仪表配管规范.doc

THIS DOCUMENT CONTAINS JDEC CORPORATION CONFIDENTIAL INFORMATION OF A PROPRIETARY NATURE. THIS INFORMATION MUST NOT BE COPIED OR DISCLOSED IN WHOLE OR IN PART TO OUTSIDE IN PARTIES NOR USED FOR OTHER THAN THE PURPOSE FOR WHICH PROVIDED WITHOUT PERMISSION OF MANAGEMENT.本文件所述及资料及文件皆为京鼎工程建设有限公司 (京鼎) 版权所有，未征得京鼎同意不得将其中全部或部分翻印或转授予第三者。前 言实现石油化工装置的生产过程自动化，在设计过程中不仅要有合理的控制方案和正确的测量方法，而且还需要根据工艺数据正确选择自动化仪表。装在工艺管线上的仪表或仪表元件应便于观察、测量和维修。本书分为八章，介绍了仪表的类型及分类，着重阐述了配管设计原则。希望籍此能给大家以帮助，同仁使用后，若发现有不足之处，希望大家提出意见或提供资料，以作为下次进版之参考，完善本设计文件，方便同仁工作使用。目 录页 数第一章 仪表概述 3第一节 简述 3第二节 名词解释 3第二章 流量测量仪表 7第一节简介 7第二节流量仪表的配管 7第三章压力仪表 19第一节压力仪表的简介 19第二节压力仪表的配管原则 21第四章温度测量仪表 25第一节温度仪表的简介 25第二节温度计配管原则 26第五章物位测量仪表 28第一节物位测量仪表的简介 28第二节物位测量仪表的配管 28第六章泄压装置的配管 34第一节泄压系统简介 34第二节安全阀的配管 34第三节 爆破片的安装 40第七章调节阀的配管 47第一节调节阀的分类 47第二节 调节阀的布置及配管 47第八章 取样系统 60第一节取样系统的工艺流程 60第二节取样系统的管线设计 71第一章 仪表概述第一节 简述仪表指能用来感察（SENSING）、测量（MEASURING）、传送（TRANSMITTING）及控制（CONTROLLING）的装置（DEVICE）；通过仪表的指示以控制操作系统的品质提高功效。1.1 仪表分类:1.1.1 按照能源形式可分为: 电动仪表; 气动仪表; 液动仪表(很少见)。1.1.2 按照信号类型可分为: 模拟式; 数字式。1.1.3 按测量参数，仪表可分为: 流量测量仪表; 压力测量仪表; 温度测量仪表;5 物位测量仪表。1.1.4 按仪表在测量与控制系统中的作用进行划分,一般可分为检测仪表、显示仪表、调节(控制)仪表和执行器四大类。第二节 名词解释2.1 基本变量：2.1.1 流量（FLOW）： 一般用F表示。2.1.2 压力（PRESSURE）： 一般用P表示。2.1.3 温度（TEMPERATURE）：一般用T表示。2.1.4 液面（LEVEL）： 一般用L表示。2.2 用来控制和警告上述变量的仪表有：2.2.1 指示器（INDICATOR）： 一般用I表示。2.2.2 控制器（CONTROLLER）：一般用C表示。2.2.3 记录器（RECORDER）： 一般用R表示。2.2.4 报警器（ALARMER）： 一般用A表示。2.3 仪表在管线及仪表控制流程图(PI&D)上的表示符号；如图1.2.1所示。图1.2.1 2.4 缩写字母所代表的意义：FI 流量指示器 （FLOW INDICATOR）；FIC 流量指示控制器 （FLOW INDICATOR CONTROLLER）；FR 流量记录器 （FLOW RECORDER）；FRC 流量记录控制器 （FLOW RECORDER CONTROLLER）；FRCA 流量记录控制报警器 （FLOW RECORDER CONTROLLER WITH ALARMER）；FRA 流量记录报警器 （FLOW RECORDER WITH ALARMER）；FE 流量元件 （FLOW ELEMENT）；TI 温度指示器 （TEMPERATURE INDICATOR）；TIC 温度指示控制器 （TEMPERATURE INDICATOR CONTROLLER）；TR 温度记录器 （TEMPERATURE RECORDER）；TRC 温度记录控制器 （TEMPERATURE RECORDER CONTROLLER）；TRCA 温度记录控制报警器 （TEMPERATURE RECORDER CONTROLLER WITH ALARMER）；TA 温度报警器 （TEMPERATURE ALARMER）；TW 热电偶（温度计）套管 （THERMO-WELL）；TE 温度元件 （TEMPERATURE ELEMENT）；LI 液位指示器 （LEVEL INDICATOR）；LIC 液位指示控制器 （LEVEL INDICATOR CONTROLLER）；LICA 液位指示控制报警器 （LEVEL INDICATOR CONTROLLER WITH ALARMER）；LC 液位控制器 （LEVEL CONTROLLER）；LR 液位记录器 （LEVEL RECORDER）；LA 液位报警器 （LEVEL ALARMER）；LG 液位计 (LEVEL GAGE);LS 液位开关 (LEVEL SWITCH);H 高液位 (HIGH LEVEL);L 低液位 (LOW LEVEL);AR 报警记录器 (ALARMER RECORDER);HC 手动控制器 (HAND CONTROLLER);HIC 手动指示控制器 (HAND INDICATING CONTROLLER);PI 压力指示器 (PRESSURE INDICATOR);PS 压力开关 (PRESSURE SWITCH);PIC 压力指示控制器 (PRESSURE INDICATING CONTROLLER);PIA 压力指示报警器 (PRESSURE INDICATOR WITH ALARMER);PR 压力记录器 (PRESSURE RECORDER);PDI 差压指示器 (DIFFERENTIAL PRESSURE INDICATOR);PHRC PH记录控制器 （PH RECORDING CONTROLLER）；PICA 压力指示控制报警器 (PRESSURE INDICATING CONTROLLER WITH ALARMER);PC 压力控制器 (PRESSURE CONTROLLER);PRC 压力记录控制器 (PRESSURE RECORDING CONTROLLER);PG 压力表 (PRESSURE GAGE)。第二章 流量测量仪表第一节 简介 1.1 流量测量可分流体的流量测量与固体流量测量两大类。1.1.1通常称流量测量仪表指的是流体的流量测量,按其作用原理又可分为: 面积式流量计（VARIABLE AREA FLOW METER）：是利用流体流动的节流原理为基础的一种流量测量仪表。如浮子流量计。平衡流体的作用力是用改变流通面积的方法来实现的，因此叫面积式流量计。主要包括转子流量计等。 差压式（D/P FLOW METER）：也是基于流体流动的节流原理，利用流体流经节流装置时产生的压力差与其流量有关而实现流量测量的。主要包括孔板差压流量计。 流速式（VELOCITY OF FLOW）：是以流体的动压原理为基础的测量仪表。如靶式流量计中流体的动压力与流速有关，而涡流流量计中当流体流动时,由于流体的冲击作用使涡轮发生旋转，而转数与流体的体积流量呈近似线形的关系。主要包括靶式流量计、涡轮流量计等。 容积式（VOLUMETRIC）：如腰轮流量计，当被测液体流经计量腔时,在进出口形成差压，腰轮在此差压推动下旋转，腰轮每转一周便送出四个“月牙形”空腔体积的液体。腰轮的转数与被测液体的流量呈正比。主要包括腰轮流量计、计量泵、转盘式流量计等。1.1.2 固体测量仪表用于块状、粒状、粉末类固体测量,其中有: 称重式; 冲量式; 电子皮带式。第二节 流量仪表的配管2.1 流量仪表的配管原则: 2.1.1 流量仪表应布置在检修方便的地方，距离地面楼面和操作平台比较近的地方。2.1.2 孔板流量计文丘利流量计应安装在水平管线上.2.1.3 涡轮流量计应安装在无振动的水平管线上,也可以安装在由下向上流的垂直管线上.其上游侧直管段长度为15-40倍（管线直径）,下游为5倍（管线直径）长.如果流量计本身不带过滤器时,应在其上游安装管线过滤器.2.1.4椭圆齿轮流量计和腰轮流量计,宜安装在水平管线上,容易观察和检修的地方(能就地读数)。流量计没有直管段要求。需要时在上游安装管线过滤器。若安装在垂直管线上时,介质流向应自下而上，在流量计上游应安装止回阀。2.1.5 电磁流量计(变送器)可安装在水平或垂直管线上,并应符合以下规定: 当变送器安装在垂直管线上时，介质流向应自下而上； 流量计上游直管段长度应大于5倍工艺管线直径;2.2 面积式流量计（转子流量计）的配管转子流量计必需安装在垂直、无震动的管线上，且流体的流向应自由下而上;为了保证测量精度，安装时其流量计上游应留有5DN直管段，但不小于300mm；如图2.2.1所示。图2.2.12.3 差压式流量计（孔板差压流量计）的配管2.3.1 孔板流量计包括:同心孔板、偏心孔板、文丘利管等。2.3.2 孔板的取压方式大致有以下四种。 角接取压法； 1法兰取压法； 理论取压法； 径距取压法。2.3.3 孔板差压流量计的配管要求: 一般当工艺管线管径小于等于14时，用法兰取压；当工艺管线管径大于14时，用径距取压法；如图2.2.2所示。图2.2.2 孔板差压流量计(ORIFICE PLATE)配置选择；如表2.2.1所示。 孔板差压流量计牛角（ORIFICE TAPS）方向的选择; 如表2.2.2所示 孔板差压流量计前后直管长度;可由图2.2.3及表2.2.3查出。图2.2.3表2.2.3 D。 = -Di 最小直管长度: L=（AJ）X DABCEFGHJ 0.5710710111721250.5571081213182228 0.6811914151925310.65812101617212734 0.71013141920233139 a) 表中 D=公称直径X25.4mm、Di:管子内径、D。:孔板直径。b) 当值无法按公式正确获得时, 按=0.7倍公式值决定各项距离。c) 孔板法兰(ORIFICE FLANGE)的最小磅级（RATING）为300磅。 如果要改变(图2.2.3中)上下游的最小直管长度;需事先得到自控专业同意。 当孔板安装在并排管线上时,需为孔板及其引线的安装留下足够的位置;如图2.2.4为水平排列、图2.2.5为垂直排列所示。图2.2.4图2.2.52.4 流速式流量计（靶式流量计、涡轮流量计）的配管2.4.1 靶式流量计可分为: 气动远传靶式流量变送器; 电动靶式流量变送器。2.4.2 靶式流量计的一般配管要求: 靶式流量计可以水平或垂直安装于管线中，当测量介质中含有固体悬浮物时，靶式流量计需要水平安装。靶式流量计安装在垂直管线上时，一般流体方向应由下而上，对于充满液体的管线也可由上而下。 为了提高测量精度，入口端前直管段不应少于5D，出口端后的直管段不应少于3D; 靶式流量计应设旁路，以便于调整、校对仪表的零位及维修;见图2.2.6。 图2.2.6 应注意靶式流量计的安装方向，流体应对准靶面流动，亦即靶式较长的一端为流体的入口端，安装时要注意靶的中心应与管线的轴线同心。 如果该管线有调节阀，为了节省管子和阀门，可放在同一管线上，但安装时必须保证进出口直管段的要求。 当靶式流量计与调节阀共用一个旁路时，在流量计出口应装一压力表，以备在调节阀切换时监视流量用;当调节阀的压差较大时（即阀前后两个压力系统），靶式流量计与调节阀最好不合用一个旁路，以避免当调节阀切换时由于不能指示流量而出事故。2.4.3靶式流量计与调节阀的配管要求: DN1540的靶式流量计一般安装在水平管线上，如图2.2.7所示，其安装尺寸可参照表2.2.4确定。 靶式流量计的安装尺寸 表2.2.4工艺管线DN 安装尺寸 靶径 (mm) (d) ABLH1H2H3H4H0151530010012002008004001000120020203001501200250900400110014002525300150120025010004001150140040404002001500300140040015001800图2.2.7 DN15300靶式流量计安装在垂直管线上时，如图2.2.8、图2.2.9所示，其安装尺寸可参照表2.2.5确定。图2.2.8图2.2.9靶式流量计的安装尺寸 表2.2.5工艺管线(DN) 安装尺寸靶径 (mm) (d)H3H2H1H0AA1BL151540050090090040040010010002020400500900100040050010010002525400550950105040050015010004025.404006001100125050065020014005040.504006501150125050065025014008050804007001400155070085030018001006510040090017001850800950500200015080150500125024502650120014507502500200100200500150030003300150018001000320025015025050017503650410019002350125039003002003005002000425047002250270015004200 对于DN150的靶式流量计，其H0、H1较高，若平面位置允许宜安装在水平管线上。2.4.4 涡轮流量计应安装在无震动的水平管线上，也可以安装在流体由下而上的垂直管线上。为了保证测量精度，安装流量计时上游应留有15D40D, 下游应留有5D。如果流量计本身不带过滤器,应在其上游安装管线过滤器。2.5 容积式流量计（腰轮流量计）的配管2.5.1腰轮流量计的组成:腰轮流量计由过滤器、分气器、流量计组成。2.5.2腰轮流量计的配管 过滤器、分气器和流量计串联安装，三者共用一个旁路阀。腰轮流量计应尽量安装在调节阀前，以防止因压力降造成汽化影响测量精度。 为满足流量计校验，每个流量计需加两个检验阀。 对于DN20DN50的腰轮流量计一般安装在垂直管线上，如图2.2.10(a)所示；对于DN50DN100的腰轮流量计安装在水平管线上，其旁通阀应设在腰轮流量计的正下方，如图2.2.10(b)所示；对于DN125DN300的腰轮流量计应安装在水平管线上，并需设置支架或基础;如图2.2.11所示。图2.2.10图2.2.11 DN20DN50的腰轮流量计校验阀应为工艺管线大小一样的带快速接头的闸阀；DN50DN100的校验阀为DN50的带管牙接口的闸阀；DN125DN300的校验阀为DN100的带管牙接口的闸阀。第三章 压力仪表 第一节 压力仪表的简介1.1 压力仪表按其作用原理分为:1.1.1 液柱式;1.1.2 弹簧式;1.1.3 压力传感式;1.1.4 活塞式。1.2 压力仪表的功能与用途1.2.1 压力指示器(PRESSURE INDICATOR) ;如图3.1.1所示。图3.1.11.2.2 压力开关（PRESSURE SWITCH）和压力警报器（PRESSURE ALAEM）;如图3.1.2所示。图3.1.21.2.3 压力控制器( PRESSURE CONTROLLER) ;如图3.1.3所示。图3.1.31.2.4 压力指示控制器(PRESSURE INDICATING CONTROLLER) ;如图3.1.4所示。图3.1.41.2.5压力记录器(PRESSURE RECORDER) ;如图3.1.5所示。图3.1.51.2.6 压力记录控制器(PRESSURE RECORDING CONTROLLER) ;如图3.1.6所示。图3.1.61.2.7 差压式记录控制器(PRESSURE DIFFERENTIAL RECORDING CONTROLLER) ;如图3.1.7所示。图3.1.7第二节 压力仪表的配管原则2.1 压力仪表的配管2.1.1为了准确的测得静压, 压力表的取压点应选择在直管段上,并设切断阀;如图3.2.1所示。图3.2.12.1.2 在水平或倾斜的工艺管线上安装时，其方向配置应依流体性质选择,如图3.2.2所示; 图中代表第一优先,代表第二优先,代表第三优先。图3.2.22.1.3测量带粉料固体颗粒物等混浊介质的压力时，在立管上取源部件应倾斜向上安装;在水平的工艺管线上宜顺流束成锐角安装。2.1.4 在垂直管线上,其可安装在管线的圆周任意部位.2.1.5 现场指示压力表的设置位置,如能自由选时,安装高度最好为1300mm1800mm,当安装高度大于2200mm时,应设置平台或直梯,以便维护一次阀。2.1.6 工艺设备上的测压点开口应在气相段。对立式设备（例如分馏塔）顶部压力，可沿塔顶出口管在其较低处取压。不一定在设备上开口，以便于维护检修。2.1.7泵出口处的压力表应装在阀前并朝向操作侧面,当开启出口阀门时能看见所指示的压力。2.1.8 取压点的位置要注意工艺管线分叉、阀前、阀后，严格按工艺流程要求。2.1.9 同一处测压点，压力表和压力变送器可合用一个取压口。2.1.10 压力表的安装朝向和位置应方便观察和检修。2.1.11对于从振动大的设备接出的取源部件,或从由于流程本身可能引起振动的主管接出的取源部件,应设计适当的支撑。2.2 压力表应装在温度计的上游。且与其它取源部件应保持合适距离;如图3.2.3所示。图3.2.32.3对STEAM LINE或HOT CONDENSABLE VAPOR LINE为避免高温(150F以上)而损坏PRESSURE INSTRUMENT需配置SYPHON PIPE（PIGTAIL）;如图3.2.4所示。图3.2.42.4 对于具有毒性或易燃性流体的PROCESS LINE常在ROOT VALVE和PRESSURE INSTRUMENT之间配置DIAPHGRAM以避免危险;如图3.2.5所示。图3.2.52.5 压力取源部件之前应尽可能保持5D长;如图3.2.6所示。图3.2.6第四章 温度测量仪表第一节 温度仪表的简介1.1 温度仪表(TEMPERATURE GAGE)(TG)按其测量方式可分为:1.1.1 接触式;1.1.2 非接触式。1.2 温度测量仪表的应用1.2.1 温度指示器(TEMPERATURE INDICATOR) 可分为: TEMPERATURE INDICATOR (DIAL THERMOMETER)(LOCAL MOUNTED) ;如图4.1.1所示。图4.1.1 TEMPERATURE INDICATOR(REMOTE MOUNTED);如图4.1.2所示。图4.1.21.2.2 温度记录器(TR):用以记录管系中的流体温度;如图4.1.3所示。图4.1.31.2.3 温度控制器(TC):用以控制另一管线中的流体流量,以调节管系温度。1.2.4 THERMOWELL(TW):WELL深入于PIPE内,以供安装温度仪表。一般THERMOWELL的长度有:4-1/2, 6,8,12等,应随管径大小选用适当长度。1.2.5 上述温度仪器可搭配使用,以便节省管线或设备的接出口。第二节 温度计的配管原则温度