GB/T 40060-2021 液氢贮存和运输技术要求

　　ICS 7 1 . 020 F 19

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 40060—2021

　　液氢贮存和运输技术要求

　　Technicalrequirementsforstorageandtransportationofliquidhydrogen

　　2021-04-30 发布 2021-1 1-01 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　发

　　布

　　GB/T 40060—202 1

　　GB/T 40060—202 1

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本标准由全国氢能标准化技术委员会(SAC/TC 309)提出并归口 。

　　本标准起草单位：北京航天试验技术研究所、浙江大学、中国标准化研究院、北京低碳清洁能源研究院、北京海德利森科技有限公司、中国电子工程设计院有限公司、深圳国氢新能源科技有限公司、中铝山东有限公司、佛山绿色发展创新研究院、江苏国富氢能技术装备有限公司、中国科学院理化技术研究所、北京航天雷特机电工程有限公司、山东冰轮海卓氢能技术研究院有限公司、广东普发氢能源科技有限公司、北京特种工程设计研究院、高质标准化研究院(山东)有限公司。

　　本标准主要起草人：曲胜、杨晓阳、郑津洋、刘玉涛、杨燕梅、鲍威、韩武林、王赓、何广利、花争立、周向荣、李青、魏蔚、顾超华、王成林、潘珂、张邦强、王德新、董晓辉、骆明强、凡双玉、衣君、张会明、陈虹、雷刚、路征。

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　　引 言

　　本标准为液氢贮存和运输提供技术参考，液氢贮存和运输的安全要求以法律法规、强制性国家标准等有关规定为准。

　　GB/T 40060—202 1

　　液氢贮存和运输技术要求

　　1 范围

　　本标准规定了液氢贮存和运输过程中液氢贮罐的设置、罐车和罐式集装箱的运输、吹扫与置换、安全与防护、事故处理的要求。

　　本标准适用于液氢贮罐、液氢运输车和罐式集装箱的贮存和运输的技术要求。

　　本标准不适用于军事、国防、航天领域液氢的贮存和运输。

　　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 2894 安全标志及其使用导则

　　GB 4387 工业企业厂内铁路、道路运输安全规程

　　GB 12014 防护服装 防静电服

　　GB 21148 足部防护 安全鞋

　　GB 21668 危险货物运输车辆结构要求

　　GB/T 24499 氢气、氢能与氢能系统术语

　　GB/T 31421 防静电工作帽

　　GB 50140 建筑灭火器配置设计规范

　　GB 50169 电气装置安装工程 接地装置施工及验收规范

　　GB 50177 氢气站设计规范

　　GB 50974 消防给水及消火栓系统技术规范

　　JT/T 617(所有部分) 危险货物道路运输规则

　　3 术语和定义

　　GB/T 24499 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　液氢容器 liquidhydrogenvessel

　　用于长期或短期贮存液氢的容器。

　　注：液氢容器包括液氢贮罐、液氢罐车的贮罐、罐式集装箱等。

　　3.2

　　液氢贮罐 liquidhydrogenstoragevessel

　　贮存液氢的压力容器。

　　3.3

　　液氢罐车 liquidhydrogentankvehicle

　　配置液氢贮罐的运输车。

　　3.4

　　罐式集装箱 liquidhydrogentankcontainers

　　贮存液氢的低温罐箱。

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　　4 液氢贮罐的设置

　　4 . 1 液氢贮罐不得安装在室内。

　　4 . 2 液氢贮存场所应保证通风良好。

　　4 . 3 液氢贮罐的场所应设有安全出口，周围应设置安全标志，安全标志的设置应符合 GB 2894 的有关规定。

　　4 . 4 设 置 液 氢 贮 罐 的 场 所 应 与 居 民 建 筑 物、公 用 道 路 及 库 房 保 持 相 应 的 安 全 距 离，并 应 不 小 于GB 50177 的有关规定。

　　4 . 5 液氢贮罐的场所应设置灭火器、消防栓等消防救护器材，灭火器配置应符合 GB 50140 的有关规定，灭火器宜采用干粉灭火器，消防栓的设置应符合 GB 50974 的规定。

　　4 . 6 液氢贮罐场所应设有液氢罐车和消防通道，道路的宽度不应小于 4 m,路面上的净空高度不应小于 4.5 m。

　　4 . 7 液氢的贮存、使用场所宜设置围墙或栅栏及防撞设施。

　　4 . 8 液氢贮存场所中，液氢贮罐应安装在高于地面的基座上，基座宜高于地面 30 cm。

　　4 . 9 液氢贮罐区应设有氢气浓度监测报警系统，报警浓度限值不大于 0 . 4%(体积分数)，响应时间不大于 30 s。

　　4 . 10 液氢贮罐区应设置紫外火焰探测器和红外火焰探测器。

　　4 . 1 1 液氢贮罐应设置接地装置，并应符合 GB 50177 的有关规定。

　　4 . 12 液氢输送管道应设置导除静电的接地装置，并应符合 GB 50177 的有关规定。

　　4 . 13 液氢贮罐放空时，放空管口温度不低于 90 K。

　　5 罐车、罐式集装箱的运输

　　5 . 1 罐车、罐式集装箱的使用、运输、检修和管理应符合 GB 21668 、JT/T 617(所有部分)的有关规定。

　　5 . 2 液氢罐车出发前，应确认罐车的运输时间和运输距离，并制定紧急情况排放措施，以确保运输过程中不在公路上排放液氢。 罐车、罐式集装箱运输液氢时，要经常监视压力表的读数，不应超过压力规定值 。 当压力表读数异常升高时，罐车应开到人稀、空旷处，打开放空阀排气泄压。

　　5 . 3 液氢罐车压力接近安全阀起跳压力时，应将罐车行驶到空旷处排放，并设警戒线。

　　5 . 4 在工业企业厂区内，液氢的运输应按 GB 4387 的规定执行，液氢罐车或载有液氢罐式集装箱的车辆行驶速度不应超过 10 km/h,不应用手推行驶，禁止溜放。

　　5 . 5 装载液氢的液氢运输车应露天停放，不得停放在靠近桥梁、隧道或地下通道的场所。

　　5 . 6 液氢罐车、罐式集装箱的拖车停放间距不小于 3 m。

　　5 . 7 液氢罐车及罐式集装箱应有导静电接地装置，接地装置应符合 GB 50169 的规定。

　　5 . 8 罐车、罐式集装箱只有在得到有关人员同意后方可进入充灌场所进行充灌。 充灌前，应对充灌的连接管道进行置换，直至管道内气体中杂质含量符合液氢容器的置换指标要求。 充灌时，操作人员应在现场。 充灌操作应按操作规程进行，并应防止低温液体外溢。

　　5.9 罐车的液氢接收口应安装 10 μm 的过滤器，滤芯采用与氢相容性材料，连续固定使用的氢过滤器宜采用可切换式。

　　5 . 10 罐车拖车尾部在进入加注、转注场所前应安装汽车防火帽。

　　5 . 1 1 罐车、罐式集装箱在连接充灌输液管前应处于制动状态，防止移动，并应设置防滑块。 罐车、罐式集装箱在充装过程中应采取相应安全措施，配置防拉脱装置。

　　5 . 12 罐车、罐式集装箱充灌结束后应将输液管置换至非氢气环境，确认安全后再脱开输液管，方可

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　　离开。

　　5 . 13 罐车、罐式集装箱在充灌装卸作业时，汽车发动机应熄火关闭。 充装过程中，驾驶员不得驻留车内。

　　5 . 14 罐车、罐式集装箱内液氢不宜长期储存，更不得混装其他液体，漆色标志应符合相关规定。

　　5 . 15 液氢加注、转注期间，应对管道连接处再次进行检查确认，防止泄漏。

　　6 吹扫与置换

　　6 . 1 液氢容器在充灌液氢前应检查内部状态，管道应干燥清洁，应采用氮气吹干，装配后用适当的堵帽或堵塞封堵外接管口 。

　　6 . 2 液氢罐车超过 7 d 不用，应在使用前检测贮罐内的气体指标，若不合格，应对罐车内氢气进行置换。

　　6 . 3 液氢容器新用或被其他气体(如空气等)污染，充灌液氢前应进行正压置换，并符合下列要求：

　　a) 正压置换应分别采用纯度不低于 99 . 99%的氮气、氢气，置换压力不超过液氢容器的工作压力;

　　b ) 吹扫置换空气时，应以氮气反复充排，直至检测排气中的氧含量不大于 0 . 5%(体积分数);

　　c) 吹扫置换氮气时，应以氢气反复充排，直至罐内余气杂质含量符合表 1 要求。

　　6 . 4 液氢容器内氢气所含的杂质应符合表 1 的置换指标，方能充灌液氢。

　　表 1 液氢容器置换指标

　　6 . 5 对原来装过液氢或仍存在部分液氢的容器，充灌前，亦需对容器内气体进行检验，符合液氢容器置换指标者，不必再作置换;不符者，应按 6 . 3 的规定进行置换。

　　7 安全与防护

　　7 . 1 操作安全

　　7 . 1 . 1 液氢具有一定的危险性，液氢的危险性参见附录 A。

　　7 . 1 . 2 液氢容器在使用前应检查各种阀门、仪表、安全装置是否齐全有效、灵敏可靠、在检验有效期内。液氢容器应配置禁油压力表、手动或 自动泄放阀、安全阀、爆破片，爆破片安全装置的材质应选用不锈钢、铜或铝，并应脱脂去油。

　　7 . 1 . 3 液氢容器的充装量应符合贮罐的设计文件要求，液氢容器(用于生产系统的液氢专用接收容器除外)泄出后剩余量不应少于总容积的 5%。

　　7 . 1 . 4 液氢 容 器 常 温 充 灌 时，加 注 口 阀 门的 开 度 应 不 大 于 20%, 缓 慢 充 灌 预 冷，预 冷 时 间 不 小 于30 min 。

　　7 . 1 . 5 当液氢容器上的阀门和仪表、管道连接接头等处被冻结时，不应用铁锤敲打或明火加热，宜用70 ℃ ~80 ℃洁净无油的热氮气或温水进行融化解冻。

　　7 . 1 . 6 使用单位应制定安全使用操作规程。 操作人员独立上岗操作前，应进行安全教育培训，经考核合格后持安全操作证上岗。

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　　7 . 1 . 7 操作人员应熟悉液氢的特性及其危害，并熟悉相关设施的使用说明书，设备工艺流程，设备上各种阀门、仪表及其作用和操作程序;在发生故障及意外事故时应能独立采取应急安全措施。 液氢的主要特性参见附录 B表 B. 1 。

　　7 . 1 . 8 液氢容器的故障排除应按使用说明书的规定来处理。

　　7 . 2 安全防护

　　7 . 2 . 1 操作人员在充灌或处理液氢时应穿着符合 GB 21148 规定的导电鞋或导电长筒靴，外穿符合GB 12014 规定的 A级防静电工作服，佩戴符合 GB/T 31421 规定的防静电帽，裤管应罩在鞋(靴)帮外面，带上干净易脱的长臂纯棉手套和护目镜，若有可能产生液氢喷射或飞溅的作业，应带上防护面罩(或护目镜)和长臂纯棉手套。 处理大量液氢泄漏时应穿上无钉皮靴，裤脚套在皮靴外面。

　　7 . 2 . 2 操作人员操作前，应先导散自身静电，不应用手触摸非绝热或表面结露、结霜的液氢容器与管道表面。

　　7 . 2 . 3 不应进入液氢大量泄漏的场所。

　　7 . 2 . 4 操作人员的皮肤因接触液氢而被冻伤时，应及时将受伤部位放入 40 ℃左右的温水中浸泡，切勿干加热，严重的冻伤应迅速到医院治疗。

　　8 事故处置

　　8 . 1 罐车、罐式集装箱容器管路系统有微小泄漏时应及时检修处理;有严重泄漏时，应将罐车、罐式集装箱移到人稀、空旷安全处，逐渐排放，并应严格监护。 排放时，人、车应处在上风向，排放液体时，应关闭汽车发动机，人员不得滞留车内，排放液氢波及区域内应禁止明火。

　　8 . 2 当罐车、罐式集装箱在运输途中发生事故时，应及时报告当地有关部门进行处理，同时应按规定采取应急措施。

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　　附 录 A

　　(资料性附录)液氢的危险性

　　A.1 液氢具有低温危险性。 它是无色无味、透明的低温液化气体，没有腐蚀性，在一定条件下，金属材料与液氢接触会发生氢脆现象。

　　A.2 液氢在受限空间内大量泄漏可能会造成人员的缺氧窒息。

　　A.3 液氢具有爆燃和爆轰危险性。 液氢汽化为氢气并与空气混合易形成可燃爆混合物，遇火源易产生爆炸危险。 氢的燃烧速度快、火焰温度高、隐形火焰苍白、无色，白天不易察觉，需设置紫外火焰探测器和红外火焰探测器。

　　A.4 液氢管路和设备绝热保温失效时，会使操作人员冻伤。 液氢贮罐或管路系统中混入空气会形成固体颗粒，其中固体氧的积累可能造成系统爆炸着火的风险。

　　A.5 雷雨天气应禁止液氢相关操作。

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　　附 录 B

　　(资料性附录)液氢的主要特性

　　液氢的主要特性见表 B. 1 。

　　表 B.1 液氢的主要特性