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《真空变压吸附制氧设备》“浙江制造”标准编制说明

《真空变压吸附制氧设备》“浙江制造”标准编制说明

1  项目背景

我国对变压吸附制氧技术的开发起步较早,从1966年开始研究沸石分子筛分离空气制氧技术,20世纪70年代PSA分享空气制氧在钢铁、冶炼和玻璃窑等工业领域已经得到了广泛的应用。目前我国空分设备行业规模较小,生产企业众多,分布广泛且分散,有国有、民营、独资、合资、私有等性质的各类企业。在*近十几年中,随着变压吸附技术的迅速发展,特别是吸附材料性能的提高和吸附工艺不断创新,环保、节能、成本低等优点日益明显。

目前,我国空分设备行业实现快速发展,以杭氧为代表的民族企业共计生产空分设备约为155套(2016年:约110套),其中,新签订的7万等级以上空分设备有30多套。全年生产大中型深冷空分设备折合制氧总容量199.75万m3/h,同比增长27.44%。截至目前,我国空分设备的保有量高达3900余万m3/h,平均每年新增200万m3/h。整个行业正在节能减排、绿色制造背景下,向大型、特大型方向发展。目前,浙江省,杭氧是生产低温深冷空分设备的龙头企业,但是变压吸附设备领域较少涉及。

中国机械行业协会于2015年制定的JB/T 6427-2015《变压吸附制氧、制氮设备》,该标准包含了PSA制氮设备、PSA制氧设备和VPSA制氧设备,适用范围针对性不足。对于制氧设备,该标准中只规定了单位制氧电耗要求和纯度要求,但是对电气安全要求和控制系统功能没有规定,且主要技术指标要求偏低,达不到行业对产品更环保、更节能、更安全等要求,也不能反应浙江制造水平。

2  项目来源

    由浙江正大空分设备有限公司向浙江省品牌建设联合会提出立项申请,经省品牌联论证通过并印发了《关于发布2021年第二批“品字标”团体标准(“浙江制造”标准类)制定计划的通知》(浙品联【2021】6号),项目名称:《真空变压吸附制氧设备》。

3   标准制定工作概况

3.1  标准制定相关单位及人员

3.1.1  本标准牵头组织制定单位:浙江方圆检测集团股份有限公司。

3.1.2  本标准主要起草单位:浙江正大空分设备有限公司。

3.1.3  本标准参与起草单位:   

3.1.4  本标准起草人为:    

3.2  主要工作过程

3.2.1  前期准备工作。

调研及立项阶段

浙江正大空分设备有限公司于2021年1月4日组建了企业内部标准研制工作组,并召开标准研制工作组**次会议,会上制定了小组工作计划并对进度安排和验证工作做了部署,期间完成相关标准的收集以及国内外先进企业技术参数和相关资料的翻译和收集,并深入调查了解了用户经销商对浙江正大空分设备有限公司的需求,同时还完成了国内外标准技术指标的对比分析,从而编制完成用于标准立项申报的标准草案,申报标准立项。

成立标准工作组

根据省品联下达的“浙江制造”标准《真空变压吸附制氧设备》制订计划,由浙江正大空分设备有限公司组建了标准工作组,工作组组长由浙江正大空分设备有限公司的总经理蔡利军先生担任,工作组名单如下:

姓名

工作单位

职务/职称

备注

蔡利军

浙江正大空分设备有限公司

总经理

起草单位负责人,对客户、供应商及相关专家、内部技术的协调

李丕阳

浙江正大空分设备有限公司

总工程师

标准起草过程中收集国内外资料,与企业技术人员起草标准文本

黄光玉

浙江正大空分设备有限公司

工程师

产品技术确认及本文起草

方军

浙江正大空分设备有限公司

质检

产品技术确认及本文起草

蔡振男

浙江正大空分设备有限公司

工程师

产品技术确认及本文起草

王晓燕

浙江正大空分设备有限公司

资料联络员

产品技术确认及本文起草

汪敏明

富阳区市场监督管理局

高级工程师

标准审核

董晨晨

浙江方圆检测集团股份有限公司

工程师

牵头单位,检测专家

周杭超

浙江方圆检测集团股份有限公司

工程师

牵头单位,检测专家

罗剑峰

杭州聚科空分设备制造有限公司

工程师

产品技术确认及本文起草

夏政

杭州正大协同机械有限公司

工程师

产品技术确认及本文起草

孙建忠

浙江金泰莱环保科技有限公司

工程师

产品技术确认及本文起草

吴垠舟

杭州萧山技师学院

教师/硕士

产品技术确认及本文起草

贾敏敏

杭州汉德质量认证服务有限公司

工程师

产品技术确认及本文起草

朱东锋

浙江省标准化研究院

工程师

产品技术确认及本文起草

陈亮

中国计量大学

教授

产品技术确认及本文起草

夏政

杭州正大协同机械有限公司

工程师

产品技术确认及本文起草

标准研制时间进度要求:

1)2021年1月,由浙江正大空分设备有限公司提供技术参数、试验论证结论和标准草稿及标准先进性。

2)2021年6月,在浙江杭州召开标准启动会和标准(草稿)研讨。

3)2021年8月,完成征求意见稿。2021年8月,在浙江正大空分设备有限公司上及空分设备行业的专家中征求意见。

4)2021年10月,组织专家进行技术评审,根据专家意见对意见稿进行修改,形成*终标准。

3.2.2  标准草案研制

标准起草工作组明确了标准研制的基本要求为在企业标准的基础上,参考国内外同类产品的先进性指标,根据企业、产品实际发展情况对相关指标进行提升和完善,增加基本要求和质量承诺内容,达到国内**,国际先进的目标,同时标准研制也要注意与现行法律法规及相关标准保持协调一致,确保制定的标准体现先进性、科学性、前瞻性及可操作性。

标准起草小组收集了国内外相关标准和资料,包含:

GB/T 3863 工业氧

GB/T 4830 工业自动化仪表气源压力范围和质量

GB/T 5226.1—2019 机械电气安全 机械电气设备 第1部分:通用技术条件

GB/T 8163 输送流体用的无缝钢管

GB/T 12325 电能质量供电电压偏差

GB 12348 工业企业厂界环境噪声排放标准

GB/T 13306 标牌

GB/T 14975 结构用的不锈钢无缝钢管

GB 50030 氧气站设计规范

GB 50058  爆炸危险环境下的设计规范

GB 50235 工业金属管道工程施工及验收规范

GB 50236 现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范

GB 50316 工业金属管道设计规范

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

GB/T 24342—2009 工业机械电气设备 保护接地电路连续性试验规范

GB/T 9286—1998  色漆和清漆 漆膜的划格试验

“浙江制造”标准制订框架要求及“浙江制造”标准编制理念

按照浙江省品牌联合会的项目计划和浙江省质量技术监督局制定地方标准的工作程序,在浙江方圆检测集团股份有限公司牵头组织下,于2021年6月16日,在杭州召开了浙江制造《真空变压吸附制氧设备》团体标准研制启动会。

在启动会议上,与会代表对标准的草案进行了充分的研究和讨论,对基本要求、质量保证方面的先进性以及按照“浙江制造”标准制定的框架要求和“浙江制造”标准编制理念及定位要求,提出了许多建设性的意见,主要包括:

 

1)删除术语和定义中的氧回收率;

2)规格参数表修改产量为区间范围,并将规格参数表移至技术要求章节中;

3)删除基本要求章节中的原材料5.2.1、检测能力5.4.2,并将原材料给出具体指标要求;

4)设计条件单独作为一个章节;

5)试验方法章节中直接引用行业标准的条款不需要展开描述;

6)检验项目表格中的项目名称展开详细描述。

3.2.3  征求意见

征求意见范围、对象;意见的回收、汇总、处理情况等。

3.2.4  专家评审

按照“浙江制造”标准评审要求,召开评审会;专家评审意见记录。

3.2.5  标准报批

按照专家评审意见修改情况。

4  标准编制原则、主要内容及确定依据

4.1  编制原则

 1)标准研制工作组遵循标准“合规性、必要性、先进性、经济性、可操作性”的编制原则,尽可能与国际通行标准及国外先进企业技术要求接轨,注重标准的可操作性,同时,本标准还严格按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写》规范和要求撰写。

2)另外,本标准也充分遵循了浙江制造团体标准作为包含产品全生命周期的综合性团体标准的理念进行编制。

4.2  主要内容及确定依据

标准主要内容

《真空变压吸附制氧设备》标准主要内容包括:术语和定义、型号、规格和基本参数、基本要求、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存及质量承诺。主要以现行行业标准JB/T 6427-2015《变压吸附制氧、制氮设备》为基础,按照“浙江制造”标准制订框架要求,其中基本要求涵盖了设计、材料、工艺与装备、检测检验等内容;技术要求包括设备主体部件及设计要求、随机技术文件、外观质量、装配要求、性能要求、控制系统、电气安全要求、环境试验 。

确定依据

按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写》的规范和要求撰写。参考标准和技术规范:

GB/T 3863 工业氧

GB/T 4830 工业自动化仪表气源压力范围和质量

GB/T 5226.1—2019 机械电气安全 机械电气设备 第1部分:通用技术条件

GB/T 8163 输送流体用的无缝钢管

GB/T 12325 电能质量供电电压偏差

GB 12348 工业企业厂界环境噪声排放标准

GB/T 13306 标牌

GB/T 14975 结构用的不锈钢无缝钢管

GB 50030 氧气站设计规范

GB 50058  爆炸危险环境下的设计规范

GB 50235 工业金属管道工程施工及验收规范

GB 50236 现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范

GB 50316 工业金属管道设计规范

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

GB/T 24342—2009 工业机械电气设备 保护接地电路连续性试验规范

GB/T 9286—1998  色漆和清漆 漆膜的划格试验

浙江制造标准制订框架要求以及“浙江制造”标准编制理念和定位要求。

根据以上国家标准、行业标准和国际先进企业的技术要求指导标准研制,同时:

考虑了:企业的检测能力和实验的可重复性。

结合了:浙江制造的定位理念以及研制要求。

5  标准先进性体现

5.1  型式试验内规定的所有指标对比分析情况。

根据试验情况,表明本标准所制定的技术指标与同类产品的国家标准、企业标准对比,关键指标与国际同类产品的技术要求对比,本标准的技术要求是合理的先进的、试验方法是可行和规范的,超过了现有国家标准水平,部分技术指标符合国外先进企业的技术要求;具体对比见表:

关键质量特性

拟定浙江制造标准要求

行业标准JB/T6427-2015

普莱克斯

2000m3/h

北大先锋

(150m3/h

质量特性

技术指标

可靠性

装配要求

详见标准草案6.4章节(强度试验、气密性试验)

无明确要求

无明确要求

控制系统

详见标准草案6.6章节(在线监测显示功能、自控及监测装置、超限报警监视功能、不合格氧气自动排放功能)

无明确要求

无明确要求

安全性

电气安全

详见标准草案6.7章节(保护接地、绝缘电阻、耐压试验)

无明确要求

无明确要求

节能环保

单位制氧电耗

5~200m3/h

≤0.8kWh/m3

1.1~1.5kWh/m3

≤0.37kWh/m3

≤0.87kWh/m3

200~1200m3/h

≤0.37kWh/m3

≤1.0kWh/m3

1200~300m3/h

≤0.36kWh/m3

0.35~0.50kWh/m3

3000~15000m3/h

≤0.35kWh/m3

0.35~0.50kWh/m3

氧纯度

91%

90%

90%

90%

高效性

启动时间

35min

40min

40min

35min

 

5.2  基本要求(型式试验规定技术指标外的产品设计、原材料、关键技术、工艺、设备等方面)、质量承诺等体现“浙江制造”标准“四精”特征的相关先进性的对比情况。

5.2.1  设计

5.2.1.1 应采用三维制图软件对设备整体布局及关键零部件进行设计制图,优化产品设计。

5.2.1.2 应具备采用模块化设计应对客户个性化需求的研发能力。

5.2.1.3 应具有控制系统工艺优化设计并具备仿真模拟的能力。

5.2.1.4 制氧设备的设计条件应符合JB/T 6427—2015中5.1的规定。

5.2.2、材料

5.2.2.1 温度调节系统中水冷却器换热管材质选用316L不锈钢材质。

5.2.2.2 气动程控阀门宜采用软密封结构,并保证双向密封。

5.2.2.3 制氧吸附塔主体材质为Q345R。

5.2.2.4 制氧吸附塔内部丝网须选用304不锈钢材质。

5.2.2.5 工艺控制或监测所需的仪器仪表须选用智能型仪表。

5.2.3  工艺装备

5.2.3.1 钢材切割加工采用激光切割或等离子切割设备。

5.2.3.2 制氧吸附塔内部孔板加工采用激光打孔机。

5.2.3.3 吸附剂与干燥剂装填采用专用设计的加料和布料装置。

5.2.3.4 制氧吸附塔内部组件采用喷砂抛丸表面处理后,进行脱油脱脂工艺处理。

5.2.3.5 垫片、阀门、氧气管道经脱脂处理工艺后,其与氧气接触的表面油脂残留量≤125mg/m2

5.2.4  检验检测

5.2.4.1 应具备强度试验、气密性试验、吹扫试验、氧产量、氧纯度、单位制氧电耗等检测能力。

5.2.4.2 应配备氧分析仪、流量计、功率分析仪、声级计等检测设备。

5.2.5  质量承诺

5.2.5.1 产品质保期限:从制造厂发货之日起的18个月或现场开车调试合格之日起12个月,以先到为准。质保期内若产品出现质量问题,制造商应提供免费更换和维修服务。若因用户使用操作不当或其他非质量问题导致产品无法正常使用,制造商应根据用户的需求组织或协助解决。

5.2.5.2 质保期限内制造商在接到用户设备出现故障的信息后,应在2小时内提供响应服务,如需派员现场处理的,正常情况下应在48小时到达用户现场排查故障。。

5.3  标准中能体现“智能制造”、“绿色制造”先进性的内容说明。(若无相关先进性也应说明)。

Ø 智能制造说明:采用三维制图软件对关键零部件进行设计制图,优化产品设计;对设备的电气、控制及信息系统进行选型优化设计,并采用自动控制系统提高设备故障诊断与快速响应能力。

Ø 绿色制造说明:5.2.2 单体设备内、连接部位、气体接触的内表面、密封件所选用的材料应具有下列特性:在所有的工作条件下,具有必要的化学稳定性; 在运行中不会发生各种形式的化学反应,以避免反应生成物对氧气的污染。

6  与现行相关法律、法规、规章及相关标准的协调性

6.1  目前国内执行的标准有:

JB/T 6427-2015 变压吸附制氧、制氮设备

6.2  本标准与相关法律、法规、规章、强制性标准相冲突情况。

    

6.3  本标准引用了以下文件:

GB/T 3863 工业氧

GB/T 4830 工业自动化仪表气源压力范围和质量

GB/T 5226.1—2019 机械电气安全 机械电气设备 第1部分:通用技术条件

GB/T 8163 输送流体用的无缝钢管

GB/T 12325 电能质量供电电压偏差

GB 12348 工业企业厂界环境噪声排放标准

GB/T 13306 标牌

GB/T 14975 结构用的不锈钢无缝钢管

GB 50030 氧气站设计规范

GB 50058  爆炸危险环境下的设计规范

GB 50235 工业金属管道工程施工及验收规范

GB 50236 现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范

GB 50316 工业金属管道设计规范

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

GB/T 24342—2009 工业机械电气设备 保护接地电路连续性试验规范

GB/T 9286—1998  色漆和清漆 漆膜的划格试验

所有标准现行有效

7  社会效益

通过制定《真空变压吸附制氧设备》“浙江制造”标准,规范浙江省内制造企业真空变压吸附制氧设备生产规则,进一步推动真空变压吸附制氧设备的产品品质提升,提升“浙江制造”真空变压吸附制氧设备市场竞争力和占有率。通过本标准,可积极鼓励企业引进新设备、新技术、新工艺,加快淘汰落后的旧设备、旧工艺,减少低端产能,提高市场需求。本标准的制定将为浙江制造的真空变压吸附制氧设备的生产、使用、贸易三方提供优于行业标准的技术依据。在本标准的基础之上,促使生产方正确采用原材料,合理调整生产工艺,完善检测手段,更细致地划分本企业的产品批号,为用户生产出更满意的产品,同时带动技术进步、品种增多、产品性能提高的竞争局面。

8  重大分歧意见的处理经过和依据

9  废止现行相关标准的建议

   

10  提出标准强制实施或推荐实施的建议和理由

本标准为浙江省品牌建设联合会团体标准。

11  贯彻标准的要求和措施建议

已批准发布的“浙江制造”标准,文本由浙江省品牌建设联合会在官方网站(http://www.zhejiangmade.org.cn/)上全文公布,供社会免费查阅。

浙江正大空分设备有限公司将在企业标准信息公共服务平台(http://www.cpbz.gov.cn/)上自我声明采用本标准,其他采用本标准的单位也应在信息平台上进行自我声明。

12  其他应予说明的事项

无。

 

 

《真空变压吸附制氧设备》标准研制工作组

2021年8月8日

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