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石化行業現場儀表安裝規定

石化行業現場儀表安裝規定

石油化工中儀表具有監測,預警及指示等功能,安裝不當不僅會影響整個工程的正常執行,嚴重時會發生化工事故,威脅化工人生命安全。本文帶大家熟悉一下石化行業儀表安裝規範,為大家提供一個安裝參考。

一般規定

1

現場儀表的安裝位置應滿足以下要求:

1、易於接近、觀察及操作,必要時設定專用的操作平臺和梯子。

2、避開高溫、強烈振動的場所。

3、避開靜電干擾和電磁干擾,當無法避開時,應採取適當的抗靜電干擾、電磁干擾的措施。

4、具有適應現場環境的防護措施。

5、非防水儀表設在室外時,應安裝於儀表保護箱內。

6、非防爆儀表用於爆炸危險場所時,應安裝於正壓式儀表櫃內或採取其它防爆措施,並符合有關防爆規範要求。

2

儀表與工藝過程的連線應滿足以下要求:

1、工藝管道上或裝置上的儀表連線頭 (管嘴) 、法蘭及儀表引壓管道的材質和壓力等級不應低於工藝管道或裝置上連線件的材質和壓力等級。

2、除設計另有規定外,儀表測量用介質引壓管道的連線法蘭最低公稱壓力,應符合下列規定:

a)A級管道法蘭的公稱壓力,不宜低於5。 0MPa;

b)B、C 級管道法蘭的公稱壓力,不宜低於2。0MPa;

3、設計壓力不大於0。  6M Pa的蒸汽、空氣和水管道,其法蘭的公稱壓力,不宜低於1。  OM Pae

4、除設計另有規定外,法蘭密封用墊片應符合下列規定:

a)一般公稱壓力低於5。  OM Pa的法蘭可採用石棉橡膠板墊片或聚四氟乙烯包覆墊片;

b)劇毒,可燃介質或溫度高、溫差大、受機械振動或壓力脈動的管道宜採用纏繞式墊片,並符合表1的使用條件:

表1  纏繞式墊片使用條件

c)高溫、高壓管道宜採用金屬環墊,其材質應滿足介質防腐要求及法蘭硬度要求。

5、法蘭緊韌體材料選用應符合表2的規定。

表2 常用緊韌體材料

注: ①斜線上方為螺柱或螺檢材料,斜線下方為螺母材杆;

②軟質墊片係指予緊比壓y≤31MPa, 墊片係數M≤2的墊片。具有更高Y和M的墊片均屬非軟質墊片。

6、儀表連線頭 (管嘴) 的長度應根據工藝管道或裝置的隔熱層厚度確定。螺紋或法蘭式儀表連線頭 (管嘴) 的規格見表3。

表3 儀表連線頭 (管嘴) 規格

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7、儀表連線頭 (管嘴) 的位置應便於切斷閥或測量元件安裝和檢修,必要時應設定專用的操作平臺或梯子。

3

靜壓式測量儀表引壓管道應滿足以下要求:

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1、導壓管宜採用Ф14x2, Ф18x3的不鏽鋼管道或碳鋼管道,也可採用其他管道。

2、導壓管的連線可採用承插焊方式、對焊方式或卡套方式連線,也可採用其他連線方式: 根部取源閥應採用焊接方式。

3、根部取源閥宜採用閘閥、截止閥或球閥,也可採用其他閥門。

4、放空閥和排汙閥宜採用截止閥、閘閥或球閥,並靠近儀表; 在下列場合不設放空閥和排汙閥:

a)儀表設有放空和排汙口;

b)蒸汽或有毒介質;

c)強腐蝕性介質。

5、危險性介質應集中排放。

6、對易堵、腐蝕、粘稠介質和蒸汽宜設定隔離罐 (冷凝罐) 。

7、流量測量元件的高壓側和低壓側的兩個隔離 (冷凝) 罐應在相同的標高上。

8、測量-29℃以下的低溫液體介質時,導壓管道應符合以下要求:

a)根部取源閥宜採用具有延伸手柄的低溫用不鏽鋼閥門,並有保冷隔離措施:

b)介質從裝置或管道中引出後至儀表前的閥門之間應有足夠長度的汽化段 (使導壓管內溫度接近環境溫度) 並向上傾斜敷設,也可在根部取源閥後採用耐低溫隔離液導壓;

c)除有特殊要求者外,根部取源閥後的導壓管不需進行保冷隔離;

d)低溫部分的導壓管道材質應為不鏽鋼。 並採取焊接方式。

9、測量350℃以上的高溫介質時,可採取以下引壓措施:

a)測量氣體介質時,用冷介質氣體或對工藝無影響的其他冷氣體反吹取壓;

b)測量液體時,用冷介質液體或對工藝無影響的其他冷液體反衝取壓:

c)從儀表連線頭 (管嘴) 開始,採用不鏽鋼導壓管經足夠長度的散熱段後接取源閥。

10、導壓管道的配管應有1:10的坡度,測量液體時向上傾斜,測量氣體時向下傾斜: 需要時應設定高點放空閥和低點排汙閥。

11、導壓管道宜固定於鋼結構或平臺上,在不可避免時,也可固定於不保溫的裝置和管道上。

溫度測量儀表

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1

法蘭連線要求

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溫度計安裝一般採用法蘭連線或螺紋連線。對下列情況應採用法蘭連線:

1、管道和裝置中介質工作壓力大於5。0MPa;

2、管道和裝置中介質工作溫度大於370℃;

3、測量結焦、顆粒、粉狀或膠粘介質;

4、合金或襯裡的管道和裝置;

5、測量苯酚、苛性鹼、無機酸或其它腐蝕介質;

6、測量有毒介質;

7、加熱爐。

2

溫度測量元件安裝應符合以下規定:

1、測量點應設在能靈敏、準確地反映介質溫度的位置,不應位於介質不流動的死角處。

2、在直管段上安裝時,可垂直或傾餘協5- 插入管道內,在彎頭處或傾餘林5‘ 安裝時,應與介質逆向。

3、溫度計的感溫體應全部伸入管道內。

溫度計的插入深度 ( (L) 按下式計算:

L =  L1+ δ+ U

式中:L1——儀表連線頭長度 (mm ) :

δ——管壁厚度 (mm ) ;

U——浸沒長度 (mm ) 。

測量液體時:UL= LS + 40mm

測量氣體時:UG= LS + 25mm

式中:UL——液體的浸沒長度 (mm );

UG——氣體的浸沒長度 (m m );

LS——溫度計敏感段的長度 (mm )。

注: 熱屯偶的敏感段長度約為22mm,熱電阻和雙金屬溫度計約為40mm,壓力式溫度計的歌感段長度為溫包長度。

4、對於直徑較小的管道,溫度計可在彎頭處安裝,或擴大管徑後安裝。對熱電偶、熱電阻和雙金屬溫度計,管道直徑應擴大為80m m或100mm;壓力式溫度計的擴管管徑根據計算後的浸沒長度決定;擴大管徑部分的長度為250~300mm。

5、測爐膛溫度的熱電偶保護管末端超過爐管的長度應為50~100mm;水平安裝的熱電偶插入爐內的懸臂長度不宜超過600mm;安裝在回彎頭箱內的熱電偶的接線盒應在回彎頭箱的隔熱層外面。

6、爐管測溫用表面熱電偶的安裝應符合以下要求:

a)熱電偶與爐膛之間應採用法蘭或螺紋連線;

b)熱電偶的長度應充分考慮爐管的受熱膨脹因素;

c)熱電偶的刀刃狀端部應緊密焊接固定於爐管上,刀刃長度不少於 50mm , 靠近刀刃處應用適當的金屬卡子將熱電偶焊接固定於爐管上。

7、裝置上熱電偶或熱電阻的安裝要求:

a)不同標高的熱電偶或熱電阻宜按同一方位安裝;

b)裝置本體上的熱電偶或熱電阻宜水平安裝,亦可45“安裝,但不應與裝置內構件碰撞或插入流體死角處:

c)熱電偶或熱電阻插入裝置內的長度不得小於150mm ;

d)分餾塔頂溫度的測溫點宜位於氣相流出線上; 其他部位的熱電偶或熱電阻,應位於液相,或根據工藝要求確定其安裝位置。

8、耐磨熱電偶保護管末端露出設各上外套管的長度應為100~150mm。

9、儲罐上溫度計的插入深度不宜小於500mm ,安裝位置應高於罐內加熱盤管600mm 。在浮頂罐上安裝的溫度計不應妨礙浮頂移動。

3

溫度測量元件安裝於下列場合時,應外加溫度計套管:

1、流動的可燃介質;

2、壓力較高的非可燃流體:

3、壓力較高的儲罐;

4、高速流動的非可燃流體:

5、大口徑管道。

4

溫度計套管的使用應符合下列規定:

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1、套管的工作壓力不應超過相應工作溫度下套管的允許最大工作壓力。

2、套管的工作流速不應超過套管在相應的工作溫度下可承受的最大流速。

壓力測量儀表

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1

儀表連線頭 (管嘴) 的位置應按下列要求確定:

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1、儀表連線頭 (管嘴) 應設在流束穩定的直管段上,不宜設在管道彎曲或流束呈旋渦狀處。

2、在水平或傾斜管道上,儀表連線頭 (管嘴) 不應設在管道底部。

3、塔和容器上的儀表連線頭 (管嘴) 宜設在氣相段。

2

壓力測量儀表的安裝要求如下:

1、壓力錶應靠近儀表連線頭 (管嘴) 安裝。如壓力錶安裝位置離儀表連線頭 (管嘴) 較遠,除取源閥外還應在壓力錶處再加一個切斷閥,並加以支撐。

2、如介質溫度高於600C ,應在壓力錶和切斷閥之間加冷凝圈(SIPHON ) 。

3、測量脈衝壓力時應安裝阻尼器。

4、測量高粘度、腐蝕性或凝固點高於環境溫度的介質,應採取隔離、伴熱或反吹等措施。

5、測量含有粉塵、固體顆粒的氣體壓力時、宜採用反吹或隔離等措施。

6、壓力變送器宜裝在儀表連線頭 (管嘴) 的下方,但在下列情況時宜裝在儀表連線頭 (管嘴) 的上方:

a)測量壓力較低的溼氣體或可凝性氣體時;

b)測量真空時;

c)採用反吹氣法測量含固體顆粒的氣體壓力時。

7、測量溼氣體或可凝氣體壓力,而壓力變送器只能裝在儀表連線頭 (管嘴) 的下方時,應採取措施消除引壓管內凝液對測量的影響。

8、測量脈衝、腐蝕、泥漿、易凍介質壓力的壓力儀表引壓管道應有排放閥。

9、測量高壓的壓力儀表引壓管道應有洩壓排放閥。

流量測量儀表

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1

差壓流量測量節流裝置的安裝應符合以下規定:

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1、節流裝置應安裝在被測介質完全充滿的管道上。

2、節流裝置的上、下游側應有一定長度的直管段。上游側的最小直管段與上游側的區域性阻力件形式和節流孔直徑與管道內徑的比值 (f l = d/D ) 有關。

a)孔板、噴嘴和文丘裡噴嘴所要求的上、下游側最短直管段長度見表4。

表4 孔板、噴嘴和文丘裡噴嘴所要求最短直管段長度

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注: ①表列數位為位於節流件上游或下游的各種阻流件與節流件之間所雷的最短直管段長度。

②不帶括號的位為 “零附加不確定度。 的位。

③採用括號內的位為 “0。5%附加不確定度”的位。

④直管段長度均以工藝管道直徑D的倍數表示。 它應從節流件上游端面量起。

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圖1 取壓孔方位

b)經典文丘裡管所要求的上游側最短直管段長度見表6;下游側直管段,從喉部取壓孔處起計算,應為喉管直徑的4倍。

表5 經典文丘管要求上游側最小直管段

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注: ①最短直管段的長度均以工藝管道直徑D的倍數表示。

②上游側立管段從上游取壓口平面童起。管道粗材度應不超過市場上可買到的光滑管於的粗較度(約K/D< 10-3 )。

③不帶括號的值為”零附加不確定度“,括號內的值為“0。5%的附加不確定度”。

④彎頭的彎曲半徑等於或大於管道直徑。

⑤位於喉部取壓口下游至少4倍喉部直徑處的管件或其它阻流件不影響測量的不確定度。

3、如在水平或傾斜管道上安裝節流裝置,取壓孔位於管道橫截面上的方位應符合下列規定:

a)測量氣體時,對於溼氣體,應在與垂直中心線夾角為α範圍內; 對於幹氣體,應在水平中心線上半部及水平中心線下方α角範圍內,α小於45° ;

b)測量蒸汽時,在水平中心線上;

c)測量液體時,在水平中心線上下α角範圍內,當液體中含有固體顆粒時,在水平中心線上方;液體中含有氣體時,在水平中心線的下方,α小於45°。

4、節流裝置宜安裝在水平管道上,亦可裝在垂直管道上 (偏心或圓缺孔板除外) ,應考慮便於安裝維護,必要時應設定操作平臺。安裝在埋地管道時,應設定地井。

5、偏心銳孔板必須安裝在水平管道上。如被測液體中含有氣體,銳孔應與工藝管道內圓頂點相切,取壓孔位於管道橫截面的水平中心線上;如測量含凝液的氣體或含固體顆粒的液體,銳孔應與工藝管道內圓底點相切,取壓孔位於管道頂部或水平中心線上。

2

均速管流量計的安裝應符合以下規定

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注:本條適用於均速管類(例ITABAR,  VBRABAR, ANUBA等)流量計、比託管流量計及其變形產品如V形比託管(V - cone )流量計和比託式文丘裡管的安裝。

表6 均速管流量計上下游側要求最小直管段

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1、均速管流量計應安裝在被測介質完全充滿的管道上。

2、均速管流量計宜安裝於水平管道上: 當測量氣體、蒸汽時。 也可安裝於垂直管道上。

3、均速管流量計在工藝管道上截面上的插入方位應滿足下列要求:

a)在水平管道上安裝、鍘量氣體時,應在水平線以上且與水平線夾角30°~150°的範圍內;

b)在水平管道上安裝、測量液體和蒸汽時,應在水平線以下且與水平線夾角-50° ~-130°的範圍內;

c)在垂直管道上安裝時,可在與管道中心線垂直的平面內的任意位置;

d)均速管流量計測壓孔開孔中心線與管道中心線的偏差應小於3°;均速管杆中心線與管線垂直度偏差應小於5°,與管道中心線的偏差應小於3°。

4、測量精度要求為±1%時,均速管流量計上、下游側直管段長度應符合表6的要求。測量精度要求為±3%時,至少應有上游側3D 、下游側2D 的直管段長度。

5、均速管流量計不可用於測量兩相流及工作溫度低於飽和溫度的蒸汽流量測量。

3

轉子流量計的安裝要求如下:

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1、轉子流量計必須垂直安裝,介質的流向必須由下向上。

2、宜安裝旁路閥和前後切斷閥。

4

靶式流量計的安裝要求如下:

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1、靶式流量計可安裝在水平或垂宜管道上,如介質中含固體懸浮物,應安裝在水平管道上。

2、宜安裝旁路閥和前後隔斷閥。

3、上游側直管段不應小於5D ,下游側不應小於3D。

4、測量易凝、易結晶或含懸浮顆粒的介質時,如流量計備有沖洗管嘴,應接上衝洗管線。

5

渦輪流量計的安裝要求如下:

石化行業現場儀表安裝規定

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1、渦輪流量計宜安裝在水平管道上。

2、需要精確計量的場合,上游側直管段(包括整流器)不應小於20D,下游側為5D。一般場合上游側直管段可為10D,下游側為5D。

3、在連續操作的場合,應安裝旁路閥和前後切斷閥。

4、上游側宜裝過濾器,如被測液體中含有氣體,則上游側還應裝除氣器。過濾器、除氣器應位於直管段之前。

6

齒輪和腰輪流量計的安裝要求如下:

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齒輪流量計

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腰輪流量計

1、齒輪和腰輪流量計可安裝在水平或垂直 (直徑較小時) 管道上,安裝在垂直管道上時,齒輪軸或轉子 (腰輪) 應處於水平位置。

2、在連續操作的場合,流量計應安裝旁路閥和前後切斷閥。

3、上游側應裝過濾器。當液體中含有氣體時,上游側還應裝除氣器。

4、如在垂直管道上,應按圖2安裝。

石化行業現場儀表安裝規定

圖2 齒輪和腰輪流量計在垂直管道上的安裝

1—流童計;2一過濾器;3—切斷閥;4一旁路閥。

5、直徑大於或等於150mm的流量計和過濾器應加支撐。

7

電磁流量計的安裝要求如下:

石化行業現場儀表安裝規定

1、電磁流量計應安裝於被測介質完全充滿的管道上。

2、一般計量場合,上游直管段長度不應小於3D ,下游直管段長度不小於2D ; 需要精確計量的場合,上游直管段長度不應小於10D ,下游直管段長度不小於3D 。

3、插入式電磁流量計在水平或傾斜管道上安裝時,探頭應安裝於管道中心線平面上下45°的範圍內,如圖3所示。

石化行業現場儀表安裝規定

圖3 電磁流量計探頭在水平管道上的安裝

4、插入式電磁流量計探頭中心線應與管道中心線相垂直。

5、當被測流體不接地時,電磁流量計應與工藝管道絕緣隔離,其電源及輸出訊號應採用變壓器隔離,如圖4所示。

圖4 不接地流體的電氣連線

當被測流體接地時,電磁流量計表體與工藝管道應良好地連線並接地,如圖5所示。

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圖5 接地流體的電氣連線

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渦街流量計的安裝要求如下:

石化行業現場儀表安裝規定

1、測量液體時渦街流量計應安裝於被測介質完全充滿的管道上。

2、渦街流量計在水平敷設的管道上安裝時,應充分考慮介質溫度對變送器的影響。

3、渦街流量計在垂直管道上安裝時,應符合以下規定:

a)測量氣體時。流體可取任意流向;

b)測量液體時,液體應自下而向上流動。

4、渦街流量計下游應具有不小於5D (流量計直徑) 的直管段長度,渦街流量計上游直管段長度應符合以下規定:

a)當工藝管道直徑大於儀表直徑 (D ) 需縮徑時,不小於15D;

b)當工藝管道直徑小於儀表直徑 (D ) 需擴徑時,不小於18D;

c)流量計前具有一個900 彎頭或三通時,不小於20D ;

d)流量計前具有在同一平面內的連續兩個 900 彎頭時,不小於40D ;

e)流量計前具有不同平面內的連線兩個900 彎頭時,不小於40D ;

f)流量計裝於調節閥下游時,不小於 50D ;

g)流量計前裝有不小於2D 長度的整流器,整流器前應有2D , 整流器後應有不小於8D 的直管段長度。

5、被測液體中可能出現氣體時,應安裝除氣器。

6、渦街流量計應安裝於不會引起液體產生氣化的位置。

7、渦街流量計前後直管段內徑與流量計內徑的偏差應不大於3%。

8、對有可能損壞檢測元件 (旋渦發生體) 的場所,管道安裝的禍街流量計應加前後截止閥和旁路閥,插入式渦街流量計應安裝切斷球閥。

9、渦街流量計不宜安裝在有震動的場所。

9

質量流量計的安裝要求如下:

石化行業現場儀表安裝規定

1、質量流量計應安裝於被測介質完全充滿的管道上。

2、質量流量計宜安裝於水平管道上; 當在垂直管道上安裝時,流體宜自下而上流動,且出口留有適當的直管長度。

3、當用於測量易揮發性液體 (如輕烴,液化氣等) ,應使流量計出口處壓力高於液體的飽和蒸汽壓力;流量計不宜安裝於泵入口管道上; 當安裝於垂直管道上時,應安裝於管道的最低處。

4、 Ω管型質量流量計在水平管道上的安裝,應符合以下規定:

a)測量氣體時,Q 型管應置於管道上方;

b)測量液體時,0 型管應置於管道下方。

5、直管型質量流量計在水平管道上安裝時,應充分考慮介質溫度對變送器的影響。 變送器處的環境溫度不應高於60℃。

6、直徑大於等於80m m的質量流量計應加支撐。

7、被測液體中可能含有氣體時,應加除氣器。

8、質量流量計宜加前後切斷閥和旁路閥。

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氣體熱質量流量計的安裝要求如下:

石化行業現場儀表安裝規定

1、氣體熱質量流量計宜安裝於水平管道上: 當氣體流速較低或水平直管段長度不能滿足要求時,可安裝於垂直管道上。

2、氣體熱質量流量計下游直管段長度應不少於5D (工藝管徑) ,上游直管段應符合以下規定:

a)上游擴徑、縮徑、具有一個 90°彎頭或三通時,不小於 10D ;

b)上游具有同一平面內連續兩個 900 彎頭時,不小於 15D ;

c)上游具有不同平面內連續兩個 900 彎頭時,不小於 30D ;

d)上游裝有調節閥時,不小於40D。

3、插入式氣體熱質量流量計宜安裝切斷閥。

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超聲波流量計安裝設計

石化行業現場儀表安裝規定

超聲波流量計應按照製造廠的規定進行安裝設計。