JB/T /8542-1997 小型空气分离设备

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中华人民共和国机械行业标准

JB/T /8542-1997 代替ZB J76 015.1-89,ZB J76 015.2-89

小型空气分离设备

机械工业部  1997-04-15批准 1998-01-01实施

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0 前言
    本标准是对ZB J76 015.1-89《小型空气分离设备技术条件》和ZB J76 015.2-89《小型空气分离设备性能试验方法》两项标准备的修订。     本标准修订的主要内容：产品分类采用按工艺流程进行分类；增加了仪表空气的要求；基本性能参数表中聚取消了氧气纯度99.2%O2这一项；能耗指标比原标准有所降低；扩大了分子筛的选用范围，取消了原标准中的附录A《空分设备用分子筛》；取消了液态产品流量用称重法的测量方法；增加了电机输入功率采用二瓦特计或三瓦生气勃勃计法的测量方法；在检验规则中增加了产品出厂时采用抽样检验方法及补充了判定规则。     本标准从生效之日起，同时代替ZB J76 015.1-89和ZB J76 015.2-89。
    本标准的附录A和附录B都是标准的附录。
    本标准由机械工业部气体分离与液化设备标准化技术委员会提出并归口。
    本标准起草单位：杭州制氧机厂、哈尔滨制氧机厂、邯郸制氧机厂。
    本标准主要起草人：郑沛明、李永年、刘海生。
1、范围
    本标准规定了小型空气分离设备的产品分类、技术要求、性能试验方法、检验规则和标志、包装及贮存等。
    本标准适用于氧气产量小于1000m3/h,以低温法分离空气制取氧、氮气体的空气分离设备(以下简称空分设备)。
    本标准不适用于仅生产液氧、液氮及纯氮产品的空分设备。
2、引用标准
    下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GB 150-89	钢制压力容器
GB 191-90	包装储运图示标志
GB/T 2624-93	流量测量节流装置用也板、喷嘴和文丘里管测量充满圆管的流体流量
GB 3853-83	一般用容积式空压缩机性能试验方法
GB/T 3863-1995	工业用氧
GB 3864-83	工业用气态氮
GB 4830-84	工业自动化仪表 气源压力范围和质量
GB 4980-85	容积式压缩机噪声声功率级的测定 工程法
GB 5831-85	气体中微量氧的测定  比色法
GB 6285-86	气体中微量的测定 电化学法
GB 6388-86	运输包装收发货标志
GB/T 13306-91	标牌
GB/T 13384-92	机电产品包装通用技术条件
JB/T 1035-94	铜制空气分离设备 制造技术规范
JB/T 2549-94	铝制空气分离设备 制造技术规范
JB/T 6896-93	空气分离设备 表面清洁度
JB/T 7263-94	空气分离设备用13X分子筛验收技术条件
JB/T 8058-96	空气分离设备用活性氧化吕验收技术条件
JB J 30-96	制冷、空气分离设备安装工程施工及验收规范

3、产品分类
    空分设备产品按工艺流程分为五类
        1)中压膨胀流程(简称“流程Ⅰ”)；
        2)中压膨胀带液氧泵内压缩流程(简称“流程Ⅱ”)；
        3)低压膨胀流程(简称“流程Ⅲ”)；
        4)返流膨胀带液氧泵内压缩流程(简称“流程Ⅳ”)。
        5)带增压透平膨胀机低压流程(简称“流程Ⅴ”)。
4、技术要求 4.1设计和使用条件 4.1.1大气条件
     气压：0.098MPa(绝)；
     温度：30℃；
     相对湿度：75%。
     注：压力注有(绝)表示绝对大气压力，未注者均为压力表显示压力(简称表压)。下同。
4.1.2原料空气
     机械杂质：≤30mg/m3;
     CO2≤350×10-6
     C2H2≤0.5×10-6
     C2HM≤00×10-6
4.1.3 冷却水
     进水温度：≤30℃
     进水压力：≥0.2MPa；
     酸碱度(pH值)：7-8；
     悬浮物含量：≤100mg/L；
     总硬度：≤3.2mmol/L;
     水垢系数：0.00026-0.00043m2K/W
4.1.4 仪表空气
     仪表空气中油、尘含量按GB 4830的规定，其余按下列要求：
     露点：≤-40℃
     气源压力：≥0.5MPa；
     仪表前最小压力：0.45MPa。
4.1.5 电源为交流电，电源参数按表1的规定。 表1 电源参数

电压，V	允差，%	相  位	频率Hz	充差，%
10000 6000 3800	±5	三  相	50	±1
220		单  相

4.1.6 使用条件与上述要求不符或需另行增加项目时，由用户提出，经双方协商在合同中予以规定。
4.2 空分设备性能参数
4.2.1空分设备基本性能参数按表2的规定。 表2 空分设备基本性能参数

氧气产量m3/h	氮氧产量比 N2:O2	产品纯度%		单位氧电耗kW.h/m3					运转周期 月
				流程形式
		氧气	氮气	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ	Ⅴ
50	≥2∶1	≥99.5	≥99.9	1.30	—	—	—	—	≥6
			—	—	—	—	1.53	—
100			—	—	—	—	1.45	—
150	≥2∶1		≥99.99	1.17	1.42	—	—	—
			—	—	—	—	1.40	—
200	≥2∶1		≥99.99	1.16	—	—	—	—
300				1.15	—	0.84	—	—
350				—	—	0.82	—	0.78
400				—	—	—	—	0.76
800				—	—	—	—	0.68
注：     1.氧、氮产量均为0℃，0.101325MPa(绝)状态下的握体量。     2.单位氧电耗不包括氧压机压氧电耗的值。     3.运转周期指分馏塔两次大加温之间的间隔期。     4.同时生产部分液态产品的电耗指标按合同规定。

4.2.2　产量不得低一瑾合同规定值
4.2.3　纯度不得低一瑾合同规定值
4.2.4　空分设备单元机组噪声值应符合有关标准的规定。分馏塔操作位置处的澡声不得高于85dB(A) 4.3 技术要求 4.3.1　空分设备应符合本标准的规定，并按经规定程序批准的图样和技术文件制造。
4.3.2　空分设备的设计必须3符合国家有关安全法规和环保法规的规定。
4.3.3　空分设备应符合JB/T1.35、JB/T2549的规定，压力容器和安全阀还应符合《压力容器安全技术监察规程》、GB150及其他有关标准的规定。
4.3.4　空分设备用活性氧化铝、分子筛的性能指标应符合JB/T8058、JB/T7263及有关标准的规定，并保证空分设备的运转周期。
4.3.5　空分设备用膨胀珍珠岩应符合附录A（标准的附录）的规定。
4.3.6　与氧接触的零件禁用可燃性材料，零件表面须经严格脱脂，经脱脂后的零件表面油脂残留量不得超过125mg/m2,其检测方法按JB/T 6896-93中的3.2的规定。
4.3.7　空分设备表面油漆应美观，漆膜应牢固耐久。
4.3.8　空分设备的安装工程施工及验收，应符合JBJ 30和制造厂有关安装技术要求的规定。
4.3.9　安装于室外的空分设备，必须设备避雷装置，且应具有防湿防锈的保护要求。
4.3.10　制造厂应提供1年以上备件（易损件）或按合同规定。 5  性能试验方法 5.1　条件
5.1.1　性能试验之豙，单元机器和设备应掃相应机产品标准或技术文件检验合格
5.1.2　试验工况应与设计工况一致，试验过程中操作参数允许波动范围按表3的规定。
表3　参数允许波动范围

操作点参数	允许波动范围%
压力	±5
温度
压差	±2
转数	±3
电压	±(220V或380V)或±(10000V或6000V)
电源频率	±1

5.1.3 由于客观条件限制，试验工况偏离本标准规定或工况时，试验结果应予以换算。
5.1.4 试验应该在稳定的工况下进行，试验时间为连续12h。
5.1.5 当同型号样机已按本标准通过型试检验时，可按附录B(标准的附录)进行简化性能试验。 5.2 仪器、仪表及精度 5.2.1 试验用仪器、仪表及精度按表4的规定。 表4 测量仪器、仪表及精度

测量参量	仪器、仪表名称	精度
温度	铂电阻温度计	经检验和补偿(±0.15+0.002|t|)
	其他温度计	±0.5℃，分度值不大于0.5℃
压力	压力表	0.4级
	U形差压计	满度值±1.5%，最小分度值10-40Pa; 连接管内径不小于6mm，真空处连接管内径不小于10mm
	气压计	±66.6Pa
	流量差压变送器	经±0.5%U形差压计校验
功率	电流表	0.5级
	电压表	0.5级
	瓦特表	1级
	电流互感器	0.5级
纯度	氧分析仪	最小分度不大于0.05%O2 (适用于铜氮溶液吸收法)
	氮分析仪	小分度不大于0.2N2 (适用于酸溶液吸收法)
	电化学微量氧自动分析仪	±10%(满量程)(适用于氧含量不大于100×100-6)
	氧化锆氧分析仪	3级
噪声	声级仪	最小分度不大于1dB(A)
质量	台秤	3级

5.2.2 因条件限制无法应用表4所列精度的仪表时，可以使用制造厂提供的工业用仪表，其精度应经计量单位鉴定合格。
5.3 产品氧气、氮气的流量测量
5.3.1 测量前应检查所有计器管的管接头，不应有任何泄漏。
5.3.2 流量测量装置的安装和使用按 BG/T 2624的规定。测量氧气、氮气流量的节流装置应安装在出分馏塔的产品氧气、氮气管道上。
5.3.3 干燥产品氧气、氮气的流量可按式(1)修正。
      qv=qv1(p2T1/p1T2 )(1/2).........................(1)
式中  qv--修正后的气体流量  ，m3/h
      qv1--测量时二次仪表的流量读数，m3/h
      p1--设计工况下也板前气体绝对压力，MPa
      p2--工作状态下孔板前气体绝对压力，MPa
      T1--设计工况下孔板前气体温度，K
      T2--工作状态下孔板前气体温度，K
5.3.4 用液氧泵充灌气氧产品的流量应用称重法测量，其流量按式(2)换算。
      qv=qm/ρ..............................(2)
式中 qv--换算后的气氧流量，m3/h
      qm--气氧产品的质量流量，kg/h
      ρ--氧气在0℃,0.101325MPa状态下的密度，kg/m3
5.3.5 当大气条件与设计条件不符时，产品流量试验数据按式(3)予以换算。
      file:///D:/标准文件/image002.gif..................(3)
式中 qv2=换算后产品在设计条件下的流量，m3/h
     qv=修正后的气体流量(见5.3.3)，m3/h
     p1＇=大气绝对压力的设计值，Mpa
     p2＇=大气绝对压力的实际值，MPa
     ps1=设计条件下湿空气中水蒸气的最大可能压力(绝)，MPa
     ps2=实际大气条件下湿空气中水蒸气的最大可能压力(绝)，MPa
     T1＇=大气温度的设计值，K
     T2＇=大气湿度的实际值，K
     Φ1=大气相对湿度的设计值，%
     Φ2=大气相对湿度的实际值，%
5.4 产品氧气、氮气的纯度测量
5.4.1 分析气体的取样点应分别在氧气、氮气出分馏塔的管道上。
5.4.2 氧气纯度的测量按GB/T3863进行或用经标准气校验过的分析仪表测量。
5.4.3 工业用气态氮纯度的测量按GB 3864 进行、也可以采用氧化锆氧分析仪。
5.4.4 纯氮纯度的测量呆以采用氧化氧分析仪、电化学式微量氧自动分析仪或按GB5831、GB 6285进行。
5.5 功率测量
5.5.1容积式压缩机功率的测量方法按GB3853的有关规定。
5.5.2 压缩机输入功率按式(4)计算。
      Pk=Pηe...................................(4)
式中  Pk----压缩机输入功率，kW
          P-----电动机输入功率(见5.5.3),kW
         ηe---电动机功率损失(电动机效率)，电动机功率损失由电动机制造厂提供
5.5.3 电动机输入功率在电动机入线端用二瓦特计法或三瓦特计法测量。输入功率可按式(5)计算。
       P-IUcosψ/1000..................(5)
式中   P---电动机输入功率 ，kW
       I----输入电流，A
       U----输入电压，V
       cosψ---功率因数
5.5.4 若膨胀机制动方式采用电动机制动时，电动机回收功率宜采用二瓦特计法在电动机入线端测量。
5.5.5 纯化器电加热器消耗功率采用二瓦特计法测量。电动热器消耗功率按式(6)计算。
       Pr=Pit/T..........................(6)
式中  Pr----电加热器消耗功率，kW
       Pi----电加热器实测功率，kW
       t----电加顺在纯化器工作周期内的有效工作时间，h
       T-----纯化器工作周期，h
5.6 噪声测量
5.6.1 容积式压缩机噪声测量应按GB 4980的规定。
5.6.2 分馏塔操作位置的噪声测量可以参照GB4980进行。测量位置：离地面高度1.5m、离分馏塔操作仪表盘的水平距离为1m处。
5．7 试验数据
5.7.1流量、纯度应同步进行测量，每小时测一次，了取连续8h平均值为流量、纯度的试验数据。
5.7.2功率、噪声每2h测量一次，取连续三次测量的平均值为其实验数据。
5.7.3单位氧电耗见5.8
5.7.4运转周期一般以用户提供的书面资料为依据。
5.8 单位氧电耗
5.8.1单位氧电耗按式(7)计算。
      No=ΣＰ/qvo.......................(7)
式中  No------单位氧电耗，kW.h/m3O2
      ΣＰ----成套设备总功率(见5.8.2),kW
      qvo---产品氧气流量(见5.8.4),m3/h
5.8.2 成套设备总功率按式(8)计算。
      ΣＰ=Pk+Pj-Pp
式中 ΣＰ---成套设备总功率，kW
      Pk---空气压缩机输入功率(见5.5.2),kW
      Pj---辅机消耗功率，不包括产品氧、氮的压缩机的功率(见5.8.3),kW
      Pp-膨胀机电动机回收功率(见5.5.4),kW
5.8.3 辅机消耗功率按式(9)计算。
      Pj=Pa+Pb+Pd+Pf+Pr+Py
式中
      Pj-----辅机消耗的功率，kW
      Pa-----空冷塔和水冷塔水泵消耗的功率，kW
      Pb-----液氧泵消耗的功率，kW
      Pd-----冷冻机消耗的功率，kW
      Pf-----水冷塔抽风机消耗的功率，kW
      Pr-----加热器消耗的功率(见5.5.5)，kW
      Py-----空气压缩机和膨胀机油泵的电动机及仪表空气压缩机消耗的功率，kW
5.8.4 产品氧气流量按式(10)计算。
      qvo=800×qvo1+qvo2...............(10)
式中
      qvo----产品氧气流量 ，m3/h
      qvo1----液氧流量，m3/h
      qvo2----换算后的气氧流量(见5.3.5),m3/h
6 检验规则
6.1 空分设备及组成该设备的所有配套机组，须经制造厂质量检验部门按有关标准检验合格，并附有产品合格证方可出厂。
6.2 空分设备的检验分出厂检验和型式检验。
6.2.1 空分设备出厂检验项目包括：
    a)氧气、氮气产量的测量；
    b)氧气、氮气纯度的测量；
    c)产品成套性及出厂技术文件完整性的检验。
6.2.2 空分设备型式检验项目包括：
    a)出厂检验项目；
    b)噪声测量；
    c)氧气、氮气压力的测量；
    d)单位氧电耗的测量；
    e)运转周期。
6.3 检验项目的检验方法按本标准试验方法的规定。
6.4 空分设备的检验一般应在制造厂进行，必要时亦可在用户现场进行。
6.5 抽样方法
6.5.1 空分设备应按6.2.1a)、6.2.1b)做出厂检验，每批产品的抽样检验套数按表5的规定。

表5  产品抽检数

批产量	<4	4-8	9-15	>15
抽检数	1	2	3	4

6.5.2 每套空分设备均应
按6.2.1c)做出厂检验。
6.5.3 空分设备遇有下列情况之一时，应进行型式检验：
    a)新产品试制鉴定时；
    b)因结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时；
    c)正常非批量生产，累计生产10套时；批量生产，累计生产20套时；
    d)产品长期停产，恢复生产时；
    e)出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时；
    f)上级产品质量监督机构提出进行型式检验要求时。
6.6 判定规则
6.6.1 空分设备的各检验项目的指标符合本标准和产品图样的规定，则该项目为合格。
6.6.2 空分设备被检验项目中有不合格者，则本批产品必须逐套进行该项目的检测，并对不合格的产品进行修复。
6.6.3 空分设备的各检测项目和配套单机全部合格，则该产品为合格。
6.6.4 空分设备配套单机有不合格者，应对不合格的单机进行修复或更换。
7 标志、包装及贮存
7.1 标志
7.7.1 空分设备应在明显位置固定产品铭牌，铭牌尺寸和技术要求应符合GB/T 13306的规定。
7.1.2 空分设备铭牌内容包括：
    a)制造厂名；
    b)商标；
    c)空分设备型号；
    d)空分设备名称；
    e)主要性能参数；
    f)出发厂编号；
    g)制造日期。
7.1.3 包装箱的运输包装收发货标志应符合GB6 388的规定。
7.1.4 包装箱的储运图示标志应符合GB 191的规定。
7.2 包装
7.2.1 根据空分设备配套机组的不同结构，可采用箱装、敞装或裸装。
7.2.2 包装箱的设备应符合运输的有关规定。
7.2.3 空分设备包装应GB/T13384的有关规定，并按装箱单的编号、项目名称和件数进行装箱。
7.2.4 空分设备出厂时应随带下列技术文件和图样：
    a)产品合格证；
    b)产品说明书；
    c)流程图；
    d)各发单机总图或外形图；
    e)力容器质量证明书、竣工图；
    f)备件明细表 ；
    g)装箱单；
    h)合同要求提供的其他文件和图样。
7.2.5 随机文件和图样应装在防潮的包装袋内，固定于箱内指定位置。
7.3 贮存
7.3.1 空分设备应存放在库房或有遮盖的声所内，并离地，场地应干燥、通风。
7.3.2 空分设备存放时间超过规定的防锈愜，应重新作防锈处理。

附录A(标准的附录)

空分设备用膨胀珍珠岩

A1 空分设备膨胀珍珠岩的性能指标应符合表A1的规定。

表A

指标名称	指标
松散容重kg/m3	45-80
导热系数(在常压、温度310.77K时平均值)W/(m·K)	0.028-0.03
粒度mm	0.05-1,≥90%<0.05,≤10%
安息角(堆积角)(°)	33-37
含水量(重量)%	<1

附录B(标准的附录)

简化性能试验方法

B1 空分设备的各单机应按相应单机的性能试验标准或技术文件进行简化性能试验。
B2 制造厂内可以不成套试车，仅在空分设备试车台位上测定分馏塔出塔的产品产量和纯度，测试时间为连续稳定8h。
B1 试验时操作点参数波动范围按表3的规定，但电压允许波动范围为±5%.
B1 试验时压力表精度可以采用1.5级。

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好东西  谢谢

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