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CCGA

中國工業氣體工業協會團體標準

T/CCGA10009—XXXX

液氦集散站設計和運行安全技術規范

SafetyTechnicalregulationfordesignandoperation

ofliquidheliumdistributionterminal

XXXX-XX-XX發布XXXX-XX-XX實施

中國工業氣體工業協會發布

T/CCGA10009—XXXX

液氦集散站設計和運行安全技術規范

1范圍

本規范適用于存儲規模小于或等于300m3陸上新建、擴建和改建的液氦集散站工程的設計。

液氦集散站的工程設計除應執行本規范外，尚應符合國家現行有關標準的規定。

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。

GB8978污水綜合排放標準

GB/T24925低溫閥門技術條件

GB/T31480深冷容器用高真空多層絕熱材料

GB50016建筑設計防火規范

GB50034建筑照明設計標準

GB50052供配電系統設計規范

GB50057建筑物防雷設計規范

GB50058爆炸和火災危險環境裝置電力設計規范

GB50582室外作業場地照明設計標準

GB55037建筑防火通用規范

GB50974消防給水及消火栓系統技術規范

T/CCGA20008液氦生產系統安全技術規范

T/CCGA20015液氦貯罐安全使用技術規范

T/CCGA20016液氦罐式集裝箱安全使用技術規范

T/CCGA20017液氦杜瓦安全技術要求

T/CCGA90002惰性氣體或缺氧場所的危險

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1

液氦集散站liquidheliumlogisticscenter

對液氦進行接收、存儲、分裝或外輸，蒸發氣再液化等作業的場所。

3.2

日蒸發率dailyboil-offrate

儲罐因漏熱產生的日蒸發量與儲罐總容量的百分比。

3.3

液氦充裝系統liquidheliumloadingandunloadingsystem

將液氦通過壓力傳送或重力流等方式充裝到杜瓦或者罐式集裝箱的生產系統。

3.4

氦氣壓縮機heliumcomprewssor

將低壓氦氣提升為高壓氣體的一種從動的流體機械。

4站址安全

3

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4.1在進行區域規劃時，應根據液氦集散站及其相鄰工廠或設施的特點，結合地形、風向等條件，合

理布置。

4.2液氦集散站應遠離人口密集區、飲用水源地、重要交通樞紐等區域，并宜位于鄰近城鎮或居民區

全年最小頻率風向的上風側。

4.3液氦集散站沿江河岸布置時，宜位于鄰近江河的城鎮、重要橋梁、大型錨地、船廠等重要建筑物

或構筑物的下游。

4.4選擇站址時應避開地質災害易發區，如有危巖、泥石流、巖溶發育、滑坡的地段和發震斷裂地

帶等。

4.5液氦集散站站址的確定應符合GB50016和GB55037有關防火間距的規定。

5總圖與運輸

5.1總平面布置

5.1.1液氦集散站總平面應根據生產流程及各組成部分的生產特點和建筑火災危險性，結合地形、風

向等條件，按功能分區集中布置。各功能區布置緊湊并與毗鄰功能區相協調，宜留有擴建的余地。

5.1.2辦公區宜布置在液氦集散站地勢較高處，并宜位于液氦貯罐最小頻率風向的下風側。

5.1.3液氦集散站的生產區應避免布置在低洼地帶等不良通風場所。

5.1.4液氦貯罐宜布置在站場常年最小頻率風向的上風側。

5.1.5設置液氦貯罐的場所應通風良好，并不得安裝在室內。

5.1.6液氦貯罐區域宜設圍墻或柵欄和防撞設施，并設有安全標識。

5.1.7站場集中放散管應布置在生產區最小頻率風向的上風側。

5.1.8液氦集散站四周宜設不低于2.2m的圍墻或圍欄。道路與圍墻（欄）的間距不應小于1.5m，生產

建（構）筑物至圍墻（欄）的間距不應小于5m。

5.1.9液氦集散站站內防火間距應符合現行國家標準GB50016和GB55037的規定。

5.2廠內道路

5.2.1液氦集散站至少應有兩個通向外部道路的出入口。

5.2.2液氦集散站內消防車道布置應符合下列要求：

1）液氦集散站內占地面積大于3000m2工藝裝置或建筑物宜設環形車道，確有困難時，應沿建筑物

的兩個長邊設置消防車道；

2）消防車道的寬度不應小于4m，路面上的凈空高度不應小于5.0m；

3）轉彎半徑應滿足消防車轉彎的要求；

4）消防車道與工藝裝置或建筑物之間不應設置妨礙消防車操作的樹木、架空管線等障礙物；

5）消防車道距離工藝裝置或建筑物外墻不宜小于5m。

5.2.3氦氣充裝區內道路的路面寬度不宜小于6m，若為單車道時，應有往返車輛錯車通行的措施。

6工藝系統

6.1液氦集散站的工藝系統設計應符合安全環保要求，并滿足液氦集散站的正常生產、開停車和檢維

修要求。

6.2液氦集散站應設置蒸發氣處理系統，收集液氦貯罐及管道漏熱、裝卸車等正常操作所產生的的蒸

發氣。

6.3液氦集散站應設有液氦充裝系統，并應符合下列要求：

1）液氦充裝管道應具備良好的絕熱性能；

2）液氦管道上任意兩個可同時關斷的閥門之間應設置安全閥；

3）液氦充裝連接管道上應設置氦氣吹除置換口，管道連接后，應可進行吹掃置換，確保空氣、氮

氣等雜質不進入被充裝容器；

4）液氦充裝點處，液氦罐式集裝箱的放氣閥可與放空管道連接；

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5）充裝設施應設置遠程緊急關斷閥門；

6）液氦充裝應具備流量或充裝量計量的手段。

6.4液氦集散站存儲系統應符合下列要求：

1）液氦集散站應設置液氦貯罐作為存儲設備，儲罐總容積滿足區域內應急和調峰儲備

需求；

2）液氦貯罐應符合T/CCGA20015的要求,具備良好的絕熱性能，滿足正常生產要求；

3）液氦貯罐的日蒸發率不宜超過0.5%（重量分數）。

6.5液氦集散站應設置蒸發氣放空回收系統，蒸發氣系統超壓后排放至放散管。

6.6氦氣蒸發氣再液化系統應符合下列要求：

1）氦氣蒸發氣再液氦裝置的規模根據液氦存儲設備和管路系統的吸熱蒸發量及裝卸車操作過程產

生的蒸發氣量合理確定；

2）氦氣蒸發氣再液化的工藝流程、設備和閥門選型根據現場條件和處理規模合理確定；

3）氦氣蒸發氣再液化系統,應符合T/CCGA20008的要求。

6.7液氦集散站應設置獨立的放空排氣設施，并應符合下列規定：

1）排放液氦、低溫氦氣時，應確保放空過程保持正壓；

2）不應將壓力等級不同的氦放空管連通到同一放空系統上；

3）液氦飽和蒸汽流速不應超過16m/s，單相流氦氣排放速度宜低于100m/s；

4）應通過固定放空管向高空排放，放空管的高度應高于附近20m范圍內的平臺或建筑頂2.2m

以上；

5）放空管應設防空氣倒流和雨雪侵入、水汽凝集、凍結和外來異物堵塞的裝置。

6.8集散站液氮供應方式根據集散站儲存規模、液氮和氮氣需求量等，并經過技術經濟比較后確定。

7設備

7.1液氦貯罐的設計、制造、檢驗、驗收應符合T/CCGA20015及相關標準規范的規定。

7.2液氦罐式集裝箱應符合T/CCGA20016的要求，液氦杜瓦應符合T/CCGA20017的要求。

7.3氦氣壓縮機安全保護裝置的設置，應符合下列規定：

1）壓縮機出口與第1個切斷閥之間，應設安全閥；

2）壓縮機進、出口應設高低壓報警和超限停機裝置；

3）潤滑油系統應設油壓過低或油溫過高的報警裝置；

4）壓縮機的冷卻水系統應設溫度或壓力報警和停機裝置；

5）壓縮機進、出口管路應設有置換吹掃口。

7.4氦氣輸送用壓縮機的選型、技術參數，應符合下列要求：

1）壓縮機的排氣量，應根據最大小時氦氣輸送量、供氣特性和進氣壓力、排氣壓力等確定；

2）應按輸送的氦氣純度要求，合理選擇壓縮機類型，對于純度等于或高于99.99%時，宜采用無油

潤滑氦氣壓縮機等；

3）氦氣壓縮機臺數不宜少于2臺，連續運行的活塞式氦氣壓縮機宜設置備用機。

7.5高純氦氣的充裝宜采用隔膜式壓縮機或無油壓縮機。

8管道閥門及附件

8.1管道及其附件的設計應符合相關國家標準和特種設備安全技術規范的規定。

8.2低溫閥門的技術要求、試驗方法、檢驗規則等應符合GB/T24925的相關規定。

8.3應按照低溫閥的功能以及閥門所處位置確定閥門的絕熱形式。

8.4低溫閥門應具有良好的密封性能，在低溫環境下狀態靈活。

8.5設計、安裝液氦管道，應采取避免液氦在管道內、閥門前后積存的措施。

8.6液氦及低溫氦氣管道的閥門應符合下列規定：

1）液氦及低溫氦氣管道的切斷閥，宜采用真空絕熱的球閥、截止閥，且為加長閥桿型；

2）閥門的所有材料應與氦具有良好的相容性，閥體應采用奧氏體不銹鋼；

3）低溫閥內腔的流道應暢通，確保吹除和置換順利進行，結構復雜的低溫閥應設置吹除口。

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8.7低溫液體管道應具備防止管路升溫而造成超壓的措施。液氦氣化器管道及殼體應設置超壓泄放裝

置，其泄放量應滿足由于事故造成液氦大量汽化的事故狀態。

8.8兩個切斷閥之間的液氦及低溫氦氣管道應設安全泄放閥，其整定壓力應大于液氦貯罐內容器安全

泄放裝置的整定壓力，且不應高于此段管道的設計壓力。

8.9安全閥的安裝及出口管道設計應考慮防止雨水、凝結液倒流，使泄放氣體安全排空。

8.10真空絕熱管道或非真空絕熱管道的設計壓力應符合下列規定：

1）內管的設計壓力不應小于最高工作壓力的1.10倍，且不應小于液氦貯罐內容器的計算壓力；

2）兩個切斷閥之間的管道設計壓力不應小于安全泄放閥的整定壓力；外管的設計壓力不應低于

0.1MPa，且不低于夾層安全泄放閥的整定壓力。

8.11管道的絕熱方式、絕熱材料的選擇、絕熱層厚度的選取，應根據介質溫度、冷損要求等確定。真

空絕熱管道宜采用多層絕熱材料，主要技術性能應符合GB/T31480的要求；非真空絕熱管道的主要技術

性能應符合GB/T8175的要求。

8.12液氦及低溫氦氣管道應滿足管系柔性設計要求，當自由補償不能滿足要求時，可設置波紋補

償器。

8.13液氦及低溫氦氣管道的連接應采用焊接或真空接頭連接，接頭應密封可靠。

9儀表及自動控制

9.1一般規定

9.1.1儀表自動控制系統的設置應根據裝置規模、工藝特點、運行要求等因素，做到經濟合理、技術

先進、安全可靠。

9.1.2自控設備應能適應集散站所在環境條件，并應符合使用環境的防護等級要求。

9.2自動控制

9.2.1控制系統硬件和軟件應符合國家現行有關標準或相關國際標準的規定。

9.2.2液氦集散站宜選用集散控制系統（DCS）或可編程序控制系統（PLC）等數字控制系統，控制系

統的硬件、軟件配置應與生產規模和控制要求相適應。

9.2.3控制系統應能對裝置進行實時監控，自動采集和處理工藝變量數據，實現故障報警和聯鎖保護，

并應具備連續過程控制、順序控制、批量控制等功能。

9.2.4液氦集散站應評估設置安全儀表系統的必要性，安全儀表系統宜為故障安全型，具有緊急停車、

安全聯鎖等功能，能在事故狀態下使裝置處于安全狀態。

9.2.5重要的第三方設備（包括壓縮機、空分裝置等），其數據應統一接入集散站自動控制系統，進

行集中監控和運行管理。通訊接口宜采用標準串行或以太網接口，聯鎖控制信號應采用硬線方式連接。

9.2.6控制系統及現場儀表應由不間斷電源進行供電，后備時間應不小于正常停車所需的時間。

9.3測量儀表

9.3.1液氦集散站的工藝系統測量儀表的型號規格宜協調一致。

9.3.2儀表選型應符合GB50058的有關規定。

9.3.3現場關鍵位置的檢測儀表應分別設置就地、遠傳兩種形式的儀表，遠傳信號采用模擬信號或通

訊方式接入自動控制系統。

9.3.4液氦貯罐的液位連續測量宜采用冗余的差壓式液位測量儀表，并在系統中設置高低液位報警

值，遠傳顯示宜換算成標準液位。

9.3.5低溫位置的溫度檢測，探測器與變送器宜采用分體式安裝，測點位于箱體、設備內部或其他不

便于維檢修的位置時，宜采用雙支型傳感器。

9.3.6在集散站內可能出現欠氧、過氧的有人員進入活動的場所，應按T/CCGA90002要求設置氧氣探

測器.探測器宜采用電化學式。

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9.4緊急切斷裝置應符合下列規定：

a）液氦貯罐應設置溢流緊急切斷閥；

b）緊急切斷閥應具有現場和遠程操作，緊急切斷閥應僅能手動現場復位。

10公用工程及輔助設施

10.1供配電

10.1.1液氦集散站的供電按現行國家標準GB50052規定的負荷分級，除中斷供氦將造成較大損失者

外，宜為三級負荷。

10.1.2供電電壓應根據液氦集散站所在地區的供電條件、用電電壓及負荷等級、傳輸距離等因素

確定。

10.1.3當單臺電機安裝容量在250kW及以上時，宜以10kV供電。

10.1.4液氦集散站內控制、儀表、通信等重要負荷，應采用不間斷電源供電，蓄電池后備時間不宜小

于1h。

10.1.5液氦集散站的照明應符合下列規定：

a）室內照明應符合國家標準GB50034的有關規定，室外照明應符合先行國家標準GB50582的有關

規定，照明燈具宜采用LED燈；

b）控制室、值班室、儀表機柜間及消防等重要場所應設應急照明；

c）人員活動場所應設置安全疏散照明，人員疏散出口和通道應設置疏散照明。

10.1.6雷電防護應符合國家標準GB50057的有關規定。站內防雷接地、防靜電接地、電氣設備的工作

接地、保護接地及信息系統的接地等宜共用接地裝置，接地電阻不應大于4Ω。

10.2液氦集散站外排的廢水，應符合現行國家標準GB8978的規定，地方有嚴格要求時，應按地方標

準執行。

10.3液氦集散站內液氦貯罐與工藝設備區的消防系統設計，參照GB50974中冷凍式或壓力式液化烴儲

罐及相關要求進行設置。

10.4液氦集散站的建（構）筑物消防設計，應符合現行國家標準GB50016的規定。

11安全運行技術要求

11.1液氦罐式集裝箱，應按規定位置停放，車輛停穩后，應在車輪處放置擋塊，避免車輛滑動，防止

車輪滑動從而導致連接軟管以及汽化器受到損傷，產生液氦泄露。

11.2應實時監測儲罐壓力、液位或真空度，防止儲罐運行參數超標而導致儲罐內氣壓持續上升甚至突

破儲罐臨界值，導致儲罐破裂的嚴重安全事故。

11.3對于可能發生氦氣、氮氣等惰性氣體富集的區域，應設置警示標志，并采取相應的安全預防

措施。

11.4有窒息危險的區域應保持良好通風，并在操作人員進入前進行氧含量分析，在平原地區，氧含量

應在19.5～23.5%之間。

11.5帶壓的容器和管道應配有防超壓的安全設備(安全閥、爆破片等)，安全設備應保持在正常狀態。

應定期檢查安全閥的起跳壓力，必要時重新調整。

11.6做好崗位人員的安全技術培訓，定期進行液氦集散站工藝流程、設備的結構及工作原理、崗位操

作規程、設備的日常維護及保養知識的培訓，做到應知應會。

11.7建立各崗位的安全生產責任制度，設備巡回檢查制度。

11.8建立事故符合工藝要求的各類原始記錄，包括卸車記錄、液氦貯罐儲存記錄、中心控制系統運行

記錄、巡栓記錄等，并切實執行。

11.9建立事