仪表选型方案.docx

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仪表选型方案

仪表控制系统成套供货要求?

1、供方对设备本体保护及控制装置负有配合的责任，供方供货范围内的检测仪表、控制设备和被控设备可控性满足自动化投入率10％的要求。

2、供方提供完整的资料，并以书面形式详细说明对测量、控制、联锁、保护等方面的要求，提供详细的运行参数，报警值及保护动作值。

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3、供方提供的仪控设备、控制系统及安装附件等都要详细说明其规格、型号、安装地点、接口尺寸、连接方式、插入深度、用途及制造厂家等信息，特殊检测装置提供安装使用说明书。

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4、在确定设备及材料的类型及尺寸时，应将环境条件及工艺条件的影响考虑在内，例如温度、压力、湿度、振动、气蚀、腐蚀、障碍物、空气杂质和腐蚀性药品。

在必要的地方应采取冷却或加热等措施。

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5、现场仪表、变送器等应保持连续运行，除非特殊要求，环境温度在-25～65℃范围内变化时，测量仪表应保持它的精度等级。

6、如果环境不要求更高的防护，对现场仪表通常采用的防护等级一般为IP65（IEC529）。

如果会接触易爆炸气体，设备或控制回路必须满足所在危险区域的防爆要求。

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7、所有的仪表、组件、变送器、转换器等都应有表示位号和用途的铭牌，仪表位号编制在开工会上确定。

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8、所有的就地仪表、变送器在运输前应在工厂内进行标定（在量程范围内，最少五点），提供每台仪表的标定校核记录。

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9、所有仪表设备必须带产品检验合格证书、产品使用说明书（进口产品必须带中文说明书、产地证明等证件）。

在单体设备包装上注明其用途及主要参数，如量程等。

流量检测装置必须带机加工图纸、计算书等资料。

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10、供方将其提供的仪表及控制设备连到供方提供的接线盒/箱或现场控制盘上，所有模拟接口信号是4～20mA标准信号（热电偶及热电阻除外），开关量仪表输出触点为无源接点，容量为20VAC3A/20VDC1A。

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1、控制盘柜的要求：

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（1）配供的控制盘、柜为安装在它们内部或上面的设备提供环境保护。

控制柜的防护等级满足环境要求，放置在控制室及电子设备间的设备将为IP32，其它为IP54。

放置在相临位置的控制盘、柜尺寸要统一，详细要求在技术澄清会/开工会讨论后确定。

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（2）控制盘、柜内所有组件的布置和安装应符合国家标准。

接触器、继电器选用Schneider，配电回路保护组件采用Schneider、AB

空气开关，操作按钮、开关、信号灯选用Schneider产品。

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（3）控制、信号回路连接用线为铜芯绝缘线，最小截面不小于

2。

所有导线应牢固的加紧，设备端子均有标字牌。

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（4）对外引接电缆均经过端子排，每排端子排留有15%的备用端子，采用PhoenixUT系列螺钉接线端子产品，交流、直流端子颜色不同，且端子排分开设置。

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（5）所有柜体需着色部分的颜色均为浅灰色，色标号为RAL7035，底座颜色均为深灰色，色标号为RAL702。

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（6）配电设备的结构应保证工作人员的安全，且便于运行、维护、检查、监视、检修和试验。

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（7）每台箱体上应有一块永久性附贴的防锈铭牌，它的字迹清晰可读，其上应标明：

制造厂名称和商标、型号、名称和出厂序号、使用参数、防护等级、出厂日期等。

12、进出现场仪表盘（柜）的电缆连接应采用防爆密封接头。

现场电缆均需穿管敷设，现场仪表采用防爆挠性管连接，特殊仪表另定。

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13、仪表及其附件、自控装置及其附件供货范围；包括所有设备清单、备件清单、培训、服务和有关图纸资料等。

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14、提供用于安装和调试设备用的特殊仪器、仪表和专用工具清单。

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15、供货方应提供详细的供货范围明细及单价。

16、详细设计规定参见:

******有限公司10万吨/年联碱工程《自控专业设计技术统一规定》。

17、推荐生产厂商及型号?

生产厂商及型号艾默生：

DeltaV系统霍尼韦尔：

ExperionPKSR30系统AB公司:

AC80FieldControler系统横河公司：

CentumCS英维思：

Foxboro?

生产厂商ROCKWEL公司：

ControlLogixSIEMENS公司：

S7-30,S7-40MITSUBISHI公司：

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生产厂商英维思：

TriconexHIMA-PaulHildebrandtGmbH横河公司/GTI工业自动化

主要仪表生产厂商?

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其它?

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计量单位测量单位采用国际单位制（SI计量标准）。

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自然条件见本工程设计基础资料统一规定。

2自动化水平

（1）各装置应根据各装置规模、流程特点、产品质量、工艺操作要求来确定其自动化水平。

原则上应符合技术先进、安全可靠、经济合理、运行稳定及操作方便的要求，选用先进、可靠、经济的仪表设备和控制系统，满足工艺操作及自动控制的要求，确保装置高效、连续、可靠地运行，并在稳定生产、优化操作指标、确保生产安全、自动开停车等方面应作妥善处理。

主要工艺装置的自动化水平应在总体院协同下与承担该工艺装置的设计单位及用户共同商定。

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（2）采用DCS系统对全厂生产装置进行监控，考虑组建现场总线系统并按总线系统的枝术要求选用相应的现场仪表设备，特殊仪表可另外考虑。

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（3）各装置采用的DCS系统应预留与网络通讯的接口，支持现行主流通信协议（如TCP/IP等）。

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（4）重要装置的紧急停车和安全联锁系统由独立设置的紧急停车系统（ESD）实现。

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（5）测量控制点的设置除满足本装置控制要求外，还必须根据各级计量、成本核算的需要设置必要的计量点，各装置的进出物料及水、气、汽计量精度应符合本行业有关规定的要求。

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（6）电气系统与DCS系统之间的信息交换采用OPC协议来实现，根据工艺需要现场参与重要控制的电机、马达等电气设备的电机电流、开停状态等主要相关运行参数在DCS系统上实现，正常状态下的紧急停车在DCS系统上完成。

对关键设备的联锁停车则采用硬接点方式。

（7）成套设备（如大型风机、压缩机、冰机、离心机、自动包装机）自带的控制系统应具有支持统一通信协议（ProfibusDP、ModbusEtherNet、ModbusRTU）的功能，运行参数通过通信协议在DCS系统上显示，并可通过DCS系统进行机组操作。

3仪表和控制系统选型原则?

（1）所选仪表及控制设备是先进的、可靠的、适用的，可以保证工艺装置配长期、安全生产和操作。

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（2）所采用的DCS将是国外着名厂商产品，并且该产品（DCS）在同类型或类似的装置有较好的使用业绩,并具有升级的可靠保证。

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（3）现场仪表立足于国内采购，重要的和特殊场合的仪表采用进口产品。

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（4）除就地控制、指示或特殊仪表外，现场变送器一般采用HART智能型仪表，控制阀采用气动执行机构，HART智能型电气阀门定位器。

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（5）控制阀的工作气源压力一般不低于（G），最大不超过（G）。

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（6）所有现场仪表为全天候型，防护等级一般应为IP65或更高。

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（7）变送器，转换器等均应带现场数字显示表头,带有用于组态校验、现场零点和量程调整按键。

（8）对于远距离传输信号可考虑采用远传I/O系统,通信协议ProfibusDP、ModbusEtherNet、ModbusRTU。

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（9）现场仪表的材质满足工艺介质和现场环境条件的要求。

4仪表选型

温度仪表

（1）单独的就地指示采用双金属温度计，刻度盘直径一般为10m,精度级。

重要就地显示又集中控制的采用一体式测温组件。

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（2）需要集中检测的工艺参数的测温组件，温度较高时采用热电偶（镍铬-镍硅K分度0-130℃±℃或±％t），温度较低时采用热电阻（分度号为Pt10,三线制，必要时采用防振技术）。

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（3）重要控制联锁点和震动较大的控制点采用双支防震测温组件。

热电阻实际电阻值对分度表标称电阻值以温度表示的允许偏差（A：

±（+|±|）℃；B：

±（+|±|）℃）?

（4）测温组件保护套管材质根据工艺介质的特性选取，一般采用整体钻孔不锈钢的保护管，有特殊要求的，按需要选用。

对有腐蚀性的工艺介质根据需要采用不同材质保护管。

在工艺管道、设备上安装的测温组件，连接形式一般采用法兰式，连接法兰一般应为DN40.除非工艺介质有特殊要求，一般采用ANSI316不锈钢的保护管。

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压力仪表

（1）就地压力指示仪表根据不同工况选用全不锈钢弹簧管压力表、膜盒压力表;对于易发生堵塞及强腐蚀性场合，选用全不锈钢隔膜压力表，隔膜材料根据工艺介质情况选用，对有腐蚀性的工艺介质根据需要采用不同材质衬套，泵出口就地压力测量选用全不锈钢耐震压力表。

压力表至少应为ANSI304不锈钢，压力表刻度盘直径一般为10m.精度为级，连接螺纹。

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（2）集中压力检测采用智能型压力变送器,带HART协议接口，而且配有输出指示表，精度等级不低于±%，变送器接触介质部件的材料应根据使用条件选用，至少应为ANSI316不锈钢，对于结晶、腐蚀、高粘度场合，采用法兰远传压力变送器，膜片材质根据需要选用,变送器安装在现场仪表保温保护箱内。

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流量仪表

（1）对于蒸汽等对压力、温度变化影响较大的流体流量测量一般选用孔板（锥形）流量计配差压变送器（孔板可采用拔插式），节流装置、取压短管、根部截止阀材质一般为ANSI316不锈钢，特殊要求时根据介质确定。

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（2）电磁流量计用于导电性流体、强腐蚀性或含有固体颗粒的导电液体的流量测量。

一般选用法兰、分体式，分体式的变送器安装在现场仪表保护箱内，电极材料和衬里材料按需要选用。

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（3）对容易结晶/凝结的流体一般采用低压蒸汽夹套保温远传金属转子流量计。

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（4）对高压、大口径的场合采用（靶式流量计）?

（5）对需要进行计量和成本核算的流体采用高精度流量仪表，固体物料计量采用电子皮带称。

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物位仪表

（1）集中液位测量一般选用导波雷达液位计或磁致伸缩液位计，集中物位测量根据工艺介质选用不同物位仪表。

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（2）对于各类贮罐的测量，选用（雷达液位计）。

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（3）对于腐蚀性、易结晶的介质采用超声波液位计或隔膜密封型液位（双法兰）变送器。

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调节阀

（1）调节阀的选用根据工况，分别选用单座阀、旋塞阀、高性能蝶阀、迷宫阀、偏心旋转阀、或V型调节球阀。

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（2）控制阀阀体材质等于或高于工艺管道的材料等级，阀内件材质根据介质情况确定。

调节阀一般为法兰连接，法兰等级和连接面等于或高于工艺管道规格。

阀芯的流量特性为等百分比、线性或快开。

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（3）对大口径、低压差介质采用高性能蝶阀，连接方式为夹持式。

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（4）对高压差、易闪蒸的场合采用迷宫阀?

（5）高温或深冷场合，采用相应的高温阀和深冷阀。

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（6）特殊工况场合采用针对性强的特殊调节阀。

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（7）通常情况下采用气动薄膜执行机构,特殊情况下采用气动活塞式，在气源故障条件下，调节阀应处于过程安全位置。

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（8）调节阀的全部附件随调节阀成套提供（包括电气阀门定位器，空气过滤减压阀及不锈钢气源管和管件，电磁阀等；电磁阀24VDC供电，阀门定位器带智能HART协议，接收4～20mADC标准信号）。

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开关阀

（1）开关阀的执行机构一般为气动弹簧复位型，并带阀位开关和电磁阀。

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（2）开关阀一般采用金属硬密封切断（球阀）。

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（3）开关阀阀体材质等于或高于工艺管道的材料等级。

阀内件材质根据介质情况确定。

阀座一般采用金属硬密封阀座，泄漏等级为v级，特殊情况下（如剧毒等）泄漏等级为VI级。

阀与工艺管道采用法兰连接，法兰等级和连接面等于或高于工艺管道规格。

阀体材料等于或高于工艺管道的材料等级。

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智能电动执行器进口免开盖调试的智能一体化电动执行机构，含动力控制装置或伺服放大器：

（1）输入信号：

4-20mADC

（2）位置信号：

4-20mADC

（3）负载电阻：

0-250Ω?

（4）输入电阻：

250Ω?

（5）死区：

≤30μА连续可调?

（6）终端限位整定范围：

下限0-10％，上限80-10％?

（7）保护动作电流整定：

80μА-8mADC（4-20mA）

（8）阻尼特性：

≤3次半周期?

（9）电源电压：

380V±15％AC

（10）环境温度：

-25～70℃?

（11）防护等级：

IP67?

分析仪表

根据工艺要求，采用不同的分析仪表对介质进行在线连续分析，如:

电导率分析仪、红外线气体分析仪，气相色谱仪、氧量分析器等。

对气体在线分析仪选用时应考虑完整的预处理装置。

5控制系统?

控制系统

（1）DCS系统为开放型系统，考虑现场总线型控制系统，应具有过程拉制（连续控制和离散控制）、操作、显示记录、报警、逻辑运算、制表打印、信息管理、与上位机通讯、系统组态以及自诊断等基本功能。

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（2）DCS的通讯应符合IE802的有关协议，并采WINDOWS20/WINDOWSXP（SP3）以上操作系统。

（3）对DCS最基本要求为控制单元的CPU为1:

1冗余,DCS的电源和通讯总线均按1:

1冗余设置，总线耦合器1：

1冗余设置，重要.IO控制点1：

1冗余。

系统在硬件有故障的情况下，应仍能继续正常运行。

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安全联锁系统

（1）安全联锁系统ESD的设计将按照一旦装置发生故障时，将起到安全保护的原则进行。

在系统故障或电源故障情况下，安全联锁系统将使关键设备或装置处于安全状态下。

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（2）在可能的情况下，一次组件一般是直接传感器，例如温度开关、压力开关、液位开关等。

在工艺变量不能直接传感的情况下，将采用间接的检测开关。

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（3）用于启动联锁的一次接点，在装置正常工艺条件下将是闭合的，一旦断开，将启动连锁程序，并且将在DCS或ESD上显示和报警。

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（4）对于送入DCS的运行，故障、电流、速度信号和接收DCS控制的开、停机、调速、允许开车等信号，一般遵循以下原则，否则应以书面通知并商议。

A、对于开关量信号，接点为无源接点，接点容量为20VAC3A/20VDC1A，事件发生时接点状态断开。

B、模拟信号为4-20mADC。

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（5）主装置的正常操作控制和监视由DCS来实现，重要安全联锁保护控制由ESD来实现，停车联锁的状态由DCS监视。

辅助生产装置设置岗位控制室，正常操作控制和监视由DCS系统和成套设备自带的控制系统来实现，其中如汽机等装置的安全联锁保护控制由机组综合控制系统（ITC

）完成。

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报警系统

（1）工艺过程报警在DCS内实现，利用DCS操作站进行声光报警，在打印机上及时打印并存入历史模块，通过键盘确认和消音。

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（2）所有报警的一次接点在装置正常操作时将是闭合的，在异常条件下断开。

接点为无源接点，接点容量为20VAC3A/20VDC1A。

6控制室

（1）控制室位置的选择要确保对防爆、防火、防毒的要求，还应考虑处理工艺装置故障时的交通方便，控制室内噪音一般应低于5分贝。

（2）控制室应设在主导风向上风侧。

若控制室未能设在主导风向上风侧时，空调系统的吸风口位置应选择在空气洁净处，不应吸入有害气体。

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（3）主装置控制室、DCS机柜室、均应设置空调系统，其温湿度及温度的变化率均应符合所采用仪表装置制造厂的要求，一般温度范围为:

冬季不小于20℃，夏季不大于31℃；湿度范围为:

50%士10%。

（4）室内地板采用防静电地板，并配有事故紧急照明。

7仪表防护

（1）仪表的选型应满足各装置的防腐、防爆、防冲刷要求。

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（2）在环境温度下易冻，易堵或粘度大于允许范围的介质，其仪表测量管线及变送器测量室应采取相应的绝热、伴热保温措施。

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（3）腐蚀环境下（如联碱项目）的现场传感器仪表、变送器、转换器外壳材质应考虑选用不锈钢材质。

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（4）仪表的防雷接地作妥善处理，DCS,ESD及某些特殊要求的仪表，其接地应符合制造厂要求，应设置自控专用的接地装置。

8安全技术措施?

设置必要的紧急停车和安全联锁系统（ESD）及报警系统。

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各装置的仪表电源由不间断供电电源（UPS）供电。

9动力供应?

仪表电源

（1）电气专业送自动切换双路UPS至控制室，仪表主电源负荷按有特殊供电要求的负荷设计，电源质量为220VAC士5%,50+交流电源，来自电气配电室。

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（2）设置双路冗余、白动切换、热备份不间断电源（UPS）。

蓄电池后备时间为30分钟，由UPS对仪表设备和DCS,ESD系统供电。

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（3）仪表用电设备的电源类型如下：

士10%,50士1Hz一般仪表、分析器等土5%,50士DCS和安全联锁系统土10%变送器和转换器等?

（4）安全联锁系统及其有关的仪表电源应和其它电源分开，本身应有独立的切断开关和熔断器。

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（5）仪表供电除了有一个公用的切断开关和熔断器外，还应有各自独立的切断开关和熔断器。

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（6）各个装置的仪表供电总容量应按仪表实际总耗电量的~倍计算，一式两份提交各单位电气专业及总体院。

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（7）重要装置的供电质量也应考设置报警。

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仪表气源

（1）全厂设统一的仪表用空气压缩站（下称空压站），仪表供气系统压力为。

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（2）仪表空气贮罐由空压站统一考虑，各装置不必单独再行设置。

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（3）气源总管由管道专业单独敷设至装置区内（采用不锈钢管），装置区内的仪表气源由仪表专业敷设至各用气点。

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（4）各装置仪表用气量按实际稳态耗气量的总和提交总体院，不另乘系数，空压站的容量由总体院统一考虑。

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（5）气动仪表一般要求供气压力为400kPa（G），特殊要求的仪表也采用更高的气源压力。

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（6）仪表需要采用吹气系统时，应酌情考虑吹气源的故障报警或联锁。

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伴热

（1）仪表伴热采用蒸汽伴热。

由管道专业敷设伴热蒸汽及伴热回水主管线，回水采用密闭排放系统。

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（2）联碱系统可采用电伴热。

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10仪表安装?

仪表安装连接件的选择应做到质量可靠、型式尽量统一。

具体选用原则协商后确定，对于有特殊要求的场合可采用国外优质产品。

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测量管路?

（1）导压管?

工艺和仪表之间连接的导压管及其材料一般应按下列条件选用，导压管的材料一般应采用316不锈钢，特别情况下可采用符合工艺介质要求的其它材料。

导压管一般不超过15m。

取压口为DN15,用异径接头转换为Φ14X2，同时应考虑空气或空气+低压蒸汽或空气+水吹洗。

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使用场合?

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导压管规格导压管材质?

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PN

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Φ14X2?

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316?

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Φ14X3?

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316?

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16MPa

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Φ14X4?

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316?

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PN<含粉尘?

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DN15→Φ14X2?

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316?

脏污介质、油品?

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Φ14X2?

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316?

（2）阀门?

仪表测量管路用阀门压力等级和材质原则上不低于工艺管道的材料等级，阀门型式一般选用外螺纹焊接式截止阀（Φ14—Φ14），与设备、工艺管道直接相连时通过法兰盲板后再装一次阀门。

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（3）管件?

仪表测量管路用管件压力等级和材质原则上不低于工艺管道的材料等级。

引压管的连接采用对焊连接方式，需分支的场合采用承插焊管件，与内螺纹阀门连接处采用螺纹管件。

对温度大于20℃或压力大于的测点仪表管使用的仪表阀门要求采用进口阀门,材质为316S。

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气源管路

（1）供气总管和至各个仪表气源球阀前的气源管，均为不锈钢管，管件和阀门均为不锈钢。

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（2）气源球阀后至各个仪表的气源管、气动信号管均为Φ8X1的316S管，管线采用卡套式连接。

（3）仪表伴热管线一般选用Φ10x1或Φ8X1的316S管。

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电缆保护管

（1）电缆保护管一般选用镀锌焊接钢管，保护管内径应不小于电缆外径的倍。

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（2）保护管在连接或弯头处采用穿线盒。

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（3）单根电缆穿管敷设，电缆保护管与现场仪表或现场接线箱之间一般采用全PVC挠性连接管作为过渡连接。

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仪表配线

（1）在控制室内的仪表之间的接线应敷设在金属或塑料的汇线槽，控制室与现场仪表之间的接线应敷设在机制玻璃钢桥架内，并应与其它电气设备的接线分开。

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（2）现场安装的接线盒/箱应为户外式，接线盒/箱防护等级应至少为IP65以上，所有接线端子应打上所连接设备的标记。

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（3）单台仪表信号电缆采用单对或多芯屏蔽电缆，接线箱与控制室之间的电缆采用多对式屏蔽电缆。

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（4）所有的电缆均采用阻燃型。

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（5）屏蔽电缆的屏蔽层在控制室侧单点接地。

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（6）电气信号线和电缆的型号规格及使用场合如下:

名称?

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型号?

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使用场合?

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现场总线仪表专用电缆用于仪表与DCS之间的配线?

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电子计算机用屏蔽电缆?

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DJYPVP标称截面：

2用于仪表与DCS之间的配线?

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控制电缆?

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KV用于仪表供电、电磁阀?

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标称截面：

2聚氯乙烯绝缘塑料软线?

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BVR标称截面：

2

2?

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2用于仪表盘、柜供电供电箱等

2用于仪表盘、柜配线?

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补偿导线?

（1）热电偶补偿导线应符合GB4989-85,其型号和种类应与选用的热电偶型号及敷设方式相符。

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（2）热电偶补偿导线不能与其它电气或仪表导线管穿在同一根保护管内，在电缆托架上敷设时也应与其它电气线路分开。

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（3）热电偶补偿导线的标称截面为。

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仪表位置和安装?

（1）现场仪表应尽可能靠近检测点安装，可安装在设备表面、支架、管道或托架上，并应考虑日常维护、检修的方便。

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（2）用于手动操作阀门的测量仪表应安装在手动阀门操作处能看见的地方，自动调节系统就地安装的仪表也应按上述原则安装。

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1

仪表过程接口与仪表连接的管道、容器及设备接口如下，特殊接口除外。

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仪表?

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接口尺寸及类型?

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使用场合?

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流量?

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■差压型?

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□1/2"焊接■Φ22焊接?

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液位?

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□导波雷达?

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□DN40法兰■2”法兰?

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□差压式?

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□DN25法兰■1/2"NPT?

□法兰差压式?

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■3”法兰□4”法兰?

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□雷达?

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■3”法兰□4”法兰?

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□浮球液位开关?

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□DN40法兰■1”法兰?

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□超声液位开关?

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□DN40法兰□1”法兰?

?

□DN25法兰■3/4"NPT?

压力?

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■变送器?

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□Φ22焊接■1/2"NPT?

■隔热压力膜?

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■2”法兰□?

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■法兰式变送器?

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■3”法兰□?

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■压力表?

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□1/2"NPT■?

温度?

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■恺装热电阻?

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■螺纹?

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□Gl”螺纹?

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■1”法兰?

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控制阀?

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■法兰□焊接?

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□螺纹□?

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12其它本规定如有与国家标准、规范矛盾时，应执行国家标准、规范。