GBT 3634.2-2011 氢气 第2部分：纯氢、高纯氢和超纯氢

1、ICS 71. 100.20 G 86 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 GB/T 3634.2-2011 代替GB/T 7445-1995 氢气 第 z部 分 ： 纯 氢 、 高 纯 氢 和 超 纯 氢 Hydrogen- Part 2 : Pure hydrogen, high pure hydrogen and ultrapure hydrogen 2011-12-30发布2012-10-01实施 中 华 人 民 共 和 国 国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 中国国家标准化管理委员会 发 布 中 华 人 民 共 和 国 国家标准 氮气 第 2部 分 ： 纯 氮 、

2、 高 纯 红 和 超 纯 红 GB/T 3634.2-2011 中国标准出版社出版发行 北 京 市 朝 阳 区 和 平 里 西 街 甲 2号 （ 100013) 北 京 市 西 城 区 三 里 河 北 街 16号 （ 100045) 网址www. spc. net. cn 总 编 室 ： (010)64275323发 行 中 心 ： (010)51780235 读者服务部：(010)68523946 中国标 准出 版 杜秦皇 岛 印刷 厂印 刷 各地新华书店经销 开本880 X 1230 1/16印张0.75字数17千字 2012年5月第一版2012年5月第一次印刷 书号：155066 1-4

3、4826定价16. 00元 如 有 印 装 差 错 由本 社 发 行中 心 调换 版权专有侵权必究 举报电话：(010)68510107 GB/T 3634.2-2011 前 J- 曰 G B/T 3634(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/T 3634的第2部分。 本部分按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本 部 分 代 替 G B/T 7445-1995 纯 氢 、 高 纯 氢 和 超 纯 氢 ， 与 G B/T 7445-1995相 比 ， 除 编 辑 性 修 改

4、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 氩 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 , 4.3,1995年版的5. 4); 试 验 方 法 中 增 加 电 化 学 法 测 定 氧 含 量 ， 增 加 氮 离 子

5、 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 烷 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 中 国 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 （ (SA C /TC 206)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

6、 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：GB 7445-1987,GB 7446-1987,GB/T 7445-1995. GB/T 3634.2-2011 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 、

7、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：H2. 相 对 分 子 质 量 :2.015 88（ 按 2007年 国 际 相 对 原 子 质 量 ） 。 2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

8、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/T 3634. 1-2006氢气第1部分：工业氢 GB/T 5832. 3气体中微量水分的测定第3部分：光腔衰荡光谱法 GB/T 6285气体中微量氧的测定电化学法 3 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 。 * 1纯氮、高纯红和超纯氮的技术要求 项 目 名 称 指标 纯氢高 纯 氢超 纯 氢 氢气（H2 ）纯度（体积分数）) / 1 0 - 2 99. 9999. 999

9、99. 999 9 载( 0 2 ）含盆（体积分数）/ 1 。一 51 0. 2 妞 ( A r ) 含 童 （ 体 积 分 数 ) / 1 0 一 （供 需 商 定供 需 商 定 氮 （ N 2 ） 含 量 （ 体 积 分 数 ) / 1 0 峭 镇 6 050. 4 一氧化碳(CO）含盆（体积分数）/10 G 510. 1 二权化碳(CO2）含童（体积分数）/1。一簇 510. 1 甲烷(CH4）含盆（体积分数)/10-8 G 101o. 2 水分（HZ 0）含量（体积分数)/10- G 1030. 5 杂 质 总 含 盆 （ 体 积 分 数 ) / 1 0 一 101 GB/T 3634

10、.2-2011 3.2除 超 纯 氢 外 ， 由 供 需 双 方 商 定 氩 含 量 是 否 列 人 纯 度 计 算 4 1 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 里 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

11、 ， 成 批 验 收 。 当 有 任 何 一 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 。 *2 #1装 或 集 装 格 装纯 氮和 瓶 装高 纯 氮抽 样 表 每 批 产 品 气 瓶 数 或 格 数 123 - 89-1516- 252 6 . 5 051- 150150 每 批 纯 氮 最 少 抽 样 气 瓶 数 或 格 数 12234567 每 批 高 纯 氢 最 少 抽 样 气

12、瓶 数 1235791113 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 。 4.4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

13、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 5试验方法 5. 1氮纯度 氢 气 纯 度 按 式 （ 1 )计 算 ： P=100一（P1 + P2 +P3 + P4 + P5 + P6 T979) X 10-1 . ( 1 ) 式 中 ： 甲 氢 气 纯 度 （ 体 积 分 数 ） 1 1 0 一 ， ， c,I氧 含 量 （ 体 积 分 数 ） 110一 ； P2氩 含 量 （ 体 积

14、 分 数 )110一 ， ； q3氮 含 量 （ 体 积 分 数 ） ,10一 ； c ,4 一 氧 化 碳 含 量 （ 体 积 分 数 ） ,1 0 一 ； T 6 二 氧 化 碳 含 量 （ 体 积 分 数 ） ,1 0 一 ； 96 甲 烷 含 量 （ 体 积 分 数 ） ， 1。 一 ； P 7 水 分 含 量 （ 体 积 分 数 ） ,1 0 一 。 5.2氮 中 权 扭 、 氮 、 一 权 化 碳 、 二 权 化 碳 和 甲 烷 含 A 的 测 定 5.2. 5. 2. 2 采 用 氮 离 子 化 气 相 色 谱 法 测 定 氢 中 氧 氩 、 氮 、 一 氧 化 碳 、 二 氧

15、化 碳 和 甲 烷 的 含 量 。 见 附 录 A . 允 许 采 用 热 导 气 相 色 谱 法 测 定 氢 中 氧 +氩 ,氮 烷 含 量 ； 允 许 采 用 火 焰 离 子 化 法 测 定 氢 中 一 氧 化 GB/T 3634.2-2011 碳 、 二 氧 化 碳 和 甲 烷 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 氮 离 子 化 气 相 色 谱 法 为 仲 裁 法 。 5.2.4按 GB/T 6285的 规

16、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 G B /T 6285规 定 的 方 法 为 仲 裁 法 。 5. 3水分含的测定 按 GB/T 5832. 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 G B /T 5832. 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 G B/T 3634. 1-2006第 5章

17、的 规 定 。 安全要求 氢 气 的安 全 要求 应 符合 GB/T 3634. 1-2006第6章的规定。 GB/T 3634.2-2011 附录A （规范性附录） 妞 离 子 化 气 相 色 谱 法 测 定 氮 中 权 妞 、 氮 、 一 权 化 碳 、 二 权 化 碳 和 甲 烷 A. 1方法 采 用 氮 离 子 化 气 相 色 谱 法 测 定 氢 中 氧 + 9、 氮 、 一 氧 化 碳 、 二 氧 化 碳 和 甲 烷 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 1所 列 相 应 技 术 指 标

18、的 1/4。 推 荐 采 用 配 备 气 路 切 割 装 置 和 柱 切 换 装 置 的 氮 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 。 10 I I l0 16 说 明 ： 1 高 纯 沉 载 气 钢 瓶 ； 2 钢 瓶 减 压 器 ； 3载气稳压阀； 4压力表； 5载气净化器； 6 定 体 积 进 样 管 ； 7样气流A计； 8 样 气 人 口 ； 9十通阁；

19、 10 气 路 平 衡 调 节 阀 ； n预分离柱； 12切割路载气流It计； 13脱氧柱； 14六通切换阀； 15色谱分析柱1; 16色谱分析柱2; 17-氮离子化检测器； 18-检测器路载气流童计 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 x 1 。 一 时 ， 宜 采 用 相 应 组 分 含 量 为 1 x 1 0 一 一 5 X 1 。 一 的 标 准 样 品

20、 。 A. 4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. 6 m 、 内 径 2 m m 的 不 锈 钢 管 ， 内 装 粒 度 为 0. 25 m m - 4 GB/T 3634.2-2011 0. 40 m m 的 TDX-01。 通 载 气 在 180 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 （ 览 ） 、 氮 、 甲 烷 的 分 离 。 长 2m 、 内 径 2 m m 的 不 锈 钢 管 ， 内 装 粒 度 为

21、 0. 25 mm-0. 40 mm的5A分子筛。通载气在180活化3h后备用。色谱柱使用温度：40 C。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 烷 的 分 离 。 长 2m 、 内 径 约 2 m m 的 不 锈 钢 管 ， 内 装粒度为0.25 mm-0. 40 mm的活性炭。通载气在150活化2h后备用，色谱柱使用温度：40 C 允 许 采 用 其 他 等 效 色 谱 柱 。 A . 4. 1.4脱 氧 柱 ： 当 需 要 测 定 氩 组 分 含 量 时 ， 可 采 用 脱 氧 柱 脱

22、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 1 m 、 内 径 约 3 m m 的 不 锈 钢 管 ， 内 装 粒 度 为 0. 25 m m 一 。 .40 m m 的 105把 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

23、 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 谱 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

24、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

25、 说 明 书 的 相 关 要 求 停 机 。 A. 6结果计算 氢中氧 氩、氩、氮、 一氧化碳、二氧化碳和甲烷含量的计算见GB/T 3634. 1-2006中A.1.6的 规定。 同 一 样 品 不 经 过 脱 氧 柱 测 定 氧 氩 的 含 量 ， 通 过 脱 氧 柱 测 定 氩 含 量 。 用 氧 氩 含 量 减 去 氩 含 量 得 到该样品的氧含量。 GB/T 3634.2-2011 附录B （ 资 料 性 附 录 ） 变 温 浓 缩 进 样 装 皿 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

26、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。 说 明 ： 1 样 气 瓶 ； 2-载气人口； 3 气 路 平 衡 调 节 阀 ， 4-/L通

27、阀； 5-载气出口， 6流t计； 7三通阀； 8 液 氮 容 器 或 水 容 器 ； 9液 氮 或 水； 10浓缩柱 ， n鼓泡器； 12三通阀； 13 针 形 取 样 阀 。 图 B 1参 考 的 变 温 浓 缩 气 路 流 程 示 意 圈 GB/T 3634.2-2011 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

28、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 觅 、氮 组分。长约30 cm 、内径4 m m 的不锈钢管，内装粒度为 0. 25 m m -0. 40 m m 的 活 性 炭 ； 或 其 他 等 效 浓 缩 柱 。 浓 缩 柱 通 氢 气 在 160 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

29、烷 组 分 。 长 约 30 cm 、 内 径 4 m m 的 不 锈 钢 管 ， 内 装 粒 度 为 。 .25 m m -0. 40 m m 的 变 色 硅 胶 ； 或 其 他等 效 浓缩 柱 。 浓缩 柱 通 氢气 在 160 活化 4h后 使 用 ， 浓 缩 温 度 为 液 氮 温 度 （ 液 氮 浴 ） ， 脱 附 温 度 为 8 0 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

30、 上 液 氮 浴 浓 缩 约 5 m in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 5 m in， 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. 0 L/min-1. 5 L/m