SEIN0014.1流量测量仪表安装设计规定(炼油).doc

SEIN 0014.1-2002第 3 页 共 16 页目 次1 总则1.1 目的1.2 范围1.3 引用标准2 一般规定2.1 安装设计一般原则2.2 取源部件设计3 安装要求3.1 差压式流量计的安装3.2 转子流量计的安装3.3 涡轮流量计的安装3.4 靶式流量计的安装3.5 容积式流量计（椭圆齿轮、腰轮、刮板流量计）的安装3.6 均速管流量计的安装3.7 电磁流量计的安装3.8 涡街流量计的安装3.9 质量流量计的安装3.10 其它流量计的安装1 总则1.1 目的为统一和提高流量测量仪表的安装设计水平，特编制本标准。1.2 范围1.2.1 本标准规定了流量测量仪表安装设计的一般原则、取源部件设计，以及差压式流量计、转子流量计、涡轮流量计、靶式流量计、容积式流量计、均速管流量计、电磁流量计、涡街流量计和质量流量计等安装要求。1.2.2 本标准适用于新建及改（扩）建石油化工生产装置或单元的流量仪表安装设计。1.3 引用标准 使用本标准时，应使用下列标准最新版本。GB/T 2624 流量测量节流装置用孔板、喷嘴和文丘里管测量充满园管的流体流量SH 3019 石油化工仪表配管配线设计规范SH/T3104 石油化工仪表安装设计规范2 一般规定2.1 安装设计一般原则2.1.1 变送仪表应安装在地面、固定平台等易于接近的地方，以便于观察、操作、维护和检修，应该尽量少用可移动的直梯。需要时可将变送器就近安装在工艺管线上。2.1.2 仪表应安装在不受机械振动并远离强磁场、高温管线和设备的场所，同时应避免腐蚀介质的侵蚀。2.1.3 除质量流量计、容积式流量计外，在一次仪表（或一次元件）的上、下游必须有一定长度的直管段。容积式流量计等易受脏污介质影响的测量仪表，应在上游安装过滤器。2.1.4 各类流量计的安装有其特定的要求，安装设计时必须严格遵守。2.1.5 不得在最小直管段范围内安装测温套管，测温套管宜安装在一次仪表（或一次元件）的下游侧。2.1.6 位于流量测量元件前的工艺闸阀应全开，控制工艺过程流量的调节阀应位于测量元件的下游。2.2 取源部件设计2.2.1 安装在工艺管道上的流量计一次仪表（或一次元件），包括安装法兰、紧固螺栓、螺母和垫片选用的材质和公称压力等级，必须适应工艺操作条件（包括压力、温度、腐蚀性等），不得低于工艺管道选用的等级。2.2.2 流量计一次仪表（或一次元件）的位置必须符合工艺要求，并安装在充满流体的管道上。根据各种流量计的特点选择合适的检测地点。2.2.3 流量测量元件的材料一般选用 1Cr18Ni9Ti不锈钢；仪表外壳或取压法兰、导压管、管子配件及阀门等的材料可选用碳钢或不锈钢。3 安装要求3.1 差压式流量计的安装3.1.1 节流装置的安装要求3.1.1.1 节流装置应安装在被测介质完全充满的管道上。被测介质的流向应符合相应的标准。孔板法兰安装应与管道同心，法兰内径与工艺管道内径相同。3.1.1.2 节流装置的上、下游侧应有一定长度的直管段。上游侧的最小直管段与上游侧的局部阻力件形式和节流孔直径与管道内径的比值（d/D）有关。根据GB/T 2624-93，孔板、喷嘴和文丘里喷嘴所要求的上、下游侧最小直管段长度，见表3.1.1.2。3.1.1.3 除节流件上游的局部阻力为若干个90弯头外，若还有其它形式的阻力件，则除了按这节流件最近的第一个阻力件查表确定直管段，并且在第一个阻力件和第二个阻力件之间也应设一段直管段，其长度等于由第二个阻力件和表3.1.1.2中等于0.7所确定的数值的一半。SEIN 0014.1-2002第 4 页 共 16 页表3.1.1.2 孔板、喷嘴、文丘里喷嘴要求的上、下游侧最小直管段长度直径比节流件上游侧阻力件形式下游侧（包括表中所列的所有阻流件）一个90弯头或三通（流体仅从一个支管流出）同一平面上的两个或多个90弯头在不同平面上的两个或多个90弯头渐缩管（在1.5D到3D的长度内，由2D变为1D）渐扩管（在1D到2D长度内由0.5D到1D）球型阀全开全孔球阀或闸阀全开最小直管段0.2010（6）14（7）34（17）516（8）18（9）12（6）4（2）0.2510（6）14（7）34（17）516（8）18（9）12（6）4（2）0.3010（6）16（8）34（17）516（8）18（9）12（6）5（2.5）0.3512（6）16（8）36（18）516（8）18（9）12（6）5（2.5）0.4014（7）18（9）36（18）516（8）20（10）12（6）6（3）0.4514（7）18（9）38（19）517（9）20（10）12（6）6（3）0.5014（7）20（10）40（20）6（5）18（9）22（11）12（6）6（3）0.5516（8）22（11）44（22）8（5）20（10）24（12）14（7）6（3）0.6018（9）26（13）48（24）9（5）22（11）26（13）14（7）7（3.5）0.6522（11）32（16）54（27）11（6）25（13）28（14）16（8）7（3.5）0.7028（14）36（18）62（31）14（7）30（15）32（16）20（10）7（3.5）0.7536（18）42（21）70（35）22（11）38（19）36（18）24（12）8（4）0.8046（23）50（25）80（40）30（15）54（22）44（22）30（15）8（4）对于所有的直径比阻流件上游侧最小直管段具有直径比不小于0.5D的对称骤缩30（15）直径不大于0.03D的温度计套管和插孔5（3）直径在0.03D和0.13D之间的温度计套管和插孔20（10）SEIN 0014.1-2002第 17 页 共 16 页注： 直管段长度均以工艺管道直径D的倍数表示。它应从节流件上游端面量起。 表列数值为位于节流件上游或下游的各种阻流件与节流件之间所需的最小直管段长度。 不带括号的值为“零附加不确定度”的值。 采用括号内的值为“0.5 %附加不确定度”的值。 本表取自GB/T262493流量测量节流装置用孔板、喷嘴和文丘里管测量充满园管的流体流量。3.1.1.4 经典文丘里管所要求的上游侧最短直管段长度见表3.1.1.4，下游侧直管段，从喉部取压孔起计算，应为喉管直径的四倍。表3.1.1.4 经典文丘里管所要求上游侧最小直管段长度直径比最小直管段长度一个90短半径弯头在同一平面上两个或多个90弯头在不同平面上两个或多个90弯头在3.5D长度内由3 D变为1 D的渐缩管在1 D长度范围内由0.75 D变为1 D的渐扩管全开球阀或闸阀0.300.51.5（0.5）（0.5）0.51.5（0.5）1.5（0.5）0.350.51.5（0.5）（0.5）1.5（0.5）1.5（0.5）2.5（0.5）0.400.51.5（0.5）（0.5）2.5（0.5）1.5（0.5）2.5（1.5）0.451.0（0.5）1.5（0.5）（0.5）4.5（0.5）2.5（1.0）3.5（1.5）0.501.5（0.5）2.5（1.5）（8.5）5.5（0.5）2.5（1.5）3.5（1.5）0.552.5（0.5）2.5（1.5）（12.5）6.5（0.5）3.5（1.5）4.5（2.5）0.603（1.0）3.5（2.5）（17.5）8.5（0.5）3.5（1.5）4.5（2.5）0.654（1.5）4.5（2.5）（23.5）9.5（1.5）4.5（2.5）4.5（2.5）0.704（2.0）4.5（2.5）（27.5）10.5（2.5）5.5（3.5）5.5（3.5）0.754.5（3.0）4.5（3.5）（29.5）11.5（3.5）6.6（4.5）5.5（3.5）注： 最小直管段的长度均以工艺管道直径D的倍数表示。 上游侧直管段从上游取压口平面量起，管道粗糙度应不超过市场上可买到的光滑管子的粗糙度（约K/D10-3）。 不带括号的值为“零附加不确定度”，括号内的值为“0.5 %的附加不确定度”。 弯头的弯曲半径大于或等于管道直径。 本表取自GB/T 2624。 位于喉部取压口下游至少四倍喉部直径处的管件或其它阻流件不影响测量的不确定 度。3.1.1.5 节流装置以安装方便为原则，可以安装在水平管，也可安装在竖管，为便于安装维护，必要时应设平台，若安装在埋地管道时，应设置地井。3.1.1.6 水平安装的节流装置，取压孔位于管道截面上的方位应符合下列规定。取压孔方位如图3.1.1.6所示。3.1.1.7 测量气体时，对于湿气体，应在与垂直中心线成夹角为a 的范围内，a 应不大于45；对于干气体，应在与垂直中心线成夹角为a 的范围内，a 应不大于135。3.1.1.8 对含凝液或脏污的气体，为防止凝液或脏污进入导压管，并且使导压管中的凝液能自流回到测量管道，一般推荐取压孔位于管道的上半部。3.1.1.9 测量液体时，应在水平中心线以下与水平线成夹角为a 的范围内，以防止气体进入导压管或使导压管中的气泡能返回到测量管。a 应不大于45。3.1.1.10 测量蒸汽时，在水平中心线上或水平中心线以上成夹角45的范围内。3.1.1.11 测量含固体颗粒的液体时，在水平中心线上或水平中心线以上成夹角45的范围内。3.1.1.12 对于水平取压孔，要留有足够的排管间距，以便安装切断阀等配件。 液体中含有气体 湿气体 干气体 蒸汽 液体中含有固体颗粒图3.1.1.6 取压孔方位3.1.1.13 偏心孔板的取压孔方位应位于离切点90至180范围内。偏心孔板测量中，如被测液体中含有气体，偏心孔应与工艺管道内圆顶点相切，取压孔位于管道横截面的水平中心线上；如测量含凝液的气体或含固体颗粒的液体，偏心孔应与工艺管道内圆底点相切，取压孔位于管道顶部或水平中心线上。3.1.1.14 圆缺孔板其取压孔方位应按图3.1.1.14和表3.1.1.14选取。 m0.5或 h/Do0.5 m0.5或h/Do0.5图3.1.1.14 圆缺孔板取压孔方位图中：Do管道内径，mm；h圆缺高度，mm；m圆缺面积与管道内圆截面积之比；在横截面上取压孔中心线与垂直中心线的夹角。表3.1.1.14 圆缺孔板取压孔方位m0.20.20.40.40.5h/Do0.250.250.420.420.59060453.1.2 导压管路的安装设计要求3.1.2.1 导压管规格采用224/225、183/184、142/143，应符合SH 3019中表3.2.1或NPS1/2”Sch160/ NPS1/2”SchXXS的规定。3.1.2.2 导压管的连接可采用承插焊、对焊或卡套等方式连接，根部取源阀应采用承插焊焊接方式。3.1.2.3 导压管路的长度尽可能短，不宜超过15 m。3.1.2.4 导压管应垂直或倾斜敷设，其倾斜度应保持1101：15。倾斜方向应使得导压管中的气体或凝液能够返回工艺管道。3.1.2.5 根部取源阀宜采用承插焊闸阀、球阀或截止阀等。如果采用球阀，应采用轮式手柄机构。3.1.2.6 为排除导压管路中存在的污物或积液，一般都应设置排污阀，当管路内介质为液体时，在管路最高点应设置排气阀。3.1.2.7 排气阀应采用截止阀，排污阀宜采用截止阀或球阀等，并靠近仪表安装；但在下列场合一般不设放空阀和排污阀：a) 有毒介质；b) 强腐蚀性介质；c) 仪表设有放空和排污口时也可不设排气阀和排污阀。3.1.2.8 有毒、强腐蚀、易爆炸等介质，当需要排放时，应集中排放或设封闭排放系统。3.1.2.9 如果导压管中的液体在环境温度下可能产生凝固或冻结，一般要进行保温伴热。伴热蒸汽通常采用中压或低压蒸汽，供给的热源应该可靠，即使在装置开、停期间也不得中断。某些烃类气体在含有水蒸汽情况下会形成水化物，在低温下会冻结，因此，这些气体的流量测量也需伴热。3.1.2.10 如被测介质具有腐蚀性、高粘度或在环境温度下可能产生冷凝、凝固、结晶等，通常采用灌隔离液的办法。3.1.2.11 隔离液应不与被测介质互溶或发生反应，并在环境温度下不产生汽化或凝固。灌隔离液的阀门应安装在配管的低点以便于操作。3.1.2.12 隔离器及隔离器前的导压管、切断阀及管法兰等管配件的材质应与工艺管道材质相同，避免异种钢焊接。当材质与工艺管道不一致时，可通过法兰或其它方式过渡。隔离器后的导压管、管配件等一般采用碳钢材质，也可采用不锈钢材质。3.1.2.13 对易堵、腐蚀、粘稠介质和蒸汽宜设置隔离罐（冷凝罐）；对含有固体微粒的流化气相应采用反吹系统。3.1.2.14 测量腐蚀性、高粘度或含有固体颗粒的介质，为了防止导压管路的腐蚀或堵塞，可以采用冲洗的办法。3.1.2.15 用于冲洗的介质不应污染工艺介质或与工艺介质起反应，一般采用低凝固点的清洁油品，有时也可采用水。低压场合也可使用空气进行吹洗。3.1.2.16 冲洗介质必须保持低而稳定的流率和足够的压力，一般冲洗管路都应设置单向阀，以防工艺介质倒流。通常应设置单独的冲洗液系统。3.1.2.17 测量-29 以下的低温液体介质时，导压管道应符合以下要求：a) 根部取源阀宜采用具有延伸手柄的低温用不锈钢阀门，并有保冷隔离措施；b) 介质从设备或管道中引出后至仪表切断阀之间应有充分长的管段（使导压管内温度接近环境温度）并向上倾斜敷设，也可在根部取源阀后采用耐低温隔离液导压；c) 除有特殊要求者外，根部取源阀后的导压管不需进行保冷隔离；d) 低温部分的导压管道材质应为不锈钢，并采取焊接方式。3.1.2.18 测量350 以上的高温介质时，可采取以下引压措施：a) 从仪表取源部件开始，采用不锈钢导压管接耐高温取源阀，并设隔离罐。b) 测量气体介质时，用冷介质气体或对工艺无影响的其他冷气体反吹取压；c) 测量液体时，用冷介质液体或对工艺无影响的其他冷液体冲洗取压。3.1.2.19 导压管路敷设时应酌情设置支撑，以免对仪表或取源部件增加额外应力。3.1.2.20 导压管道宜固定于钢结构或平台上，在不可避免时，也可固定于不保温的设备和管道上；导压管道不可固定于仪表上。3.1.2.21 导压管路中的管配件数量应限制到最少的程度以减少泄漏。3.1.2.22 高压侧和低压侧的两个隔离（冷凝）器应在同一标高上，节流件安装在竖管时为保证正、负压导管内有相等的静液柱高度，负压导管应从低压取压口向上弯到高压取压口的高度。3.1.2.23 为使正、负导压管处于相同的环境温度下，两根导压管应该尽量靠近敷设，并在一起保温或与伴热管一起保温。3.1.3 差压仪表的安装要求3.1.3.1 测量蒸汽或液体流量时差压计应低于节流装置安装。测量液体流量时如差压计高于节流装置安装，应在仪表上方安装集气器或排气阀。测量气体流量时差压计应高于节流装置安装，否则应在仪表下方安装凝液器和排污阀。采用管路就近安装时仪表宜与取压口位于相同的水平高度。3.1.3.2 差压计安装位置作如下规定：a) 尽量靠近节流装置；b) 容易观察到仪表指示；c) 容易接近，便于维护；d) 不应妨碍通行，并尽可能考虑到不影响工艺设备检修；e) 不应支撑在工艺栏杆、楼板格栅等易于振动的构件上，应避开高温设备或可能有工艺介质逸出的场所。3.1.3.3 下列情况下需要安装仪表箱：a) 环境温度条件恶劣，不适应仪表工作温度要求；b) 需要伴热时；c) 周围环境有可能造成腐蚀。3.2 转子流量计的安装3.2.1 安装地点应有足够空间以便于观察与维修。玻璃转子流量计前后管道应固定而不使仪表本身受应力。3.2.2 必须安装在垂直管线上，流体的方向由下向上，流量计的入口在下部，出口在上部，倾斜度不大于3。3.2.3 应安装前后切断阀和旁路阀，其旁路阀口径应与主管道相同。在上游切断阀与仪表之间应安装放空阀，以便于仪表检修。3.2.4 在可能倒流的地方、或可能出现液锤的地方，应在下游切断阀后装一个止回阀。3.2.5 被测介质可能产生闪蒸时，只有下游切断阀可作节流用。3.2.6 在被测介质中若有固体杂质，宜在上游直管段前安装过滤器。过滤器前后应装压力表。3.3 涡轮流量计的安装3.3.1 涡轮流量计应水平安装，流体的方向应与壳体流向标记一致。3.3.2 需要精确计量的场合，涡轮流量计的上游直管段不应小于20D，否则应加装整流器；下游直管段不应小于5D。一般场合上游直管段10D，下游直管段5D。3.3.3 在连续操作的场合应安装旁路阀和切断阀。切断阀应安装在上、下游直管段以外。3.3.4 涡轮流量计上游宜安装过滤器，安装在切断阀之内。3.3.5 被测介质中若含有气体时，应在上游侧安装除气器。3.4 靶式流量计的安装3.4.1 靶式流量计可安装在水平或垂直管道上，如介质中含有固体悬浮物应安装在水平管道上。流量计应安装在平台和地面上易接近的地方。流量计的安装方向应注意流体方向对准靶面。在热管线上安装时，表头宜在热水平管线的侧面。3.4.2 上游侧直管段不应小于5D，下游侧不应小于3D。在上、下游直管段内工艺管径与流量计通径应一致。3.4.3 应安装旁路阀和前后切断阀，在上游切断阀与仪表之间应装放空阀，切断阀应安装在上、下游直管段以外。不宜与调节阀合用一个旁路。3.4.4 测量易凝、易结晶或含悬浮颗粒的介质时，如流量计备有冲洗管嘴应接上冲洗管线。3.5 容积式流量计（椭圆齿轮、腰轮、刮板流量计）的安装3.5.1 齿轮和腰轮流量计宜安装在水平管道上，计数器可旋转90或180安装便于读数。刮板流量计应安装在水平管道上。计数器的数字应处于垂直位置。3.5.2 管道介质流向应与流量表体上流向标记一致。3.5.3 上游侧应装过滤器，在过滤器前后应装压力表。当液体中含有气体时，上游侧过滤器前还应装除气器。3.5.4 在连续操作的场合，应安装旁路阀和前后切断阀，在上游切断阀与流量计之间应装放空阀。3.5.5 直径较小的齿轮、腰轮流量计也可垂直安装，在垂直管道上安装时，流量计应安装在付线上，旁路阀装在主管道上。见图3.5.5。1流量计；2过滤器；3隔断阀；4旁路阀图3.5.5 容积式流量计在垂直管道上的安装3.5.6 直径大于或等于150 mm的流量计和过滤器的本体应加支撑，仪表前后的管线应固定好，使仪表本身不受应力。3.6 均速管流量计的安装3.6.1 均速管流量计应安装在被测介质完全充满的管道上。3.6.2 均速管流量计宜安装于水平管道上；当测量气体、蒸汽时，也可安装于垂直管道上。3.6.3 均速管流量计的导压管及设计可参考差压流量计的有关部分。3.6.4 测量精度要求为1 %时，均速管流量计上、下游侧直管段长度应符合表3.6.4的要求。测量精度要求为3%时，至少应有上游侧3D、下游侧2D的直管段长度。3.6.5 均速管流量计不可用于测量两相流及工作温度低于饱和温度的蒸汽流量。表3.6.4 均速管流量计上下游侧要求的最小直管段管道安装方案上游直管段长度下游直管段长度阻力件型式阻力件在同一平面阻力件不在同一平面最小直管段上游一个90弯头，下游一个90弯头793上游具有同一平面内连续两个90弯头，下游一个90弯头9143上游具有不同平面内连续两个90弯头，下游一个90弯头-244上游缩径，下游扩径（工艺管径大于仪表口径）8-3上游扩径，下游缩径（工艺管径小于仪表口径）8-3上游装有调节阀24-4注：最小直管段的长度为表中数值乘以工艺管道直径D。3.7 电磁流量计的安装3.7.1 电磁流量计应安装于被测介质完全充满的管道上；对非满管流量的测量，应使安装流量计处的部分管道低于其它部分管道，使局部管道完全充满被测介质，如图3.7.1所示。3.7.2 一般计量场合，上游直管段长度不应小于3D，下游直管段长度不小于2D；需要精确计量的场合，上游直管段长度不应小于10D，下游直管段长度不小于3D（插入式不小于5D）。h13D图3.7.1 非满管道流量测量3.7.3 插入式电磁流量计在水平或倾斜管道上安装时，探头应安装于管道横截平面中心线上下45的范围内，如图3.7.3所示。图3.7.3 电磁流量计探头在水平管道上的安装方位3.7.4 插入式电磁流量计探头中心线应与管道中心线相垂直。3.7.5 为了达到最佳测量效果，传感器底板和外壳必须与被测液体有相同的电势，电磁流量计的接地及电势平衡，对不同的应用方式采用不同的方法实现，具体应根据制造厂提供的元件和使用说明进行。参考SH/T 3104-2000中5.1.7中第6条。3.7.6 对具有阴极保护的管道系统，必须按照制造厂的要求进行安装设计。参考SH/T 3104-2000中5.1.7中第5条。3.8 涡街流量计的安装3.8.1 测量液体时涡街流量计应安装于被测介质完全充满的管道上。3.8.2 涡街流量计在水平管道上安装时，应符合以下规定：a) 测量低温流体时，变送器应位于管道上方或侧面；b) 被测介质温度较高时，变送器应位于管道侧面，或采用分