24240仪表供气设计规定标准HG T 20510-2000.pdf

中华人民共和国行业标准 仪 表 供 气 设 计 规 定 d e s ig n c o d e f o r i n s t r u m e n t a i r s u p p l y s y s t e m hg/ t 2 0 5 1 0一2 0 0 0 主编单位 : 中 国华 泰 工程 公 司 批准部门: 国家石油和化学工业局 实施 日 期: - 00一年六月一 日 1总则 1 . 0 . 1 本规定适用于化工装置测量和控制仪表的 供气设计。 1 . 0 . 2 仪表供气系统的负荷包括指示仪、 记录 仪、 分析仪、 信号转换 器、 气路电 磁阀、 继动器、 变送器、 电 气阀门定位器、 执行器等气动仪表和吹气液位 计、 吹 气法测量用气、 正压防 爆通风用气、 仪表 修理车间气动 仪表 调试检修用气、 仪表吹 扫用气等。 1 . 0 . 3 仪表用气源一般采用洁净、 干燥的 压缩空气。需要时， 可采用氮气作为临时 性 的备用气源。 1 . 0 . 4 在执行本规定时. 尚应符合国 家现行的有关标准的 规定。 1 9 5 2 气源质it要求 2 . 0 . 1 供气系统气源操作 ( 在线) 压力下的露点， 应比 工作环境或历史上当地年( 季) 极端最低温度至少低1 0 9 0 。 露点换算见图2 . 0 . 1 , 5 5 5 0 4 5 4 0 3 5 3 0 2 5 2 0 1 5 1 0 5 0 一 5 一 1 0 一 1 5 一 2 0 一 2 5 一 3 0 一 3 5 一40 一45 一50 一 5 5 一60 一65 一70 梦长璐卜只田举辍 7 0一6 0一5 0一4 0一3 0一2 0一 1 001 02 03 0 大气压下露点 图2 . 0 . 1 尽 点换算图 2 . 0 . 2 仪表气源吸 人口 位置的选择， 应 避免吸 人易燃、 易爆、 有毒及腐蚀性气体( 或蒸 汽) 。工业粉尘和大气灰尘也应避免吸人。 1 9 6 2 . 0 . 3 用于仪表供气的气源， 必须进行净化处理。 经净化装置， 在过滤器出口 处， 要求 仪 表 空气 含 尘粒 径 不 大于3 ra.m 。 含尘 量 应 小 于1 m g / m o 2 . 0 . 4 在仪表气源装置设计中， 宜选用 无油润滑式空压机。气源装置送出的仪表空气 中， 其油份含量应小于 1 0 m g / m ( 8 p p m ( w ) ) 以下。 2 . 0 . 5 当 选用油润滑式空压机或 者直接使用工艺压缩空气气源做仪表气源时， 必须 配高效除油器， 将压缩空气中的油份含量控制在规定值以 下， 并配以 相应的过滤、 干 燥 装置和备用储罐。 1 9 7 3 气源装置 3 . 1 气源装置容a 3 . 1 . 1 气源装置设计容量即 产气量， 应满足1 . 0 . 2 所阐明的用气仪表负荷的 需要。 对 于 工艺 管道和 设备的吹扫、 充压、 置 换用气为非仪表用气负荷， 不应由此供气。 3 . 1 . 2 仪表总 耗气量大小， 决 定气源 装置设计容量。仪表总耗气量计算， 宜采用汇总 方式计算。 也可以 采用多种简便的方 法， 估算仪表耗气总量， 即: 1 按控制阀 数汇总， 每台 控制阀 耗气量为1 一 2 n m / h ; 2 控制室用气动仪表每台 耗气量0 . 5 一 1 n m / h ; 3 现场每台 气动仪表耗气量为 1 . o n m / h ; 4 正压通风防爆柜每小时换气次数大于 6次。 3 . 1 . 3 在计算耗气量时， 本规定所指为标准状态( 1 0 1 . 3 3 k p a , 0 cc ) ， 但仪表说明书中 多 数为操作状态( 供气压力 1 4 0 0a , 2 0 c ) ， 此时必须加以 换算: q . =1 . 5 4 q . 式中q % 标准状态下的耗气量, n m / h ; q . 操作状态下的耗气量， m / h , 仪表气源装置容量按式( 3 . 1 . 3 ) 计算: q . 二 q j 2 + ( 0 . 1 一 0 . 3 ) ( 3 . 1 . 3 ) 式中q . 气源装置设计计算容量， n m / h ; q 各 类 仪表 耗 气总 和， n m / h ; 0 . 1 一 0 . 3 供气管网系统泄漏系 数。 1 9 8 3 . 2 气源装且送出压力 3 . 2 . 1 根据设计中气动仪表的 选型要求， 可供选用的气源装置极限 压力范围 分以下 两档; 5 0 0 一 8 0 0 k p a ( g ) 3 0 0 一 5 0 0 k p a ( g ) 压力上限 值为气源 装置正常操作条件下的 送出压力。规定的 压力下限值为气源装 置送出的最低压力， 若低于此规定值时， 应有声光报警并尽快处理。 3 . 3 安全供气 3 . 3 . 1 备用机组供气是安全供气的主要措施。当工作机 组一旦发生故障或退出 工作 时， 备用机组应即刻启动投人工作。 3 . 3 . 2 对大型装置或可靠性要求高的 供气系统， 除了备用机组作为安全供气外， 还可 设立 第二气源。 第二气源 可以是自 动， 也可以 是半自 动投人工作。 当第二气源投人工作 后， 应有声光报警信号显示。 如果第二气源为氮气源， 其泄漏点或排放点处不得有氮气积聚。 3 . 4 储气罐容积的确定 3 . 4 . 1 式中 气源装置中应设有足够容量的 储气罐， 其 容积按 式( 3 . 4 . 1 ) 计算: v= q . t p o / ( p : 一 p 2 ) ( 3 . 4 . 1 ) v储罐容积， m 3 ; q 一气源 装置 供 气 设 计 容 量， n m 3 / m in ; p , 正常操作压力， k p a ( a ) ; p 2 最低送出压力， k p a ( a ) ; p a 大气压力， 通常p o 二 1 0 1 . 3 3 , k p a ( a ) ; t 保持时间， 分钟 m i n , 1 9 9 3 . 4 . 2 保持时间t ， 应根据生产规模、 工艺流程复杂程度及安全联锁自 动保护系统的 设计水平来确定。如果有特殊要求， 应由 工艺专业提出 具体保持时间 t 值; 如果无特殊 要求， 可以在5 - 2 0 分 钟内 取值。 2 0 0 4 现场仪表供气方式 4 . 1 单 线供气方式 4 . 1 . 1 对分散布置或者耗气量波动较大的 供气点宜采用单线供气方式供气，如图 4 . 1 . 1 所示。 为了 不影响相邻负荷用气， 对耗气 量波 动大的 用气点， 尽可能 在气源总管 上取源 。 图4 . 1 . 1 单线式供气配 管系 统圈 图中件号: 1 气源阀; 2 过滤器; 3 -减压阀; 4 现场气动仪表。 4 . 2 支干式供 气 4 . 2 . 1 对多台仪表或仪表布置密集的场合， 宜采用支干方式供气， 由 支干引至空气分 配器或供 气点。 如图4 . 2 . 1 所示。 2 0 1 圈4 . 2 . 1 支千 式供气系 统圈 4 . 3 环形供气 4 . 3 . 1 当供气管网对多套装置的仪表供气时， 可将供气管网首尾相接， 形成环形配 管， 如图4 . 3 . 1 所示。 至 a区至 b区 气源装置 图4 . 3 . 1 环形 供气配管系统图 2 0 2 5 控制室供气 5 . 1 供气方式 5 . 1 . 1 控制室的总气源应并联安装至少两组或两组以上的空气过滤器及减压阀。当 采 用两组时， 每组容量均按总容量选取; 采用三组时， 每组容量均按总 容量的1 / 2 容量 选 取。见图5 . 1 . 1 定值器设定减压装置配管图。 图5 . 1 . 1 定值器设定减压装里配管图 图 中件号: 1 压力 控制器; 2 大 功率安全阀; 3 气动定值器; 4 大功率减压阀; 5 大功率空气过滤器; 6 一 一压力表。 5 . 1 . 2 控制室内 应设有供气系统的监视与报警仪表。 通常有气源总管压力指 示和压 力低限报警。 5 . 1 . 3 如果设有第二备用气源， 应设有第二气源的 压力指示与压力低限 报警。 第二气 源 投人运行时， 应有声光信号显示。 5 . 1 . 4 过滤减压装置引出侧， 应安装压力控制器和安全排放阀。对供气压力为 0 . 1 4 m p a ( g ) 的供 气系统， 其起跳值为0 . 1 6 一 0 . 2 m p a ( g ) o 2 0 3 5 . 2 供气总管规格 5 . 2 . 1 供气总 管分整体和组合两种结构形式。如 果总管很长， 应采用组合式安装较为 方便。 总管直径一般为4 0 一 5 0 m m 。 材质有不锈钢和黄铜两种。 总管水平安装时， 其坡度 应大于3 / 1 0 0 0 ; 并在下游侧最低点装设排污阀。 5 . 3 气源阀的配置 5 . 3 . 1 在每个供气支路上， 应设置仪表气源阀。 5 . 3 . 2气源阀的设置应有 1 0 % 一 2 0 %的备用数量。 5 . 4 盘后配管 5 . 4 . 1 盘后的供气配管， 宜用0 6 x 1 紫铜管或尼龙单管。 2 0 4 6 供气系统管路 6 . 1 管路敷设 6 . 1 . 1 供气管路宜架空敷设， 而不宜在地面或地下敷设。 在管路敷设时， 应避开高温、 放射性辐射、 腐蚀、 强烈震动及工艺管路或 设备 物料排放口 等 不安全环境。若难以避开 时， 应采取相应措施确保人身和设备安全。并符合 仪表配管配线设计规定( h g / 1 2 0 5 1 2 ) 的 要求。 6 . 1 . 2 供气总管和干管的敷设， 应由管 道专业根据自 控专业提出的 仪表供气条件进 行 设计和敷设。 采用气源分配器时的气源配管， 应由管道专业根据自 控专业条件要求， 敷设至空气分配器。 6 . 2 管路上取气 6 . 2 . 1 当供气系统需要在供气总管或干管引出气源时， 其取源部位应设在水平管道 的 上方， 并根据工程设计具体情况， 可在取源部位接管处安装气源截止阀。 对干 管上是 否要设总阀， 由工程设计根据配管具体情况决定。 6 . 3 排污 6 . 3 . 1 在供气系 统配管设计时， 必须考虑排污， 通常是在某个区 域的 最低点污物易积 聚的地方装设排污阀。 6 . 4取气点的备用数 6 . 4 . 1 在 供气系统设计时， 供气总管、 干管或 气源分配器上， 应留 有大约 1 0 %一 2 0 % 的备用供气点。 2 0 5 6 . 5 管路末端处理 6 . 5 . 1 在供气总管或干 管末端， 宜用盲板或丝堵封住， 不宜将管路末端焊死。 6 . 接表端配管 6 . 6 . 1 在 接表端配管处， 必须配备空气过滤器减压阀 做净化和稳压处理。 6 . 6 . 2 在供气点布置集中的 场合，可采用大功率空气过滤器减压阀 进行净化稳压处 理， 设一组备用， 并联运行。 大功率空气过滤器减压阀的选型， 按 5 . 1 . 1 容量要求选用。 6 . 7 气源阀 6 . 7 . 1 单独供气过滤减压时， 气源阀应安装在空气过滤器减压阀的上游侧， 并尽量靠 近仪表端。 6 . 7 . 2 当 采用集中过滤减压时，气源阀应安装在空气过滤器减压阀的 下游侧每个支 路的配管上， 而后再接用气仪表。 6 . 8 供气系统连接 6 . 8 . 1 供气系 统采用镀锌钢管时， 宜采 用镀锌螺纹连接管件， 不宜采用焊接连接。 6 . 8 . 2 供气系统 采用不锈钢管时， 宜采用法兰或 对焊式连接阀门、承 插焊连接管件， 不宜采用螺纹连接。 2 0 6 7 配管材质与管径选择 7 . 1 材 质选择 7 . 1 . 1 供气系统的总管和干 管配管， 宜 选用镀锌钢管。 7 . 1 . 2 空气过滤器减压阀 下游侧配管宜选用不锈钢管或紫铜管， 管 径选择应根据仪 表选型确定， 如 (d i o x 1 , (d 8 x 1 或(d 6 x 1 . 7 . 2 管径规格选择 7 . 2 . 1 空气过滤器减压阀上游供气系统配管管径， 最小宜为 1 / 2 “ 0 1 / 4 “ 管径可用于 短 距离供气， 如空气分配器和空气过滤器减压阀 下游侧。 7 . 2 . 2 供气系统配管管径选取范围 可按表7 . 2 . 2 确定。 特殊供气点( 例如用气量较大 的 活塞式切断球阀等) 的 供气点数， 应由 设计另行确定。 表7 . 2 . 2供气系统配管管径选取范围表 管径 1 / 2 “ 3 / 4 “l 尸 1 1/ 2 ” 2 “ 2 v 2 “ 3 “ dn1 5dn 2 0dn 2 5dn4 0d n5 0dn6 5dn8 0 供气点数 1-5 6 1 51 6一 2 52 6-6 06 1 1 5 01 5 1 -2 5 02 5 1 -5 0 0 2 0 7 本 规 定 用 词 说 明 本规定条文中 要求执行严格程度不同的用词， 说明如下: 1 表示很严格， 非这样做不可的用词 正面词采用“ 必须” ， 反面词采用“ 严禁” 。 2 表示严格， 在正常情况均应这样做的 用词 正面 词采用“ 应” ， 反面词采用“ 不应” 或“ 不得” 。 3表示允许稍有选择， 在条件许可时首先应这样做的用词 正面词采用“ 宜” ， 反面词采用“ 不宜” 。 表示有选择， 在一定条件下可以这样做的， 采用“ 可” 。 2 08 仪表供气设计规定 h g/ t 2 0 5 1 0一2 0 0 0 条文说明 1 总则 本规定用名词术语: 气 源 用气体( 通常为空气) 来驱动 仪表 或部件 运行的能源。 供气 是气源或供气装置的通称， 是仪表或系统的能源。 供气系统 仪表供气配管网络。 耗 气量 仪表工程设计中， 常 用耗气量这一术语， 含义包括“ 最大耗气量” 、 “ 平均 耗气量” 、 “ 稳态耗气量” 、 “ 暂态耗气量” 。 本规定是以 稳态耗气量作为仪表耗气量的 计算 依据。常 见的 仪表产品说明书中， 最大空气耗量即 是本规定所指的 仪表 稳态耗气量。 稳 态耗气量在稳态时， 仪表在稳定工作时所消耗的空气最大流 量。 通常 是用每 小时标准 立方米或每小时 标准升表示。 即m / h 标准) 或l / h 标准) 。 送出压力 气源装置在工艺流程图上末级过滤器出口 管线( 如有减压阀， 则为减 压阀 后) 上的压力， 为气源装置送出 压力。 最低供气压力 是指仪表或气动 装置维持正常工作时， 气源装置必须满足的 送 出压力的下限值。 2 0 9 2 气源质量要求 本 章 中， 气 源 质 量 所要 求 的 露 点、 灰 尘 粒 径 及 油 含 量 采用 国 家 标准g b / t 4 8 3 0 一 1 9 8 4 的规定。 2 . 0 . 1 以 露点限制气源中湿含量是工程 设计中最普遍而适用的方法。 仪表气源中只 允许少量水蒸汽存在， 如果这些水蒸汽一旦低温冷凝 ( 即 结露) ， 会使管路和 仪表生 锈， 降低仪表工作可靠性， 严重时， 还会危及控制系 统。 因此， 仪表气源中的 湿含量的 控制应 以不结露为原则。 本规定参考 i e c 规范和原化工部供气 设计规定， 采用带压露点( 在线) 表示法。 一些 气源装 置制造厂常用常压露点 作为 装置 干燥能 力的 技术指标， 应按图2 . 0 . 1 “ 露点换算 图” 进行换 算。 结露温度极限要求， 应根据 供气系统工 作环境 极端最低温度而定。 本规定把露点极 限值定为比 环境温度低 1 0 9 0 ， 也就是说，净化后的干气露点应比环境温度下限值低 1 0 9 c 。 为实施本规定要求， 必须对气体进行干燥处理， 气体的 干燥方法很多， 常 用的有化 学法、 机械法和吸附法等， 目 前多采用吸 附干燥法。 2 . 0 . 3 含尘粒径采 用国 家标准 不大于3 n , m ， 含尘量小于1 m g / m , o 2 . 0 . 4 油含量控制在8 p p m ( w ) 以下， 也符合i e c 规范。 2 . 0 . 5 油份在仪表气源中的 存在对仪表的 正常 运行影响是很严重的。仪表气源中的 油份主要来自压缩机的润滑油， 所以， 要减少气源中的油份含量， 最好选用无油润滑空 压机。 但无油润滑压缩机也不是 绝对不 带油的， 所以， 采用高效除油装置也非常 必要。 由 于气动仪表使用量越来越少， 而用气主要集中于气动执行机构。 对于一些不大的 工 艺 装 置， 为 了 与 工 艺用 压 缩 空 气的 压 缩 机 组选 型 一致， 便于 维 护和 管 理， 节 省 建 设 投 资， 也可以 选用目 前国内外较先进的有油润滑空 压机组。 但是， 要求仪表气源应单独构 成系统， 并增加保证仪表用气质量要求的高 效除油、 除尘和干燥装置， 还要求按照3 . 4 . 1 条设置独立的储气罐。 2 1 0 3 气源装置容量 3 . 1 . 2 本条中 提到的根据经验采用的多种简便的 仪表耗气量估算方法，通过许多现 场实 践均是可行的， 设计中可酌情选用。 3 . 1 . 3 式( 3 . 1 . 3 ) 是按汇总法计算仪表气源装置容量的 计算公 式。 其中引人了 两个修 正系数。 系 数 2 是对仪表工作状态的 修正。 因为， 要确定仪表稳态耗气量和暂态耗气量 之间的真实 关系是很难的， 当 仪表工作状态不稳定时， 仪表 耗气量 要增 加， 故取系数2 作为瞬时耗 气量的 修正。 另一个修正系数是对管路系统泄漏量的 修正， 由 于供气管网 配 管方法、 泄漏点多少均不同， 一般资料介绍为 1 0 %一 3 0 %， 但最少不小于 1 0 %， 故此系 数 为0 . 1 一 0 . 3 ， 具体数值由 设计酌情选定。 3 . 3 安全供气 备用气源的作 用是当 工作气源失压时， 不致使送出 压力突然下降， 维持气源在短时 间内 不致中 断， 仪表仍能正常工作， 留有足 够时间对气源 故障造 成的生 产事故进行处理 和 维 修， 确 保工艺生产过程的安全。 气源 备用方