ГОСТ Р 56188.3.100-2023

(МЭК 62282-3-100:2019)

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ТЕХНОЛОГИИ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Часть 3-100

Стационарные энергоустановки на основе топливных элементов. Безопасность

Fuel cell technologies. Part 3-100. Stationary fuel cells power stations. Safety

ОКС 27.075

Дата введения 2023-05-31

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным бюджетным учреждением науки "Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им.А.В.Топчиева Российской академии наук" (ФГБУ "ИНХС РАН"), Федеральным государственным бюджетным учреждением "Российский институт стандартизации" (ФГБУ "Институт стандартизации") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 029 "Водородные технологии"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 марта 2023 г. N 160-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту МЭК 62282-3-100:2019* "Технологии топливных элементов. Часть 3-100. Стационарные энергосистемы на топливных элементах. Безопасность" (IEC 62282-3-100:2019 "Fuel cell technologies - Part 3-100: Stationary fuel cells power systems - Safety") путем изменений, выделенных в тексте курсивом:

________________

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

- замены ссылочных стандартов на национальные и межгосударственные стандарты;

- переноса стандартов ISO 3864-2, ISO 5388, ISO 10439-1, ISO 10439-2, ISO 10439-3, ISO 10439-4, ISO 10440-1, ISO 10440-2, ISO 10442, ISO 13850, ISO 14847, ISO 15649, ISO 23553-1 из нормативных ссылок в библиографию;

- переноса стандарта ГОСТ Р 27.303 (МЭК 60812:2018) из библиографии в нормативные ссылки;

- согласования термина "горючие материалы" с ГОСТ 12.1.044-89, пункт 2.1.2;

- согласования терминов "электромагнитные помехи ЭМП", "электромагнитное воздействие ЭМВ", "топливный элемент", "энергетическая установка (энергоустановка) на основе топливных элементов", "коллектор", "риформер", "холодное состояние", "рабочее состояние", "пассивное состояние", "предгенерационное состояние", "стационарное состояние", "состояние хранения" со стандартом ГОСТ Р 56188.1-2023 "Технологии топливных элементов. Часть 1. Терминология" путем внесения значительных или незначительных изменений в перевод этих терминов, а также удалением ссылки на IEC TS 62282-1:2013 из текста стандарта и библиографии;

- замены кельвинов на градусы Цельсия в таблице 1;

- добавления в 4.6.1 e) 5) фразы "Указанное требование обеспечивают путем применения одного или нескольких способов согласно ГОСТ 31610.0-2019, пункт 7.4.2";

- добавления в нормативные ссылки: ГОСТ 31610.0-2019, ГОСТ Р МЭК 60050-426-2011, ГОСТ 12.1.044-89, ГОСТ 31610.20-1-2020.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).

Сведения о соответствии ссылочных национальных и межгосударственных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте, приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВЗАМЕН ГОСТ Р МЭК 62282-3-100-2014

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "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 (www.rst.gov.ru)

Введение

Типовая стационарная энергоустановка на основе топливных элементов показана на рисунке 1.

Рисунок 1 - Типовая стационарная энергосистема, основанная на топливных элементах

Типовая конструкция энергоустановки, предусмотренная в этом стандарте, представляет собой сборку следующих интегрированных систем:

- подготовки топлива - система химического и/или физического технологического оборудования, оснащенная теплообменниками и средствами управления, которые необходимы для подготовки и, при необходимости, повышения давления топлива для использования в энергоустановке на основе топливных элементов;

- подготовки окислителя - система, которая дозирует, обрабатывает, а также при необходимости обеспечивает повышение давления окислителя для использования в энергоустановке на основе топливных элементов;

- терморегулирования - система, обеспечивающая нагрев или охлаждение и отвод тепла для поддержания работы энергоустановки на основе топливных элементов в диапазоне рабочих температур, а также обеспечивающая рекуперацию избыточного тепла;

- подготовки воды - система, которая обеспечивает необходимую очистку находящейся внутри технологического цикла или подводимой воды для использования в энергоустановке на основе топливных элементов;

- преобразования энергии - оборудование, используемое для преобразования электрической энергии, вырабатываемой батареей(ями) топливных элементов, к требуемым техническим характеристикам, указанным производителем;

- автоматического управления - система(ы), состоящая из датчиков, исполнительных механизмов, клапанов, переключателей и логических компонентов, которые поддерживают параметры энергоустановки на основе топливных элементов в установленных производителем пределах, включая переход в безопасные состояния без вмешательства оператора;

- вентиляции - система, которая обеспечивает подачу воздуха механическим или естественным путем в корпус энергоустановки на основе топливных элементов;

- модули топливных элементов - конструкция, состоящая из одной или нескольких батарей топливных элементов, которые преобразуют химическую энергию в электрическую и тепловую энергию путем электрохимического преобразования, предназначенная для интеграции в систему выработки электроэнергии;

- блок топливных элементов - комплект оборудования, состоящий из ячеек, сепараторов, охлаждающих пластин, коллекторов и опорной конструкции, который преобразует, как правило, богатый водородом газ и воздух в энергию постоянного тока, тепло и другие побочные продукты реакции путем электрохимического преобразования.

Встроенный накопитель энергии - система внутренних устройств хранения электроэнергии, предназначенная для поддержания или дополнения модуля топливных элементов в обеспечении энергией внутренних или внешних нагрузок.

     1 Область применения

Настоящий стандарт применим к стационарным автономным или иным энергоустановкам на основе топливных элементов, состоящих из согласованных на заводе пакетов интегрированных систем, вырабатывающих электричество посредством электрохимических реакций.

Это относится к системам:

a) предназначенным для подключения к электросети напрямую или с помощью безобрывного переключателя, а также к автономным системам распределения электроэнергии;

b) предназначенным для подачи питания на переменном или постоянном токе;

c) с возможностью рекуперации полезного тепла или без нее;

d) предназначенным для работы на следующих видах топлива:

1) природный газ и другие газы с высоким содержанием метана, полученные из возобновляемых источников или ископаемого топлива;

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

3) спирты, сложные и простые эфиры, альдегиды, кетоны, жидкости, полученные в процессе Фишера-Тропша, и другие подходящие богатые водородом органические соединения, полученные из возобновляемых (биомасса) или ископаемых источников топлива, например метанол, этанол, диметиловый эфир, биодизель;

4) водород и газовые смеси, содержащие водород, например синтез-газ, городской газ и др.

Этот стандарт не распространяется на:

- портативные энергоустановки на основе топливных элементов;

- переносные энергоустановки на основе топливных элементов;

- силовые энергоустановки на основе топливных элементов.

Примечание - Для специальных применений, таких как "вспомогательная судовая энергия", в соответствующем стандарте морского судового реестра могут быть даны дополнительные требования.

Настоящий стандарт применим к стационарным энергоустановкам на основе топливных элементов, предназначенных для использования как внутри, так и снаружи помещений, коммерческого и промышленного использования, а также для использования в безопасных зонах жилых помещений.

В этом стандарте рассматриваются все существенные опасности, опасные ситуации и события, за исключением тех, которые связаны с условиями окружающей среды (условиями установки), относящиеся к энергоустановкам на основе топливных элементов, когда их используют по назначению и в условиях, предусмотренных производителем.

В этом стандарте рассмотрены условия, которые могут представлять опасность, с одной стороны, для людей, а с другой - приводить к повреждению только за пределами энергоустановок на основе топливных элементов. Защита от повреждения внутренних частей энергоустановок на основе топливных элементов не рассматривается в этом документе, при условии, что это не приводит к опасностям за пределами энергоустановок на основе топливных элементов.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 12.1.044 Система стандартов безопасности труда. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения

ГОСТ 14254 (IEC 60529:2013) Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (Код IP)

ГОСТ 30804.3.11-2013 (IEC 61000-3-11:2000) Совместимость технических средств электромагнитная. Колебания напряжения и фликер, вызываемые техническими средствами с потребляемым током не более 75 А (в одной фазе), подключаемыми к низковольтным системам электроснабжения при определенных условиях. Нормы и методы испытаний

ГОСТ 30804.6.1 (IEC 61000-6-1:2005) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к электромагнитным помехам технических средств, применяемых в жилых, коммерческих зонах и производственных зонах с малым энергопотреблением. Требования и методы испытаний

ГОСТ 30804.6.2 (IEC 6100-6-2:2005) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к электромагнитным помехам технических средств, применяемых в промышленных зонах. Требования и методы испытаний

ГОСТ 31610.0-2019 (IEC 60079-0:2017) Взрывоопасные среды. Часть 0. Оборудование. Общие требования

ГОСТ 31610.20-1 (ISO/IEC 80079-20-1:2017) Взрывоопасные среды. Часть 20-1. Характеристики веществ для классификации газа и пара. Методы испытаний и данные

ГОСТ 31610.30-1 (IEC/IEEE 60079-30-1:2015) Взрывоопасные среды. Часть 30-1. Нагреватели сетевые электрические резистивные. Общие требования и требования к испытаниям

ГОСТ 31843 (ISO 13707:2000) Нефтяная и газовая промышленность. Компрессоры поршневые. Общие технические требования

ГОСТ 32601 (ISO 13709:2009) Насосы центробежные для нефтяной, нефтехимической и газовой промышленности. Общие технические требования

ГОСТ 34343 (ISO 12499:1999) Вентиляторы промышленные. Механическая безопасность вентиляторов. Защитные устройства

ГОСТ ISO 11114-4 Баллоны газовые переносные. Совместимость материалов, из которых изготовлены баллоны и клапаны, с содержимым газом. Часть 4. Методы испытания для выбора металлических материалов, устойчивых к водородному охрупчиванию

ГОСТ ISO 13849-1 Безопасность оборудования. Элементы систем управления, связанные с безопасностью. Часть 1. Общие принципы конструирования

ГОСТ ISO 23550 Устройства защиты и управления газовых горелок и аппаратов. Общие требования

ГОСТ ISO 23551-1 Предохранители и регуляторы для газовых горелок и газосжигательного оборудования. Частные требования. Часть 1. Автоматические и полуавтоматические клапаны

ГОСТ IEC 60079-2 Взрывоопасные среды. Часть 2. Оборудование с видом взрывозащиты "оболочки под избыточным давлением "р"

ГОСТ IEC 60079-10-1 Взрывоопасные среды. Часть 10-1. Классификация зон. Взрывоопасные газовые среды