T-CCGA 20007-2024 天然气提氦系统技术规范

CCGATechnicalspecificationforsystemofheliumextractionfromnaturalgasI 2 2 4 5 6 9本文件按照GB/T1.1—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》的规定司、中国石油工程建设有限公司、中国工业气体工业协会、中国氦产业创新发展委员会。1天然气提氦系统技术规范本文件适用于新建、扩建和改建的由天然气中从事氦气提取的生GB/T150.4压力容器第4部分：制造、GB4053（所有部分）固定式钢梯及平台安GB/T4830工业自动化仪表气源压力范GB16912深度冷冻法生产氧气及相关气体安全技术规程GB18599一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准GB/T20368液化天然气（LNG）生产、储存和GB/T31480深冷容器用高真空多层绝热GB/T31481深冷容器用材料与气体的相容性判定GB/T50050工业循环冷却水处理设计GB50058爆炸危险环境电力装置设计GB50140建筑灭火器配置设计GB50160石油化工企业设计防火GB50183石油天然气工程设计防火TSG07特种设备生产和充装单位许NB/T47006铝制板翅式热交换器SH3009石油化工可燃性气体排2天然气提氦系统heliumextractionsystem粗氦提取装置crudeheliumextraction氦气纯化装置heliumpurification用户回收释放的氦气，用于再次纯化或充装低质4基本要求4.1.1天然气提氦系统应遵循安全生产和节约资源的原则，应做到功能划分明确，分区设置合理，有4.1.2天然气提氦设备专业制造厂应持有相应的制造许可证，并应对其出厂设备、零部件的质量与安全负责，应出具安全、质量证书和产品合格证，并出具安装、操作和维修等完整的技术文件。4.1.3施工、安装和检修单位应履行相关设备和设施的施工、检修资格的认可手续，经上级主管部门34.1.4为了提高经济性，天然气提氦系统宜与其他天然气处理系统联产，其他天然气处理系统包括但4.1.6天然气提氦系统应考虑可能影响工厂人员和周围公众安全涉及具体位置的其他因素。评定这些4.1.7应设置人员应急疏散通道和消防通道。4.2控制室4.2.1天然气提氦系统的控制室可以与原天然气处理系统的控制室合并，也可以独立设置。当独立设4.2.2控制室位置应与其他天然气设施及氦提取设施隔开或保护不受其影响，以便在可控制应急期间4.2.3各远距离调节控制系统和各自动关断4.3一般要求4.3.1天然气提氦系统的粗氦提取装置、氦气纯化装置、液氦生产系统（可选）、氦气充装系统、其他辅助装置等配置，应根据提氦原料气的规模、4.3.2天然气提氦系统宜并联接入原天然气处理系统，以便氦提取系统停机时不会对原天然气处理系4.3.3天然气提氦系统应设置紧急停车装置，避4.3.5使用易燃液体传热的汽化器和其一次热源距任何火源应至少15m。在多组汽化器情况下，临近4.4.1各车间、构筑物生产类别、耐火等级及建、构筑物与其他工业、民用设施的防火间距，应符合4.4.2各种气体及低温液体储罐周围应设安全标志，必要时设单独防撞围栏或围墙。4.4.4厂区高空管道阀门，应设操作平台4.4.6计算机室、主控制室、配电室、电缆室（电分析室宜设火灾自动报警系统和可燃气体、助燃气体自动检测4.4.7氦回收气囊应密封良好，设置泄放阀及高度传感器，并应定期进行巡逻检查。4.4.8氦回收气囊置于室外时，应避免阳光照射，并应做4.4.12氧气管道流速、材质、阀门、附件44.4.13氧气放散时，在放散口附4.4.15压力容器、压力管道的设计、制造、安装、改造、使用、检修及检验检测，应4.5.2所有防雷防静电接地装置，应定期检测接地电阻，每年至少检测一次。集散控制系统的接地装5.1一般要求5.1.1可燃气体和可燃液体工艺设备安装，应符合下列要求之一：a)室外安装，应便于操作，便于人工灭火和便于疏散事故排放液体5.2脱氢装置5.2.1脱氢原料气和氧气/空气进入脱氢反应炉前，应通过混合器混合均匀。5.2.3干燥器运行中应严格执行再生制度，不准随意延长吸附器工作周期。干燥器出口应设微量水分析仪。再生温度、气量、冷吹温度应按规定控制5.3氦气纯化装置5.3.1对于热交换器，如有一个及以上的通道中的流体介质中含有摩尔含量不低于10%的氦气组分，5.3.2对氦气纯化吸附器的泄放气进行回收时，应5.3.4变压吸附纯化装置应符合相关要求，膜5.3.5低温纯化吸附剂的选择应根据纯化前氦气中杂质组分和纯化后氦气中杂质含量要求确定，除非采用有效的脱氧装置或工艺避免氧气超标，否则不5.3.6氦气纯化装置区域，当设备检修或更换纯化材料需要吊装时，宜设起吊设施。55.4氦充装系统5.4.2对于氦气充装压缩机应根据实际情况选择合适的压缩机来进行充装，压缩机系统的设计选型应通常，充装压力为15MPa的气瓶，压缩机的排气压力不宜低于18MPa；充装压力20MPa的气瓶，压缩5.4.3充装压缩机排气侧应设置产品气缓冲罐，设计时应充分考虑频繁升降压的疲劳工况。5.4.5氦气充装系统宜设置氦气回收系统，对置换5.4.6氦气充装系统宜设置真空系统对设备及管路进5.4.7真空系统的真空泵如采用油润滑或水环润滑的型式，真空泵入口应设置防返吸阀门。6.1.1管道及管件的设计应符合相关国家标准和特种设备安全技术规范的6.1.3管道的绝热方式、绝热材料的选择、绝热层厚度的选取，应根据介质温度、冷损要求等确定。真空绝热管道宜采用多层绝热材料，主要技术性能应符合GB/T31480和6.1.6产品氦气、液氦管道内部应经过认真清洗和干燥处理，去除油脂、水分和机械杂质。6.1.7对于介质中氦摩尔含量不低于10%的管道，管道布置应尽可能短，连接宜采用焊接，管道接头6.1.8高纯氦气管道宜采用EP（电6.2.4应按照低温阀门的功能以及阀门所处位置确定阀门的绝热66.4.1尽可能少用螺纹接口和法兰接口，且只用在必要的地方，例如：管材改变或仪表处，以及维护6.4.2在不同的金属之间应采用法兰求，做到经济合理、技术先进、各技术功能操作7.1.2控制系统的设置应考虑系统结构的标准化及人机接口的整体性，并应实现技术先进性、可互换7.1.3氦提取系统应进行危险与可操作性分析），7.2.2控制系统应按照易于与其他控制设备形成一个整体和易于扩充功能的原则选型，所选系统应稳b)用于进行核算或调度的重要参数，应设置累计功能；c)对事故、故障原因进行分析的主要参数，应e)循环水系统、液氮贮存系统、液氧贮存系统等辅助系统7.2.4控制系统中控制策略或者控制方法的确定应考虑控制对象特性、控制系统设备部件（包括检测元件、变送器、控制仪表、执行器等）的特7.2.6由于氦气充装过程中温度会升高，充装现场应充分考虑充装前后氦气气瓶温度的变化，设置相7.3.2生产过程中关键参数的检测应设置现场仪表和远传仪表两种形式，远传仪表宜采用4mA～20mA7.3.4氦提取系统的应设的温度检测主要7.3.5低温冷箱中的温度传感器应根据温区选择相应的型式，充分考虑冷箱漏热及引线漏热对温度测7.3.6对于一端处于液氦温区，另一端处于室温的管道，应充分考虑潜在的热声振荡影响并采取相应7.3.8在有真空夹套的设备上，应设置仪表或接口以便检查环形空间中的绝78.1.2仪表气源的设计容量应依据工艺设备用气总量，并同时计入使用系数、管道系统漏损系数后确8.1.3仪表用气的贮气缓冲罐容量应保证全部仪表空气压缩机停运时，在其供气压力不低于气动设备8.1.4对耗气量波动较大的供气点宜在气源总管上取气，宜采用单线供气方式。8.1.6当供气管网对多套装置（如脱氢装置、氦纯化装置、氦气充装及氦气液化等）的仪表供气时，仪表调试检修用气、仪表吹扫用气和仪表气源的备8.3.1氦提取系统的氦气主要用于系统的氦质谱检漏、氦气纯化装置的置换气、氦气充装系统的置换8.4.1冷却水系统应采用循环水，供水压力宜大于0.15M9.1一般原则9.1.2氦提取设施的防火防爆措施的设置应根据氦暴露建筑物等综合因素确定，至少应包括以9.2.1应建立健全各级安全生产责任制和安全规章制度，并制定事故应急救援预案，各级人员应对其9.2.2应对员工进行安全技术专业培训和劳动纪律教育，经考试合格后，持证上岗。9.