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长期以来,过程工业一直是自动化仪表的主要市场,也是自动化仪表技术发展的重要推动力。 但是,由于工业领域不同,工艺和设备不同,过程工业中各行业对自动化仪表的需求和应用差异很大。 编辑部通过调查收集相关资料,总结了炼油、油气田、海洋石油、LNG接收站、火电、核电、钢铁、焦化、有色等典型项目对仪表控制系统的需求金属、水泥、造纸、粮油。
1. 1 仪器选择原则
炼油厂是大批量物料连续生产企业,是易燃易爆危险场所,要求控制系统安全可靠、运行稳定、计量准确、运行时间长。 因此,仪表应选择技术先进、性能好的产品。 一般同等条件选用国产设备,国产设备不能满足要求时采用进口设备。 所选产品必须具有在类似工作条件下成功使用的性能。
尽量选择通用仪器,方便仪器互换,减少备份。 现场仪表的电气接口尽量统一,一般为1/ 2-14 NPT(内螺纹)。 进程接口也要尽量统一。
本质安全防爆型一般用于爆炸性危险场所使用的仪表,隔爆型一般用于爆炸性危险储运场所使用的仪表。 户外电气仪表的防护等级不得低于IP65。
在沿海地区,仪器表面必须具有抗海风和海雾侵蚀的性能。
在热带地区,露天布置的仪器应配备遮阳棚。
在高原地区,仪器必须满足海拔高度的要求。
在多雷地区,仪器必须具备防雷功能。
除西北、东北等高寒地区外,仪器一般不配备仪器箱。 要求仪器对环境变化具有良好的适应性。
除特殊要求外,一般不采用开关量仪表,尽量采用连续测量仪表。
变送器应尽可能智能化,便于在线故障诊断、维修和调整。
仪表外壳的颜色应符合出厂着色规定。 调节阀一般为灰色调,SIS阀的执行器一般为红色调。
1. 2 测温仪
1.2.1就地指示仪表为带外壳的万能双金属温度计。 双金属温度计与外管采用螺纹连接,连接螺纹为M27×2。
双金属温度计的精度一般为1.5级。
温度计刻度盘的直径一般为100mm。 在光照条件较差、安装位置较高或观察距离较远的场合,表盘直径可选用150mm。
温度计本体保护管的规格为Φ10×1,材质一般为304。
外壳材料不应低于所连接设备或管道的材料,一般为321。
热电偶一般用作测温元件,IEC标准分度号。 一般采用刻度为K的热电偶; 对于测量温度低而精度要求高的场合,采用IEC标准的Pt 100热电阻。
普通测温元件采用装配式结构,采用铠装芯、绝缘型,铠装护套外径一般为Φ6mm。 保护管的材质不应低于相应设备或管道的材质,一般为321。
1.2.2 双金属温度计外壳与热电偶/热电阻的过程连接采用法兰连接。 法兰密封面规格如下:压力等级≤PN 11.0M Pa采用凸面(RF),压力等级≥PN15。 0M Pa采用环形结合面(RJ)。
1. 2. 3 当I/O卡A/D转换≥14位时,温度信号无需经过温度变送器,保证测量精度要求。 当I/O卡的A/D转换小于14位且要求测量精度高时,需要温度变送器。 温度变送器可安装在机柜室内,也可就地安装。 对于本质安全电路膜盒压力表标准,可选用具有温度传输功能的安全栅。
1. 2. 4 对于测温点比较集中,对可靠性和实时性要求不高的场所,可采用现场多路温度信号采集器。 采集器与DCS之间采用冗余RS485总线通讯。
1. 3 压力测量仪表
1. 3. 1 一般场合的就地指示仪表采用不锈钢机芯的弹簧管压力表; 波纹管压力表用于低压场合。 对于粘度大、腐蚀性强、易结晶的介质,采用隔膜压力表; 有振动的场合,采用耐振压力表。 高压使用时,应选用安全压力表,并配有安全泄压装置。
压力表的精度一般为1.5级。
普通压力表过程连接螺纹为M20×1.5,隔膜压力表过程连接为DN20法兰。
1. 3. 2 压力信号远传选用智能压力变送器或差压变送器。
1. 3. 3 对于粘度大、腐蚀性强、易结晶的介质,选用带隔离密封远传装置的压力变送器或差压变送器(即单法兰或双法兰变送器)。
1. 3. 4 普通压力变送器或差压变送器的过程接口为1/ 2-14 NPT内螺纹,配过程接头。
1. 3.5 隔离密封远传装置一般充硅油(工作温度0~300℃)。 毛细管内径一般为1.1mm,材质为316,外包PVC保护层。 工艺法兰规格为DN50或DN80。
1. 4 流量测量仪表
1. 4. 1 测量精度
仪表精度要求应符合标准《用能单位能源计量器具配置与管理通则》GB17167-2006。
炼油企业一般对流量计的最低系统精度要求如下:
装置内部,测量精度为1.5级;
在油品进出装置处,根据物料的重要程度,计量精度为0.5~1.0;
气体、蒸汽进出装置,计量精度2.0级;
水进出装置处膜盒压力表标准,DN≤250mm的管道,计量精度为2.5级,DN>250mm的管道,计量精度为1.5级。 原油、成品油进出厂计量精度为0.3级。
1. 4. 2 节流装置用于一般流量测量。
节流装置首选同心孔板取压。 高粘度介质和含固体颗粒介质的流量测量可选用楔形节流装置。 低压气体、湿气体、含固体颗粒气体、饱和蒸汽的流量测量可选用V型锥节流装置。
1. 4. 3 高粘度介质的流量测量可选用靶式流量计。
1. 4. 4 电磁流量计和超声波流量计可用于给水管道流量测量。
1. 4.5 大口径洁净气体流量可选用阿牛巴流量计。
1. 4. 6 金属管转子流量计可用于直径≤DN25的小管道和洁净介质的流量测量。
1. 4. 7 根据介质状态和仪表类型,在需要精确测量的场合应采用温度和压力补偿措施。
1. 4. 8 质量流量计和体积流量计可用于进出工厂的重要物料的计量。
1. 4. 9 对进入装置的原料和流出装置的产品的流量测量,可采用容积式流量计、涡轮流量计、质量流量计等。
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