ГОСТ Р 54110-2010

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВОДОРОДНЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИЙ ПЕРЕРАБОТКИ ТОПЛИВА

Часть 1

Безопасность

Hydrogen generators using fuel processing technologies. Part 1. Safety

ОКС 27.075

Дата введения 2011-07-01

     

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Некоммерческим партнерством "Национальная ассоциация водородной энергетики" (НП НАВЭ)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 29 "Водородные технологии"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 21 декабря 2010 г. N 804-ст

4 В настоящем стандарте учтены соответствующие положения международного стандарта ИСО 16110-1-2007* "Водородные генераторы на основе технологий переработки топлива. Часть 1. Безопасность (ISO 16110-1:2007 "Hydrogen generators using fuel processing technologies. Part 1. Safety", NEQ)

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

Введение

Настоящий стандарт распространяется на водородные генераторы на основе переработки топлива и содержит требования и рекомендации, относящиеся к водородным генераторам на основе технологий переработки водородсодержащих топлив с целью обеспечения:

- безопасности людей и имущества;

- эффективного управления;

- удобства технического обслуживания и эксплуатации.

Высокие эксплуатационные характеристики, включая производительность, не являются приоритетными факторами по сравнению с упомянутыми выше требованиями.

     1 Область распространения

Стандарт распространяется на автономные водородные генераторы или генераторные системы с производительностью водорода менее 400 м/ч при 0 °С и 101,325 кПа (далее - водородные генераторы), преобразующие подаваемое топливо в водородсодержащий газ, состав и состояние которого пригодны для устройств, использующих водород (например, энергетических установок на топливных элементах или систем компрессии, хранения и транспортирования водорода).

Настоящий стандарт распространяется на водородные генераторы, использующие один из следующих видов подаваемого топлива или их комбинацию:

- природный газ и другие метаносодержащие газы, выделенные из возобновляемой биомассы или источников природного топлива, например газ из органических отходов, биогаз, угольный газ;

- топливо, полученное при переработке нефти, например дизельное топливо, бензин, сжиженные нефтяные газы, такие как пропан и бутан;

- спирты, эфиры, сложные эфиры, альдегиды, кетоны, синтетические жидкие углеводороды и другие водородсодержащие органические соединения, выделенные из возобновляемой биомассы или источников природного топлива, например метанол, этанол, демитиловый эфир, биодизельное топливо;

- газообразные смеси, содержащие водородный газ, например синтез-газ и бытовой газ.

Настоящий стандарт распространяется на стационарные водородные генераторы, предназначенные для коммерческого, промышленного, полупромышленного и бытового использования в помещении и вне помещения.

Целью документа является раскрытие всех существенных рисков, опасных ситуаций и случаев, имеющих отношение к водородным генераторам, за исключением рисков, ассоциирующихся с совместимостью с окружающими условиями (условиями установки), когда они используются в соответствии с назначением и при соблюдении условий, предусмотренных изготовителем.

Примечание - Перечень существенных рисков и опасных ситуаций, рассматриваемых в настоящем стандарте, приводится в приложении А.

Настоящий стандарт применяется для оценки соответствия генераторов водорода требованиям национальной системы стандартизации, а также [32], [33].

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р МЭК 60079-0-2007 Взрывоопасные среды. Часть 0. Оборудование. Общие требования

ГОСТ Р МЭК 60079-2-2009 Взрывоопасные среды. Часть 2. Оборудование с защитой вида заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением "р"

ГОСТ Р МЭК 60079-10-1 -2008 Взрывоопасные среды. Часть 10-1. Классификация зон. Взрывоопасные газовые среды

ГОСТ Р МЭК 60079-10-2-2010 Взрывоопасные среды. Часть 10-2. Классификация зон. Взрывоопасные пылевые среды

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 режим обедненной горючей смеси (air-rich condition): Режим работы, при котором в смеси топлива и воздуха содержание воздуха превышает содержание этого компонента в смеси стехиометрического состава.

Примечание - Режим обедненной горючей смеси применяется, когда необходимо полное сгорание топлива (например, в пламенных горелках).

3.2 система обедненной горючей смеси (air-rich system): Система, использующая обедненную горючую смесь.

3.3 температура окружающей среды (ambient temperature): Температура окружающей среды устройства, блока оборудования или установки.

3.4 самовоспламенение (auto-ignition): Явление, при котором смесь газов, паров, влаги, пыли или распылительных растворов воспламеняется без применения внешнего источника воспламенения [28].

3.5 температура самовоспламенения (auto-ignition temperature): Минимальная температура, при которой происходит самовоспламенение [28].

3.6 автотермический риформинг (auto-thermal reforming): Комбинированный процесс частичного окисления и парового риформинга.

3.7 система управления горелкой (burner control system): Система, отслеживающая производственный процесс топливных горелок, содержащая программный блок и детектор пламени, который также может включать источник воспламенения и/или воспламеняющее приспособление.

3.8 шкаф (cabinet): Конструкция, содержащая водородный генератор, предназначенная для его защиты от климатических воздействий и негативных воздействий внешних условий, случайного контакта с людьми и животными, а также для обеспечения безопасности людей и животных и защиты от случайного контакта с опасными частями или материалами конструкции водородных генераторов и их арматуры.

3.9 каталитическое частичное окисление (catalytic partial oxidation): Экзотермическая реакция конверсии углеводородных соединений с небольшим содержанием воздуха в водородсодежащие продукты под воздействием катализатора.

3.10 горючий газ, жидкость или пар (combustible gas, liquid or vapour): Газ, жидкость или пар, которые в смеси с воздухом или кислородом способны воспламеняться под воздействием источника воспламенения.

3.11 коммерческий (commercial): Термин, применяемый в отношении водородных генераторов, эксплуатируемых малоквалифицированными специалистами на непроизводственных коммерческих площадях, таких как магазины, гостиницы, офисные здания, образовательные учреждения и заправочные станции и др.

3.12 расположение в недоступном месте (concealed location): Месторасположение, недоступное без разрушения частей конструкции здания или облицовки.

Примечание - Области выше, ниже или позади легкосъемных панелей или дверей не считаются недоступными.

3.13 оценка соответствия (conformity assessment): Выполнение действий, направленных на определение соответствия продукции, процесса, системы, лица или органа законодательным и нормативным техническим требованиям.

Примечание - Предмет оценки соответствия включает в себя виды деятельности, указанные в [31], такие как испытания, инспекция и сертификация, а также аккредитация органов по оценке соответствия.

3.14 критический отказ (critical failure mode): Отказ программного или аппаратного блока, способный привести к недопустимому риску или ущербу.

3.15 максимально допустимое давление (maximum allowable pressure): Максимальное давление, на которое спроектировано оборудование.

3.16 расчетная температура (design temperature): Значение температуры, применяемое при проектировании оборудования, находящегося под давлением.

3.17 процесс горения (direct ignition): Процесс горения горючей смеси непосредственно в основной горелке без использования источника воспламенения.

3.18 пределы взрываемости (explosion limits): Максимальная и минимальная концентрация газа, пара, влаги, распылителя или пыли в воздухе или кислороде для возникновения детонации.

Примечания

1 Пределы зависят от размера и геометрии камеры сгорания, условий, окружающей среды, концентрации топлива, а также средств воспламенения.

2 Термины "предел взрываемости" и "предел воспламенения" обычно используются как эквиваленты. Единственным веществом, для которого предел взрываемости существенно отличается от предела воспламенения, является водород [28].

3.19 взрывоопасная среда (explosive atmosphere): Химически активная смесь горючих веществ в форме газа, пара, влаги или пыли с воздухом при атмосферных условиях, находящаяся в таких условиях, при которых может произойти взрыв [35].

3.20 взрывоопасная газовая среда (explosive gas atmosphere): Химически активная смесь горючих газов или паров с воздухом при атмосферных условиях, находящаяся в таких условиях, при которых может произойти взрыв.

Примечание - Несмотря на то, что смесь, концентрация которой превышает верхний предел взрываемости, не является взрывоопасной газовой средой, она при определенных условиях вполне может стать таковой. В этой связи, в ряде случаев для целей классификации сред рекомендуется считать такую смесь взрывоопасной газовой средой [35].

3.21 узлы заводской комплектации (factory matched unit): Компоненты системы заводского производства, предназначенные для эксплуатации в сборе, упакованные для хранения и транспортирования, собираемые на месте сборки и эксплуатации.

3.22 жидкость Фишера-Тропша (Fischer-Tropsch liquids): Синтетические жидкие углеводороды, полученные методом, основанным на синтезе Фишера-Тропша.

Примеры

Газ - жидкость (Gas-to-liquids, GTL), метанол - бензин (methanol-to-gasoline, МТО), метанол - олефин - бензин и дистилляты (methanol-to-olefins-to-gasoline and distillates, MOGD), диметиловый эфир (dimethyl ether, DME) и т.д.

3.23 детектор пламени (flame detector): Устройство, сигнализирующее о наличие или отсутствии пламени.

Примечание - Детектор пламени включает в себя датчик пламени, может также включать усилитель и реле для передачи сигнала, встраиваемые в корпус детектора или устанавливаемые в программный блок.

3.24 датчик пламени (flame sensor): Первичное устройство детектора пламени, фиксирующее наличие пламени.

Примеры

Оптические датчики, пламенные электроды (пламенные стержни).

3.25 время блокировки при прекращении горения (flame failure lock-out time): Период времени между сигналом, указывающим на отсутствие пламени в горелке, и блокировкой систем генератора.

3.26 предел воспламенения (flammability limit): Нижняя (нижний предел воспламенения) и верхняя (верхний предел воспламенения) границы концентрации паров топлива или газа в воздухе, при которой возникает воспламенение горючей смеси.

Примечания

1 Пределы воспламенения зависят от химических свойств, температуры, давления, горючих смесей и энергии воспламенения.