中华人民共和国国家标准

GB/T 3634.2—2011 代替 GB/T 7445—1995

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氢"I

第2部分:纯氢、高纯氢和超纯氢

Hydrogen—

Part 2: PUre hydrogen, high PUre hydrogen and UItraPUre hydrogen

2012-10-01 实施

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布 中国国家标准化管理委员会发布

中 华人民 共和国

国家标准

氢气

第2部分:纯氧、高纯氢和超纯氧

GB/T 3634. 2—2011

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中国标准出版社出版发行 北京市朝阳区和平里西街甲2号(IOOOI3) 北京市西城区三里河北街16号(100045)

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书号：155066 • 1-44826 定价 16.00 元 如有印装差错由本社发行中心调换 版权专有侵权必究 举报电话:(010)68510107

GB/T 3634《氢气》分为两个部分：

第1部分:工业氢；

第2部分:纯氢、高纯氢和超纯氢。

本部分为GB/T 3634的第2部分。

本部分按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。

本部分代替GB/T 7445—1995（纯氢、高纯玺和超纯氢》,与GB/T 7445-1995相比，除编辑性修改 外主要技术变化如下：

——修改适用范围（见第1章,1995年版的第1章）；

——修改规范性引用文件（见第2章,1995年版的第2章）；

——修改氫组分要求（见第3章,1995年版的第3章）；

——增加集装格装和套疆车装产品的检验规则（见4. 2、4. 3和4. 5）,修改高纯氢检验规则（见4. 2、

4.3,1995 年版的 5.4）；

—试验方法中增加电化学法测定氧含量,增加氮离子化气相色谱法并编入本版的附录A,增加热

导气相色谱仪测定氢中一氧化碳、二氧化碳和甲烷的含量（见5. 2,附录A）；

——修改变温浓缩进样气路并编入附录B（见附录B,1995年版的图D_o          -

本部分由中国石油和化学工业联合会提出。

本部分由全国气体标准化技术委员会（SAC/TC 206）归口。

本部分起草单位:西南化工研究设计院、江苏天鸿化工有限公司、南京特种气体厂有限公司、上海华 爱色谱分析技术有限公司、光明化工研究设计院。

本部分主要起草人:王少楠、蔡体杰、沈涛、沈卫明、陈军、方华、张军。

本部分所代替标准的历次版本发布情况为:GB 7445—1987、GB 7446—1987、GB/T 7445—1995₀

氢气

第2部分：纯氢、高纯氢和超纯氢

1范围

本部分规定了纯氢、高纯玺和超纯氢的技术要求、试验方法、包装标志、贮运及安全要求_O

本部分适用于经吸附法、扩散法等制取的瓶装、集装格装和管道输送的氢气。它主要用于电子工 业、石油化工、金属冶炼和科学研究等领域。

分子式：H2。

相对分子质量:2.015 88（按2007年国际相对原子质量）。

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 3634.1—2006 氢气 第1部分：工业玺

GB/T 5832. 3气体中微量水分的测定 第3部分:光腔衰荡光谱法

GB/T 6285气体中微量氧的测定电化学法

3要求

• 3. 1纯玺、高纯氢和超纯氢的技术要求应符合表1的规定。

表1纯氢、高纯鱼和超纯氢的技术要求

3.2除超纯玺外，由供需双方商定髄含量是否列入纯度计算。

4检验规则

• 4. 1连续、稳定生产的瓶装（或集装格装）纯氢、瓶装高纯氢以生产厂一个操作班生产的或一次充灌的 产品组批,用户以同一车载量或同批进货量组批。每批产品的瓶数（或格数）不应超过300。

4.2瓶装或集装格装纯氢和瓶装高纯氢产品按表2规定的批量随机抽样检验,成批验收。当有任何 一项指标的检验结果不符合本部分技术要求时,应重新加倍随机抽样检验,如果仍有任何一项指标不符 合本部分技术要求时,则判该批产品不合格。

表2瓶装或集装格装纯氢和瓶装高纯氧抽样表

4.3集装格装高纯氢气产品应逐格检验验收。当检验结果有任何一项指标不符合本部分技术要求时, 则判该产品不合格。

4.4超纯氢产品应逐一检査验收。当检验结果有任何一项指标不符合本标准技术要求时则判该产品 不合格。                                       '

4.5大容积无缝钢瓶装氢气产品应逐车检验并验收。当检验结果有任何一项指标不符合本标准技术 要求时则判该车产品不合格。

4.6稳定生产的管道输送的氢气每4 h抽样检验一次。当检验结果有任何一项指标不符合本标准技 术要求时则判该4 h内产品不合格。

5试验方法

• 5. 1鱼纯度

氢气纯度按式（1）计算：

甲=100 —（的 + 9⅞ + 啊 + 代 + 9⅞ + 9⅝ + φ⅛ ） X IOT ........................（ 1 ）

式中：

φ ——氢气纯度（体积分数）,10-^Z_J

φ_l——氧含量（体积分数），ιo-6 ；

ψ2——甌含量（体积分数），ιo-6;

φ₃——氮含量（体积分数）,io-⁶；

啊--氧化碳含量（体积分数）,io-⁶ ；

% ——二氧化碳含量（体积分数）,io-⁶ ₅

% —一甲烷含量（体积分数），io-⁶ _?

啊——水分含量（体积分数）ao-⁸_β

5.2氢中氧+氯、氮、一氧化碳、二氧化碳和甲烷含■的测定

5. 2.1采用気离子化气相色谱法测定氢中氧+氧、氮、一氧化碳、二氧化碳和甲烷的含量。见附录A。

5.2.2允许采用热导气相色谱法测定氢中氧+氫、氮烷含量;允许采用火焰离子化法测定氢中一氧化

2

碳、二氧化碳和甲烷的含量。当仪器检测限无法满足分析要求时,可釆用变温浓缩进样。参见附录B。

5. 2. 3当以上方法的测定结果有异议时，以氯离子化气相色谱法为仲裁法。

5.2.4按GB/T 6285的规定测定氢中氧含量。允许采用其他等效方法测定氢中氧含量。当测定结果 存在异议时，以GB/T 6285规定的方法为仲裁法。

5.3水分含■:的测定

按GB/T 5832. 3的规定执行。允许采用其他等效的方法测定氢中水分含量，当测定结果有异议 时，以GB/T 5832. 3规定的方法为仲裁方法。

6包装、标志及贮运

氢气的包装、标志及贮运的要求应符合GB/T 3634. 1-2006第5章的规定。

7安全要求

氢气的安全要求应符合GB/T 3634.1—2006第6章的规定。

附录A （规范性附录） 氨离子化气相色谱法测定氢中氧+氫、氮、一氧化碳、二氧化碳和甲烷

A. 1方法

采用気离子化气相色谱法测定氢中氧+氧、氮、一氧化碳、二氧化碳和甲烷的含量。

A.2仪器

要求所采用的仪器对待测组分的检测限分别应低于本部分表1所列相应技术指标的1/4。推荐采 用配备气路切割装置和柱切换装置的気离子化气相色谱仪。当分析超纯氢时，应配备脱氧装置。 图A. 1给出了参考的配备气路切割、脱氧柱和柱切换装置的気离子化气相色谱仪的气路流程示意图。

• 10— —气路平衡调节阀；

• 11— —预分离柱；

• 12— —切割路载气流量计；

• 13 --脱氧柱；

• 14 --六通切换阀；

• 15 --色谱分析柱1!

• 16 --色谱分析柱2；

• 17— —気离子化检测器；

• 18— —检测器路载气流量计。

图A. 1气路流程示意图

A.3气体标准样品

釆用以氢气作平衡气的气体标准样品。标准样品中的组分含量应与被测组分含量相近；当被测组 分的含量（体积分数）不大于IXIoT时,宜采用相应组分含量为IXIoT〜5X10-6的标椎样品。

A.4仪器条件

A. 4. 1色谱柱

A.4. 1. 1预分离柱:用于分离氢和其他组分。长0.6 m、内径2mm的不锈钢管,内装粒度为0. 25 mm~ 0. 40 mm的TDX-01。通载气在180 P活化3 h后备用。允许采用其他等效预分离柱。

A.4. 1.2色谱分析柱1：用于氧（氧）、氮、甲烷的分离。长2m、内径2mm的不锈钢管，内装粒度为 0. 25 mm~0. 40 mm的5A分子筛。通载气在180 P活化3 h后备用。色谱柱使用温度：40"C。允许 采用其他等效色谱柱。

A.4. 1.3色谱分析柱2：用于一氧化碳、二氧化碳、甲烷的分离。长2 m、内径约2mm的不锈钢管，内 装粒度为0.25 mm~0. 40 mm的活性炭。通载气在150 °C活化2 h后备用，色谱柱使用温度：40 允许采用其他等效色谱柱。

A.4. 1.4脱氧柱：当需要测定氯组分含量时,可采用脱氧柱脱除样品气中的氧组分。脱氧柱中的脱氧 剂应确保能彻底脱除样品气中的氧组分。推荐采用长1 m、内径约3 mm的不锈钢管，内装粒度为 0. 25 mm~0. 40 mm的105钮催化剂。催化剂在使用前应按生产厂家提供的条件活化处理。

A.4.2操作参数

仪器各操作参数按仪器说明书和检测限要求选定。

A.5测定步骤

A. 5.1按仪器说明书开启仪器,调节各操作参数,至仪器的各参数稳定。

A.5.2根据分析任务,选定适当的色谱条件。这些条件包括:载气流量,样气流量,控制1只十通阀、 2只六通阀运转的时间程序的设置,仪器气路平衡条件的选择等。

A. 5.3将标准样品接入仪器,在充分置换取得代表样后进样。平行测定至少两次,直至相邻两次测定 的待测组分的色谱响应值的相对偏差不大于5%,取其平均值。

A.5.4在与标准样品完全相同的条件下,将待测样品接入仪器,在充分置换取得代表样后进样•平行 测定至少两次,直至相邻两次测定的待测组分的色谱响应值的相对偏差不大于5%,取其平均值。

A.5.5在同样条件下,采用脱除样品气中氧和不脱除样品气中氧的两种测试状态进行测定。

A. 5.6完成分析操作后,按说明书的相关要求停机。

A.6结果计算

氢中氧+氫、氯、氮、一氧化碳、二氧化碳和甲烷含量的计算见GB/T 3634. 1-2006中A. 1.6的 规定。

同一样品不经过脱氧柱测定氧+鏡的含量,通过脱氧柱测定氧含量。用氧+氧含量减去氫含量得 到该样品的氧含量。

附录B

（资料性附录） 变温浓缩进样装置示例

B. 1方法

采用液氮浴温度浓缩已知体积的样品,在常温下解吸样品,用载气把浓缩后的待测组分带入气相色 谱仪的色谱柱分离后进入检测器进行测定。

B.2仪器

采用热导气相色谱仪或氢火焰气相色谱仪,配备液氮浴变温浓缩进样装置。实现成套仪器对氢中 待测组分的检测限分别应低于本部分表1所列相应技术指标的1/4o图B. 1给出了变温浓缩进样装置 的气路流程示意图。

3

6

≡ B. 1参考的变温浓缩气路流程示意图

B. 3气体标准样品

推荐采用以氢气作为平衡气的气体标准样品。气体标准样品中组分含量应与样品气浓缩后的相应 组分含量相近。

标准样品气不经过浓缩直接进样分析。

B.4测定条件

B.4. 1载气、辅助气

仪器工作所需载气和辅助气参照相应的仪器说明书。

B.4.2浓缩柱

浓缩柱1：用于浓缩样品中氧+甌、氮组分。长约30 cm、内径4 Irirn的不锈钢管，内装粒度为 0. 25 mm~0. 40 mm的活性炭;或其他等效浓缩柱。浓缩柱通氧气在160笆活化4 h后使用,浓缩温度 为液氮温度（液氮浴）,脱附温度为室温水浴。

浓缩柱2：用于浓缩样品中一氧化碳、二氧化碳和甲烷组分。长约30 cm、内径4 mm的不锈钢管， 内装粒度为0.25 mm~0. 40 mm的变色硅胶;或其他等效浓缩柱。浓缩柱通氢气在160 P活化4 h后 使用,浓缩温度为液魚温度（液氮浴）,脱附温度为80 P水浴。

B.5浓缩进样步舞

B. 5. 1气路系统可靠性检査和空白值的测定

把变温浓缩装置接入气相色谱仪气路系统,按仪器说明书开启仪器至稳定。关闭浓缩柱后在其上 套上液氮浴浓缩约5 min后,取下液氮浴,并迅速使浓缩柱处于脱附水浴中,然后将载气通过浓缩柱,记 录色谱信号,无色谱信号为正常。否则,应当检査浓缩进样装置气路系统直至无色谱信号。此后使载气 通过浓缩柱,注意观察并严防空气吸入浓缩进样装置的情况下浓缩载气5 min,测定色谱系统空白值， 空白值应低于本部分高纯氢或超纯氢的相应指标。

B. 5.2取样

选取适当的针形取样阀，把样品气接入浓缩进样系统,充分置换取样管路,使所取样品气具有代 表性。

B. 5. 3浓缩

调节样品气以L O L∕min~l. 5 L/min的流速通过浓缩柱,置换浓缩柱2 min〜3 min后关闭浓缩 柱出口，然后将浓缩柱缓慢套上液氮浴,待垫气结束后打开浓缩柱出口，使样品气流经流量计后放空。

样品气的浓缩体积由被测组分含量和仪器的检测限确定。样品气的体积由流量计计量。

B.5.4进样

浓缩完毕,关闭浓缩柱入口，取下液氮浴,在室温水浴下放掉解吸的氢,解吸的这部分氢也要流经流 量计计量,关闭浓缩柱出口，载气通过浓缩柱把待测组分带入色谱分析柱。

平行测定气体标准样品和样品气至少两次,直至相邻两次测定的待测组分的色谱响应值的相对偏

差不大于IOXlO-²,取其平均值。

B.6结果计算

采用峰面积(或峰高)定量,用外标法计算结果。用变温浓缩进样法测定氢中氧+熊、氮、一氧化碳、 二氧化碳和甲烷含量时按式(B. 1)计算：

棉=舞 χ°'       ..............................^(B-^I)

式中：

奴——样品气中被测组分的含量(体积分数)；

A,——样品气中被测组分的峰面积,单位为平方毫米(mu?)；或峰高,单位为毫米(mm)；

V_S——气体标准样品体积,单位为毫升(mL)；

A.——气体标准样品中被测组分的峰面积,单位为平方毫米(mm²)_s或峰高,单位为毫米(mm)；

V_i——样品气体积,单位为毫升(mL)；

≠,——气体标准样品中相应已知组分的含量(体积分数)。

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书号：155066 ・ 1-44826

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