style="width:8.44676in;height:3.8467in" />氮气纯度数值的10000倍 本文是学习GB-T 30503-2014 船用制氮装置通用技术条件. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本标准规定了船用制氮装置(以下简称制氮装置)的分类、要求、试验方法、检验规则以及标志、包
装、运输和贮存等。
本标准适用于设计压力不高于3.0 MPa、
设计温度不高于150℃的变压吸附制氮装置和膜分离制
氮装置的设计、制造和验收，也适用于海上石油平台用制氮装置。
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/T 569 船用法兰 连接尺寸和密封面
GB/T 600 船舶管路阀件通用技术条件
GB/T 699—1999 优质碳素结构钢
GB 713—2008 锅炉和压力容器用钢板
GB/T 1220—2007 不锈钢棒
GB/T 2423.1 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验 A: 低温
GB/T 2423.2 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验B: 高温
GB/T 2423.3 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验 Cab:
恒定湿热试验
GB/T 2423.10 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验 Fc:振动(正弦)
GB/T 2423.17 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验 Ka: 盐雾
GB/T 2501 船用法兰连接尺寸和密封面
GB/T 3783—2006 船用低压电器基本要求
GB/T 3785.1—2010 电声学 声级计 第1部分：规范
GB 4208—2008 外壳防护等级(IP 代码)
GB/T 7061 船用低压成套开关设备和控制设备
GB/T 10250 船舶电气与电子设备的电磁兼容性
GB/T 10606—2008 空气分离设备术语
GB/T 11037 船用锅炉及压力容器强度和密性试验方法
GB/T 13306 标牌
GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件
GB/T 17436 船舶危险区域防爆电气设备的选用
GB 50235 工业金属管道工程施工规范
CB/T 3161—1992 船用辅锅炉控制箱技术条件
JB/T 5902 空气分离设备用氧气管道技术条件
JB/T 6427 变压吸附制氧、制氮设备
JB/T 6896 空气分离设备表面清洁度
GB/T 30503—2014
钢质海船入级规范(中国船级社)
海上移动平台入级与建造规范(中国船级社)
固定平台安全规则(国家经贸委)
GB/T 3783—2006 和 GB/T
10606—2008界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
变压吸附法 pressure swing adsorption;PSA
在等温条件下，采用固体吸附剂加压吸附、减压解吸原理的循环工作方法。
3.2
变压吸附制氮装置 PSA nitrogen generator
以空气为原料，采用碳分子筛变压吸附法从空气中分离制取氮气的装置。
3.3
膜分离制氮法 membrane separation nitrogen
利用氧气和氮气渗透中空纤维膜的速率不同的特点，使具有一定压力的空气通过膜组件后留下来
的气体成为高纯度氮气的方法。
3.4
膜分离制氮装置 membrane separation nitrogen
generator
在一定温度下，采用膜分离制氮法从空气中分离制取氮气的装置。
制氮装置按工作原理可分为：
a) 变压吸附制氮装置；
b) 膜分离制氮装置。
制氮装置的基本参数按表1。
表 1 制氮装置的基本参数
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GB/T 30503—2014
4.3.1 制氮装置的型号表示方法如下：
style="width:8.44676in;height:3.8467in" />氮气纯度数值的10000倍
氮气流量的数值，单位为立方米每小时(m³/h)
制氮装置的代号，用D 表示
变压吸附制氮：用P 表示；
制氮方法代号
膜分离制氮：用M 表示
船用代号，用C 表示
4.3.2 制氮装置标记示例如下：
流量为5000 m³/h, 氮气纯度为99.5%的船用膜分离制氮装置标记为：
制氮装置 GB/T 30503—2014 CMD5000-9950
5.1.1.1 变压吸附制氮装置
5.1.1.1.1
变压吸附制氮装置一般应由压缩空气单元(空压机组、空气缓冲罐等)、空气净化单元(冷干
机或干燥器、过滤器等)、变压吸附分离单元(装有碳分子筛的吸附器等)、氮气缓冲罐、电控箱、检测仪器
仪表(氮气/氧气分析仪、流量计、压力表等),以及配套的冷却水泵、管路系统等组成。
5.1.1.1.2
若用户需要高压氮气时，应在变压吸附制氮装置的氮气出口增设氮气增压机；若用户需要高
纯度的氮气时，应在氮气出口增设氮气纯化装置。
5.1.1.1.3 变压吸附制氮装置的结构框图见附录 A。
5.1.1.2 膜分离制氮装置
5.1.1.2.1
膜分离制氮装置一般应由压缩空气单元(空压机组、空气缓冲罐等)、空气净化单元(冷干机
或干燥器、过滤器等)、膜分离单元(膜组件等)、氮气缓冲罐、电控箱、检测仪器仪表(氮气/氧气分析仪、
流量计、压力表等),以及配套的冷却水泵、管路系统等组成。
5.1.1.2.2
必要时，应在空气净化单元后增设空气加热单元(加热器、温度控制器、传感器等),以确保进
入膜分离单元的空气达到所需的恒定温度。
5.1.1.2.3
若用户需要高压氮气时，应在膜分离制氮装置的氮气出口增设氮气增压机；若用户需要高纯
度的氮气时，应在氮气出口增设氮气纯化装置。
5.1.1.2.4 膜分离制氮装置的结构框图见附录 B。
5.1.2.1 制氮装置原料空气应符合 JB/T 6427
的要求。
5.1.2.2
制氮装置所配套的空压机组、加热器(若设有)、氮气增压机(若设有)、氮气纯化装置(若设有)、
GB/T 30503—2014
冷干机或干燥器、海水泵等设备应具有产品合格证书和船检证书。
5.1.2.3
制氮装置所配套的空气缓冲罐、吸附器本体、氮气缓冲罐等压力容器应按《钢质海船入级规范》
的要求进行强度校核计算，并取得船级社的认可。
5.1.2.4
制氮装置中压力容器(例如：空气缓冲罐、氮气缓冲罐、吸附器、加热器等)均应设置安全阀。
5.1.2.5
制氮装置管路系统的设计压力应不低于空压机的最高排气压力。
5.1.2.6
对于膜分离制氮装置，选用的膜组件所标定的最高承受压力应不低于管路系统的设计压力。
5.1.2.7
工作于非危险场所的制氮装置，其电控箱及配套电气设备应按 GB/T7061
的规定进行选型和 设计。
5.1.2.8
工作于危险场所的制氮装置，其电控箱及配套电气设备应按GB/T 17436
的规定进行选型和 设计。
5.1.2.9 制氮装置管路系统中的阀门应符合 GB/T600
的要求；法兰连接尺寸应符合 GB/T 569 或 GB/T 2501 的有关要求。
5.1.2.10
制氮装置应设有能将工作过程中产生的富氧和废气排出的管路。
5.1.2.11
制氮装置管路的设计应符合《钢质海船入级规范》和 GB 50235
的要求。排氧管路还应符合 JB/T 5902 的要求。
5.1.2.12
对于海上石油平台上使用的制氮装置，还应符合《海上移动平台入级与建造规范》或《固定平
台安全规则》的有关规定。
5.1.3.1 操作方式
制氮装置应具有"手动"和"自动"操作方式。"手动"方式时，可手动操作各阀门的动作；"自动"方式
时，制氮装置可按预定程序进入全自动运行状态。
5.1.3.2 控制方式
制氮装置应具有"就地"和"远程"控制方式，应能实时监测、显示产品氮气的纯度、流量、压力等性能
参数及故障状态，并能控制制氮装置启动、停止及紧急停止。
5.1.3.3 系统监控与安全保护
制氮装置的系统监控与安全保护见表2。
表 2 系统监控与安全保护
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表 2 ( 续 )
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5.2.1
制氮装置表面油漆涂层应均匀、光洁，不应有气泡、脱层、流痕和明显划痕。
5.2.2 制氮装置压力容器的所有焊缝应平整，无焊瘤、夹渣。
5.2.3
制氮装置电控箱面板上的文字、字母、图形符号和标志应准确、规范、清晰。
5.2.4 制氮装置裸露的金属件应进行防锈处理，无锈蚀，无镀层脱落。
5.2.5 制氮装置表面清洁度应符合JB/T 6896 的要求。
5.3.1
制氮装置主要零部件的材料按表3规定。允许采用性能不低于表3规定的其他材料。
GB/T 30503—2014
表 3 制氮装置主要零部件材料
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5.3.2 制氮装置其他零部件材料应有质量合格证书。
制氮装置制得的成品氮气纯度应不小于95%,且成品氮气流量应不小于设计流量。
变压吸附制氮装置从开机到产生成品氮气(氮气出口压力、流量、纯度达到要求)的时间应不超过
40 min;膜分离制氮装置从开机到产生成品氮气的时间应不超过20 min。
制氮装置的工作噪声A 计权声压级应不大于85 dB(A)。
制氮装置的管路以及吸附器本体、空气缓冲罐、氮气缓冲罐等压力容器壳体应能承受1.5倍设计压
力的液压强度而无渗漏、可见变形和异常响声。
制氮装置的管路系统以及吸附器本体、空气缓冲罐、氮气缓冲罐等压力容器，在附件安装后应能承
受装置设计压力的气压而无渗漏。
5.4.6.1
对于船上安装的制氮装置，其电控箱的外壳防护等级、耐电压性能、绝缘电阻等电气性能应符
合《钢质海船入级规范》的有关规定。
5.4.6.2
对于海上石油平台上使用的制氮装置，其电控箱的外壳防护等级、耐电压性能、绝缘电阻等电
气性能应符合《海上移动平台入级与建造规范》的有关规定。
5.4.6.3 制氮装置电控箱的电磁兼容性应符合GB/T
10250 的要求。
制氮装置通电后，当各项参数达到额定要求后，连续运行2
h,制氮装置各项参数应处于稳定状态
且无异常现象。
5.6.1 制氮装置电控箱在-25℃~55℃的大气环境条件下应具备5.4的性能特性。
GB/T 30503—2014
5.6.2 制氮装置电控箱在下列相对湿度条件下应具备5.4的性能特性：
a) 当环境温度为45℃,相对湿度为95%±3%;
b) 当环境温度高于45℃,相对湿度为70%±3%。
5.6.3 制氮装置电控箱在盐雾条件下24 h,表面不应出现变色、腐蚀点等现象。
5.6.4 制氮装置电控箱在下列振动条件下应具备5.4的性能特性：
a) 频率为2.0 Hz～13.2 Hz时，位移为±1.0 mm;
b) 频率为13.2 Hz～80.0 Hz时，加速度为6.9 m/s²。
5.6.5 制氮装置在下列倾斜条件下应具备5.4的性能特性：
a) 横倾±15°;
b) 纵倾±7.5°;
c) 横摇±22.5°,周期5 s～10 s;
d) 纵摇±7.5°,周期3 s～7 s。
除另有规定外，制氮装置应在下列条件下进行检验：
a) 大气条件：温度为15℃~35℃,相对湿度为20%～80%,大气压为80 kPa～106
kPa;
b)
电源条件：电压波动不超过额定值的-10%～6%,频率波动不超过额定值的±5%;
c) 场地条件：通风良好。
制氮装置试验测量用仪器仪表及其精度要求如下：
a) 温度计：士0.5℃,分度值不大于0.5℃;
b) 压力表：不低于1.6级；
c) 流量计：不低于1.5级；
d) 声级计：GB/T 3785.1—2010规定的1级或2级；
e) 氮气分析仪：0～0.01%量程时，不超过士5%F.S(满量程);
>0.01%～2%量程时，不超过±2%F.S;
>2%～21%(氧气浓度最大测量值为21%)量程时，不超过±1.5%F.S。
6.3.1.1
目视检查制氮装置的外观。结果应符合5.2.1～5.2.4的要求。
6.3.1.2 按 JB/T6896
规定的方法检验制氮装置的表面清洁度。结果应符合5.2.5的要求。
检查制氮装置主要零部件材料的质量合格证书。结果应符合5.3的要求。
将流量计安装在氮气出口管路上；在规定的启动时间到达后测量制氮装置的氮气流量；每间隔
20min
测量1次，连续测量3次，取3次实测数据的平均值作为测量数据，并按式(1)换算为标准状态
GB/T 30503—2014
下的流量。结果应符合4.2和5.4. 1的要求。
style="width:1.90672in;height:0.70686in" /> (1)
式 中 ：
Qx-- 标准状态下氮气流量的数值，单位为立方米每小时(m³/h);
Q,-- 连续三次实测氮气流量数值的平均值，单位为立方米每小时(m³/h);
p、 — 流量计前氮气绝对压力的数值，单位为兆帕(MPa),p、 为表压数值与p 的
和 ；
T ——标准状态下大气绝对温度的数值，单位为开(K),T=(20+273.15)K;
p 标准大气压的数值，单位为兆帕(MPa),p=0. 101325 MPa;
T 、—— 流量计前氮气绝对温度的数值，单位为开(K),T 、
为实测的摄氏温度数值与273 . 15的和。
在氮气出口管路上设置测量氮气纯度的取样点，采用氮气分析仪实时测量。在规定的启动时间到
达后开始测定氮气纯度，每间隔20 min
测量1次，连续测量3次。每次的测量结果均应符合5 . 4 . 1的
要求。
用计时器测量制氮装置从开机到产生成品氮气(氮气出口压力、流量、纯度达到要求)的时间。结果
应符合5.4.2的要求。
将声级计置于制氮装置主要操作位置前水平距离为1 m 左右、离地面高度为1.5
m 左右处。在规 定的启动时间到达后，每间隔2 h
测量1次，连续测量3次，取3次实测数据的平均值作为测量数据。
结果应符合5.4.3的要求。
制氮装置管路以及吸附器本体、空气缓冲罐、氮气缓冲罐等压力容器的液压强度试验按GB/T
11037
规定的方法进行，试验压力为系统设计压力的1.5倍。结果应符合5.4.4的要求。
制氮装置的管路系统以及吸附器本体、空气缓冲罐、氮气缓冲罐等压力容器，在液压强度试验合格
后，安装所有附件，打开制氮装置的进气阀，关闭排气阀，向制氮装置输入压缩空气，试验压力为装置的
设计压力。试验过程中，应缓慢升压至试验压力，升压速度不超过0 . 1
MPa/min, 关闭进气阀，保压
10
min。用肥皂水检验压力容器各焊接接头和密封面。结果应符合5.4.5的要求。
6.3.9.1 按 GB 4208—2008
中12.2、12.3和13.2.2规定的方法对制氮装置电控箱的外壳防护等级进行
检验。结果应符合5.4.6.1、5.4.6.2的要求。
6.3.9.2 按 CB/T 3161— 1992 中5
.4规定的方法对制氮装置电控箱的绝缘性能进行检验。结果应符合
5.4.6.1 、[5.4.6.2](https://5.4.6.2
6.3.9.3
按《钢质海船入级规范》或《海上移动平台入级与建造规范》中规定的对电控设备的电压要求，
对制氮装置电控箱各控制电路之间以及所有电路对地(机壳)之间进行耐电压试验。结果应符合5.4.6.
1、
5.4.6.2 的要求。
GB/T 30503—2014
6.3.9.4 按 GB/T10250
规定的方法检验制氮装置电控箱的电磁兼容性。结果应符合5.4.6.3的要求。
6.3.10 操作方式
5.1.3.1 的要求。
6.3.11 控制方式
5.1.3.2
的要求。
6.3.12 系统监控与安全保护
制氮装置系统监控与安全保护的试验项目和方法见表4。
表 4 系统监控与安全保护试验项目和方法
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GB/T 30503—2014
6.3.13 连续运行
启动制氮装置，当各项参数达到额定要求后，连续运行2
h,检查制氮装置各项参数的变化。结果
应符合5.5的要求。
6.3.14 环境适应性
6.3.14.1 通则
制氮装置环境适应性试验在冷态下进行，测试所需外部信号可用模拟信号代替。
6.3.14.2 低温
制氮装置电控箱的低温试验按 GB/T 2423.1规定的方法进行，严酷等级为：
-25℃±2℃、试验
6.3.14.3 高温
制氮装置电控箱的高温试验按 GB/T2423.2
规定的方法进行。严酷等级为：55℃±2℃、试验
6.3.14.4 空气相对湿度
制氮装置电控箱的空气相对湿度试验按GB/T 2423.3
规定的方法进行，严酷等级分别为：45℃士
2℃、95%±3%、试验12 h;55℃±2℃、70%±3%、 试验12 h。 结果应符合5.6.2的要求。
6.3.14.5 盐雾
制氮装置电控箱的盐雾试验按 GB/T 2423.17 规定的方法进行，试验周期为24
h。 结果应符合
5.6.3的要求。
6.3.14.6 振动
制氮装置电控箱的振动试验按GB/T
2423.10规定的方法进行。在5.6.4规定的频率范围、振动幅
值下，持续试验2 h。 结果应符合5.6.4的要求。
6.3.14.7 倾斜
制氮装置的倾斜试验可在倾斜试验台上进行，也可在装船后进行。使制氮装置分别在船舶处于
5.6.5规定的各种倾斜状态下工作，其中，横倾和纵倾的试验时间不少于15 min;
横摇和纵摇的试验时间
不少于30 min,试验周期分别为5 s～10 s、3s～7s。 结果应符合5.6.5的要求。
本标准规定的检验分类如下：
a) 型式检验；
b) 出厂检验。
7.2.1 制氮装置有下列情况之一时，应进行型式检验：
GB/T 30503—2014
a) 新产品试制、定型或鉴定；
b) 首制产品，包括转厂生产的首制产品；
c) 产品材料、结构、工艺有重大改变，足以影响产品性能或质量；
d) 国家主管检验机构提出要求。
7.2.2 制氮装置型式检验的样品数量为1台。
7.2.3 制氮装置型式检验的项目和顺序按表5。
表 5 制氮装置检验项目和顺序
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7.2.4
制氮装置型式检验的项目全部符合要求，则判为型式检验合格。若有不符合要求的项目，允许
在采取纠正措施后进行复验。若复验符合要求，则仍判制氮装置型式检验合格；若复验时仍有不符合要
求的项目，则判制氮装置型式检验不合格。
7.3.1 每台制氮装置均应进行出厂检验。
7.3.2 制氮装置出厂检验的项目和顺序按表5。
7.3.3
制氮装置出厂检验的项目全部符合要求，判定为出厂检验合格。若有任一项不符合要求，允许
在采取措施后进行复验。若复验符合要求，则仍判制氮装置出厂检验合格；若复验时仍有不符合要求的
项目，则判制氮装置出厂检验不合格。
8.1.1
制氮装置应在其制氮单元(变压吸附分离单元/膜分离单元)明显位置装有固定铭牌。铭牌应符
GB/T 30503—2014
合 GB/T 13306 的要求。铭牌应包含以下内容：
a) 产品名称、型号规格；
b) 工作压力，单位为兆帕(MPa);
c) 氮气纯度，以百分比计(%);
d) 氮气流量，单位为立方米每小时(m³/h);
e) 氮气出口压力，单位为兆帕(MPa);
f) 额定电压，单位为伏特(V);
g) 额定频率，单位为赫兹(Hz);
h) 总功率，单位为千瓦(kW);
i) 制造商名称；
j) 出厂编号；
k) 制造日期；
1) 船检标志。
8.1.2 制氮装置各配套设备应装有符合GB/T13306
要求的铭牌。铭牌内容应包含设备的主要性能参
数和制造厂名称、出厂编号、制造日期、船检标志等。
制氮装置包装标志应符合 GB/T13384 的要求。
9.1.1 制氮装置的包装应符合 GB/T 13384 的有关规定。
9.1.2 制氮装置出厂时应包括以下随机文件：
a) 制氮装置装箱清单和备件清单；
b)
制氮装置使用说明书、布置图、控制电路图、外接线路图、外型尺寸图、安装尺寸图等；
c) 配套设备产品合格证书和船检证书；
d) 本质安全型电气设备的防爆合格证书(防爆要求时);
e) 产品合格证书和船检证书；
f) 操作手册。
9.2.1 制氮装置吊装过程中，应轻吊、轻放，避免碰撞。
9.2.2
运输过程中应对制氮装置包装箱采取可靠的固定措施和防淋雨、防溅水措施。
制氮装置应贮存于清洁、通风、干燥、无腐蚀气体的室内场所，不应与地面直接接触。
GB/T 30503—2014
(规范性附录)
变压吸附制氮装置的结构框图
变压吸附制氮装置的结构框图见图 A.1。
style="width:11.1in;height:4.52708in" />
图 A.1 变压吸附制氮装置的结构框图
GB/T 30503—2014
(规范性附录)
膜分离制氮装置的结构框图
膜分离制氮装置的结构框图见图 B.1。
style="width:11.13333in;height:4.50694in" />
图 B.1 膜分离制氮装置的结构框图
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