SEIN0022仪表供气系统设计规定电子教案

B次

1总则

1.1目的

1.2范围

2供气质餐要求

2.1露点

2.2含尘

2.3含油量

2.4污染物

3气源压力

3.1仪表输入端气源压力

3.2气源总管压力

4供气容量

4.1仪表耗气量汇总计算方法

4.2仪表耗气量估算方法

4.3特殊仪表耗气量的计算

5供气系统设计

5.1供气系统要求

5.2储气罐

5.3除尘脱水器设置的原则

5.4供气管的配置方式

5.5仪表供气方式

5.6供气管径的选择

6供气系统管路设计

6.1供气管路敷设要求

6.2气源的连接与阀门的设置

6.3供气管路材质的选择

附录A空气露点换算图

1总则

1.1目的

为石油化工企业自动化仪表供气系统的可靠性、先进性和设计的统一性，特制定

本标准。

1.2范围

1.2.1本标准规定了仪表用气源质量、气源压力、供气容量、供气方式及供气系统管

路设计等内容。

1.2.2本标准适用于新建、改建和扩建石油化工工厂生产装置或单元自动控制仪表的

气源供气系统。

2供气质■要求

2.1露点

仪表供气中要求气源不能含有水分，为保证供气系统可靠工作，气源必须除湿。

空气中含水量的多少由露点高低来表示。净化后的干气露点，应比当地极端最低环境

温度低10°C。露点换算图见附录A。

2.2含尘

粉尘是以两个方面影响仪表工作的：一是含量多少，二是粒度大小。含量限制范

围应小于5mg/m3,粉尘颗粒径限制范围应小于3jim。

2.3含油量

仪表气源中的油分主要来自压缩机的润滑油，气源中含油量不得大于10mg/m3

（8X10-6重量比）。

2.4污染物

在设计气源装置时，应正确选择吸风口位置，避免吸入易燃易爆有毒及腐蚀性气

体或蒸汽。如果存在污染物，则应采取措施，或远离气源装置取气，或通过吸收等方

法予以消除。

3气源压力

3.1仪表输入端气源压力

3.1.1仪表输入端的气源压力应满足仪表供气压力的要求。

3.1.2常用气动仪表类供气压力范围分为：

a）气动仪表（包括气动变送器、电/气转换器等）：140kPa；

b）定位器（配薄膜执行器）：140kPa〜350kPa；

c）定位器（配活塞执行器）：350kPa〜700kPa。

3.2气源总管压力

全厂压缩空气站净化装置出口处的总管气源压力范围为600kPa〜800kPa,进

各界区的压力宜达到600kPa。

4供气容量

仪表供气负荷由两部分组成，凡是构成测量及控制回路的气动仪表和气动控制装

置用气为主要负荷类（如气动变送器、调节器、定位器、调节阀、气缸阀、电磁阀等

以及吹气法测量料位、液位、压力、充气法防爆、防腐等），仪表维护吹洗、校验及安

全防护用气为一般负荷类。

4.1仪表耗气量汇总计算方法

4.1.1仪表气源装置设计容量取决于仪表总耗量的大小。仪表总耗量的计算，宜采用

汇总方式。

4.1.2通常仪表的耗气量为操作状态下（140kPa,20°C）的稳态数据，计算耗气

量时，应按式（4.1.2）於算为标准状态（101.33kPa（A）,20℃）。

Qs=1.54Qo（4.1.2）

式中：

3

Qs一一标准状态下的稳态耗气量，m/h;

Qo——操作状态下的稳态耗气量（标准状态），m3/ho

4.1.3仪表气源装置设计容量按式（4.1.3）计算。

Qd=（K1+K2）EQs（4.1.3）

式中：

Qd——源装置设计容量（标准状态），m3/h；

EQs——各类仪表稳态耗气量总和（标准状态），m3/h；

K——供气管网系统泄漏参数，通常取0.1〜0.3；

K2一一考虑瞬时耗气量的修正系数，通常取2。

4.2仪表耗气量估算方法

在采用汇总方式估算仪表总耗量有困难时，可根据现场经验直接估算仪表气源装

置设计容量：

a）每台气动调节阀（电气转换器、气动定位器）的耗气量（标准状态）按

1rrP/h〜2m3/h计算；

b）每台现场安装的其它气动仪表的耗气量（标准状态）按约1m3/h计算；

c）每台控制室内安装的气动仪表的耗气量（标准状态）按0.5m3/h〜1m3/h

计算；

d）正压通风防爆仪表柜按每小时换气次数大于6次考虑。

4.3特殊仪表耗气■的计算

4.3.1根据每台仪表的最大耗气量指标计算，如单动滑阀、双动滑阀、大口径蝶阀、

在线质量分析仪表等。

4.3.2与检测控制系统仪表的长期延续工作有关的耗气量（标准状态）按点数计算，

如催化裂化装置中测量催化剂流态化床层压力、差压等的反吹用气量（标准状态），密

相每点按4.5m3/h,稀相每点按2m3/h计算。

气动程序控制系统、吹气式检测仪表、微正压防爆吹气等的用气量，也应按其实

际耗气量逐点计算。

5供气系统设计

5.1供气系统要求

5.1.1气源装置供给全厂（可分若干界区）若干工艺装置的仪表用气，宜采用环行供

气。这部分管线由工艺专业负责设计。

5.1.2本分配系统是指经由专用的净化压缩空气管网，进入装置或单元后的仪表供气

系统。此供气系统要求有一定储备能力，有净化减压措施，并要求尽可能减少压力损

失及泄漏量。供给仪表的气源应是压力恒定，质量合格的净化空气。

5.2储气罐

5.2.1设置原则

设置储气罐的主要目的是在气源装置发生事故而停止供气时，依靠储罐储备的空

气作紧急供气使用，其设置原则如下：

a）凡供给30个回路以上的气动仪表的供气系统应设置仪表供气专用的储气罐。

b）装置中有较重要的以气源为动力的自控设备或自动保护联锁系统时，应设置

储气罐。

c）输送空气管网总管线长度超过200m时，应设置储气罐。

d）以电动单元为主体仪表的小装置或单元，可不设储气罐，但大、中型装置用

气量大或回路数多时，应设置储气罐。

5.2.2容量

储气罐的容量一般由工艺专业选定，应根据装置自控部分的耗气量，储气罐允许

的最低空气压力及备用时间进行计算，一般储气罐允许最低空气压力为0.45MPa〜

0.3MPa,保持时间为约15min〜20min,特殊要求除外。储气罐进口要有单向止逆

阀。

储气罐的容量可按式（5.2.2）计算：

V=OxtxF）Q（5.2.2）

py-p2

式中：

V--储气罐容量，m3；

Q---空气煲际消耗量（标准状态），m3/min；

Po----大气压（绝对压力），kPa；

Pi一一正常操作压力（绝对压力），kPa,通常取值0.7MPa；

P2——最低送出压力（绝对压力），kPa,通常取值0.55MPa：

t----保持时间①，min。

注：①保持时间指生产装置紧急停车时，需要仪表保持正常工作的时间。

5.3除尘脱水器设置的原则

凡设储气罐的装置或单元，同时设除尘脱水器，对于供气质量有特殊要求的装置

或单元，即使没有储气罐也应设除尘脱水器，一般均设置两台可以互相切换的除尘脱

水器。

5.4供气管路配置方式

供气主管布管形式一般选用放射形。供气支管从供气主管上取气，主管上的每个

取气端设有切断阀，见图5.4-1。对供气压力的稳定性有较高要求时，供包主管的布管

形式可选用环形。供气支管可从环形的供气主管任一处取气，环形主管在总管上两处

取气，并分别在取气端各设一个切断阀，形成环形。见图5.4-2。

以’?（1总的1）

7,

图5.4-1放射形供气系统配管示例

图5.4-2环形供气系统配管示例

5.5仪表供气方式

5.5.1控制室外供气

5.5.1.1控制室外供气方式分为分散供气和集中供气两种：

a）分散供气方式，在各仪表的气源支管上设有单独的切断阀、过滤器减压阀,

当气源压力减至0.14MPa时进入仪表。一般室外供气采用这种方式。

2

1

1一一气源主管；2一一气源切断阀；3一一气源球阀

4——空气过滤器减压阀；5——用气仪表

图5.5.1.1-1分散供气方式

b）集中供气方式采用多个供气点，由两组或两组以上大功率空气过滤器减压阀

组成的集中过滤器减压装置供气，其中至少一组大功率空气过滤器减压阀备用。当采

用两组空气过滤器减压阀时，每组容量均按仪表总耗气量选取；当采用三组空气过滤

器减压阀时，每组容量均按仪表总耗气量的1/2选取。如图5.5.1.1-2所示。

，｛焰仪表用

1——压力表；2——气动定值器；3一一大功率安全阀;

4一一大功率空气过滤器；5一一大功率减压阀；6一一压力开关

图5.5.1.1-2集中供气方式

5.5.1.2室外供气，也可以分散和集中两种方式混合使用。

5.5.2控制室内供气方式

5.5.2.1控制室内供气方式一般采用集中供气的方式，当供气点不到20点时，可采

用分散供气的方式。

5.5.2.2当室内供气点等于和大于50点时，选用最大输出流量（标准状态）为

100m3/h,接管为1"的大功率过滤器、减压阀的供气系统。当室内供气点小于

50点时，选用最大输出流量（标准状态）为40m3/h,接管为3/4”的供气系统。

5.6供气管径的选择

5.6.1供气系统配管管径的选择见表5.6.1o

表5.6.1供气系统配管尺寸选择表

DN15DN20DN25DN40DN50DN65DN80

管径

1/2”3/4〃1〃11/2"2〃21/2〃37

供气点数1〜45〜1516〜2526〜6061〜150151〜250251〜500

注：按供气压力0.4MPa,每点耗气量2m3/h为基准，选用合适的流速而得上表的供气点

数。

5.6.2采用集中供气时，供气主管育杼一般为40mm〜50mme

5.6.3仪表盘后的供气配管，可采用小6X1的紫铜管或聚乙烯单管。

5.6.4空气过滤器减压阀上游侧供气系统配管，在气源球阀前最小管径宜采用DN15o

气源球阀以后及空气过滤器减压阀下游侧等短距离配管宜采用66X1、

巾8X1或610X1紫铜管。

6供气系统管路设计

6.1供气管路敷设要求

6.1.1供气管路宜架空敷设，不宜在地面或地下敷设。供气管路应避开高温、易受机

械损伤、腐蚀、强烈振动及工艺管路或设备物料排放口等不安全环境。

6.1.2供气管路应避免U形配管，在管网干线的最低点应设排污阀。排污阀宜采用球

阀或截止阀。

6.1.3当采用集中供气时，如供气主管水平安装，应有1/1000〜1/200的坡度，并

在下游侧最低点装设排污阀。

6.1.4供气系统管路采用镀锌管时，应采用螺纹连接，不得采用焊接连接。

6.2气源的连接与阀门的设置

6.2.1从供气管路上取气的部位应设在水平管道的上方。在总管或主管上取气的接管

处应安装气源切断阀。气源切断阀宜采用球阀或截止阀。

6.2.2在供气总管、主管上，应留有10%〜20%备用供气点，至少1点，并安装切

断阀。

6.2.3当采用集中供气时，集中过滤器减压装置的引入侧及引出侧应安装就地压力指