1、石油化工自动化仪表选型设计规范石油化工自动化仪表选型设计规范SH 3005-19993 温度仪表3.1单位和量程3.1.1温度仪表的标度(刻度)单位，应采用摄氏度(C)。 3.1.2 温度标度(刻度)应采用直读式。 3.1.3 温度仪表正常使用温度应为量程的50%一70%，最高测量值不应超过量程的90%。多个测量元件共用一台显示表时，正常使甩温度应为量程的20%一90%，个别点可低到量程的10%。3.2 就地温度仪表3.2.1就地温度仪表应根据工艺要求的测温范围、精确度等级，检测点的环境、工作压力等因素选用。 3.2.2一般情况下，就地温度仪表宜选用带外保护套管双金属温度计，温度范围为-80一
2、5OOC。刻度盘直径宜为1OOmm；在照明条件较差、安装位置较高或观察距离较远的场合，可选用15Omm。需要位式控制和报警的，可选用耐气候型或防爆型电接点双金属温度计。仪表外壳与保护管连接方式，宜按便于观察的原则选用轴向式或径向式，也可选用万向式。 3.2.3 在精确度要求较高、振动较小、观察方便的场合，可选用玻璃液体温度计，其温度范围:有机液体的为-80一1OO。需要位式控制及报警，且为恒温控制时，可选用电接点温度计。 3.2.4 被测温度在-200一50或-80一500范围内，在无法近距离读数、有振动、低温且精确度要求不高的场合，可选用压力式温度计。压力式温度计的毛细管应有保护措施，长度应
3、小于2Om。 3.2.5 就地测量、调节，宜选用基地式温度仪表。 3.2.6关键的温度联锁、报警系统，需接点信号输出的场合，宜选用温度开关。 3.2.7 安装在爆炸危险场所的就地带电接点的温度仪表、温度开关，应选用隔爆型或本安型。3.3集中检测温度仪表3.3.1要求以标准信号传输的场合，应采用温度变迭器。在满足设计要求的情况下，可选用测量和变送一体化的温度变送器。 3.3.2 检测元件及保护套管，应根据温度测量范围、安装场所等条件选择(不同检测元件的温度测量范围见表3.3.2)，且应符合下列规定:1热电偶适用于一般场合；热电阻适田于精确度要求较高、无振动场合；热敏电阻适用于要求测量反应速度快的
4、场合。2 采用热电阻温度检测元件时，宜采用PtlO0热电阻。3 测量设备或管道的外壁温度，应选用表面热电偶或表面热电阻。4 测量流动的含固体颗粒介质的温度，应选用耐磨热电偶。5 下列情况，可选用销装热电阻、热电偶:a测量部位比较狭小，测温元件需要弯曲安装； b 被测物体热容量非常小；c设备结构复杂；d对测温元件有快速响应的要求；e为节省特殊保护管材料；f用多点热电偶的场合；3.3.3 热电阻、热电偶的连接方式，一般介质的管道上宜选用螺纹连接，亦可选用法兰连接。下列场合 宜采用法兰连接:1设备上安装;2 在衬里管道或有色金属管道上;3 测量高温、强腐蚀介质，结晶、结焦、堵塞、粉状和剧毒介质，以及
5、测触媒层多点温度时；4 烟道或烟囱上；5 公称直径大于5OOmm的管道上。 3.3.4 热电偶、热电阻时间常数，应根据系统对响应速度的要求分别选普通型、小惰性型或皑装型。 3.3.5 热电偶、热电阻接线盒，应根据环境条件选用普通式、防溅式、防水式或隔爆式。 3.3.6 在爆炸危险场所，可选用隔爆型温度变送器、热电偶、热电阻;也可选用本安型温度变送器、热电偶、热电阻，配安全栅构成本安型回路。 3.3.7 设备、管道上安装的检测元件的插入长度，应使检测元件插至被测介质温度变化灵敏、具有代表性的位置。 3.3.8 检测元件保护套管材质不应低于相应设备或管道材质。不同材质保护套管适用的环境条件及介质，
6、见表3.3.8。3.3.9温度显示仪表的选用，应符合下列要求:1当测温精确度等级要求高(0.5级以上)时，宜选用数字式温度指示仪;2在振动较大的场合(如压缩机的就地机组盘)，应选用防振性能良好的仪表;3记录仪表应根据测量点数和生产需要，分别选用大、中、小型自动平衡记录仪。 3.3.10检测元件与显示仪表的连接，应符合下列规定:1单支热电偶，不宜并联两台仪表;2显示仪表的分度号，应与检测元件的分度号一致。 3.3.11测温元件为热电偶时，应采用冷端温度补偿。 3.3.12测温元件为热电偶时，温度仪表应设置断偶保护机构。 3.3.13测温元件可直接与DCS的温度输入卡连接。4 压力仪表4.1 单位
7、和量程411压力仪表应采用法定计量单位，即:Pa(帕)、kPa(干帕)和MPa(兆帕)。4.1.2测量稳定压力时，正常操作压力应为量程的1/3一2/34.1.3 测量脉冲压力时，正常操作压力应为量程的1/3一1/24.1.4 测量压力大于4MPa时，正常操作压力应为量程的1/3一3/5。4.2就地压力仪表4.2.1一般介质的压力测量仪表的选用，应符合下列规定:1压力在4OkPa以上时，宜采用弹簧管压力表;2 压力在4OkPa以下时，宜选用膜盒压力表;3 压力在-0.102.4MPa，应选用弹簧管压力真空表;4 压力在-5005OOPa时，应选用矩形膜盒微压计或微差压压力计。4.2.2 乙炔、氨
8、及含氨介质的测量，应选用氨用压力表。4.2.3 氧气的测量，应选用氧气压力表。4.2.4 硫化氢和含硫介质的测量，应选用抗硫压力表。 4.2.5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。 4.2.6 安装于振动场所或振动部位时，宜选用耐振压力表。 4.2.7 无指示的压力调节器、压力开关、减压阀宜配置直接测量工艺介质的压力表。 4.2.8 就地压力调节器宜选用基地式或自力式仪表。 4.2.9 一般测量用的压力表、膜盒压力表及膜片压力表的精确度宜为1.5级或2.5级。精密测量和校 验用压力表，确度应选用0.4级、0.
9、25级或0.16级。 4.2.10 弹簧管压力表外形尺寸的选择，应符合下列规定:1在管道和设备上安装的压力表，宜为径向无边、表壳直径1OOmm或l5Omm;2 就地盘装压力表宜为轴向带边、表壳直径15Omm或lOOmm;3仪表气动管路及其辅助装置上安装的压力表，直径宜为6Omm;气动仪表的输出压力泰直径宜为1OOmm。 4.2.11 压力、真空的报警或联锁可分别选用带电接点的压力表、真空表、压力真空表或压力开关等;关键部位报警或联锁，不宜选用带电接点压力表;在爆炸危险场合，应选用防爆型的。压力开关的接点宜为双刀双掷(DPDT)，快速动作。4.2.12 压力超过lOMPa压力表，应有泄压安全措施
10、。4.3压力(差压)变送器、传感器4.3.1 当采用标准信号传输时，应选用压力(差压)变送器。4.3.2 在爆炸危险场合，应选用隔爆型或本安型的电动压力变送器，亦可选用气动压力变送器。 4.3.3 微小压力、微小负压的测量，宜选用差压变送器。 4.3.4对粘稠、易结晶、含有固体颗粒或腐蚀性介质，应选用法兰式压力变送器。当采取灌隔离液、吹气或冲洗液等措施时，宜选用一般的压力变送器。4.3.5 在多雷地区，压力（差压）变送器、传感器应有防雷保护措施。5 流量仪表5.1 刻度选择的规定5.1.1 流量单位的采用，应符合下列规定:1 体积流量采用m3/h、l/h;2 质量流量采用kg/h、t/h3 标
11、准状态下(O，O.101325MPa)，气体体积流量采用(N)m3/h。5.1.2刻度的选择，应符合下列规定:1仪表刻度应符合仪表刻度模数的要求;对于基地式差压流量仪表，应符合仪表制造厂的刻度模2方根刻度范围，满刻度读数为010。 a最大流量的刻度读数不应超过9.5; b正常流量的刻度读数应为6.5一8.5; c最小流量的刻度读数不应小于3。3线性刻度范围，满刻度读数为0一100%。 a最大流量的刻度读数不应超过90%; b正常流量的刻度读数应为50%一70%。c最小流量的刻度读数不应小于10%。5.2气体、液体、蒸汽流量仪表5.2.1差压式流量计的选用，应符合下列规定:1节流装置a一般流体的
12、流量测量，宜选用标准节流装置。标准节流装置的选用，应符合国际标准用差压装置测量流体流量第一部分安装在充满流体的圆形截面管道中的孔板、喷嘴和文丘里管刀5()5167-1991或国家标准流量测量节流装置用孔板、喷嘴、文丘里管测量充满圆管的流体流量GB/T2624-93的规定。 b特殊情况下的流体流量测量，可选用非标准节流装置:1)被测介质为干净的气体、液体，雷诺数为200一100000时，可选埔1/4圆喷嘴;2) 被测介质为干净的气体、液体，雷诺数为3000一300000时，可选用双重孔板;4)测量液体中含有气体或气体中含有凝液的介质以及液体中岔有固体颗粒的介质时，可选用偏心孔板或楔式流量汁;5)
13、测量高粘度、低雷诺数(低至100)的流体(如原油、油浆、渣油、沥青等)，可选楔式流量计。c无悬浮物的洁净气体、波体、蒸汽的微小流量，测量精确度等级要求不高时，可选用内藏孔板差压变送器。2 差压式流壁汁宜采用法兰取压或角接取压方式，同一工程应尽量宋用统一的取压方式。也可根据使用条件和测量要求，彩D-D/2取压等其它取压方式。3差压范围的选择应根据计算确定，压差范围等级宜为6、10、16、25、40、6OkPa5.2.2当测量精确度等级不高于1.5级，量程比不大于10:1时，可选用转子流量计(面积式流量计)。5.2.3速度式流量计的选用，应符合下列规定:1靶式流量计的选用，应符合下列要求:a流体粘
14、度较高且含少量固体颗粒;b精确度等级要求不高于1.5级，量程比不大于3:12涡轮流量计的选用，应符合下列要求:a流体为洁净的气体和运动粘度不大于5lO-6m2/s的洁净液体; b精确度要求高，量程比不大于10:1; c大管径的流量测量，当要求压力损失小时，可采用插入式涡轮流量计。5.2.4 容积式流量计的选用，应符合下列规定:1椭圆齿轮流量计的选用，应符合下列要求:a 洁净的、粘度较高的液体的流量测量; b要求流量计量较准确;c量程比小于10:1; d对微小流量，可选用微型椭圆齿轮流量计; e当测量各种易气化介质及油品并要求精确计量时，应增设消气器; f应设置过滤器。 2腰轮流量计(气体腰轮流
15、量计和液体腰轮流量计)的选用，应符合下列要求: a洁净气体或液体，特别是有润滑性的粘度较高的油品的流量测量; b要求流量测量精度较高时; c应设置过滤器。 3刮板流量计选用，应符合下列规定: a各种油品的精确计量; b应设置过滤器; c要求精确计量时，应增设消气器。5.2.8 质量流量计不受流体温度、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。质量流量计的选用，应符合下列要求:1需直接精确测量液体的质量流量或密度时，可选用质量流量计。2 测量气体的质量流量时，宜选用热质量流量计。 5.2.9 根据工艺流体和操作条件的要求以及流量仪表的特性，可选用弯管流量卡八堰式流量计等。 5.2
16、.10 根据工艺流体及操作条件的要求以及流量开关的性能，可选用热质量流量开关、金属转子流量开关等。6 物位仪表6.1 一般规定6.1.1就地液位指示可恨据被测介质的温度、压力选用玻璃板液位计或磁性浮子液位计。 6.1.2 液位和界面的测量宜选用差压式、浮筒式或浮子式液位仪表。当不能满足要求时，可根据具体情况选用电容式、电阻式(电接触式)、声波式、静压式、雷达式、辐射式等物位仪表。 6.1.3 料位测量仪表应根据被测物料的工作条件、粒度、安息角、导电性、腐蚀性、料仓的结构型式以及测量要求进行选择。 6.1.4 物位仪表的结构型式和材质，应根据被测介质的特性选择:1 压力、温度、腐蚀性、导电性;2
17、 是否存在聚合、粘稠、沉淀、结晶、结膜、气化、起泡等现象;3 密度或密度变化的程度;4 液体中含悬浮物的多少;5 液位扰动的程度;6 固体物料的粒度。 6.1.5 仪表的显示方式及其它功能，应根据工艺操作及测量控制系统组成的要求确定。当要求信号传输时，可选择具有模拟信号输出功能或数宇信号输出功能的物位仪表。 6.1.6 仪表的量程应根据测量对象实际需要显示的范围或实际变化的范围确定。除计量用的物位仪表外，应使正常物位处于仪表量程的50%左右。 6.1.7 仪表的精确度应根据工艺要求选择。 6.1.8 用于爆炸危险场所的电子式物位仪表，应根据仪表安装场所的爆炸危险类别及被测介质，选择合适的防爆结
18、构型式。6.1.9 用于腐蚀性气体或有害粉尘等场所的电子式物位仪表，应根据使甩现场环境，选择合适的防护型式。6.2液位和界面测量仪表6.2.1玻璃板液位计的选用，应符合下列规定:1就地液位指示宜选用玻璃板液位十九但测量深色、粘稠并与管壁有沾染作用的介质时不宜使用。具体要求如下: a洁净、透明、低粘度和无沉积物介质的液位指示，宜选甩反射式，其它场合使用透光式; b 界面测量和重质油品及含固体颗粒介质的液位测量，应选用透光式;如介质较粘稠、脏污或安装场合光线不足，宜选用照明式;c对于易冻、易凝介质，应选用带蒸汽夹套式; d 低温介质易造成结霜时，应选用防霜式。2对于温度低于80、压力小于0.4MP
19、a、不易燃、无爆炸危险和无毒的洁净介质，可选用带护罩的玻璃管液位计。3玻璃板液位计的长度不宜大于170Omm，当测量范围大于170Omm时，可采用几个液位计上下重叠安装。 6.2.2磁性浮子液位计适用于就地液位界面指示，但测量粘度高于60OmPas的介质时，不宜采用。具体要求如下:1选用长度不宜大于400Omm2 工作压力不宜大于lOMPa。3 介质温度不宜大于250。4 介质密度宜为400一20OOkg/m3，介质密度差应大于15Okg/m3。 6.2.3 差压式液位计的选用，应符合下列规定:1液位(界面)测量，宜选用差压变送器;2 对于腐蚀性液体、粘稠性液体、熔融性液体、沉淀性液体等，当采
20、取灌隔离液、吹气或冲液等措施时，亦可选用差压变送器;3 对于腐蚀性介质、粘稠性液体、易气化液体、含悬浮物液体等，宜选用平法兰式差压变送器;4 对于易结晶的液体、高粘度的液体、结胶性液体、沉淀性液体等，宜选用插入式法兰差压变送器;5 当被测对象有大量冷凝物或沉淀物析出时，宜选用双法兰式差压变送器;6 用差压式仪表测量锅炉汽包液位时，应采用双室平衡容器;7 测液位的差压变送器宜带有迁移机构，其正、负迁移量应在选择仪表量程时确定;8 对于正常工况下液体密度发生明显变化介质，不宜选用差压式变送器。 6.2.4 浮筒式液位计的选用，应符合下列规定:1在密度、操作压力范围比较宽的场合，一般介质的液位界面测
21、量，宜选用浮筒式液位计，但在密度变化较大的场合，不宜选用浮筒式液位计。下列场合宜选用浮筒式液位计:a测量范围在20OOmm以内，比密度差为0.5一1.5的液体的液位连续测量; b 测量范围在12OOmm以内，比密度差为0.1一0.5的液体界面的连续测量;c真空、负压或易气化的液体的液位测量。2 对于清洁液体，宜选用外浮筒式液位士尤并优先采用侧-侧法兰连接型。3对于粘稠、易凝、易结晶的介质，宜选用内浮筒式液位汁，也可选用带蒸汽夹套式的外浮筒式液选内浮筒式液位计用于被测液体扰动较大的场合，应加装防扰动影响的平稳套管。电动浮筒液位计用于被测液位波动频繁的场合，其输出信号应加阻厄器。电动浮筒液位计在被
22、测介质温度高于2O0时应带散热片，温度低于O时应带延伸管。6.2.5浮子(球)式液位计的选用，应符合下列规定:1对于液位变化范围大或含有颗粒杂质的液体以及负压系统，在下列场合可采用浮子式液位计: a各类贮槽液位的连续测量和容积计量; b两种液体的密度变化不大，且比密度差大于0.2的界面测量。对于粘度较大、温度较高(不高于450C)、不宜引出的介质(如减压渣油、润滑油等)的液位测用内浮子(球)液位计。对于脏污液体，以及在环境温度下易结晶、结冻的液体，不宜采用浮子(球)式液位计。 6.2.7 对于深度为5m一lOOm的水池、水井、水库的液位连续测量，应选用静压式液位计。6.2.8超声波式液位计的选
23、用，应符合下列规定:1普通液位计难于测量的腐蚀性、高粘性、易燃性、易挥发性及有毒性的液体的液位、液-液分界面、固-液分界面的连续测量和位式测量，宜选用超声波式液位计，但不宜用于液位波动大的场合;2超声波式液位计适用于能充分反射声波且传播声波的介质测量，但不得用于真空场合，不宜用于易挥发、含气泡、含悬浮物的液体和含固体颗粒物的液体;3 对于内部存在影响声波传播的障碍物的工艺设备，不宜采用超声波式液位计;4 对于连续测量液位的超声波仪表，当被测液体温度、成份变化较显著时，应对声波的传播速度的变化进行补偿，以提高测量精度;5 对于检测器和转换器之间的连接电缆，应采取抗电磁干扰措施;6 超声波液位计的
24、型号、结构型式、探头的选用等，应根据被测介质的特性等因素来确定。 6.2.10 液位开关宜选用浮球式或浮子式，开关接点宜选用双刀双掷(DPDT) 6.2.11储罐液位仪表，可分为接触式(浮子式、差压式等)与非接触式(雷达式、超声波式等)，其选用应符合下列规定:1原油、重质油储罐液位测量，宜采用非接触式;轻质油、化工原料产品(非腐蚀性)储罐液位测量，宜采用非接触式或接触式。2 储罐就地液位指示，宜选用磁性浮子液位计、浮球液位计，也可选用直读式彩色玻璃板液位计。3拱顶罐、浮顶罐液位测量，宜选用重锤式钢带液位计、恒力盘簧式钢带液位计或光导式液位计。4 内浮顶罐、外浮顶罐、有压罐、带有搅拌器或有旋流的
25、储罐液位测量，宜选用有导向管安装方式的伺服式液位计。5大型拱顶罐、球形罐的原油、成品油、沥青、乙烯、丙烯、液化石油气、液化天然气、及其它介质液位的测量，可选用雷达式液位计。6 常压罐、压力罐、拱顶罐、浮顶罐的液体质(重)量、密度、体积、液位等测量，可选用静压式储罐液位计，但高粘度液位测量不宜采用。 7 过程分析仪表7.1一般规定7.1.1选用过程分析仪表时，应详尽了解被分析对象工艺过程介质特性、仪表的技术性能及其它限制条件。1应对分析仪表的技术性能和经济效果作充分评估，使之能在保证产品质量和生产安全、增加经、减轻环境污染等方面起到应有的效果; 2所选用的分析仪表的技术指标，应能满足被分析介质操
26、作温度、压力和物料性质，特别是全部背及含量的要求; 3仪表的选择性、适用范围、精确度、测量范围、最小检测量和稳定性等技术指标，应满足工艺流程 性能可靠，操作、维修简便; 4用于腐蚀性介质测量或安装在易燃、易爆、危险场所的分析仪表，应符合有关标准规范的规定。 7.1.2 用于控制系统的分析仪表，其线性范围和响应时间应满足控制系统的要求。 7.1.3分析仪表需要与DCS进行数据通信时，应选用通用的通信接口，其通信协议、通信速率应相同。7.2取样与预处理装置7.2.1取样要求1 由取样点取出的试样应有代表性，当通过取样系统后不应引起组份和含量的变化。2 取样口应设置在维护人员易接近之处，并应兼顾到试
27、样的温度、压力和滞后时间;取样口不应设置在流体呈层流的低流速区及节流件下游的涡流区和死角。3 气体试样应避免液体混入，液体试样应避免夹带气体。当工艺管线管壁易附着赃物时，应将取样探头插入管线中心;当试洋中有固体颗粒时，应在取样处安装过滤器，并备有反吹接口。4 根据取样的工艺状况，取样系统应具备相应的减压稳流、冷凝液排放、超压放空、负压抽吸、故障报警或耐高温等功能。5 在取样过程中如出现凝结物时，应采取保温伴热措施，但应避免过热引起试样组成变化。6取样管路应尽量短，使滞后时间最小。样品输送系统的滞后时间不宜大于60s。取样管管径宜为DN6一DNl5.7 取样管材质宜采用不锈钢，当试样中含有可腐蚀
28、不锈钢的组份时，可采用聚乙烯、聚四氟乙烯等 其他合适的材质。 7.2.2 预处理装置，应符合下列要求:1预处理装置一般包括样品净化、汽化、稳压稳流、恒温等部分，应根据具体试样条件和分析仪表 的技术要求确定; 2预处理装置应靠近分析取样点设置，并由分析仪制造厂成套配置;3试样通过预处理装置后，应符合分析仪表检测器对试样的技术要求;4 经过预处理装置后的试样，其待测组份的浓度应不受影响。 7.2.3 样品的排放，应符合下列要求:1被测介质样品，宜集中排放;2 多种气体试样放空，应先接至集气管，然后排至火炬或适当高度空间;3有毒气体和除水以外的液体试样，在符合国家环保的有关标准要求时方可排放。7.3
29、液相混合物组份的分析仪表7.3.1水质分析仪表的选用，应符合下列规定:1蒸馏水、饮用水、纯水、工业用水、锅炉用水等，当其电导率为0.05一100Os/cm时，可选用工业电导率分析仪。2 测定经阳离子交换树脂处理后的锅炉用水中的钠离子浓度，当钠离子浓度为 2.3一2300g/l(PNa74)时，可选用钠离子自动分析仪，其测量精度为土0.2PNa。水的PH值应大于 10，水温应为20一40。发送器到转换器之间距离宜小于40m。3 测定经阴离子或阳离子交换树脂处理后的锅炉用水，硅酸根含量为0一100g /1，温度为154O，水中干扰离子浓度符合下列数值时，可选用硅酸根自动分析仪: Na+5OOg/l
30、，Ca+2OOg/l，Zn+2OOg/l Cu+2OOg/l,Fe+2OOg/l,Fe+2OOg/l Al+15Og/l4 在控制脱盐水中磷酸盐的加入量时，需测定水申磷酸根的含量。当磷酸根含量为02Omg/l,水温为15一45C，水中干扰离子浓度符合下列数值时，可选用磷酸根自动分析仪:Cl-15Omg/l,Cu+lmg/l，SiO3-5Omg/l，Fe+5mg/l6 水中溶解氧量分析，当锅炉用软水温度低于105，压力为01一05MPa，水中氧溶解量为0 2OOmg/1十，可选用电化学式溶解氧分析器;对原水或污水，温度为040C，压力为常压，水中氧溶解量为0一3Omg/1时，可选用溶解氧分析仪。
31、 7.3.2 氢离子浓度分析仪表的选用，应符合下列规定:1水槽、明渠、密封管道或设备内液体，其PH值在1一14之间，温度为560C(最高可达gOC)，且溶液内无对电极造成严重污染(油污或结垢等)的介质时，可选用工业酸度计。2 水槽、明渠等敞开容器，可选用沉入式发送器。若溶液对电极略有沾污时，应选用沉入清洗式发送器。3 密封管道内溶液压力低于1.OMPa时，可选用流通式发送器。当管道内溶液压力为常压，但对电极略有沾污时，应选用流通清洗式发送器。4 当液体中含有较多的污染介质，但不含氧化性介质时，宜选田锑电极酸度计。 7.3.9 粘度计的选用2 当被测溶液为油品或其他溶液，其粘度为02000Mpa S，温度低于 300，压力低于1.OMPa，粘度变化较大时，可选用超声波粘度计。 7.3.10液体比密度(或密度)分析仪的选用，应符合下列规定: 1当被测液体比密度的变化会引起
