制氢装置、储氢装置、压缩、氢液化装置和辅助装置等相关设备为室外布置时，可将氢气站内的建筑物、构筑物和室外设备视为一套工艺装置。在装置内部，应根据氢气生产工艺需要将其分隔为设备区、建筑物区等。

5.4.2 氢气站工艺装置内的设备、建筑物平面布置应进行分割，氢气站内的氢气储存压力容器总储氢量小于 5000 m3 时防火间距不应小于表 2 的规定。

表 2 设备、建筑物平面布置的防火间距

单位为米

项目 控制室、变配电室、生活辅助间 氢气压缩机或氢气压缩机间 装置内氢气储存压力容器 氢充装间、氢实(空)瓶间 明火设备 控制室、变配电室、生活辅助间 1

- 15 15 15 15 氢气压缩机或氢气压缩机间 15 - 9 9 22.5 装置内氢气储存压力容器 2 15 9 - 9 15 氢充装间、氢实(空)瓶间 15 9 9 - 15 明火设备 15 22.5 15 15 - 注1：散发火花地点与其他设备防火间距同明火设备;表中“- ”表示无防火间距要求或执行相关规范。

注2：装置内固定车位的长管拖车按氢气储存压力容器执行。 5.4.3 水电解制氢间内的主要通道不宜小于 2.5 m。电解槽之间的净距不宜小于 2.0 m。电解槽与墙之间的净距不宜小于 1.5 m。电解槽与其辅助设备及辅助设备之间的净距，应符合 GB 50177 的规定。

5.4.4 氢气纯化间主要通道净宽度不宜小于 1.5 m。纯化设备之间及其与墙之间的净距均不宜小于1.0 m。

5.4.5 氢气压缩机与其他设备之间的净距应满足零部件抽出距离，氢气压缩机之间的净距不宜小于1.5 m，与墙之间的净距不宜小于 1.0 m。氢气压缩机与其附属设备之间的净距，可按工艺要求确定。当氢气站内同时设有氢气压缩机和氧气压缩机时，不得将氧气压缩机与氢气压缩机设置在同一房间内。

5.4.6 氢气站内同时设有充装氢气和充装氧气的装置时，充装间等的布置应符合下列规定：

a) 氢气充装间、实瓶间、空瓶间与氧气充装间、实瓶间、空瓶间，应分别设置。

b) 充装间可通过门洞与相应的空瓶间、实瓶间相通，并均应设独立的出入口。

5.4.7 当氢气实瓶数量不超过 60 瓶时，实瓶、空瓶和氢气充装台或氢气汇流排，可布置在同一房间内，但实瓶、空瓶应分开存放。

5.4.8 氢气灌瓶间、实瓶间、空瓶间以及氢气瓶集装格间、汇流排间的通道净宽度，应根据气瓶运输方式确定，但不宜小于 1.5 m;气瓶在灌充、贮存、运输时应有防止瓶倒的措施。

5.4.9 氢气站工艺装置内兼作消防车道的道路，应符合 GB 50177 的规定。

6 储存系统

6.1 一般规定

氢气储存系统设计应符合下列规定：

a) 储存系统宜尽量减少接头或其他可能产生泄漏的潜在危险点的数量和火源。

b) 控制处于爆炸危险区域内的人员及停留时间。

c) 系统不应处于负压状态。

d) 系统应设置氮气置换接口。

e) 不同设计压力的储氢系统互相联通时，应设置减压装置，确保较低设计压力的储氢系统不超压。

f) 系统使用区域应通风良好，并应确保空气中氢气体积含量不超过 1%。

6.2 工艺设计

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6.2.1 固定式氢气储存单元

6.2.1.1 固定式储氢单元宜采用高压氢气储存方式。

6.2.1.2 固定式储氢装置应满足压力、温度、储氢量、寿命、使用环境等因素的要求，并有足够的安全余量。

6.2.1.3 固定式储氢单元内氢气储存装置压力及各级容量应按 GB 50516 的规定设置。

6.2.1.4 储氢装置应具有防止超压的安全控制措施。

6.2.2 移动式氢气储存单元

6.2.2.1 移动式储氢装置的工作压力应根据车载储氢气瓶的充氢方式和公称工作压力确定，通常不小于 1.38 倍公称工作压力。

6.2.2.2 移动式储氢装置中管道组成件的设计压力不应小于其工作压力的 1.1 倍。

6.2.2.3 移动式储氢装置的设计寿命(循环次数)不得低于预期使用年限内的压力循环次数。

6.2.2.4 移动式储氢装置的最低设计温度应小于或等于使用地区历年来月平均最低气温的最低值。

6.2.3 管道设计

6.2.3.1 氢气管道的材料宜选用S31603 或其他试验证实具有良好氢相容性的材料;

6.2.3.2 氢气储存系统内的所有氢气管道、阀门、管件的设计压力不应小于最大工作压力的 1.1 倍;

6.2.3.3 氢气管道应设置适用于高压氢气介质的安全阀，安全阀的整定压力不应大于氢气管道的设计压力。

6.2.4 安全设施设计

6.2.4.1 氢气储存系统的安全设施应符合 GB 50516 的规定。

6.2.4.2 氢气放空排气装置的设置应保证氢气安全排放，并应符合 GB 50516 的规定。

6.2.5 氢气压缩单元设计

储存系统中氢气压缩单元的设计及安全保护设置应符合 GB 50516 的规定。

6.2.6 氢气充放单元设计

加氢机对车载储氢瓶加氢，应符合 GB 50516 的规定。

6.2.7 防火设计

储存系统防火设计应符合 GB 50016 的规定。

6.2.8 安全及泄放要求

安全及泄放要求如下：

a) 储氢系统进气总管应设置紧急切断阀。手动紧急切断阀的位置应便于发生事故时及时切断氢气源。

b) 储氢容器或瓶式氢气储存压力容器组与加氢枪之间，应设置切断阀、氢气主管切断阀、吹扫放空装置、紧急切断阀、加氢软管和加氢切断阀。

c) 储氢容器或瓶式氢气储存压力容器组应设置与加氢机相匹配的加氢过程自动控制的测试点、控制阀门、附件等装置。

d) 氢气系统和设备，均应设置氮气吹扫装置，所有氮气吹扫口前应配置切断阀、止回阀。吹扫氮气中含氧量不得大于 0.5%(体积比)。

e) 储氢容器应按压力等级的不同设置超压报警和低压报警装置。

6.3 设备选择

6.3.1 一般规定

储存系统中的设备主要类型有球形储罐、钢带错绕式容器，设计应满足 GB/T 34542.1、GB/T 150.3、 GB/T 12337、GB/T 26466 和 GB 4732.6 的规定。

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6.3.2 氢气罐

6.3.2.1 制氢系统应根据氢气使用特点和用户对氢气的要求设置相应的氢气罐，应根据所需氢气储存容量、压力状况确定，并应符合下列规定：

a) 当氢气压力小于6 kPa 时，选用湿式储气罐。

b) 氢气储存压力为中、低压，单罐氢气储量大于或等于 5000 Nm3 时，采用球形储罐。

c) 氢气储存压力为中、低压，单罐氢气储量小于 5000 Nm3 时，采用筒形储罐。

d) 氢气储存压力为高压时，宜采用筒形储罐;当氢气储量不超过 15000 Nm3 ，可采用大容积气瓶储氢瓶组。

6.3.2.2 氢气罐的储存容量应根据下列因素经综合比较后确定：

a) 氢气、供氢规模和氢气使用特性、技术参数以及变化状况。

b) 氢气站、供氢站的电源、气源及变化状况。

c) 储氢系统输入压力、供氢压力。

d) 制氢、供氢系统的氢气压缩机配置状况。

e) 现场工作条件。

6.3.3 氧气罐

6.3.3.1 制氢系统产生的氧气可根据回收利用要求设置氧气罐。

6.3.3.2 氧气罐的储存容量应根据用氧特点、氧气产量、氧气压力等参数确定。

6.3.3.3 氧气罐及其连接管道和附件的脱脂应符合 GB 50030 和 HG 20202 的规定。

6.3.3.4 安装在室外无保温的储存系统中的压力容器，当最低设计温度受地区环境温度控制时，最低设计温度取历年来月平均最低气温的最低值减 3 ℃。

6.3.4 仪表控制系统

6.3.4.1 储氢系统的基本过程控制系统，可由分散型控制系统、可编程逻辑控制器、工控机或盘装表构成。

6.3.4.2 安全仪表控制系统，应具有安全完整性等级认证。安全仪表系统应独立设置，不应与基本控制系统共用。

6.3.4.3 压缩机控制系统，可采用可编程逻辑控制器，在有安全完整性等级要求下，可由具有安全完整性等级认证的安全仪表控制系统构成。

6.3.4.4 储氢系统应采用独立的可燃有毒气体检测系统。

6.3.4.5 储氢系统仪器仪表设备智能管理系统，宜与分散型控制系统整体考虑。

6.3.4.6 储氢系统自动控制系统应符合下列要求：

a) 根据储氢系统的规模与特点，选择基本过程控制系统的形式，宜采用分散型控制系统。

b) 应根据压缩机的形式及规模，选择是否采用专用的压缩机控制系统。

c) 应根据储氢系统危险与可操作性分析报告及安全完整性等级定级报告，选择是否采用独立的安全仪表系统及其安全等级。

d) 应根据储氢系统的工艺物性，选择可燃有毒气体检测系统。

6.3.4.7 分散型控制系统系统应配置完善的过程接口、过程控制站、操作站、工程师站、服务器、辅操台、通信、负荷、供电、环境等，并符合下列规定：

a) 应结合储氢系统工艺操作分区及控制器的系统负荷，划分适合的控制站分区。

b) 控制器采用冗余的CPU 结构，负荷不应超过 60%。

c) 控制网络负荷不应超过 50%。

d) 数据刷新时间应小于 1 秒。

e) 用于控制和联锁功能的 I/O 模块，应采用 1：1 冗余配置，AI/AO/DO 模块最大通道数不宜大于16。

f) 与生产管理层的通讯，应保证系统间的隔离和安全，提供防火墙功能。

g) 采用 IEEE 802.3 系列通讯协议的网络，最大负荷不应超过 30%。

h) 应具备 GPS 时钟同步功能。

i) 机柜 I/O 插槽，端子应预留 20%的备用量，并预留 20%的扩充空间。

j) 操作站数量应至少配置 2 台。

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k) 供电系统宜采用冗余的 UPS 系统，后备时间宜不小于60 分钟。

6.3.4.8 对于以开关量及顺控逻辑为主的控制单元或小型专用系统，可采用可编程逻辑控制器，系统配置应符合 HG/T 20700 的规定。可编程逻辑控制器系统应根据工艺单元的需求，配置相适应的过程控制站、操作站、工程师站、服务器、辅操台、通信、负荷、供电、环境等，并符合下列规定：

a) 根据装置单元需求，决定控制器应采用单/冗余/三重化/四重化的 CPU 结构，负荷不应超过 60%。

b) 控制网络负荷不应超过40%。

c) 数据刷新时间应小于 1 秒。

d) 与生产管理层的通讯，应保证系统间的隔离和安全，提供防火墙功能。

e) 采用 IEEE 802.3 系列通讯协议的网络，最大负荷不应超过 30%。

f) 应具备接收 GPS 时钟同步功能。

g) 机柜 I/O 插槽，端子应预留 15%的备用量，并预留 15%的扩充空间。

h) 操作站数量宜根据需要配置。

i) 供电系统应采用 UPS 系统。

6.3.4.9 压缩机控制系统可采用分散控制系统或可编程逻辑控制器，对于大型压缩机组，如项目危险与可操作性分析分析和安全完整性等级定级报告有安全等级要求，可采用具有相应安全完整性等级认证的安全仪表系统作为压缩机控制系统。可编程逻辑控制器系统配置应符合 HG/T 20700 的规定。压缩机控制系统宜根据压缩机的需求，配置相适应的过程控制站、操作站、通信、负荷、供电、环境等，并符合下列规定：

a) 应根据压缩机需求，决定控制器采用单/冗余/三重化/四重化的CPU 结构，负荷不应超过 60%。

b) 控制网络负荷不应超过40%。

c) 数据刷新时间应小于 1 秒。

d) 与分散控制系统的通讯可靠。

e) 采用 IEEE 802.3 系列通讯协议的网络，最大负荷不应超过 30%。

f) 应具备接收 GPS 时钟同步功能。

g) 机柜 I/O 插槽，端子应预留 15%的备用量，并预留 15%的扩充空间。

h) 操作站数量应根据需要配置。

i) 供电系统应采用 UPS 系统。

j) 大型离心机组应设置独立的轴系仪表监测系统和超速保护系统。

k) 采用前置放大器的轴系仪表距离控制室轴系仪表保护盘的距离应小于 305m。采用4 mA～20mA信号输出的前置放大变送器的距离可适当延长。

l) 压缩机控制系统硬件设计应采用故障安全模式。

m) 压缩机控制系统与分布式控制系统、安全仪表系统的联锁信号采用硬接线。

6.3.4.10 安全仪表系统应根据储氢系统的特点及项目危险与可操作性分析和安全完整性等级定级报告确定安全等级要求，重要的安全联锁保护、紧急停车系统及关键设备联锁保护应设置具有相应安全完整性等级认证的安全仪表系统，并配置相适应的过程控制站、操作站、通信、负荷、供电、环境等。安全仪表系统的设计除应符合 GB/T 50770 的规定外，应符合下列规定：

a) 安全仪表系统的工程设计应满足石油化工工厂或装置的安全仪表功能、安全完整性等级等要求。

b) 安全仪表系统应独立于基本过程控制系统，并应独立完成安全仪表功能。安全仪表系统不应介入或取代基本过程控制系统的工作。

c) 安全仪表系统应设计成故障安全型。当安全仪表系统内部产生故障时，安全仪表系统应能按设计预定方式，将过程转入安全状态。

d) 安全仪表系统应根据国家现行有关防雷标准的规定实施系统防雷工程。

e) 根据装置需求，决定控制器采用冗余/三重化/四重化的CPU 结构，负荷不应超过 50%。

f) 控制网络负荷不应超过 50%。

g) 数据刷新时间小于 300 毫秒。

h) 与分散控制系统的通讯可靠。

i) 采用 IEEE802.3 系列通讯协议的网络，最大负荷不应超过 20%。

j) 应具备接收 GPS 时钟同步功能。

k) 机柜 I/O 插槽，端子应预留 15%的备用量，并预留 15%的扩充空间。

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l) 操作站数量根据需要配置。

m) 供电系统宜采用冗余的 UPS 系统供电。

n) 加氢站现场 5 m 内和控制室应设紧急切断按钮。

6.3.4.11 可燃有毒气体检测系统应根据生产装置的特点及工艺介质物性要求，设置相应的可燃、有毒气体监测系统，配置相适应的过程控制站、操作站、通信、负荷、供电、环境等。安全仪表系统的设计应符合 GB/T 50493 的要求，并应符合下列规定：

a) 可燃有毒气体监测系统应独立于可采用分散控制系统和安全仪表系统等控制系统单独设置。

b) 可燃有毒气体监测系统的联锁应采用正逻辑，报警输出为联锁时带电。去其它系统的联锁输出应为干接点信号。

c) 与安全仪表系统相关联的可燃有毒气体检测器应单独设置，信号进安全仪表系统。相同位置可另设可燃有毒气体检测器，信号送可燃有毒气体检测系统。

d) 可燃有毒气体检测系统应根据国家现行有关防雷标准的规定实施系统防雷工程。

e) 可燃有毒气体检测系统信号可上传消防控制室。

f) 采用 IEEE 802.3 系列通讯协议的网络，最大负荷不应超过 30%。

g) 供电系统宜采用 UPS 系统供电。

6.3.4.12 测量仪表配置及选型应符合下列规定：

a) 压力储罐应在罐顶设置压力变送器进行压力远程指示和报警，同时设置就地压力表。

b) 应根据危险与可操作性分析和保护层分析结果设置用于联锁的压力变送器。

c) 压力变送器和压力表不应共用同一个取压接口。

d) 宜在储罐下部最低液位以下设置接地双金属温度计或远传温度计。

e) 压力储罐应设置高压力报警，高高压力联锁切断进料阀。

f) 测量仪表选型可按照HG/T 20507 进行。

g) 测量仪表应满足电气防爆区域分区的要求，氢气防爆区内应满足 IICT1 级别要求。

h) 测量仪表材质应满足工艺介质和现场环境条件的要求。

i) 应根据危险与可操作性分析和保护层分析结果设计安全仪表系统。

j) 氢气管线仪表材质宜采用 304 L 或 316 L 奥氏体不锈钢。

6.3.4.13 温度测量应符合下列规定：

a) 储罐宜设置远传或就地温度测量仪表。

b) 储罐远传温度计宜采用铠装热电阻或一体化温度变送器，就地温度计宜采用万向型双金属温度计。

c) 温度计套管型式及材质等应满足工艺要求。

d) 压力储罐温度计宜选用带阻漏接头。

6.3.4.14 压力测量应符合下列规定：

a) 中低压力储罐的远传压力仪表宜采用直装式压力变送器，就地压力仪表采用弹簧管压力表。

b) 高压压缩机出口后的高压系统，远传压力仪表宜采用镀金膜盒式压力变送器，就地压力仪表采用弹簧管压力表，压力表带安全泄压装置。

c) 当采用毛细管远传隔膜式压力变送器测量时，毛细管填充液宜选用氟油。当采用隔膜就地压力表测量时，隔离液宜采用氟油。

6.3.4.15 流量测量应符合下列规定：

a) 所有进出罐区的物料和公用工程系统计量仪表的设置及测量精度应符合国家和行业计量规范的要求。

b) 进出罐区的水、蒸汽、气体等公用工程系统的计量仪表宜选用节流装置配差压流量变送器(带温度、压力补偿)的形式，其它类型流量计如电磁流量计、涡街流量计、转子流量计和超声波流量计等可以选用。

c) 中低压干燥氢气流量测量宜选用热式气体质量流量计。

d) 高压氢气宜采用差压式流量计，贸易计量用高压氢气宜用科氏力质量流量计。

6.3.4.16 阀门应符合下列规定：

a) 调节阀宜选气动直行程球形调节阀，偏芯旋转调节阀、V 型调节球阀、蝶型调节阀等可根据需要选用。

b) 切断阀宜选气动切断球阀，切断闸阀、切断蝶阀等可根据需要选用。

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c) 当无稳定仪表空气系统时，可采用电动执行机构阀门或电液执行机构阀门。

d) 调节阀和切断阀的泄漏量应满足标准要求。

e) 调节阀宜配置智能阀门定位器，支持在线诊断和在线测试。

f) 氢气管线阀门的阀杆密封应满足压力管道等级和严密密封的要求，阀杆应进行防飞出设计，阀门填料宜采用双重密封设计。

g) 氢气管线切断阀防火应符合API 607 或 API 6FA 标准的阀门。

h) 自力式调节阀宜用于调节精度要求不高的场合。

i) 开关阀的动作时间应符合安全和工艺操作的要求。

j) 危险物料储罐进出口管线上的紧急隔离切断阀应独立设置，不能同时用做操作阀门。

k) 紧急隔离切断阀应具备紧密关断、防火设计、故障位置关、宜配置部分行程测试等功能。安全完整性等级满足规格书要求。

l) 当储罐或储罐相连管道上需要设置紧急排放泄压阀时，应独立设置。

m) 紧急排放泄压阀应具备紧密关断、防火设计、故障位置开等功能。安全完整性等级应满足规格书要求。

n) 储罐进出口阀应采用具有现场手动切断和控制室遥控切断功能的故障关型紧急切断阀，压力高时高联锁切断进料阀，液位低时低联锁切断出料阀，现场手动按钮与紧急切断阀之间的距离应大于 15 m。

o) 罐区紧急切断阀应首选气动单作用执行机构。采用双作用活塞气缸执行机构时，应配储气罐。可以采用电动执行机构或带有储能元件的电液执行机构，电动执行机构应配备应急电源。

p) 所有与储罐直接相连的工艺物料进、出管道上均应设置紧急切断阀，每台储罐都应设置压力高高切断进料切断阀的联锁功能。

6.3.4.17 可燃有毒气体检测应符合下列规定：

a) 应根据现场需求，设置可燃或有毒气体检测装置，并应符合 GB/T 50493 的规定。可燃有毒气体检测器应定期检验。

b) 氢气泄漏检测器，应采用氢气专用检测器，可选用催化燃烧式，电化学式或热导式，对于长距离检测，可采用红外线对置式。氢气检测要求量程应按照体积比设置，一级报警值为 0.4%(体积比)，二级报警值为 0.8% (体积比)，联锁排风报警值为 1%(体积比)，加氢机联锁关闭值为 1.6%(体积比)。

c) 对于易对人员造成缺氧窒息的场合，应设置氧气检测器。过氧环境报警值宜为 23.5% (体积比)，欠氧环境报警值宜为 19.5% (体积比)。

6.3.4.18 分析仪表应符合下列规定：

a) 氢气中的微量氧可采用电化学微量氧分析仪。

b) 氢气中的微量水可采用电容式微量水分析仪。

c) 氢气中的 CO、CO2 、氮气、氩气可采用气相色谱法进行测量。

d) 氢气纯度采用 100%减去各杂质组份计算。

6.3.5 压缩机

6.3.5.1 氢气输送用压缩机的选型、技术参数，应符合下列要求：

a) 压缩机的排气量，应根据最大小时氢气输送量、供气特性和进气压力、排气压力等确定。

b) 应按输送的氢气纯度要求选择压缩机类型，纯度大于或等于 99.999%时，宜采用无油润滑氢气压缩机。

c) 连续运行的活塞式氢气压缩机宜设置备用机。

6.3.5.2 氢气压缩机的设置，除应符合 GB 50516 的规定外，还应符合下列要求：

a) 氢气压缩机吸气端应设置防止负压的措施，宜设置氢气缓冲罐等。

b) 数台氢气压缩机可并联从同一氢气管道吸气，但应采取措施确保吸气侧氢气为正压。

c) 压缩机的进气管与排气管之间宜设旁通管。

6.3.5.3 氢气压缩机安全保护装置的设计，应符合 GB 50516 的规定。

6.3.5.4 氢气压缩机的驱动形式宜采用恒速低转速电动机直接驱动，采用齿轮、发动机等其他形式的驱动机，不得采用皮带传动。

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6.3.5.5 往复式氢气压缩机在规定的所有工况点和复核条件下，预期排气温度应小于等于 135 ℃。

6.3.5.6 压缩机的容积流量应符合规定，在规定工况的容积流量不应有负偏差。压缩机在正常运行点所需的功率不应超过规定功率的 103%。

6.3.5.7 无油润滑的往复活塞式压缩机平均活塞线速度不应大于 3.6 m/s，膜式压缩机的平均活塞线速度应不大于 3.1 m/s。

6.3.5.8 当压缩机功率小于或等于450 kW 时和许用活塞力小于或等于 160 kN 的两列及其以下列数的机组，可提供手动盘车机构;当压缩机功率大于450 kW 时，或者许用活塞力大于 160 kN，或者压缩机列数超过两列，卖方应提供带行程开关的电动盘车机构。

6.3.6 管道材料

6.3.6.1 氢气压力管道的材料选择应符合 TSG D0001 的规定。

6.3.6.2 氢气管道的最低设计温度应小于或等于使用地区历年来月平均最低气温的最低值。

6.3.6.3 氢气管道中与氢直接接触的零部件材料，应经验证与氢具有良好的相容性。非金属材料应有良好的抗氢渗透性能。

6.3.6.4 氢气管道宜选用奥氏体不锈钢。

6.3.6.5 氢气管道的宜采用无缝金属钢管。

6.3.6.6 氢气管道的阀门，宜采用球阀、截止阀。

6.3.6.7 氢气管道的连接宜采用焊接或者其他能防止氢气泄露的连接方式，且应符合相应的耐温耐压要求。

6.3.6.8 氢气管道与设备、阀门的连接，宜采用法兰连接。

6.4 工艺布置

6.4.1 储存系统位置选择应符合下列规定：

a) 氢气储存系统布置应符合 GB 50516 的规定。

b) 系统与系统外建筑物、构筑物的防火间距应符合 GB 50177 和 GB 50516 的规定。

c) 储氢装置与其他设施间的距离应满足人员作业的要求。

d) 氢气管道的敷设应符合 GB 50177 和 GB 50516 的规定

6.4.2 储存系统平面布置应符合下列规定：

a) 储氢装置与站内汽车通道相邻时，相邻的一侧应设置安全防护栏或采取其他防撞措施。

b) 储存系统与其他可燃气体的存储设施进行隔离布置。

c) 系统的平面布置应符合 GB 50177、GB 50516 和 GB/T 29729 的规定。

6.4.3 储存系统建构筑物应符合下列规定：

a) 安装系统的建筑物应为单层建筑，且耐火等级不应低于二级，防雷分类不应低于第二类防雷建筑。

b) 系统爆炸危险区域内严禁明火采暖。

c) 系统区域内应按 GB 50177、GB 50516 的规定设置灭火器材和消防给水系统。

d) 系统爆炸危险区域，特别是入口处，应按 GB 2894 的规定设置永久性标志，指出其危险性，如氢气-易燃气体、严禁明火等。

e) 系统爆炸危险区域内应无杂物，确保消防通道通畅。

f) 系统内有爆炸危险的房间应满足下列要求：

1) 通风良好，顶棚内表面应平整，且避免死角，不得积聚氢气;

2) 泄压设施应设置在外墙或者屋顶，其泄压面积的计算应符合 GB 50516 的规定;

3) 有爆炸危险房间不应与无爆炸危险房间直接相通，必须相通时，应以走廊相连或设置双门斗;

4) 有爆炸危险房间内，应设置氢气检测报警仪，并与相应的事故排风机联锁。

6.4.4 爆炸危险区域的安全防护

6.4.4.1 爆炸危险区域内的电气设备防爆等级应符合 GB/T 3836.11 的规定，爆炸危险区域等级范围划分应符合 GB 50177、GB 50516 及 GB 50058 的规定。

6.4.4.2 爆炸危险区域内的电气设备防爆等级应为 II类 C 级T1 组。

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6.4.4.3 电气设备应有防静电接地装置，并应定期检测接地电阻，有爆炸危险环境内可能产生静电危险的其他物体应采取防静电措施。

6.4.4.4 电气设备工作时的表面温度应低于氢在空气中的着火温度。

6.4.4.5 储氢系统应配备便携式氢火焰检测报警仪。

6.4.4.6 在有爆炸危险房间内设置氢气可燃检测报警仪，并应有相应的事故排风机联锁。当空气中氢含量达到氢气爆炸下限的 25%时，氢气检测报警仪应报警;当空气中氢气浓度达到 0.4%(体积比)时，事故排风机应自动开启。

7 电气与仪表控制

7.1 制氢系统电气

7.1.1 制氢站的供电系统设计应符合 GB 50052 的规定。

7.1.2 制氢站供电电压应根据制氢站用电负荷容量、用电设备特性、供电距离、供电线路的回路数、当地公共电网及其发展规划等因素，经经济技术比较确定。

7.1.3 制氢站中波动负荷产生的电压变动和闪变在电网公共连接点的限值，宜符合 GB 12326 的规定。

7.1.4 供电系统在御电网公共连接点的三相电压不平衡度允许限值，宜符合 GB 14549 的规定。

7.1.5 有爆炸危险房间或区域内的电气设施，应符合 GB 50058 的规定。

7.1.6 有爆炸危险环境的电气设施选型，不应低于氢气爆炸混合物的级别、组别 ( ⅡCT1)。有爆炸危险环境的电气设计和电气设备、线路接地应按 GB 50058 的规定执行。

7.1.7 有爆炸危险房间的照明应采用防爆灯具,其光源宜采用荧光灯等高效光源。灯具宜装在较低处,并不得装在氢气释放源的正上方。氢气站内宜设置应急照明。

7.1.8 在有爆炸危险环境内的电缆及导线敷设,应符合 GB 50217 的规定。敷设导线或电缆用的保护钢管，应在下列各处做隔离密封 :

a) 导线或电缆引向电气设备接头部件前。

b) 相邻的环境之间。

7.1.9 制氢站供电系统的继电保护和安全自动装置的设计，应符合 GB/T 14285、GB 50797、GB/T 32900、 NB/T 10128、GB 51096、DL/T 1631、NB/T 31026 和 GB/T 50703 的规定。

7.1.10 制氢站应配置一套公用的时钟同步系统，主时钟应双重化配置，支持北斗系统和 GPS 标准授时信号，时钟同步精度和授时精度应满足站内设备的对时精度要求。

7.1.11 电站应设置辅助控制系统，设备配置应根据制氢站规模确定。

7.1.12 辅助控制系统应实现全站图像监视及安全警卫、火灾报警、消防、照明、釆暖通风、环境监测等系统的智能联动控制。

7.1.13 控制室、继电器室等二次设备室应根据制氢站的运行管理模式、制氢站和升压站/开关站的地理位置及布置特点确定。当按无人值班运行管理模式建设时，不宜设独立的主控制室。

7.1.14 制氢系统控制室宜统一设置，宜按规划建设规模一次建成。电气二次设备布置在继电器室，继电器室面积应满足设备布置和定期巡视维护要求，屏位应按电站规划容量一次建成，并留有余地。屏、柜的布置宜与配电装置间隔排列次序对应。

7.1.15 控制室的位置选择应满足便于巡视和观察屋外主要设备、节省控制电缆、噪声干扰小和有较好的朝向等要求。

7.1.16 控制室、继电器室的设计和布置应满足监控系统、继电保护设备的抗电磁干扰能力要求，当设备不满足相应的抗干扰试验等级要求时应采取抗干扰措施。

7.1.17 电气设备的控制、测量和信号应符合 DL/T 5136、NB/T 10128 和 NB/T 31026 的规定。

7.1.18 控制电缆选择及敷设应符合 GB 50217 和 DL/T 5136 的规定。

7.2 通信

7.2.1 通信设计应符合 DL/T 5225和 DL/T 598 的规定。通信系统应满足调度自动化、继电保护及安全自动装置、调度电话等要求。

7.2.2 制氢站通信设备应按照电力系统要求配置。

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7.2.3 220 kV 及以上电压等级供电系统的制氢站应具备 2 条路由通道，通信设备宜按照冗余原则配置2 套。

7.2.4 110 kV 及以下电压等级供电系统的降压站/开关站，通信电源可采用通信直流电源或 DC/DC 变换直流电源;220 kV 及以上电压等级供电系统的降压站/开关站，通信电源宜采用通信直流电源系统。通信直流电源系统宜采用直流48 V。

7.2.5 通信直流电源的蓄电池容量，应按降压站/开关站终期规模所需通信设备负荷配置，有人值班站蓄电池组单独供电时间不小于 3 h;无人值班站蓄电池组单独供电时间不小于8 h～12 h。

7.2.6 通信设备宜与继电保护、调度自动化设备安装于同一设备用房内，可不单独设置通信机房。

7.3 仪表与控制系统

7.3.1 一般规定

7.3.1.1 水电解制氢与存储系统仪表与控制系统设计应满足系统安全、经济、环保运行和启停的要求。

7.3.1.2 在仪表与控制系统设计中，应选用技术先进、质量可靠的设备和元器件。各控制系统和同类型仪表设备的选型宜统一。随主辅设备本体成套供货的仪表和控制设备应满足系统运行、自动化系统的功能及接口要求。

7.3.1.3 涉及安全与系统保护的仪表与控制的新产品和新技术，应在取得成功应用经验后再在设计中采用。

7.3.1.4 基于计算机的控制系统应采取抵御黑客、病毒、恶意代码等对系统的破坏、攻击， 以及非法操作的安全防护措施。

7.3.2 自动化水平

7.3.2.1 水电解制氢与存储系统应能在就地人员的巡回检查和少量操作的配合下，在集中控制室内实现系统启停、运行工况监视和调整、事故处理等。

7.3.2.2 控制方式应满足下列要求：

a) 控制方式要求包括技术要求，硬件、软件。

b) 制氢控制系统设计阶段应明确设计目的、控制原理及实现其所需软、硬件的技术要求。

c) 制氢控制系统应按照风险分析结果，落实保障安全可靠的各项技术要求，至少包括：

1) 电解槽电压的控制。

2) 电解槽电流的控制。

3) 电解槽槽内温度的控制。

4) 电解槽内液位的控制。

5) 分离器液位的控制。

6) 碱液循环体积流量的控制。

7) 补水体积流量的控制。

8) 氧气和氢气侧体积流量的控制。

9) 氢压缩机(若适用)进、出口压力的控制。

10) 制氢系统排空的控制。

11) 制氢系统保压的控制。

12) 紧急停车的控制。

d) 制氢控制系统中应包括安全系统各技术要求，并满足下列要求：

1) 系统响应时间、联锁报警值等，应有对应的风险分析作为依据来源。

2) 制氢控制系统中安全系统的设计应充分考虑系统失效及故障，并确保安全系统的失效及故障能够将制氢系统带入预定的安全模式。

3) 制氢控制系统中安全系统的输出信号宜采用开关量，尽量避免模拟量。

e) 应对控制逻辑实现文档化输出，以便分析评估、修改和备份工作;应对控制系统设计验收办法，至少涵盖下列内容：

1) 系统安装完工检查;

2) 通信可靠性测试;

3) 逻辑准确性测试;

4) 故障测试;

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5) 定制性能指标测试。

f) 应对控制系统用户提出运维要求，以保证控制系统完整性。

g) 工控网络架构、网络安全、数据备份;

1) 制氢控制系统网络架构设计应有明确的功能划分和定义;在没有明确定义的情况下，宜参考 GB/T 20720.1、GB/T 20720.2、GB/T 20720.3、GB/T 20720.4、GB/T 20720.5 企业控制系统集成相应部分进行设计工作。

2) 制氢控制系统网络架构和通讯协议应根据设计目的评估选取;评估时应充分考虑可靠性、可用性、可维护性、可追溯性及经济性。

3) 制氢控制系统应系统性开展网络安全评估。根据评估结果，防范措施应满足 GB/T 22239中工业控制系统对应等级的安全要求。

h) 安全仪表系统的设计应满足 GB/T 20438.1、GB/T 20438.2、GB/T 20438.3、GB/T 20438.4、 GB/T 20438.5、GB/T 20438.6 和 GB/T 20438.7 的相关要求。

7.3.2.3 控制室设计应符合下列规定：

a) 制氢控制室宜位于用户联合装置区内(若适用)，应位于爆炸危险区域外。

b) 制氢控制室宜位于联合装置区内全年最小频率风向的下风侧。

c) 制氢控制室不宜靠近运输物料的主干道布置。

d) 制氢控制室应远离高噪音源。

e) 制氢控制室应远离振动源和存在较大电磁干扰的场所。

f) 制氢控制室不应与危险化学品库相邻布置。

g) 制氢控制室不宜与总变电所、区域变配电所相邻，如受条件限制相邻布置时，不应共用同一建筑。

h) 制氢控制室防火要求应满足 GB 50160 中针对控制室的相关要求;中央控制室应根据爆炸风险评估确定是否需要抗爆设计。布置在装置区的控制室、有人值守的机柜间宜进行抗爆设计，抗爆设计应按 GB/T 50779 的规定执行。

i) 制氢控制室内消防设施设计应按照 GB 55036 的规定执行。

j) 制氢控制室宜考虑防雷措施，应按照 GB 50057 规定执行。

k) 制氢控制室内布置宜参考 SH/T 3006 执行。

7.3.2.4 辅助车间控制方式应符合下列规定：

a) 水电解制氢辅助车间宜按照制氢系统控制系统相关要求执行设计。

b) 关键仪表的仪表气/仪表风系统应设计压力报警和联锁功能，联锁功能应与制氢控制系统机柜间采用硬线连接，且在控制室中控屏幕上以高优先级显示报警。

c) 去离子水/纯水系统宜设计独立液位监测补水控制系统，液位及水质电导率监测应设计报警信号，且在控制室中控屏幕显示报警。

d) 冷却水及冷冻水系统应设计冷源温度控制系统及温度报警，且在控制室中控屏幕显示报警;冷却水及冷冻水系统宜根据风险评估结果和用户实际情况，设计氢气泄漏监测系统。

7.3.2.5 水电解制氢宜至少设计恒电流、恒电压、恒功率三种控制方式。

7.3.3 检测与仪表

7.3.3.1 水电解制氢系统应设下列主要压力检测项目：

a) 站房出口氢气压力。

b) 氢气储存压力容器压力。

c) 制氢装置出口压力显示、调节。

d) 水电解制氢装置的氢侧、氧侧压力和压差控制、调节。

e) 变压吸附提纯氢系统的每个吸附器的压力显示、吸附压力调节。

f) 氢气压缩机进气、排气压力。

g) 氢气充装设施的氢气压力显示、记录。

h) 根据氢气生产工艺要求，尚需设置相应的压力调节装置。

7.3.3.2 水电解制氢系统应设下列主要温度检测项目：

a) 制氢装置出口气体温度显示。

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b) 水电解槽(分离器)温度显示、调节。

c) 变压吸附器入口气体温度显示。

d) 氢气压缩机入口、出口氢气温度显示。

7.3.3.3 水电解制氢系统应根据氢气生产系统的需要设置下列分析仪器：

a) 氢气纯度分析仪。

b) 纯氢、高纯氢气中杂质含量分析仪。

c) 原料气纯度或组分分析仪。

d) 对水电解制氢装置，应设置热导式氧中氢含量及氢中氧含量在线分析仪。回收氧气时，应设氧中氢含量超量报警装置。当氧中氢浓度超过 1.0%时，自动报警;当氧中氢浓度超过 2.0%时，报警并自动切断水电解制氢装置的电源。

e) 根据各种制氢工艺的要求，应设制氢过程分段气体浓度分析仪。

7.3.3.4 水电解制氢系统应根据需要设置下列计量仪器：

a) 原料气体流量计。

b) 产品氢气或对外供氢的氢气流量计。

7.3.3.5 检测仪表的设置原则应符合下列规定：

a) 水电解制氢系统自动控制和监测使用的硬件、软件应该能够在设计工况下正常运行， 并且能够在制氢系统发生故障时及时报警、停车，并进行相应的应急处理。

b) 压力传感器设置应符合如下规定：

1) 碱性水电解制氢系统应在氢氧分离器、氢气罐处设置压力传感器。

2) 质子交换膜水电解制氢系统应在水电解装置出口氢侧/氧侧，氢气罐，以及保持正压的箱体设置压力传感器。

c) 温度传感器设置应符合如下规定：

1) 碱性水电解制氢系统应在如下位置设置温度传感器， 电解槽温度监测点应设置在电解槽氢、氧出口管线上;碱液温度检测点应设置在碱液冷却器碱液出口的管线上。

2) 质子交换膜水电解制氢系统应在如下位置设置温度传感器， 电解槽温度监测点应设置在电解槽氢、氧出口管线上;纯水温度检测点应设置在纯水出口的管线上。

d) 水电解制氢系统在氢、氧气出气管线上应设置氢中氧、氧中氢在线分析仪， 氢气纯化单元的产品气出气管线上，应设置微量氧分析仪和露点分析仪。

e) 设置水电解制氢系统的房间内应在室内最高处或最易积聚氢气处设置空气中氢浓度检测、报警装置，并应符合 GB 16808 和 GB 12358 的要求。

7.3.3.6 检测仪表的选型原则应符合下列规定：

a) 仪表选型应根据工艺要求的操作条件、设计条件、精确度等级、工艺介质特性、检测点环境、配管材料等级规定及安全环保要求等因素确定，并满足工程项目对仪表选型的总体技术水平要求。仪表选型应安全可靠、技术先进、经济合理。

b) 仪表选型在性能要求上应根据测量用途、测量范围、范围度、精确度、灵敏度、分辨率、重复性、线性度、可调比、死区、永久压损、输出信号特性、响应时间、控制系统要求、安全系统要求、 防火要求、环保要求、节能要求、可靠性及经济性等因素来综合考虑。

c) 设计选用的仪表应为经国家授权机构批准并取得制造许可证的合格产品，不得选用未经工业鉴定的研制仪表，除特殊要求外，仪表宜选用供货商的标准系列产品。

d) 在爆