ICS 27.120.10 F 65 备案号：38366—2013 NB 中华人民共和国能源行业标准 NB/T 201762012 代替EJ/T342—1988 压水堆核电厂供氢、供氮、供氧、供二氧化 碳系统的设计要求 Design requirement for hydrogen supply, nitrogen supply, oxygen supply carbon dioxide supply system of PWR nuclear power plant 2012-10-19发布 2013-03-01实施 国家能源局 发布 NB/T20176—2012 目 次 前言 II 范围 1 规范性引用文件 2 术语和定义 3 系统功能要求 4 5 系统的主要参数要求 3 设计要求 3 6 系统分级要求 8 7 系统设备的设计要求 8 8 设备的布置要求 10 9 NB/T20176—2012 前言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则编写。 本标准代替EJ/T342一1988《压水堆核电厂核供汽系统供氮、供氢、供氧的要求》，与EJ/T342一 1988相比，主要变化内容如下： 对原标准的整体结构进行了调整； 增加了各气体系统的生产方式、设备形式、设备数量、技术参数、气体分配方式等； 补充了压水堆核电厂二氧化碳贮存和供应系统的相关内容； 删除了再循环型气体系统和复合型气体系统的供气要求。 本标准由能源行业核电标准化技术委员会提出。 本标准由核工业标准化研究所归口。 本标准起草单位：中国核电工程有限公司。 本标准主要起草人：赵静、张凤阁、宋雁、刘倩平、韩玮、于凤云。 EJ/T342于1988年首次发布，本次为第一次修订。 II NB/T.20176—2012 压水堆核电厂供氢、供氮、供氧、供二氧化碳系统的设计要求 1范围 本标准规定了压水堆核电厂氢气的生产贮存及分配系统、氮气贮存和供应系统、核岛氮气分配系统、 氧气供应系统以及二氧化碳贮存和供应系统的设计原则，包括系统的功能要求、系统参数、系统的设计 要求、安全和抗震等级、设备的设计要求以及设备的布置原则。 本标准适用于压水堆核电厂供氢、供氮、供氧、供二氧化碳系统的设计。 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。 GB150钢制压力容器 GB/T16702压水堆核电厂核岛机械设备设计规范 GB/T17569压水堆核电厂物项分级 GB18442 低温绝热压力容器 GB 50016 建筑设计防火规范 GB 50029 压缩空气站设计规范 GB 50030 氧气站设计规范 GB 50057 建筑物防雷设计规范 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB50058 GB 50177 氢气站设计规范 GB 50235 工业金属管道工程施工及验收规范 GB 50316 工业金属管道设计规范 JB/T6905 隔膜压缩机 JB/T 9076 往复式低温液体泵技术条件 TSGR0004 固定式压力容器安全技术监察规程 TSG RF001 气瓶附件安全技术监察规程 3术语和定义 GB/T17569中确立的以及下列术语和定义适用于本文件。 3. 1 氢气生产、贮存及分配系统hydrogenproduction，storageanddistributionsystem 用于生产、贮存及分配核电厂化学和容积控制系统及汽轮发电机组氢气冷却等所需氢气的系统。 3. 2 1 NB/T20176—2012 用于贮存和供应核电厂所需中压和低压氮气的系统。 3. 3 核岛氮气分配系统nuclearislandnitrogendistribution system 用于向核岛厂房内相关设备提供所需中压和低压氮气的系统。 3. 4 氧气供应系统oxygensupplysystem 用于向氢燃烧系统的运行回路或废气处理系统复合器提供所需氧气的系统。 3. 5 二氧化碳贮存和供应系统carbondioxidestorageandsupplysystem 用于向汽轮发电机组提供所需二氧化碳气体的系统。 4系统功能要求 4.1氢气生产、贮存及分配系统的功能要求 4.1.1氢气通过分配系统送至汽轮发电机组氢气冷却系统及化学和容积控制系统使用。 4.1.2满足核电机组启动时对用氢系统的充灌及正常运行时氢气的补充。 4.1.3氢气生产、贮存及分配系统不执行核安全功能。 4.2氮气贮存和供应系统的功能要求 4.2.1中压氮气通过供应系统送至核岛氮气分配系统使用。 4.2.2低压氮气通过供应系统送至核岛氮气分配系统和常规岛用户使用。 4.2.3氮气贮存和供应系统不执行核安全功能。 4.3核岛氮气分配系统的功能要求 4.3.1向安全注入系统的安注箱提供中压氮气；向核岛内的其他氮气用户供应低压氮气用于维持某些 贮罐内的情性气层以及对设备、管道进行吹扫；停堆期间对蒸汽发生器和除气器进行氮气保养；保证在 停堆期间反应堆冷却剂系统在情性气层下进行疏水。 4.3.2核岛氮气分配系统不执行核安全功能。 4.4氧气供应系统的功能要求 4.4.1通过氧气供应系统送至氢燃烧系统及废气处理系统使用。 4.4.2氧气供应系统不执行核安全功能。 4.5二氧化碳贮存和供应系统的功能要求 4.5.1二氧化碳气体通过供应系统送至常规岛汽轮发电机组使用。 2 NB/T20176—2012 4.5.2二氧化碳贮存和供应系统不执行核安全功能。 系统的主要参数要求 5 5.1 氢气供应系统 氢气供应系统的基本技术指标为： 氢气纯度：≥99.95%； b) 含湿量：≤10×10% c) 氧含量：≤5×10%； d) 低压供气压力：0.8MPa～1.2MPa（abs）； 高压供气压力：≥19.4MPa（abs）。 e) 氮气供应系统 5.2 氮气供应系统的基本技术指标为： 氮气纯度：≥99.996%； a) b) 氢含量：≤5×10°； c) 氧含量：≤10×10°； d) 含湿量：≤5×10° 中压供气压力：4.7MPa～6.0MPa（abs）； (a f) 低压供气压力：0.75MPa1.08MPa（abs）。 5.3 氧气供应系统 氧气供应系统的基本技术指标为： a) 纯度：≥99.7%； b) 含湿量：≤70×10° c) 瓶装氧气压力：15.1MPa（abs）。 5.4二氧化碳供应系统 二氧化碳供应系统的基本技术指标为： a) 纯度：≥99.5%； b) 其他杂质含量：≤0.005； 供气压力：1.3MPa（abs）。 6设计要求 6.1系统设计要求 6.1.1氢气生产、贮存及分配系统设计要求 核电厂所用氢气可采用电解除盐水的方法获取，经干燥后送氢气罐贮存或将贮存的中压氢气送入氢 气压缩机加压后充灌在高压气瓶中贮存。若具备满足相关要求（如：气体品质、气源数量、运输距离等） 的外部氢气源，亦可采用外购的方式来获取。 3 NB/T20176—2012 氢气的生产通常选择两套最大生产能力为10Nm/h的制氢设备和配套的辅助设备。氢气贮存设备的 容量应按照满足氢冷发电机组10天的正常消耗量与一台氢冷发电机组一次启动充氢量之和考虑。 氢气生产、贮存及分配系统的设计应考虑： 安全性：系统设计应满足GB50177等规范的要求； a) 灵活性：氢气生产设备的产氢能力宜在2Nm/h～10Nm²/h内调节，以满足不同时期使用量的 b) 需求；氢气生产设备应根据管网的压力变化可自动地启、停运行； 运行性：氢气生产设备应确保长期、无故障的安全运行，根据系统设定压力自动和（或）手动 启动氢气生产设备，对氢气贮罐进行充灌； d) 系统控制：氢气生产设备应具有完备的控制系统，一旦出现失电、失水、失气、机械故障等情 况，应可自动的停止运行；同时，应在就地控制室和（或）核电厂主控制室发出报警信号。 6.1.2氮气购存和供应系统设计要求 氮气贮存和供应系统宜采用外购液氮汽化的方式来获取氮气。液氮的贮存能力应依据核电厂的用气 量来确定，不同机型的压水堆核电厂有不同的储存量，通常为有效容积10m3～30m3的真空绝热型低温 液氮贮罐，液氮的充灌周期宜为30d左右。低压氮气通过汽化器直接获得。中压氮气可经膜式压缩机加 压获得，亦可经液氮泵加压获得。 氮气贮存和供应系统的设计应考虑： a）合理性：根据氮气用户的压力需求，设置不同压力的的供气系统，设备容量和型式的选择需根 据用户的需求和厂址的气候条件来确定； b) 供气可靠性：系统中应设置一定容量的高压氮气贮罐、互为备用的减压装置及备用低压氮气供 气管线，确保出现故障时可由备用系统供气； c) 系统的监控：系统中应设置必要的报警信号，对于重要的报警信号应送往核电厂主控室，以便 运行人员了解系统运行状况，及时对系统进行操控； d) 安全性：氮气系统的设备应布置在通风良好的场所，宜采用露天布置，这样可避免由于氮气泄 漏而造成人员室息的危险。 6.1.3 核岛氮气分配系统设计要求 核岛氮气分配系统的设计应考患： a）根据核岛氮气用户压力不同，分别设置低压氮气和中压氮气两条独立的供气管网； b）中压氮气供气管线的设计应满足安全注入系统的用气需求； c） 低压氮气供气管线的设计应满足核岛内各用户对低压氮气的用气需求； 低压氮气系统应根据用户的不同压力需求，设置相应的减压装置，减压装置宜靠近用户设置， 并布置在便于操作的地方，重要用户的减压装置应设置备用； 供气管线上应设置必要的报警信号，重要的报警信号应送往核电厂主控室，以便运行人员了解 e) 系统运行