仪表选型设计思路.doc

1、重庆耐德工业股份有限公司LNG 项目专业工程统一规定仪 表 专 业0 供设计版次 用 途 编 制 审 核 批 准 日 期第 2 页 共 36 页目 录1 目的 42 适用范围 53 标准规范 64 设计基础数据 84.1 测量单位 84.2 仪表传输采用标准信号： 94.3 自然条件 95 仪表和控制系统选型原则 95.1 总则 95.2 温度仪表 105.3 压力仪表 105.4 流量仪表 115.5 计量仪表设置原则 125.6 物位仪表 135.7 变送器 145.8 调节阀 155.9 安全栅 165.10 分析仪表 165.11 安全仪表 175.12 机组等特殊设备包的控制系统 1

2、75.13 机组等特殊设备包配套仪表 175.14 分散控制系统 DCS185.15 安全仪表系统 SIS185.16 专有维修工具 195.17 现场仪表的保护 196 中央控制室 196.1 总则 196.2 中央控制室 19第 3 页 共 36 页6.3 就地控制室 197 仪表电源、接地、气源、热源 207.1 电源 207.2 接地 217.3 气源 217.4 伴热 217.5 电缆、补缆、导线 217.6 仪表管路电缆槽及管线 227.7 测量管路 227.8 仪表安装设计规定 238 工程文件及其他 248.1 详细工程设计文件 248.2 仪表编号 249 仪表验收和功能测试

3、 259.1 质量计划 259.2 工厂验收测试 269.3 仓库到货材料 269.4 工具和测试设备 269.5 现场检验- 范围和程序 269.6 内部功能检查 279.7 操作功能检查 279.8 机组等特殊设备包的控制系统及其配套仪表的检查和测试 289.9 参考 2810 仪表安装要求 2910.1 一般要求 2910.2 室内外仪表盘、箱、柜、操作台的安装 2910.3 接地与屏蔽的处理 3010.4 温度仪表的安装 3010.5 仪表的取源 3010.6 流量仪表的安装 30第 4 页 共 36 页10.7 物位仪表的安装 3010.8 在线分析及气体检测仪表的安装 3010.9

4、 调节阀及执行机构的安装 3110.10 随设备成套仪表的安装 3110.11 DCS/SIS 就位安装 3110.12 电缆桥架、电缆、光缆、补偿导线的安装与敷设 3110.13 导压管、气源管敷设 3110.14 伴热 3211 质量控制与工程验收 3211.1 开箱检验 3211.2 仪表校验 3211.3 温度仪表 3311.4 就地压力指示仪表 3311.5 非差压流量仪表 3311.6 特种物位仪表 3311.7 开关类仪表 3311.8 调节阀和执行机构 3311.9 旋转机械状态监视仪 3411.10 在线分析仪及气体检测仪表 3411.11 隐蔽工程 3411.12 DCS/

5、SIS3411.13 软件 3411.14 三查四定与工程中间交接 35第 5 页 共 36 页1 目的 有关仪表专业统一规定中，规范了重庆耐德工业股份有限公司 LNG 项目中，自控设计原则及技术要求等，并作为工艺包设计、详细工程设计或 EPC 工程技术工作的依据，用以保证装置自控工程高效、有序地进行和提供有效的保证。 第 6 页 共 36 页2 适用范围本工程统一规定适用于重庆耐德工业股份有限公司 LNG 项目中的工艺包设计、详细设计及 EPC 阶段的仪表自控工程。第 7 页 共 36 页3 标准规范 本工程的标准规范主要采用国内的有关标准，部分国内没有相应标准的或一些引进的设备采用国际标准

6、。设计、采购、施工和检验采用的主要标准规范如下：序号 标准编号 标准名称1 HG/T 20505-2000 过程测量和控制仪表的功能标志及图形符号2 HG/T 20507-2000 自动化仪表选型设计规定3 HG/T 20508-2000 控制室设计规定4 HG/T 20509-2000 仪表供电设计规定5 HG/T 20510-2000 仪表供气设计规定6 HG/T 20511-2000 信号报警、安全联锁系统设计规定7 HG/T 20512-2000 仪表配管配线设计规定8 HG/T 20513-2000 仪表系统接地设计规定9 HG/T 20514-2000 仪表及管线伴热和绝热保温设计

7、规定10 HG/T 20515-2000 仪表隔离和吹洗设计规定11 HG/T 20516-2000 自动分析器室设计规定12 HG/T 20699-2000 自控设计常用名词术语13 HG/T 20700-2000 可编程控制器系统工程设计规定14 HG/T 20573-95 分散型控制系统工程设计规定15 GB 50116-98 火灾自动报警系统设计规范16 GB 50493-2009 石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范17 GB/T 50063-2008 电力装置的电测量仪表装置设计规范18 GB 50093-2002 自动化仪表工程施工及验收规范19 GB 50058-1992

8、 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范20 GB 50160-2008 石油化工企业设计防火规范21 SHSG-033-2008 石油化工装置基础工程设计内容规定22 SHSG-053-2003 石油化工装置详细工程设计内容规定第 8 页 共 36 页23 SH 3005-1999 石油化工自动化仪表选型设计规范24 SH 3006-1999 石油化工控制室和自动分析室设计规范25 SH/T 3018-2003 石油化工安全仪表系统设计规范26 SH/T 3019-2003 石油化工仪表管道线路设计规范27 SH 3020-2001 石油化工仪表供气设计规范28 SH 3021-2001 石油化

9、工仪表及管道隔离和吹洗设计规范30 SH/T 3081-2003 石油化工仪表接地设计规范29 SH/T 3082-2003 石油化工仪表供电设计规范30 SH/T 3092-1999 石油化工分散控制系统设计规范31 SH 3126-2001 石油化工仪表及管道伴热和隔热设计规范32 SH/T 3104-2000 石油化工仪表安装设计规范33 SH/T 3105-2000 炼油厂自动化仪表管线平面布置图图例及文字代号 34 SHB-Z06-1999 石油化工紧急停车及安全联锁系统设计导则35 SH 3501-2001 石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范36 SH 3521-2007

10、 石油化工仪表工程施工技术规程37 SHB-Z04-95分散控制/集中显示仪表、逻辑控制及计算机系统用流程图符号38 SY/T 4031-93 石油建设工程质量检验评定标准自动化仪表安装工程39 GB 50131 2007 自动化仪表工程施工质量验收规范40 GB 50169 2006 电气装置安装工程接地装置施工及验收规范41 GBT 22112 2008 工业自动化仪表 接线端子的排列和标志42 HG 20202 2000 脱脂工程施工及验收规范 第 9 页 共 36 页4 设计基础数据4.1 测量单位 测量单位采用国际单位制（SI 计量标准） 。除部分国外成套包装置的个别单位不能统一外，

11、其他单元的设计文件应统一采用以下单位： a )流量测量单位： 液体 kg/h、t/h、m 3/h 气体 Nm3/h、Nm 3 基准条件为 0.101325 Mpa(A)、0 蒸汽 kg/h、t/h； b )压力测量单位：MPa、kPa、Pa；（差压采用 kPa） c )液位测量单位：mm； %d )温度测量单位：； e )密度测量单位：液体及蒸汽 kg/m3；气体 kg/Nm3； f )运动粘度测量单位：mm 2/s； g )动力粘度测量单位： mPas 4.2 仪表传输采用标准信号： a )气动信号：20 kPa 100 kPa；或有关企业标准。b )电动信号：4 20mA （DC） 。 4

12、.3 自然条件 自然条件详见： 重庆耐德工业股份有限公司 LNG 项目项目开工报告。第 10 页 共 36 页5 仪表和控制系统选型原则 5.1 总则 5.1.1 根据装置的生产规模、流程特点、操作要求和自动控制水平要求，选择技术先进、性能可靠、价格合理、售后服务和技术支持良好的自控设备和系统。 室外一次仪表的表盘需要充填-50以下的防冻液。对于需要测量易燃易爆、粘稠、易结晶、含有固体颗粒或腐蚀性的介质的压力仪表，应选用法兰连接方式。5.1.2 所选用的仪表必须是国家或国际技术监督部门认可、取得制造许可证的合格产品。优先选用通过 GB/T 19000 或 ISO9000 标准质量体系认证的公司

13、或生产厂商提供的产品。国内产品不能满足质量或功能要求的情况下，应选用国外优质产品。详细设计对仪表设备供应厂商的选择应遵照合同技术附件中的“仪表厂商名录”的要求，特殊情况业主应报经重庆耐德工业股份有限公司同意和认可。5.1.3 通常情况下仪表的选型按本统一规定进行；对于专利商（或国外设备承包商）有特殊要求的，应遵照其文本形式的特殊要求进行。5.1.4 DCS、SIS、安全栅等设备应包括在 DCS 系统包中，应有 DCS 供货商统一提供。5.2 温度仪表5.2.1 量程温度刻度应采用直读式。 温度仪表正常使用温度应为量程的 50%70%，最高测量值不应超过量程的 90%。5.2.2 就地温度仪表

14、就地温度指示仪表一般选用带外保护套管的双金属温度计，万向转向型。温度范围为-80 500 ，刻度盘直径一般选用 100 mm（特殊要求除外） 。5.2.3 集中检测温度仪表 一般场合选用符合 IEC571 标准 Pt100 热电阻（三线制，热电阻值为 100，0C 时） ，如：窄范围或高精度的场合，温度补偿、压缩机轴系温度等。对于超出 500的介质，应选用符合 IEC584 标准 K 型热电偶。对于低温的介质，可以选用 T 型热电偶。热电偶的允差等级为级，热电阻的允差等级为 A 级。 温度指示回路一般均配温度变送器，温度检测元件的信号转变成 420ma 进 DCS 输入卡件。第 11 页 共

15、36 页温度套管的最低材质要求为 304 不锈钢。测温元件的接线盒材质一般为不锈钢，电气连接口为 1/2”NPT。5.3 压力仪表5.3.1 量程测量稳定压力时，正常操作压力应为量程的 1/3 2/3。 测量脉冲压力时，正常操作压力应为量程的 1/3 1/2。 测量压力高于 4.0 MPa 时，正常操作压力应为量程的 1/33/5。5.3.2 就地压力仪表 一般选用弹簧管压力表，径向无边，刻度盘直径一般选用 100 mm，特殊需要时可选用150mm；精度选用 1.5 级，精密测量和校验用压力表的精确度为 0.4 级、0.25 级或 0.16级。弹簧管压力表受压检测部分一般选用不锈钢材质，特殊情

16、况按介质的特性选择。 特殊介质的压力测量仪表的选用规定如下：a ) 微压测量宜采用膜盒压力表，或差压压力表（一端连大气压） 。b ) 对于测量易燃易爆介质的仪表，则采用隔膜式压力表。c ) 氧气的测量, 应选用氧气压力表； d ) 对于粘稠、易结晶、含有固体颗粒或腐蚀性的介质, 应选用隔膜压力表或膜片压力表，隔膜或膜片的材质应根据测量介质的特性选择； e ) 安装于振动场所或振动部位时, 宜选用不锈钢耐振压力表。F）安装在爆破片后的压力表，宜采用带有记忆形式的压力表。5.3.3 压力（差压）变送器 ( 1 ) 要求采用标准信号传输时，应选用压力（差压）变送器，精度为 0.075%级。 ( 2

17、) 微压、负压测量，可选用差压变送器。 ( 3 ) 对于粘稠、易结晶、含有固体颗粒或腐蚀性的介质，应选用法兰式压力（差压）变送器。当采取灌隔离液、吹气或冲洗液等措施时，宜选用一般的压力（差压）变送器。 (4) 对于易冷凝、结冰的仪表，则采用法兰式压力（差压）变送器，以减少保温、伴热的环节。( 5 ) 压力变送器功能的详细要求见有关要求。第 12 页 共 36 页5.4 流量仪表 5.4.1 量程 最大流量的刻度读数不应超过 90%。 正常流量的刻度读数应为 50%70%。 最小流量的线性刻度读数不应小于 10%。 最小流量的方根刻度读数不应小于 30%。 5.4.2 气体、液体、蒸汽流量仪表(

18、 1 ) 流量仪表的选择一般流体的的流量测量，可采用转子流量计、涡街流量计、电磁流量计、质量流量计、靶式流量计、内藏孔板流量计、超声波流量计、矩形流量计等。( 2 ) 流量计种类划分应根据不同用途、精度要求和介质情况选用符合有关规范的相应流量仪表：a ) 在小流量、微小流量的场合，不粘附且透明的流体流量测量，在精度要求不高的条件下，且当量程比不大于 101，可采用金属转子流量计；b ) 对于洁净气体、蒸汽和粘度较低（不大于 5 mm2/s）的液体的流量测量，可选用涡街流量计；c ) 大管径的流量测量，如进出装置的循环水可选用阿牛巴流量计、涡街流量计或电磁流量计，精度 0.2 级；d ) 质量流

19、量计不受流体温度、压力、密度或粘度变化的影响，能提供精确可靠的质量流量计量，精度0.3 级；计量精度要求高时选用质量流量计。e ) 粘度较大的介质可选用楔式流量计或容积式流量计，含固体颗粒的介质采用楔式流量计。f）对于密度很小的气体进料流量控制，优先选用热式质量流量计。g ) 特殊场合可根据介质情况选用其他类别的流量仪表。5.5 计量仪表设置原则根据工厂对原料/产品的准确计量和对外贸易、对内部装置物料平衡及生产经营的要求。考虑到装置的实际运行情况和未来工厂的管理特点，对计量仪表选用的基本要求是：经济、合理、适用，达到生产经营的要求标准。第 13 页 共 36 页5.5.1 对进出厂物料计量仪表

20、的要求：( 1 ) 固体物料计量进出厂的固体物料静态准确度不低于 0.1 级，动态不低于 0.5 级。可用轨道衡、地中衡、台秤。( 2 )液态物料计量 进出厂的液态原料和产品计量准确度不低于0.2 级。可选用质量流量计、容积流量计。( 3 )蒸汽流量计量 进出厂气体流量、蒸汽流量准确度为级。可选用差压式流量计、靶式流量计、涡街流量计，并采用温度补偿形式。对过热蒸汽应进行压力、温度补偿；对饱和蒸汽进行压力补偿。 ( 4 ) 进厂天然气计量准确度为级，可选用差压式流量计，并进行压力、温度补偿。( 5 ) 根据需要单独设立计量专用仪表。5.5.2 对装置区之间或车间之间的计量仪表要求：( 1 ) 固体物料计量进出车间或装置的固体物料计量准确度不低于级。可选用电子称重仪、台秤、皮带秤。( 2 ) 液态物料计量进出车间或装置的液态原料和产品计量准确度不低于 0.5 级。可选用差压式流量计、质量流量计、涡轮流量计、容积流量计。( 3 ) 蒸汽流量计量进出车间或装置蒸汽流量准确度为0.5 级。可选用差压式流量计、靶式流量计、涡街流量计等。( 4 ) 厂内各装置、各单元的物流计量应能够满足装置物料平衡、能量平衡及能耗计算的需要。5.5.3 水流量计量准确度不低于级。可选用差压式流量计、电磁流量计、阿扭巴流量计、转子流量计、涡街流量计等。5.5.4 气体流量计量对于成分变化不大的气体准确