T/CCGA 40011-2021 液氢杜瓦安全技术规范

ICS 27.075
CCS
CCGA J 74
中国工业气体工业协会 团 体 标 准
T/CCGA 40011—2021
液氢杜瓦安全技术规范
Technical regulation for safety of liquide hydrogen dewar
2021 - 12 - 30 发布 2022 - 03 - 01 实施
中国工业气体工业协会 发 布

1 范围
本文件规定了液氢杜瓦基本要求、储存和使用要求，以及应急预案与演练。
本文件适用于在正常环境温度（-40℃～60℃）下使用，贮存介质为液氢冷冻液化气体，设计温度不高于-253℃，公称容积为100L～1000L，内胆设计压力不高于3.45barg（50psig），可进行重复充装的真空绝热杜瓦。
本文件不适用于可移动式的车载液氢瓶、液氢槽车、液氢罐式集装箱及液氢固定式压力储罐。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB 2894 安全标志及其使用导则
GB 4962 氢气使用安全技术规程
GB/T 29304 爆炸危险场所防爆安全导则
GB/T 29639 生产经营单位生产安全事故应急预案编制导则
GB/T 34542.2 氢气储存输送系统 第2部分：金属材料与氢环境相容性试验方法
GB/T 34542.3 氢气储存输送系统 第3部分：金属材料氢脆敏感度试验方法
GB/T 35528 低温液化气体安全指南
GB/T 35528 低温液化气体安全指南
GB/T 40060 液氢贮存和运输技术要求
GB 50058 爆炸危险环境电力装置设计规
GB 50140 建筑灭火器配置设计规范
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
TSG 23 气瓶安全技术规程
AQ/T 9007 生产安全事故应急演练指南
AQ/T 9009 生产安全事故应急演练评估指南
AQ/T 9011 生产经营单位生产安全事故应急预案评估指南
NB/T 47010 承压设备用不锈钢和耐热钢锻件
NB/T47013.2 承压设备无损检测第2部分射线检测
NB/T47013.5 承压设备无损检测第5部分渗透检测
T/CCGA 40001 液氢
CGA S-1.2 泄压装置标准 第2部分: 压缩气体的可移动气瓶（Portable Containers for PORTABLE
CONTAINERS FOR COMPRESSED GASES）
CGA S-1.3 泄压装置标准 第3部分:装载压缩气体的固定存储容器(Pressure relief device standards Part 3-stationary storage containers for compressed gases)
CGA P-59 低温容器充装期间超压的预防（Prevention of Overpressure During Filling of Cryogenic Vessels）
CGA 341 非可燃低温液体绝热罐式集装箱技术要求（Specification for insulated cargo tank for
nonflammable cryogenic liquids）
DOT-4L 焊接绝热气瓶（Welded insulated cylinders）
T/CCGA 40011—2021
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
高真空多层绝热 high vacuum multilayer insulation
绝热层空间内设置多层绝热材料间隔的防热辐射屏，并抽真空形成高真空多层绝热。液氢杜瓦夹层封结真空度不宜低于1.0×10-2Pa。
3.2
有效容积 effective volume
在使用状态下，深冷容器允许充装冷冻液化气体的液体最大液体体积，单位为升（L）。
3.3
几何容积 geometric volume
按设计的几何尺寸确定的内胆内部体积（不包括颈管），单位为升（L）。
3.4
额定充满率 specified filling rate
深冷容器充装时，充装液体量达到设计规定最高液面时的液体体积与内容器几何容积之比。
3.5
最高操作压力 maximum operating pressure
设备正常运行的最高压力，该压力一般由工艺系统决定。
3.6
最高允许工作压力 maximum allowed working pressure
在设计温度和设计压力下设备最终选择的壁厚所能承受的最大压力。
3.7
封结真空度 sealing-off vacuum degree
罐体夹层抽真空结束并且封闭抽真空接口后，在常温下真空夹层压力相对稳定时的真空度。
3.8
液氢 liquid hydrogen
液氢是氢气在-253.0℃所呈现的液体状态，其技术要求应符合T/CCGA 40001。 4 基本要求
4.1 设计要求
4.1.1 液氢杜瓦内胆、外壳、夹层、焊接结构、管路系统、安全附件的设计原则可参照GB/T 24159的有关要求。
4.1.2 液氢杜瓦的几何容积应不小于有效容积的1.1倍，且预计长期储存的液氢杜瓦，充装时应考虑储存期间内液氢体积的变化。
4.1.3 液氢杜瓦一般采用高真空多层绝热结构，外壳壁厚的设计应满足承受外压压差0.1MPa的要求，外
壳最小壁厚及加强圈的设计可参照CGA 341的有关要求。
4.1.4 外壳应设置超压泄放装置，超压泄放压力应不大于0.05MPa,其排放能力应足以使夹层内的压力不
超过0.1MPa。
4.1.5 液氢杜瓦应设置可操作的取样口，用于充装前置换合格检测。另外也方便长期储存时检测液氢内
仲氢的含量。
4.1.6 液氢杜瓦的设计应参照TSG 23的相关规定。
4.1.7 液氢杜瓦内胆的焊接工艺评定试板，宜进行设计温度下冲击试验。
4.1.8 液氢杜瓦的外壳材质宜选择不锈钢，若必须选择碳钢材质，需要考虑使用地环境温度和湿度的影
响。

投稿会员：芳华