HG/T 5643-2019
基本信息
标准号:
HG/T 5643-2019
中文名称:管式分子筛透水膜组件
标准类别:化工行业标准(HG)
标准状态:现行
出版语种:简体中文
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相关标签:
管式
分子筛
透水
组件
标准分类号
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出版信息
相关单位信息
标准简介
HG/T 5643-2019.Tubular zeolite membrane module for dehydration.
1范围
HG/T 5643规定了管式分子筛透水膜组件(以下简称膜组件)的要求、检验方法、检验规则以及标
志、包装、运输和贮存。
HG/T 5643适用于设计压力不大于1.6 MPa.设计温度不大于300 C的管式NaA型分子筛渗透气化
或蒸气渗透钢制圆筒形透水膜组件,其他类型管式分子筛膜组件参考执行。
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。
GB/T 150.2压力容器第2 部分:材料
GB/T 9174--般货物运输包装通用技术条件
GB/T 10610 产 品几何技术规范(GPS)表面结构 轮廓法评定 表面结构的规则和方法
GB/T 34243-2017 渗 透气化透水膜性能测试方法
HG/T 5540-2019管式A型(NaA)分子筛透水膜
TSG 21固定式压力容器安全技术监察规程
3术语和定义
GB/T 34243-2017界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
管式分子筛透水膜元件 tubular zeolite membrane element for dehydration
载体为管状多孔陶瓷或其他材料、表层为连续致密的分子筛薄层、优先透过水分子的复合膜。
3.2
壳体shell
由圆筒、管板、封头、法兰、接口等组成的实用器件。
标准内容
ICS71.120
中华人民共和国化工行业标准
HG/T5643—2019
管式分子筛透水膜组件
Tubular zeolitemembranemodulefor dehydration2019-12-24发布
2020-07-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布rKaeerKca-
本标准按照GB/T1.1-—2009给出的规则起草。本标准由中国石油和化学工业联合会提出。本标准由全国分离膜标准化技术委员会(SAC/TC382)归口。HG/T5643—2019
本标准起草单位:江苏九天高科技股份有限公司、南京工业大学、宁波大学、中海油天津化工研究设计院有限公司、中国科学院大连化学物理研究所、大连海斯特科技有限公司、大连理工大学、天津膜天膜工程技术有限公司。
本标准主要起草人:顾学红、
相里粉娟、余从立、李砚硕、陈赞、朱广奇、胡子益、杨建华、刘洋、杨依柠、纪祖焕、郭召明。I
nKaerkAca-
1范围
管式分子筛透水膜组件
HG/T5643—2019
本标准规定了管式分子筛透水膜组件(以下简称膜组件)的要求、检验方法、检验规则以及标志、包装、运输和贮存。
本标准适用于设计压力不大于1.6MPa、设计温度不大于300℃的管式NaA型分子筛渗透气化或蒸气渗透钢制圆筒形透水膜组件,其他类型管式分子筛膜组件参考执行。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。GB/T150.2压力容器第2部分:材料GB/T9174一般货物运输包装通用技术条件GB/T10610产品几何技术规范(GPS)表面结构轮廊法评定表面结构的规则和方法
GB/T34243—2017渗透气化透水膜性能测试方法HG/T5540—2019
管式A型(NaA)分子筛透水膜
固定式压力容器安全技术监察规程3术语和定义
GB/T34243—2017界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
管式分子筛透水膜元件tubularzeolitemembraneelementfordehydration载体为管状多孔陶瓷或其他材料、表层为连续致密的分子筛薄层、优先透过水分子的复合膜。3.2
壳体shell
由圆筒、管板、封头、法兰、接口等组成的实用器件。3.3
管板tubesheet
用于将膜管穿入固定和密封的金属制孔板。3.4
管式分子筛透水膜组件
tubular zeolitemembranemodule for dehydration由管式分子筛透水膜元件、壳体、管板和密封圈等组成的实用器件。1
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HG/T5643—2019
型号和命名
4.1型号构成
膜组件的型号由操作方式、外形尺寸、组件膜面积、通道数量4个部分构成。各部分之间以连字符“_”连接。
4个部分的表述格式为:
通道数量
组件膜面积
外形尺寸
操作方式代号
4.2操作方式分类
膜组件的操作方式分为渗透气化和蒸气渗透,其代号由操作方式英文名称大写的首字母表示,具体见表1。
渗透气化
蒸气渗透
4.3外形尺寸
管式分子筛透水膜组件的操作方式操作方式代号
膜组件的外形尺寸以“壳体公称直径×长度”表示,单位为毫米(mm),取整数。卷制、锻制圆简以内径作为壳体公称直径,管材制圆筒以外径作为壳体公称直径。4.4组件膜面积
以膜组件内装填的分子筛膜的外径或内径、有效长度为基准计算的外表面积或内表面积,单位为平方米(m),小数点后保留1位。4.5
通道数量
膜组件中装填的膜元件的通道数量。通道分为单通道和多通道两类,常见多通道为四通道。4.6示例
示例1:
PV-300X1650-5.0-4
表示操作方式为渗透气化,壳体公称直径为300mm,长度为1650mm,组件膜面积为5.0m2,单支膜元件的通道数量为4。
示例2:
VP-500X1450-10.2-1
表示操作方式为蒸气渗透,壳体公称直径为500mm,长度为1450mm,组件膜面积为10.2m,单支膜元件的通道数量为1,
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5要求
5.1通用要求
HG/T5643—2019
5.1.1在TSG21管辖范围内的组件设计、制造应接受特种设备安全监察机构的监察。5.1.2膜组件应包括圆筒、管板、管式分子筛透水膜元件、封头、容器法兰、原料进出口、渗透侧出口等。常见单通道管式分子筛透水膜组件和多通道管式分子筛透水膜组件的外形参见附录A图A.1和图A.2,常见管式分子筛透水膜组件外形尺寸参见附录A表A.1。5.1.3膜组件壳体材料的选用原则、标准、热处理状态及许用应力值等应符合GB/T150.2的规定。5.2膜组件壳体要求
5.2.1外观
外观应符合以下要求:
膜组件壳体内外表面应清洁,无焊渣、熔渣、锈垢和油污等杂质:a)
b)焊接接头表面不应有裂纹、未焊透、未熔合、气孔、弧坑、未填满、夹渣和飞溅物,焊缝与母材应圆滑过渡,角焊缝外形应凹形圆滑过渡;膜组件中与膜元件接触的表面粗糙度宜不大于3.2μm。c)
5.2.2外形尺寸偏差
单通道管式分子筛透水膜组件外形尺寸偏差应符合图1和表2的规定;多通道管式分子筛透水膜组件外形尺寸偏差应符合图2和表3的规定。?
图1单通道管式分子筛透水膜组件外形尺寸偏差图3
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HG/T5643—2019
筒体圆度
总长度
单通道管式分子筛透水膜组件外形尺寸偏差表表2
两管板密封面之间的距高
接管法兰面到管箱法兰面的距离接管中心线到管板密封面的距离接管法兰面至筒体外壁的距离
法兰面水平度和垂直度
封头顶部到管箱法兰面的距离
充许偏差
≤简体内径的0.5%
多通道管式分子筛透水膜组件外形尺寸偏差图表3
多通道管式分子筛透水膜组件外形尺寸偏差表项
筒体圆度
总长度
两管板密封面之间的距离
接管法兰面到管箱法兰面的距离接管中心线到管板密封面的距离接管法兰面至筒体外壁的距离
法兰面水平度和垂直度
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充许偏差
<筒体内径的0.5%
单位为毫米
单位为毫米
5.2.3耐压性
HG/T5643—2019
膜组件壳体应进行耐压试验,膜组件壳体应在设计压力的1.25倍下无渗漏、无可见的变形和异响。5.3膜元件要求
5.3.1外观
同步HG/T5540—2019的规定。
外形尺寸偏差
同步HG/T5540—2019的规定。
抗折强度
同步HG/T5540—2019的规定。
5.3.4渗透通量和分离系数
同步HG/T5540—2019的规定。
5.4膜组件的完整性要求
膜组件的完整性应符合表4的规定。表4
管式分子筛透水膜组件的气体泄漏量操作方式代号
6检验方法
膜组件壳体
6.1.1外观
气体泄漏量/[kPaL/(m2·s)]≤0.2
表面粗糙度的检测采用GB/T10610的方法,其他采用目视的方法,结果应符合5.2.1的规定。6.1.2
外形尺寸偏差
外形尺寸采用表5的工具和方法检测,结果应符合5.2.2的规定。5
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HG/T5643—2019
筒体圆度
总长度
两管板密封面之间的距离
5外形尺寸的检测工具和方法
检测工具和方法
筒体同一断面上用精度为1mm
的钢卷尺,每隔45\测量筒体内径采用精度为1mm的钢卷尺,每
隔90°测量
采用精度为1mm的钢卷尺,每
隔45°测量
接管法兰面到管箱法兰面的距离接管中心线到管板密封面的距离接管法兰面至筒体外壁的距离
法兰面水平度和垂直度
封头顶部到管箱法兰面的距离
耐压性
试验条件
耐压性试验条件如下:
采用精度为1mm的钢卷尺,每
隔90°测量
采用精度为1mm的钢卷尺测量
采用精度为1mm的钢卷尺测量
采用法兰角尺进行测量
采用精度为1mm的钢卷尺,每
隔90°测量
膜组件壳体应按设计文件的规定进行耐压试验;偏差计算
最大内径与最小内径之差
除以标称值
最大测量值与标称值之差
最大测量值与标称值之差
最大测量值与标称值之差
最大测量值与标称值之差
最大测量值与标称值之差
最大测量值与标称值之差
最大测量值与标称值之差
耐压试验应当至少采用两个量程相同且经过校验的压力表,量程应为试验压力的1.5倍~3倍;
试验液体一般采用纯水,也可采用不会导致发生危险的其他液体:试验温度比膜组件壳体金属无塑性转变温度至少高30℃,且低于试验液体的沸点;试验过程中必须保持膜组件壳体表面干燥,不得采用连续加压维持试验压力不变,不得带压拧紧固件或对受压元件施加外力;奥氏体不锈钢制膜组件壳体用水进行耐压试验后应立即将水渍去除干净。f
折试验步骤
耐压性试验步骤如下:
试验时先排净膜组件壳体内的气体,使其腔体充满液体:当膜组件壳体的壁温与液体温度接近时,缓慢升压至设计压力,确认无泄漏后继续升压至试b)
验压力,试验压力为设计压力的1.25倍,保压时间一般不少于30min,试验过程中观察膜组件的壳体有无渗漏、变形和异响;膜组件壳体耐压试验合格后,应将液体排尽,并用压缩空气将其内部吹干。c)
6.2膜元件
6.2.1外观
同步HG/T5540—2019的规定。
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6.2.2外形尺寸偏差
同步HG/T5540—2019的规定。
抗折强度
同步HG/T5540—2019的规定。
6.2.4渗透通量和分离系数
同步HG/T5540—2019的规定。
6.3膜组件的完整性
6.3.1检测装置
HG/T5643—2019
完整性检测装置如图3和图4所示。检测前应保证检验所需的压力表、阀门等附件配置齐全、检验合格。
说明:
高纯氮气钢瓶;
一减压阅:
进气阀;
排气阀:
压力表;
单通道管式分子筛透水膜组件;盲板;
组件支架。
单通道管式分子筛透水膜组件完整性检测装置示意图7
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HG/T5643—2019
说明:
高纯氮气钢瓶:
减压阀;
进气阀;
排气阀;
压力表;
多通道管式分子筛透水膜组件;盲板;
组件支架。
图4多通道管式分子筛透水膜组件完整性检测装置示意图6.3.2试验条件
完整性试验条件如下:
膜组件中装填的膜元件经检验合格、壳体经耐压试验合格后方能进行完整性试验;试验用气体为高纯氮气;
试验温度为常温;
d)渗透气化膜组件和蒸气渗透膜组件的试验压力分别为0.09MPa和0.40MPa。6.3.3
检测方法
将膜组件置于支架上,按图3和图4连接检测装置。试验时应先缓慢升压至试验压力的10%,保压5min,根据压力变化判断紧固件是否上紧,确认无泄漏后,按2min升压10%持续进行升压,升压至试验压力时关闭进气阀,开始保压计时。记录压力衰减值为20kPa的泄漏时间,按公式(1)计算气体的泄漏量,结果应符合5.4的规定。检验结束后打开排气阀,排空膜组件内的气压,检测完成。Q=
式中:
气体泄漏量的数值,单位为千帕升每平方米秒[kPa·L/(m2·s)];膜组件原料侧压力衰减值的数值,单位为千帕(kPa)(取△p=20);膜组件原料侧体积的数值,单位为升(L);泄漏时间的数值,单位为秒(s):组件膜面积的数值,单位为平方米(m2)。-KaeerKAca-
检验规则
检验分类
产品检验分出厂检验和型式检验。7.2出厂检验
检验项目
HG/T5643—2019
膜组件均应经质量检验部门检验合格并签发合格证后方能出厂。出厂检验项目按表6的规定进行。首先检验膜组件壳体的外观、外形尺寸偏差、耐压性,再检验膜组件的完整性。表6出厂检验项目
膜组件壳体的外观
膜组件壳体的外形尺寸偏差
膜组件壳体的耐压性
膜组件的完整性
7.2.2组批原则
同一生产周期的同一型号的膜组件组成一批。7.2.3判定规则
试验方法
出厂检验方式
若检验项目全部合格,则该批次产品合格;若有任意项目不合格,则该批次产品不合格。型式检验
应进行型式检验的情况
当有下列情况之一时,应进行型式检验:新产品定型或老产品转产鉴定时;a)
结构、材料或生产工艺有较大变化,有可能影响产品性能;b)
出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时;d)
产品停产1年以上,恢复生产时:正常生产,每年一次,
国家质量技术监督部门提出型式检验要求。7.3.2
检验项目
型式检验的项目及要求按表7的规定进行。首先检验膜组件壳体的外观、外形尺寸偏差、耐压性,其次检验膜元件的外观、外形尺寸偏差、抗折强度、渗透通量和分离系数,最后检验膜组件的完整性。
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HG/T5643—2019
膜组件壳体的外观
膜组件壳体的外形尺寸偏差
膜组件壳体的耐压性
膜元件的外观
膜元件的外形尺寸偏差
膜元件的抗折强度
膜元件的渗透通量和分离系数
膜组件的完整性
组批原则
型式检验项目
试验方法
检验方式
内径的抽测数量不低于5%,其他全检抽测数量不低于5%
抽测数量不低于10%
同一生产周期的同一型号的膜组件组成一批,每台组件的膜元件组成一批。7.3.4
判定规则
若检验项目全部合格,则该批次产品合格:若有任意项目不合格,应按原抽测比例加倍取样对不合格项进行复检,复检合格则该批次产品合格,复检不合格则该批次产品不合格。8标志、包装、运输和购存
8.1标志
产品铭牌应固定于壳体明显位置,铭牌应至少包括如下内容:a)
产品名称;
制造单位名称;
产品标准;
主体材料;
介质名称;
设计温度;
设计压力;
耐压试验压力;Www.bzxZ.net
产品编号;
制造日期;
产品型号。
管式分子筛膜组件的包装应符合GB/T9174的规定。注意壳体及各接口处应给予保护性包扎,采用木箱或其他坚固箱体包装。产品包装箱内随机文件应至少包括如下内容:8.2.2
装箱单;
膜组件产品合格证;
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