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公司新聞

真空變壓吸附制氧設備標準草稿

真空變壓吸附制氧設備

Vacuum Pressure Swing Adsorption Oxygen Plants



XXXX - XX - XX發布

XXXX - XX - XX實施

浙江省品牌建設聯合會  發布

團體標


  

  

1 范圍

2 規范性引用文件

3 術語和定義

3.1

3.2

3.3

4 型號及命名和結構組成

4.1 型號及命名

4.2 結構組成

5 基本要求

5.1 設計研發

5.2 原材料和零部件

5.3 工藝裝備

5.4 檢驗檢測

6 技術要求

6.1 外觀質量

6.2 裝配要求

6.3 性能要求

6.4 控制系統

6.5 電氣安全

6.6 環境噪聲

7 試驗方法

7.1 試驗前準備

7.2 主要儀器設備

7.3 外觀質量檢查

7.4 裝配要求

7.5 性能要求試驗

7.6 控制系統檢驗

7.7 電氣安全檢驗

7.8 環境噪聲

8 檢驗規則

8.1 檢驗分類

8.2 出廠檢驗

8.3 型式檢驗

9 標志、包裝、運輸和貯存

9.1 標志

9.2 包裝、運輸和貯存

10 質量承諾

 

  

本文件按照GB/T 1.1—2020《標準化工作導則 第1部分:標準化文件的結構和起草規則》的規定起草。

請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別這些專利的責任。

本文件由浙江省品牌建設聯合會提出并歸口管理。

本文件由浙江方圓檢測集團股份有限公司牽頭組織制定。

本文件主要起草單位:浙江正大空分設備有限公司。

本文件參與起草單位(排名不分先后)XXX:。

本文件主要起草人:XXX。

本文件評審組組長為:XXX。

本文件由浙江方圓檢測集團股份有限公司負責解釋。


真空變壓吸附制氧設備

1 范圍

本文件規定了真空變壓吸附制氧設備(以下簡稱“制氧設備”)的術語和定義、型號及命名和結構組成、基本參數、基本要求、技術要求、試驗方法、檢驗規則、標志、包裝、運輸和貯存及質量承諾。

本標準適用于在常溫下采用分子篩真空變壓吸附法,從空氣中分離制取氧氣,制氧產量不大于 15000Nm3/h的設備。

注1:本標準中氧產量均為標準狀態,即0°C、0.101 325 MPa (絕壓)狀態下的氣體量,單位為立方米(Nm3)。

注2:壓力值除注明者外均為表壓值,加上“(A)”為絕壓。

2 規范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,僅該日期對應的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。

GB/T 3863 工業氧

GB/T 4830 工業自動化儀表氣源壓力范圍和質量

GB/T 5226.12019 機械電氣安全 機械電氣設備 第1部分:通用技術條件

GB/T 8163 輸送流體用的無縫鋼管

GB/T 12325 電能質量供電電壓偏差

GB 12348 工業企業廠界環境噪聲排放標準

GB/T 13306 標牌

GB/T 14975 結構用的不銹鋼無縫鋼管

GB 50030 氧氣站設計規范

GB 50058  爆炸危險環境下的設計規范

GB 50235 工業金屬管道工程施工及驗收規范

GB 50236 現場設備工業管道焊接工程施工及驗收規范

GB 50316 工業金屬管道設計規范

JB/T 5902 空氣分離設備用氧氣管道技術條件

JB/T 6427  變壓吸附制氧、制氮設備

GB/T 24342—2009 工業機械電氣設備 保護接地電路連續性試驗規范

GB/T 92861998  色漆和清漆 漆膜的劃格試驗

3 術語和定義

JB/T 6427—2015 中界定的及下列術語和定義適用于本文件。

3.1  

變壓吸附制氧 Oxygen by pressure swing adsorption

利用變壓吸附法,從空氣中分離制取氧氣。

3.2  

真空變壓吸附法Vacuum pressure swing adsorption(VPSA)method

吸附劑在鼓風機增壓時吸附,真空泵抽真空減壓時解吸的氣體分離方法。

3.3  

單位制氧電耗  Unit oxygen production power consumption

生產1Nm3氧氣(折算成100%氧氣后)所消耗的電能。單位為(kw•h/Nm3)。

4 型號及命名和結構組成

4.1 型號及命名

制氧設備型號命名推薦采用如下的規定: 

00001示例:VPSAO92-3000-0.005表示真空變壓吸附制氧設備,氧氣純度為92%,產氣量3000Nm3/h,出口壓力為0.005MPa。

4.2 結構組成

制氧設備由原料空氣過濾器、鼓風機組、溫度調節系統、真空泵組、氧氮分離系統、氧氣平衡系統、電氣控制系統組成,如圖1所示。

 

圖1 制氧設備結構組成圖

5 基本要求

5.1 設計研發

5.1.1 應采用三維制圖軟件對設備整體布局及關鍵零部件進行設計制圖,優化產品設計。

5.1.2 應具備采用模塊化設計應對客戶個性化需求的研發能力。

5.1.3 應具有控制系統工藝優化設計并具備仿真模擬的能力。

5.1.4 制氧設備的設計條件應符合JB/T 6427—2015中5.1的規定。

5.2 原材料和零部件

5.2.1 溫度調節系統中水冷卻器換熱管材質選用316L不銹鋼材質。

5.2.2 氣動程控閥門宜采用軟密封結構,并保證雙向密封。

5.2.3 制氧吸附塔主體材質為Q345R。

5.2.4 制氧吸附塔內部絲網須選用304不銹鋼材質。

5.2.5 工藝控制或監測所需的儀器儀表須選用智能型儀表。

5.3 工藝裝備

5.3.1 鋼材切割加工采用激光切割或等離子切割設備。

5.3.2 制氧吸附塔內部孔板加工采用激光打孔機。

5.3.3 吸附劑與干燥劑裝填采用專用設計的加料和布料裝置。

5.3.4 制氧吸附塔內部組件采用噴砂拋丸表面處理后,進行脫油脫脂工藝處理。

5.3.5 墊片、閥門、氧氣管道經脫脂處理工藝后,其與氧氣接觸的表面油脂殘留量125mg/m2。

5.4 驗檢測

5.4.1 應具備強度試驗、氣密性試驗、吹掃試驗、氧產量、氧純度、單位制氧電耗等檢測能力。

5.4.2 應配備氧分析儀、流量計、功率分析儀、聲級計等檢測設備。

6 技術要求

6.1 外觀質量

6.1.1 制氧設備外觀表面不應有圖樣未規定的凸起、凹陷、粗糙不平和其他損傷。

6.1.2 外露機加工表面不應有碰傷和銹蝕現象。

6.1.3 焊接件不應有燒穿、裂紋、漏焊和虛焊等缺陷,焊縫應均勻,無焊渣。

6.1.4 油漆表面應平整、均勻,不得有漏漆、起皺、流掛、剝落、銹蝕和銹痕等缺陷。

6.1.5 電鍍件、發藍件、發黑件色調應一致,防護層不應有褪色、脫落現象。

6.1.6 漆膜附著力應符合GB/T 92861998中規定的1級質量要求。

6.1.7 制氧設備上的各種標牌應清晰、耐久。產品銘牌宜固定在設備的明顯位置,并應平整牢固、不歪斜。

6.2 裝配要求

6.2.1 所有緊固件連接應牢靠,不得任何松動,各種管路及閥門排列應整齊。

6.2.2 各類閥門應有可靠的支承,并不得引起管路的振動或影響單體設備連接處的強度。

6.2.3 氧氣管道應有防靜電接地措施,各段管道間應導電良好,每對法蘭或螺紋接頭間應有導線跨接。

6.2.4 制氧吸附塔及氧氣儲氣罐按7.4.1要求進行強度試驗,應無泄漏、變形或其他物理損壞現象。

6.2.5 氧氣管道安裝完成后,按7.4.2要求進行氣密性試驗,應無泄漏現象。

6.2.6 氧氣管道氣密性試驗合格后,7.4.3要求進行吹掃試驗,并應直至排污口處的標靶上無污物。

6.3 性能要求

6.3.1 氧產量不低于標稱的規格。

6.3.2 氧純度應符合表5的要求。

6.3.3 啟動時間應符合表5的要求。

6.3.4 單位制氧電耗應符合表5的要求。

表1 基本性能

規格(產量)

Nm3/h

氧純度

%

產品氧壓力

MPa

單位制氧電耗

kW•h/Nm3

啟動時間

min

 

5~<200

≥91

0.005

≤0.8

35

200~<1200

≥91

≤0.37

 

1200~<3000

≥91

≤0.36

 

3000~15000

≥91

≤0.35

注1:單位制氧電耗是指在標準狀態下,氧氣純度折算為100%。

注2:啟動時間是指成套設備開機到產品氣達到純度和產量所需時間。

 

6.4 控制系統

6.4.1 控制系統應采用實時控制技術,支持工業互聯網,預留具備遠程監管、在線管理和機器聯網等功能。

6.4.2 控制系統可實現對整套工藝過程的控制,設備運行情況可全面監控,人機界面、狀態顯示和任務操作通過觸摸屏或上位機系統完成。

6.4.3 設備應具有在線監測顯示功能,可實時監測顯示氧氣流量、氧氣純度等。

6.4.4 設備系統中需要調整開度的須采用氣動智能型調節閥。

6.4.5 自控及監測裝置,應符合下列要求:

a) 在鼓風機出口、真空泵入口、制氧吸附塔進出口、氧氣儲罐、儀表空氣總管處、密封水總管處及冷卻水總管處設置壓力傳感器。

b) 在鼓風機出口、真空泵入口、制氧吸附塔進出口、溫度調節系統進出口、氧氣儲罐、儀表空氣總管處、密封水總管處及冷卻水總管處設置溫度傳感器。

c) 對安全設置需要的各種程序控制閥和調節閥的閥位應設置閥門位置傳感器。

6.4.6 設備應具有流量、純度、濕度、壓力、溫度等超限報警監視及必要的連鎖保護功能。

6.4.7 設備應具有不合格氧氣自動帶手動排放功能。

6.5 電氣安全

6.5.1 保護接地電路的連續性

制氧設備的保護接地電路的連續性應符合GB/T 24342-20096.1和6.2的要求。

6.5.2 絕緣電阻

制氧設備的絕緣電阻應符合GB/T 5226.1-201918.3的要求。

6.5.3 耐壓試驗

制氧設備的耐壓強度應符合GB/T 5226.1-2019中18.4的要求。

6.6 環境噪聲

環境噪聲應符GB 12348的規定。

7 試驗方法

7.1 試驗前準備

7.1.1 試驗樣機應按使用說明書的規定,進行安裝和調試,達到正常狀態后,方可進行試驗。

7.1.2 試驗必須在穩定工況下進行,由于受條件限制,試驗工況偏離本文本規定的設計狀態時,測試結果應予以換算。

7.2 主要儀器設備

試驗用儀器設備應經過計量檢定或校驗合格且在有效期限內。儀器設備的準確度應不低于表2的規定。

表2 儀器設備的準確度要求

儀表名稱

分度或精度

一般工業溫度計

1.5

壓力表

1.6

壓力變送器

0.5

轉子流量計

1.5級

孔板流量計

渦街流量計

氣壓計

±66.6Pa

聲級計

±1dB(A)

氧分析儀

最小分度0.1%O2

接地電阻測試儀

5級

兆歐表

10級

耐壓測試

5級

萬用表


電流表

0.5級

電壓表

瓦特計

1.0級

電流互感器

0.5級

電能表

1.0級

 

7.3 外觀質量檢查

7.3.1 漆膜附著力按GB/T 9286—1998規定的方法進行。

7.3.2 其余外觀質量通過視檢、手感檢查。

7.4 裝配要求

7.4.1 強度試驗

制氧設備強度試驗采用氣壓試驗,系統單體設備應按其工作壓力的1.15倍的氣壓進行試驗。試驗時,以無油干燥壓縮空氣或氮氣進行試驗,試驗開始并逐步升高壓力,達到試驗壓力后,至少保持10min, 若不發生泄漏、變形或其他物理損壞為合格。

7.4.2 氣密性試驗

制氧設備管道以無油干燥壓縮空氣或氮氣進行氣密性試驗。氣密性試驗壓力為設計壓力,試驗開始后逐漸升壓,達到規定壓力后,至少保持30min,檢查所有連接處,包括焊縫、法蘭和墊片,以無漏氣為合格。

7.4.3 吹掃試驗

管道氣密性試驗合格后,應用0.5MPa~0.6MPa的干燥壓縮空氣或氮氣按順序反復吹掃,當進行吹掃時,宜將氣流吹在白色濾紙或白布上,經10min后觀察,紙上應無油污和雜質。當采用氮氣時,應采取防窒息措施。

7.4.4 其余裝配要求采用目視檢查。

7.5 性能要求試驗

7.5.1 氧產量測量

  JB/T 6427—2015中6.4.1和6.4.6規定的方法進行。

7.5.2 氧純度測量

純度取樣點應在氣體出吸附系統壓力相對平衡的容器管道上,氧純度測量按GB/T 3863的規定或采用氧分析儀測量。

7.5.3 啟動時間測量

采用秒表測量制氧設備開機到產品氣達到純度和產量所需時間。

7.5.4 單位制氧電耗測量

JB/T 6427—2015中6.4.3和6.4.6規定的方法進行。

7.6 控制系統檢驗

采用視檢、功能試驗、核查方法進行確認,應符6.6的要求。

7.7 電氣安全檢驗

7.7.1 保護接地連性試驗

GB/T 2434220096.1和6.2規定的方法進行。

7.7.2 絕緣電阻

GB/T 5226.12019中18.3規定的方法進行。

7.7.3 耐壓試驗

GB/T 5226.12019中18.4規定的方法進行。。

7.8 環境噪聲

JB/T 6427—2015中6.4.5和6.4.6規定的方法進行。

8 檢驗規則

8.1 檢驗分類

檢驗分為出廠檢驗和型式檢驗。

8.2 出廠檢驗

8.2.1 每臺制氧設備質量檢驗部門檢驗合格后方可出廠。

8.2.2 出廠檢驗項目按表3的規定 。

8.2.3 出廠檢驗為逐臺檢驗,試驗時間為連續運轉6h。

8.2.4 出廠檢驗項目全部合格則判定為合格。若有一項或以上不合格的,允許對產品進行返工或修復,并對出廠檢驗項目進行復檢,待全部項目合格后判定為合格。

8.3 型式檢驗

8.3.1 有下列情況之一時,應進行型式檢驗:

新產品試制或老產品轉廠生產;

正式生產后,產品結構、材料、工藝有較大改變,可能影響產品性能;

正常生產后的定期檢驗;

長期停產后恢復生產;

國家質量監督檢驗機構提出型式檢驗要求。

8.3.2 型式檢驗的產品應從出廠檢驗合格的產品中隨機抽取,抽取臺數按表4的規定。

8.3.3 型式檢驗的項目按表3的規定進行,試驗所需時間為連續運轉24h。

8.3.4 型式檢驗項目全部合格,判為型式檢驗合格。如檢驗不合格應加倍抽樣進行復檢,若仍不合格則判定不合格。

表3 檢驗項

序號

檢驗項

技術要求

試驗方法

出廠檢驗

式檢驗

1

外觀質量

6.1

7.3

2

裝配要求

6.2

7.4

3

性能要求

6.3

7.5

4

控制系統

6.4

7.6

5

電氣安全

6.5

7.7

6

環境噪聲

6.6

7.8

-

注1:“√”為需檢項目,“一”為不檢項目。

注2:對于受限制不能在制造單位進行試驗的情況,允許在用戶處進行試驗。

 

表4 抽檢臺數

批量

10

10~30

30

抽檢數

1

2

3

 

9 標志、包裝、運輸貯存

9.1 標志

制氧設備應在明顯部位固定產品標牌,標牌應符合GB/T 13306的規定。產品標牌內容應 包括:

產品型號;

產品名稱;

主要性能參數;

出廠編號;

制造日期;

制造廠名稱。

9.2 包裝、運輸和貯存

9.2.1 制氧設備出廠時一般應附帶下列文件:

產品合格證;

產品使用說明書;

總圖、流程圖;

壓力容器質量證明書;

備件明細表;

裝箱單;

合同規定提供的其他文件、圖樣。

9.2.2 制氧設備的包裝、運輸應符合GB/T 13384的規定。

9.2.3 氧設備應存放在庫房或有遮蓋的場所內,場地應清潔、干燥、通風,設備不應與地面直接接觸。

10 質量承諾

10.1 產品質保期限:從制造廠發貨之日起的18個月或現場開車調試合格之日起12個月,以先到為準。質保期內若產品出現質量問題,制造商應提供免費更換和維修服務。若因用戶使用操作不當或其他非質量問題導致產品無法正常使用,制造商應根據用戶的需求組織或協助解決。

10.2 質保期限內制造商在接到用戶設備出現故障的信息后,應在2小時內提供響應服務,如需派員現場處理的,正常情況下應在48小時到達用戶現場排查故障。


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