『GB/T50892

中华人民共和国国家标准

油气田及管道工程仪表控制系统设计规范

Code for engineering design of instrument control system for oil/gas fields and pipelines

GB/T 50892-2013

主编部门：中国石油天然气集团公司 批准部门：中华人民共和国住房和城乡建设部 施行日期：2014年6月1日

中华人民共和国住房和城乡建设部公告

第207号

住房城乡建设部关于发布国家标准《油气田及管道工程仪表控制系统设计规范》的公告

    现批准《油气田及管道工程仪表控制系统设计规范》为国家标准，编号为GB/T 50892-2013，自2014年6月1日起实施。     本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。

中华人民共和国住房和城乡建设部 2013年11月1日

前 言

    本规范是根据住房城乡建设部《关于印发的通知》(建标[2011]17号)的要求，由中国石化集团中原石油勘探局勘察设计研究院会同有关单位共同编制完成。     本规范在编制过程中，编制组进行了广泛调查研究，认真总结实践经验，吸收了近年来全国各油气田及管道工程方面出现的新技术、新设备，参考国内外有关标准，并广泛征求意见，完成报批稿。最后经审查定稿。     本规范共分11章和1个附录，主要内容包括：总则、术语和缩略语、基本规定、仪表控制系统设计、仪表选型、仪表安装、仪表盘/台、控制室、供电和供气、电线电缆和仪表管道管缆、接地等。     本规范由住房城乡建设部负责管理，由石油工程建设专业标准化委员会负责日常管理，由中国石化集团中原石油勘探局勘察设计研究院负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议，请寄送中国石化集团中原石油勘探局勘察设计研究院(地址：河南省濮阳市华龙区中原东路332号，邮政编码：457001)，以供今后修订时参考。     本规范主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人：     主编单位：中国石化集团中原石油勘探局勘察设计研究院     参编单位：胜利油田胜利勘察设计研究院有限公司               大庆油田工程有限公司               中国石油天然气管道工程有限公司               中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司     主要起草人：胡迈清 朱瑞苗 郭晓明 梅刚 程云海 卢文达 何丽梅 王晓莉 王向阳 田京山 张德发 王怀义 于建林 张建强 连家秀 祁会芳 梅斌 杨婕 郭峋 赵国敏 王美燕 张欣 李萍 王琦 高志国 张倩 刘强 纪志军 杨春成 王愔 王志强 杨焜     主要审查人：高新焱 王小林 王来通 徐晶 钟小木 冯卫 张殿文 聂华 王书惠 宋春红 赵文恒 王新 李昌岑

1 总 则

1.0.1 为指导和规范油气田及管道工程中仪表控制系统的设计工作，做到技术先进、经济合理、安全适用、节能环保，制定本规范。

1.0.2 本规范适用于陆上油气田和管道工程及其辅助设施的仪表控制系统设计。

1.0.3 油气田及管道工程仪表控制系统设计除应执行本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2 术语和缩略语

2.1 术 语

2.1.1 测控设备 measure and control equipment     油气田及管道工程生产、运行中，具备对各变量进行检测、显示、转换、运算、控制、执行等功能的自动化仪表、设备的总称。

2.1.2 火气系统 fire & gas system     用于监控火灾和可燃气、有毒气泄漏并具备报警和消防、保护功能的控制系统。

2.1.3 顺序控制 sequential control     按预先给定的顺序或条件对各控制阶段逐步进行控制。

2.1.4 被控对象 controlled object     接受控制的对象。

2.1.5 被控变量 controlled variable     被控对象的输出变量。

2.1.6 操纵变量 manipulated variable     主控系统的输出变量，也是被控系统的输入变量。

2.1.7 期望值 desired value     在规定条件下，控制所要求的变量值。

2.1.8 动态特性 dynamic characteristics     动态特性是指控制系统的输入变量随时间变化时，被控变量的响应特性。

2.1.9 静态特性 static characteristics     静态特性是指控制系统的输入变量不随时间变化时，被控变量的响应特性。

2.1.10 工作接地 working grounding     仪表控制系统正常工作所要求的接地。

2.1.11 接地连接电阻 grounding connection resistance     从仪表或设备的接地端子到接地极之间的导线与连接点的电阻总和，称为接地连接电阻。

2.1.12 接地电阻 grounding resistance     接地极对地电阻与接地连接电阻之和称为接地电阻。

2.1.13 控制阀 control valve     过程控制系统中由动力操纵，调节流体流量的装置，由执行机构和阀组成。

2.1.14 执行机构 actuator     将信号转换成相应运动的机构。

2.1.15 绝热 thermo insulation     隔绝、阻止热量的传递、散失、对流，使密闭区域内温度或者热量不受外界影响或外界不能够影响而保持内部自身稳定或独立发生变化的过程和作用。

2.1.16 伴热 heat tracing     为防止仪表和管道中的介质冻结，在其旁敷设加热源进行加热的措施。

2.1.17 仪表配管 piping     仪表之间或与仪表有关的管线配置。

2.1.18 取源部件 tap     在被测对象上为安装连接检测元件所设置的专用管件、引出口和连接阀门等元件。

2.1.19 配线 wiring     仪表与控制系统之间或与其有关的电缆、电线配置。

2 术语和缩略语

2.1 术 语

2.1.1 测控设备 measure and control equipment     油气田及管道工程生产、运行中，具备对各变量进行检测、显示、转换、运算、控制、执行等功能的自动化仪表、设备的总称。

2.1.2 火气系统 fire & gas system     用于监控火灾和可燃气、有毒气泄漏并具备报警和消防、保护功能的控制系统。

2.1.3 顺序控制 sequential control     按预先给定的顺序或条件对各控制阶段逐步进行控制。

2.1.4 被控对象 controlled object     接受控制的对象。

2.1.5 被控变量 controlled variable     被控对象的输出变量。

2.1.6 操纵变量 manipulated variable     主控系统的输出变量，也是被控系统的输入变量。

2.1.7 期望值 desired value     在规定条件下，控制所要求的变量值。

2.1.8 动态特性 dynamic characteristics     动态特性是指控制系统的输入变量随时间变化时，被控变量的响应特性。

2.1.9 静态特性 static characteristics     静态特性是指控制系统的输入变量不随时间变化时，被控变量的响应特性。

2.1.10 工作接地 working grounding     仪表控制系统正常工作所要求的接地。

2.1.11 接地连接电阻 grounding connection resistance     从仪表或设备的接地端子到接地极之间的导线与连接点的电阻总和，称为接地连接电阻。

2.1.12 接地电阻 grounding resistance     接地极对地电阻与接地连接电阻之和称为接地电阻。

2.1.13 控制阀 control valve     过程控制系统中由动力操纵，调节流体流量的装置，由执行机构和阀组成。

2.1.14 执行机构 actuator     将信号转换成相应运动的机构。

2.1.15 绝热 thermo insulation     隔绝、阻止热量的传递、散失、对流，使密闭区域内温度或者热量不受外界影响或外界不能够影响而保持内部自身稳定或独立发生变化的过程和作用。

2.1.16 伴热 heat tracing     为防止仪表和管道中的介质冻结，在其旁敷设加热源进行加热的措施。

2.1.17 仪表配管 piping     仪表之间或与仪表有关的管线配置。

2.1.18 取源部件 tap     在被测对象上为安装连接检测元件所设置的专用管件、引出口和连接阀门等元件。

2.1.19 配线 wiring     仪表与控制系统之间或与其有关的电缆、电线配置。

2.2 缩 略 语

    COD——化学需氧量(Chemical Oxygen Demand)；     MTBF——无故障工作时间(Mean Time Between Failure)；     PID——比例微积分(Proportional Integral Derivative)；     UPS——不间断电源(Uninterruptible Power Supply)；     SIL——安全完整性等级(Safety Integrity Level)；     SPD——浪涌保护器(Surge Protective Device)。

3 基本规定

3.0.1 仪表控制系统设计应满足工艺要求的功能和安全性要求。

3.0.2 仪表控制系统设计应满足电磁兼容性和防电涌要求。

3.0.3 压力容器、管道上安装的测控设备及附件的公称压力等级，应满足工艺压力等级的要求。

3.0.4 测控设备及安装附件材质应满足使用环境、介质和工况要求。

3.0.5 测控设备外壳防护等级应根据使用环境条件确定，并应符合现行国家标准《外壳防护等级(IP代码)》GB 4208的有关规定。

3.0.6 电气设备的防爆类型，应根据爆炸危险类别和范围，以及爆炸混合物的级别、组别确定，并应符合现行国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB 50058和《爆炸性气体环境用电气设备》GB 3836.1～GB 3836.17的有关规定。

3.0.7 火灾自动报警和消防联动系统设计，应符合现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116和《石油天然气工程设计防火规范》GB 50183的有关规定。

3.0.8 可燃气体报警系统设计，应符合现行行业标准《石油天然气工程可燃气体检测报警系统安全技术规范》SY 6503的有关规定；有毒气体报警系统设计，应符合现行国家标准《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》GB 50493的有关规定。

4 仪表控制系统设计

4.1 功能设置

4.1.1 生产过程参数显示功能设置应符合下列要求：     1 需要现场观察的参数应设置就地显示功能。     2 需要实时监视的参数应设置远传显示功能。     3 影响生产安全、产品质量、生产稳定性的参数应设置就地和远传显示功能。

4.1.2 记录和/或存储功能设置应符合下列要求：     1 需要进行分析或影响产品质量的参数，应设置记录功能。     2 用于经济分析或核算的参数应设置记录功能。     3 报警宜设置记录和存储功能。

4.1.3 经济核算的流量参数应设置积算功能。

4.1.4 对工艺过程生产运行影响较大的参数，应设置自动控制功能。

4.1.5 频繁、多步、有规律操作的被控对象，宜设置顺序控制功能。

4.1.6 影响生产安全的参数，应设置报警和/或安全联锁功能。

4.1.7 经常操作的阀门、风门及其他设备，宜设置远程操作功能。

4 仪表控制系统设计

4.1 功能设置

4.1.1 生产过程参数显示功能设置应符合下列要求：     1 需要现场观察的参数应设置就地显示功能。     2 需要实时监视的参数应设置远传显示功能。     3 影响生产安全、产品质量、生产稳定性的参数应设置就地和远传显示功能。

4.1.2 记录和/或存储功能设置应符合下列要求：     1 需要进行分析或影响产品质量的参数，应设置记录功能。     2 用于经济分析或核算的参数应设置记录功能。     3 报警宜设置记录和存储功能。

4.1.3 经济核算的流量参数应设置积算功能。

4.1.4 对工艺过程生产运行影响较大的参数，应设置自动控制功能。

4.1.5 频繁、多步、有规律操作的被控对象，宜设置顺序控制功能。

4.1.6 影响生产安全的参数，应设置报警和/或安全联锁功能。

4.1.7 经常操作的阀门、风门及其他设备，宜设置远程操作功能。

4.2 仪表控制回路

4.2.1 连续控制系统设计应符合下列要求：     1 被控变量、操纵变量及控制方式，应根据生产过程的变量性质及其相互关系、被控对象的特性和工艺要求确定。     2 被控变量的动态特性和静态特性应满足生产过程的要求。     3 控制回路应是稳定的，被控变量输出应趋近于期望值。     4 控制回路应具有手动操作功能，能实现手动/自动切换。     5 当控制回路出现故障时应自动回到或保持在安全状态。

4.2.2 连续控制方式选择应符合下列要求：     1 单回路的流量、温度、压力、液位、成分控制，宜采用PID控制。     2 被控变量受时间常数、干扰幅度、干扰频率的影响，采用单回路控制难以达到要求时，可采用串级控制。     3 两种或多种物料要求按一定比例混合时，宜采用比值控制。     4 一个设备的出料作为下一个设备的进料时，中间未设缓冲设备且前一设备操纵量的变化会引起下一设备被控量较大波动时，宜采用均匀控制。     5 下列场合宜采用分程控制：         1)采用多个执行元件，扩大可调比的场合；         2)不同生产负荷和启/停过程需采取不同控制方式的场合；         3)不同阶段需采取不同控制方式的场合。

4.2.3 顺序控制系统设计应符合下列要求：     1 每个被控对象应设置单独手动控制功能。     2 每步的运行状态应显示，时间应可调。     3 每步的运行指令不能正确执行时，应进行故障提示、报警或联锁保护。     4 过程中出现保护动作指令时，应能中断自动程序并将控制输出置于预设状态。     5 自动程序中断后，应能选择任意一步程序恢复到自动状态。     6 在程序投入自动状态前，应能自动检查各设备的状态；不能满足要求时，程序应拒绝进入自动状态并报警提示。     7 应能实现手动/自动切换；手动状态时，应能实现手动单步运行操作。

4.3 信号报警系统

4.3.1 信号报警系统设计应符合下列要求：     1 信号报警、联锁及保护的设置、动作设定值及可调范围应满足工艺过程要求。     2 信号报警系统应以声、光形式表示过程参数越限和/或设备异常状态。     3 信号报警应由发讯装置、逻辑单元、灯光显示单元、音响单元、按钮及电源装置等组成。     4 信号报警系统宜采用声光报警器、分散控制系统或可编程序控制器。     5 联锁保护应设置预报警和联锁报警。

4.3.2 信号报警灯光显示单元的配置，应符合下列要求：     1 具有首出报警点和一般报警点时，应分别显示。     2 越限报警、首出报警及危急状态应采用红色灯光；预报警或非首出报警应采用黄色灯光；正常运行状态应采用绿色灯光。     3 报警顺序的不同状态应采用闪光、平光或熄灭表示。     4 灯光显示单元上应标注报警点名称和/或报警点位号。

4.3.3 信号报警音响单元的配置，应符合下列要求：     1 音响单元宜采用不同的声音或音调区分不同的报警系统或区域、报警功能及报警程度。     2 重要场合可采用语音报警器。     3 音响报警器的音量应高于背景噪声10dB(A)。

4.3.4 信号报警按钮的配置，应符合下列要求：     1 根据报警顺序需要可设置试验按钮、消音按钮、确认按钮、复位按钮和首出复位按钮。     2 报警确认按钮应为黑色；试验按钮应为白色；其他按钮可视具体情况确定，但不应有相同颜色。

4.3.5 信号报警辅助输出应符合下列要求：     1 报警辅助输出可表示一个或一组报警点信息，并可用于远距离报警、记录或控制。     2 当辅助输出接点连至顺序事件记录仪时，报警延迟时间不应改变事件的记录顺序。     3 当辅助输出接点用于控制时，触点动作应与灯光同步。

4.3.6 计算机控制系统实现的信号报警应符合下列要求：     1 显示器显示的报警信息应包括报警级别、报警参数当前值、报警设定值、文字描述。     2 不同的报警功能或报警程度应以不同的声音或音调区分。     3 消音、确认、试验功能按钮可采用显示于屏幕的“软开关”，也可采用操作键盘上的专用按键。     4 重要报警点除采用显示器显示外，尚应设置独立的灯光显示单元。灯光显示单元可安装在辅助操作台上。

4.3.7 报警顺序应符合下列要求：     1 选择报警顺序应根据工艺、操作要求及报警信号级别确定。     2 一般声光报警顺序应符合表4.3.7-1的规定。     3 区别首出信号的声光报警顺序应符合表4.3.7-2的规定。     4 区别瞬时信号的声光报警顺序应符合表4.3.7-3的规定。

表4.3.7-1 一般声光报警顺序

表4.3.7-2 区别首出信号的声光报警顺序

表4.3.7-3 区别瞬时信号的声光报警顺序

4.4 安全仪表系统

4.4.1 安全仪表系统设计应符合下列要求：     1 安全仪表系统的设计应根据确定的安全完整性等级(SIL)设计。     2 生产过程达到触发条件时，安全仪表系统应立即动作，将生产过程带入安全状态，且该状态应保持至复位信号产生为止。     3 生产故障或危险排除后，安全逻辑重启前系统应先进行手动复位。     4 安全仪表系统应设计为故障安全型。     5 多个安全仪表回路在一套安全仪表系统内完成时，共用部分应按最高的安全等级设置。     6 其他仪表系统的功能由安全仪表系统完成时，不得干扰或危及安全仪表系统的安全功能。     7 过程控制系统出现故障时，不应影响安全仪表系统的安全功能。

4.4.2 安全仪表回路中传感器的配置应符合下列要求：     1 传感器的独立性配置应符合下列要求：         1)SIL1级安全仪表功能回路，传感器可与过程控制系统共用；         2)SIL2级安全仪表功能回路，传感器宜与过程控制系统分开；         3)SIL3级安全仪表功能回路，传感器应与过程控制系统分开。     2 传感器的冗余配置应符合下列要求：         1)SIL1级安全功能回路，可采用单一的传感器；         2)SIL2级安全功能回路，宜采用冗余的传感器；         3)SIL3级安全功能回路，应采用冗余的传感器。     3 冗余传感器的逻辑结构应符合下列要求：         1)侧重系统的安全性时，应采用二选一逻辑结构；         2)侧重系统的可用性时，应采用二选二逻辑结构；         3)系统的安全性和可用性均需保障时，应采用三选二逻辑结构。

4.4.3 安全仪表功能回路阀门的配置应符合下列要求：     1 阀门的独立性配置应符合下列要求：         1)SIL1级安全仪表功能回路的阀门可与过程控制系统共用，但应确保安全仪表功能回路的动作优先于过程控制系统的动作；         2)SIL2级安全仪表功能回路的阀门宜与过程控制系统分开；         3)SIL3级安全仪表功能回路的阀门应与过程控制系统分开。     2 阀门的冗余配置应符合下列要求：         1)SIL1级安全仪表功能回路可采用单一阀门；         2)SIL2级安全仪表功能回路宜采用冗余阀门，采用单一阀门时，配套的电磁阀应冗余配置；         3)SIL3级安全仪表功能回路应采用冗余阀门，配套的电磁阀宜冗余配置；         4)冗余的阀门，宜采用一台控制阀和一台切断阀。     3 阀门的电磁阀配置应符合下列要求：         1)做切断用的气动控制阀、气动切断阀、气液或电液联动阀均应配备接受联锁控制信号的电磁阀；         2)电磁阀应采用单电控型电磁阀；         3)控制阀的电磁阀应安装在阀门定位器与执行机构之间的气动管路上；         4)电磁阀放空口应配防堵塞装置。

4.4.4 安全仪表功能回路的逻辑单元可由继电器、可编程序电子系统构成，也可根据需要组合构成。

4.5 火气系统

4.5.1 站场消防控制系统应具有下列功能：     1 控制消防设备的启停，并显示工作状态。     2 消防泵的启停，除自动控制外还能在控制室手动直接控制。     3 接收火焰探测器、手报按钮及其他火灾探测设备的信号，显示火灾报警和故障报警的部位。     4 在报警、喷淋各阶段，具有相应的声、光报警信号，并能手动消音。     5 显示系统供电电源的状态。

4.5.2 站场建筑物火灾报警系统的设计应符合现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116和《建筑设计防火规范》GB 50016的有关规定。

4.5.3 石油天然气生产装置采用计算机控制的控制室应设置火灾报警系统。

4.5.4 可燃/有毒气体报警系统应具有下列功能：     1 可燃气体报警系统应能明确显示检测值；采用无测量值显示功能的报警器时，应将信号引入计算机控制系统或其他仪表设备进行显示。     2 接收可燃气体和/或有毒气体检(探)测器及其他报警触发部件的报警信号，应发出声光报警，并予以保持。声光报警应能手动消除，再次有报警信号输入时应能发出报警。     3 同一区域可燃气体和有毒气体报警级别优先顺序的确定应按现行国家标准《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》GB 50493-2009中第3.0.2条的规定执行。     4 应具有报警开关量输出功能。     5 应区分和识别报警位号和/或区域。     6 应具有故障报警功能，故障报警的声、光信号应与可燃气体或有毒气体浓度报警有明显区分。

4.5.5 可燃/有毒气体报警系统设计应符合下列要求：     1 宜采用常规显示报警仪表或独立的工业程序控制器、可编程序控制器。     2 可与火灾检测报警系统合并设置。与生产过程控制系统合并设置时，输入/输出卡件应独立设置。     3 报警系统应设置在有人值守的控制室或现场操作室；有毒气体还应在现场报警。

4.5.6 可燃气体和有毒气体报警设定值应符合下列规定：     1 可燃气体的一级报警(高限)设定值不应大于25％爆炸下限，二级报警(高高限)设定值不应大于50％爆炸下限。     2 有毒气体的报警设定值不宜大于100％最高容许浓度，当试验用标准气调制困难时，报警设定值可为200％最高容许浓度以下。

4.5.7 可燃和/或有毒气体检(探)测器的设置原则应按现行国家标准《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》GB 50493-2009中第3.0.1条的规定执行。

4.5.8 下列场合应设置火灾、可燃和/或有毒气体检测装置：     1 天然气、液化石油气和天然气凝液生产装置区及厂房内宜设置火灾自动报警设施，并在装置区和巡检通道及厂房出入口设置手动报警按钮。     2 浮顶油罐单罐容量不小于50000m3时，应设置火灾自动报警设施。     3 天然气凝液和液化石油气罐区、天然气凝液和凝析油回收的工艺设备区内，以及其他有可燃气体存在且一旦泄漏可能超过爆炸下限的场所，应设置可燃气体检(探)测器，并宜在装置区、罐区四周设置手动报警按钮。     4 对输出功率大于1200kW的自动燃气燃烧装置，应设置漏气检测装置。     5 在有毒气体存在的场所，当有毒气体泄漏可能达到最高容许浓度时，应设置有毒气体检测报警装置。     6 集输含硫的酸性天然气的井场、集气站硫化氢泄漏检测仪的设置，应按国家现行标准《含硫油气田硫化氢监测与人身安全防护规程》SY/T 6277的有关规定执行。

5 仪表选型

5.1 一般规定

5.1.1 测控仪表的种类、量程、精确度等级应根据工艺生产过程的要求及介质的特性确定。测控设备的公称压力等级应满足工艺过程设计压力要求。

5.1.2 安装在振动较大场合的仪表，应选用耐振型仪表。安装在湿热环境的仪表，应选用耐湿热型仪表。

5.1.3 腐蚀性介质的测量，应选用耐腐蚀型仪表或采取适当的隔离措施。粘性介质、高温、低温或超低温介质的测量，应采取隔离保温措施。

5.1.4 现场总线仪表应符合现行国家标准《工业通信网络 现场总线规范 第2部分：物理层规范和服务定义》GB/T 16657.2的有关规定。

5 仪表选型

5.1 一般规定

5.1.1 测控仪表的种类、量程、精确度等级应根据工艺生产过程的要求及介质的特性确定。测控设备的公称压力等级应满足工艺过程设计压力要求。

5.1.2 安装在振动较大场合的仪表，应选用耐振型仪表。安装在湿热环境的仪表，应选用耐湿热型仪表。

5.1.3 腐蚀性介质的测量，应选用耐腐蚀型仪表或采取适当的隔离措施。粘性介质、高温、低温或超低温介质的测量，应采取隔离保温措施。

5.1.4 现场总线仪表应符合现行国家标准《工业通信网络 现场总线规范 第2部分：物理层规范和服务定义》GB/T 16657.2的有关规定。

5.2 温度仪表

5.2.1 就地检测仪表的选型应符合下列要求：     1 一般工业用温度计的精确度等级应选用1.0级或1.5级；精密测量用温度计的精确度等级应选用0.25级或0.5级。     2 温度测量显示仪表的使用范围宜取仪表量程的20％～90％；正常测量值宜在仪表量程的50％左右。     3 压力式温度计测量值应在仪表范围的50％～75％。     4 测量介质温度为－80℃～500℃的仪表宜选用双金属温度计。     5 振动较小、读数方便的场合，可选用玻璃液体温度计，但不应使用玻璃水银温度计。     6 有振动、无法近距离读数、测温精确度要求不高、－80℃以下的介质温度测量，宜选用压力式温度计。

5.2.2 集中(远传)检测仪表的选型，应符合下列要求：     1 当温度检测信号需要远传时，宜选用现场安装的温度变送器。     2 测量介质温度为－200℃～650℃时，宜选用热电阻；测量介质温度为－200℃～1800℃时，宜选用热电偶。     3 测量设备或管道的外壁温度，宜选用表面热电阻(偶)；测量流动的含固体硬质颗粒介质温度，应选用耐磨热电阻(偶)。     4 检测元件有弯曲安装或要求快速响应以及其他必要的场合，可选用铠装热电阻(偶)。     5 热电偶测量端型式应根据响应速度的要求选用露端式、绝缘式或接壳式。     6 测量含氢量大于5％(体积)的还原性气体，温度高于870℃时，应选用吹气式专用热电偶或钨铼热电偶。     7 当一个测温点需要在两处同时显示温度时，可选用双支热电阻(偶)，在同一检测元件保护管中，要求多点测量时，宜选用多点热电阻(偶)。     8 热电阻的接线宜选用三线制。精密测量用热电阻的接线应选用四线制。

5.2.3 温度仪表的连接方式，应符合下列要求：     1 一般情况下，宜选用螺纹连接方式。在设备、衬里管道、非金属管道和有色金属管道上安装时，宜选用法兰连接方式。     2 用于剧毒、结晶、结疤、堵塞和易燃、易爆、强腐蚀性介质时，应选用法兰连接方式。

5.2.4 显示仪表的类型、精确度和功能，应满足运行、安装、维修的需要。当热电偶的冷端温度不恒定，影响系统精确度时，应选用具有冷端补偿功能的显示仪表。

5.3 压力仪表

5.3.1 压力测量仪表选型应符合下列要求：     1 一般测量用压力表的精确度等级应选用1.0、1.6、2.5级；精密测量用压力表的精确度等级应选用0.1、0.16、0.25或0.4级。     2 测量稳定压力时，正常操作压力应为仪表测量量程的1/3～2/3；测量脉动压力时，应为仪表测量量程的1/3～1/2；测量压力不小于4MPa时，不应超过仪表测量量程的1/2。

5.3.2 就地压力表选型应符合下列要求：     1 测量腐蚀性介质时，应选用耐腐蚀压力表或不锈钢膜片压力表。     2 测量强腐蚀性、含固体颗粒、粘稠液体等介质时，应选用膜片压力表或隔膜压力表。     3 较强振动场合测量时，应选用抗振压力表或采取防振措施。

5.3.3 压力变送器选型应符合下列要求：     1 测量结晶、易堵塞、粘稠、结疤及腐蚀性介质时，应选用法兰式变送器。     2 测量精确度要求较高的压力或差压测量，宜选用智能型压力或差压变送器。     3 与介质直接接触的材质，应符合介质特性要求或采取隔离措施。     4 小于500Pa(G)的微小压力测量时，可选用微差压变送器。

5.4 流量仪表

5.4.1 流量测量仪表选型应符合下列要求：     1 天然气和原油流量计量仪表及其附属设备配置，应符合现行国家标准《输油管道工程设计规范》GB 50253、《输气管道工程设计规范》GB 50251和《油气集输设计规范》GB 50350的有关规定。     2 对于直线刻度仪表测量范围，最大流量不应超过仪表测量范围上限值的90％；正常流量应为仪表测量范围上限值的50％～70％；最小流量不应小于仪表测量范围上限值的10％。     3 对于方根刻度仪表测量范围，最大流量不应超过仪表测量范围上限值的95％；正常流量应为仪表测量范围上限值的70％～80％；最小流量不应小于仪表测量范围上限值的30％。

5.4.2 流量计精确度应符合下列规定：     1 单井油气水日产量计量流量计的精确度不应低于2.0级。     2 原油输量计量流量计的精确度等级，不应低于表5.4.2-1中的规定。     3 天然气输量计量流量计的精确度等级，不应低于表5.4.2-2中的规定。     4 油品交接计量的流量计的精确度不应低于0.2级。     5 液态烃交接计量的流量计的精确度不应低于0.2级。

表5.4.2-1 原油输量计量流量计的精确度等级

表5.4.2-2 天然气输量计量流量计的精确度等级

注：Qnv表示标准参比条件下的体积输量(m3/h)。

5.4.3 差压式流量计选型应符合下列要求：     1 一般流体测量，应选用孔板、喷嘴和文丘里管标准节流装置，并应符合现行国家标准《用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量》GB/T 2624.1～GB/T 2624.4的有关规定。     2 当采用非标准节流装置时，低雷诺数宜采用1/4圆孔板，脏污介质宜采用圆缺孔板。     3 差压范围的选择应根据计算确定：         1)常用的低差压范围宜为：0kPa～6kPa、0kPa～10kPa；         2)常用的中差压范围宜为：0kPa～16kPa、0kPa～25kPa；         3)常用的高差压范围宜为：0kPa～40kPa、0kPa～60kPa。     4 取压方式宜选用法兰取压。     5 特殊型差压式流量计的选型应根据介质的工况条件选择。

5.4.4 可变面积式流量计(转子流量计)的选型应符合下列要求：     1 可变面积式流量计宜用于中、小、微流量的测量。     2 低压、洁净透明、无毒、无燃烧和无爆炸危险且对玻璃无腐蚀无粘附的流体流量的就地指示，可选用玻璃管转子流量计。     3 易燃、易爆介质的流量测量，宜选用普通型金属管转子流量计；易结晶、汽化介质的流量测量，可选用带夹套的金属管转子流量计。     4 具有腐蚀性的介质的流量测量，可选用耐腐型金属管转子流量计。     5 要求就地显示，且用于洁净液体、气体和蒸汽的较大流量测量，可选用旁通转子流量计(分流式流量计)。

5.4.5 容积式流量计选型应符合下列要求：     1 原油、重油、高粘度液体的流量测量，且要求测量精确度较高的，宜选用容积式流量计。     2 含有颗粒杂质的脏污液体、稀浆流、悬浮流及含有砂、蜡、粘稠的原油的流量测量，宜选用弹性刮板流量计。

5.4.6 涡轮流量计宜用于下列工况：     1 洁净、单相流、粘度小的介质测量。     2 液化气、轻烃的流量测量。     3 易结垢的水流量测量，可选用拆卸式防垢涡轮流量计。     4 高压流量的测量。

5.4.7 电磁流量计宜用于下列工况：     1 导电流体的流量测量。     2 液固两相、脏污流介质的流量测量。     3 明渠液体的流量测量。

5.4.8 涡街流量计宜用于下列工况：     1 宜用于液体、气体、蒸汽、部分混相流体的流量测量。     2 可用于高压介质流量的测量。

5.4.9 旋进旋涡流量计宜用于下列工况：     1 宜用于洁净、单相流、粘度不高的介质的测量。     2 用于压力、温度波动较频繁的介质时，宜采取温压补偿措施来保证计量的精确度。

5.4.10 靶式流量计宜用于下列工况：     1 用于液体、气体、蒸汽的流量测量。     2 用于含有杂质(微粒)的脏污流体、原油、污水、高温渣油、浆液、烧碱液、沥青等介质的流量测量。

5.4.11 超声波流量计宜用于下列工况：     1 大口径管道气体以及液相流体的流量测量。     2 高压、易爆、高粘度、强腐蚀、放射性恶劣条件的被测对象的流量测量。     3 采用气体超声波流量计测量天然气流量时，其流量计算应符合现行国家标准《用气体超声流量计测量天然气流量》GB/T 18604的有关规定。     4 精确度要求高、量程比大的流体测量。

5.4.12 科氏力质量流量计宜用于精确测量流体的质量流量，且测量值不受流体密度、粘度等物性的影响。

5.4.13 热式质量流量计宜用于干燥、洁净、不含水分和油质的气体介质的流量测量。

5.4.14 皮带秤宜用于皮带传送的颗粒状、块状固体物料的流量测量。

5.4.15 冲量式流量计宜用于自由落体的粒状、封闭传送的固体介质的流量测量。

5.4.16 轨道衡宜用于车载介质的重量计量。

5.5 物位仪表

5.5.1 物位仪表选型应符合下列要求：     1 液面、界面和料面的物位测量，应根据被测介质的特性确定。     2 仪表量程应根据工艺对象的实际变化范围确定。     3 仪表精确度根据工艺要求选择。容积计量的物位仪表的精确度应至少达到±1mm。

5.5.2 压力式、差压式物位测量仪表选型应符合下列要求：     1 水池、水井、水罐的液面连续测量，宜选用静压式仪表。     2 液面和界面的连续测量，可选用差压仪表。     3 粘稠性、结晶性、结胶性、沉淀性的液体，以及含悬浮物液体及易凝固液体的液位测量，宜选用插入式法兰差压仪表。     4 物位差压仪表的正、负迁移和迁移量，应根据仪表的结构形式、安装位置、测量要求确定。     5 用差压式仪表测量锅炉汽包液面时，应选用双室平衡容器进行补偿。

5.5.3 浮筒式液位仪表选型宜符合下列要求：     1 浮筒式液位仪表宜用于测量范围不大于2m，相对密度介于0.5～1.5的清洁液体液面；或测量范围不大于1.2m，相对密度差介于0.5～1.5的清洁液体界面。     2 不宜停车的工艺设备或密闭容器内液面和界面的测控，宜选用外浮筒物位仪表；在操作温度下不结晶、不粘稠，但在环境温度下可能结晶或粘稠的液体对象，宜选用内浮筒式物位仪表。     3 当测量精确度要求较高，信号远传时，宜选用力平衡式；当精确度要求不高，就地指示或调节时，可选用位移平衡型。

5.5.4 浮子式液位仪表选型应符合下列要求：     1 大型储槽清洁液体的液面连续测量和容积计量，可选用伺服液面计、光导液位计、磁致伸缩液位计。精确度要求较高时可选用伺服液面计、磁致伸缩液位计，精确度要求不高时可选用钢带液位计。就地液位的测量也可选用多个色带式浮球液位计、磁翻转液位计重叠安装。     2 卧式罐的液位就地测量，宜选用杠杆式、色带式浮球液位计或磁翻转式液位计。     3 位式液位控制，宜选用浮球液位开关。     4 浮子式仪表用于测量界面时，两种介质的密度应恒定，且相对密度差不应小于0.2。     5 内浮式液位仪表液面测量，浮子漂移、浮子受液面扰动时，应采取预防措施。

5.5.5 射频导纳式液位仪表宜用于下列工况：     1 腐蚀性、粘稠性液体的液面连续测量和位式测量。     2 易挂料的颗粒状、粉粒状料面连续测量和位式测量。

5.5.6 电容式物位测量仪表宜用于下列工况：     1 腐蚀性、沉淀性液体，以及其他工艺流体的液面连续测量和位式测量。用于界面测量时，两种液体的电学性能应符合产品要求。     2 用于颗粒状、粉状物料的料面连续测量和位式测量。     3 测量粘性导电介质的液位和界面时，电极表面应选择与被测液体亲和力小的材料；测量非导电介质的液位和界面时，可选用裸电极。

5.5.7 电阻式物位仪表宜用于下列工况：     1 水位的位式控制和报警。     2 导电物料或导电性差，但含有一定水分能微弱导电的物料料面的位式测量。

5.5.8 无振动或振动小的料仓、料斗内颗粒度不大于10mm的颗粒状料面的位式测量和液位测量，可选用音叉液位计。

5.5.9 超声波物位测量仪表宜用于下列工况：     1 用于高粘性、腐蚀性、有毒性的液体液面，以及液-液分界面、固-液分界面的连续测量和位式测量。     2 颗粒度不大于5mm的粉粒状物料的料面位式测量，可选用声阻断式超声料位计。     3 液体温度、成分变化较大时，宜采取温度对声波传播速度变化影响的补偿措施。

5.5.10 雷达物位测量仪表宜用于下列工况：     1 用于高温、高压、腐蚀性、高粘度、易燃、易爆及有毒液体的大型立罐、球罐等存储容器的物位连续测量或计量。     2 用于高温、高压、强腐蚀性、高粘度、易爆及有毒的块状、颗粒状、粉状的料面测量。

5.6 火灾和可燃气体及有毒气体仪表

5.6.1 火灾和可燃气体及有毒气体仪表选型应符合下列要求：     1 仪表选用应根据可燃物质的分类、可燃气体及有毒气体泄漏的危险、火灾的不同阶段、探测器的探测原理选择。     2 仪表应符合国家相关部门的强制认证的规定。     3 仪表探测器种类应根据气体的物性、检测器的适应性、稳定性、环境特性及使用寿命确定。

5.6.2 可燃气体及有毒气体检(探)测器的选型，应符合下列要求：     1 烃类可燃气体可选用催化燃烧型或红外气体检(探)测器。当使用场所的空气中含有能使催化燃烧型检测元件中毒的硫、磷、硅、铅、卤素化合物等介质时，应选用抗毒性催化燃烧型检(探)测器。     2 在缺氧或高腐蚀性场所，宜选用红外气体检(探)测器。     3 氢气检测可选用催化燃烧型、电化学型、热传导型或半导体型检(探)测器。     4 检测组分单一的可燃气体，宜选用热传导型检(探)测器。     5 硫化氢、氯气、氨气、丙烯腈气体、一氧化碳气体的检测可选用电化学型或半导体型检(探)测器。

5.6.3 火灾探测器选择，应符合下列要求：     1 对火灾初期有阴燃阶段，产生大量的烟和少量的热，很少或没有火焰辐射的场所，应选择感烟探测器。     2 对火灾发展迅速，产生大量热、烟和火焰辐射的场所，可选择感温探测器、感烟探测器、火焰探测器或其组合。     3 对火灾发展迅速，有强烈的火焰辐射和少量的烟、热的场所，应选择火焰探测器。     4 对火灾形成特征不可预料的场所，可根据模拟试验的结果选择探测器。

5.7 常用过程分析仪表

5.7.1 常用的过程分析仪表的选择，应根据被测介质的背景组分、待测组分及含量、操作温度、压力及物料性质确定。

5.7.2 原油及成品油密度的测量宜选用振动式密度计。

5.7.3 原油含水率的测量宜选用电容法、微波法、差压法或辐射法原油含水率检测仪。

5.7.4 天然气组分的测量，应选用工业气相色谱仪。

5.7.5 天然气烃露点的测量，宜选用冷却镜面法烃露点分析仪。

5.7.6 天然气水露点分析仪宜选用冷却镜面法分析仪、光纤法分析仪、晶体振荡式水露点分析仪、氧化铝电容法水露点分析仪、激光湿度分析仪。

5.7.7 在线硫分析仪选型宜符合下列要求：     1 天然气中硫化氢含量的分析，宜选用紫外吸收光谱分析仪、醋酸铅纸带分析仪、电化学分析仪。     2 天然气或原油中无机硫和有机硫总含量的分析，宜选用总硫分析仪。

5.7.8 天然气热值的检测，可选用燃烧法气体热值分析仪、热值指数仪或色谱分析仪。

5.7.9 烟道气中氧含量分析仪选型宜符合下列要求：     1 工业锅炉烟道气或其他燃烧系统烟道气中氧含量的测量宜选用氧化锆氧分析仪或顺磁式氧分析仪。     2 含氧量为0～5％或0～10％的工业锅炉烟道气或其他燃烧系统烟道气，当响应时间要求短时，宜选用氧化锆氧分析仪。

5.7.10 燃煤锅炉烟道气中二氧化硫含量分析可选用抽取式二氧化硫在线分析仪。

5.7.11 水质分析可选用在线分析仪表，选型应符合下列要求：     1 余氯浓度的检测，宜选用在线比色法余氯分析仪。     2 悬浮物含量的检测，宜选用在线浊度计；介质中存在水泡时，应采取消泡措施。     3 原水化学需氧量检测，宜选用CODMn水质在线自动监测仪；污水化学需氧量的检测，宜选用CODCr水质在线自动监测仪。     4 微量硅酸根离子的含量在0μg/L～100μg/L时，含量检测可选用硅酸根分析仪。     5 含盐量或电导率的检测宜选用电极式电导率仪、电磁感应式电导率仪。     6 磷酸根离子含量的检测，可选用在线磷酸根分析仪；水中总磷检测，可选用在线总磷分析仪。     7 溶解氧量分析，可选用水中溶解氧分析仪，仪表的测量范围宜为0μg/L～20μg/L。     8 硬度检测，可选用硬度分析仪。     9 经阳离子交换树脂处理后的水中钠离子浓度的检测，可选用在线钠离子计。     10 pH值的检测，宜选用玻璃电极式pH计、沉入清洗式发送器、流通清洗式变送器、压力流通式变送器、锑电极pH计。

5.8 控 制 阀

5.8.1 控制阀的选型应根据工艺变量、流体特性以及控制阀管道连接形式综合确定。

5.8.2 高、低温工况应选用适合高、低温工况的结构和材质的控制阀。

5.8.3 直通单座控制阀宜用于下列工况：     1 泄漏量小、流量小或阀前后压差较小。     2 粘度不高且不含悬浮颗粒流体。

5.8.4 直通双座控制阀宜用于下列工况：     1 泄漏量要求不高、流量大、阀前后压差较大且调节精度不高。     2 粘度不高且不含悬浮颗粒流体。

5.8.5 套筒控制阀宜用于下列工况：     1 阀前后压差大、流体可能出现闪蒸或空化现象且要求低噪声。     2 洁净流体不含固体颗粒。

5.8.6 球形控制阀宜用于下列工况：     1 高粘度、含有纤维、固体颗粒或污秽流体。     2 V形球阀宜用于连续控制且要求流通能力大、可调范围宽的场合。     3 O形球阀宜用于两位式开关的工况。

5.8.7 角形控制阀宜用于下列工况：     1 高粘度、含有悬浮物或颗粒状物质流体。     2 气-液混相或易闪蒸流体。     3 管道要求直角配管。     4 高静压、大压差。

5.8.8 偏心旋转控制阀宜用于下列工况：     1 阀门前后压差较大、介质粘度高。     2 要求流通能力大、泄漏量小或可调比宽。

5.8.9 蝶型控制阀宜用于下列工况：     1 大口径、大流量或低压差。     2 浓浊液及含悬浮颗粒流体。

5.8.10 工艺介质要求分流或合流时，宜选用三通控制阀，两流体合流的温差不应大于150℃。

5.8.11 电磁阀宜用于差压小、小口径管道的两位和开关操作控制的工况。直通型电磁阀可用于双位控制和远程控制，根据程序控制的逻辑关系可选择电开式或电关式。

5.8.12 自力式控制阀宜用于工艺介质流量变化小、控制精度要求不高或无外动力源的场合。

5.8.13 控制阀口径可按本规范附录A的方法确定。

5.8.14 控制阀的选取应避免使阀工作时出现闪蒸、汽化等现象。

5.8.15 控制阀在使用过程中产生的噪声不应大于85dB(A)。

5.8.16 控制阀流量特性的选择应符合下列要求：     1 流量特性的选取应根据被调参数、干扰源、阀阻比S值、系统的特性、管道的配管、负荷变化综合确定。     2 直线特性的阀门宜用于下列工况：         1)侧重阀门寿命时；         2)阀压差及给定值变化小，工艺过程主要变量的变化小时；         3)调节对象特性为线性的场合。     3 等百分比特性的阀门宜用于下列工况：         1)放大倍数随负荷干扰加大而趋小的对象；         2)要求可调范围大，管道系统压力损失大，开度变化及阀上压差变化较大时；         3)阀阻比S为0.3～0.6时；         4)系统负荷变化较大；         5)阀常在小开度状态下运行时。     4 直线特性或等百分比特性均可选用的阀门宜用于下列工况：         1)阀阻比S为0.6～1.0时；         2)系统比较稳定，阀工作区域很窄时。     5 阀门的流量特性可按表5.8.16选取：

表5.8.16 阀门的流量特性选取 注：1 △Pn为正常流量下的控制阀两端压差。 2 △PQun1为控制阀关闭时的两端压差。

    6 快开特性的阀门宜用于下列工况：         1)两位动作的场合；         2)需要迅速通过介质获得控制阀最大流通能力的场合；         3)控制器应设定在宽比例带时。

5.8.17 控制阀流开、流闭的选择应符合下列要求：     1 公称直径不大于20mm、静压高、压差大或气蚀冲刷严重的高压阀，应选用流闭型；当公称直径大于20mm时，应以稳定性好为条件来决定流向。     2 角型阀用于高粘度、含固体颗粒介质的场合且要求自洁性能好时，应选用流闭型。     3 单座阀、小流量调节阀宜选用流开型；当冲刷严重时，可选用流闭型。     4 单密封套筒阀宜选用流开型；有自洁要求时，可选用流闭型。     5 单座阀、角型阀、套筒阀或快开流量特性的两位式控制阀，应选用流闭型；当出现水击、喘振时，应选用流开型。

5.8.18 执行机构的选择应符合下列要求：     1 执行机构的输出力矩、行程、响应速度应与控制阀相匹配。     2 自动调节和起切断作用的控制阀，宜选用气动执行机构。无气源时，可选用电动、液动、气-液联动或电-液联动执行机构。     3 气动执行机构宜选用气动薄膜执行机构；要求执行机构输出力较大、响应速度较快时，宜选用气动活塞式执行机构或长行程执行机构。     4 要求推力大、响应时间快或气源难以满足要求的控制阀，宜选用气-液联动、电-液联动执行机构。

5.8.19 上阀盖型式的选择应符合下列要求：     1 当操作温度介于－20℃～200℃之间时，应选用普通型阀盖。     2 当操作温度高于200℃时，应选用散热型阀盖。     3 当操作温度低于－20℃时，应选用长颈型阀盖。     4 当工艺介质有毒、易挥发或不允许外泄漏时，应选用纹波管密封型阀盖。

5.8.20 阀材料的选择应符合下列要求：     1 阀体材质的选择应符合下列规定：         1)阀体的材质应根据工艺介质的温度、压力、差压和腐蚀性确定，且不应低于相连接的工艺管道的材质；         2)阀体材质可选用铸钢或锻钢，当工艺介质有特殊要求时，可选用不锈铸钢、不锈锻钢或特殊材质；         3)铸钢阀体宜用于空气、饱和蒸汽或过热蒸汽非腐蚀性液体和气体。     2 阀内件材料的选择应符合下列规定：         1)非腐蚀性流体，阀芯材质宜选用不锈钢；         2)腐蚀性流体，阀芯、阀座的材质应根据流体的种类、浓度、温度和压力，选用相适应的耐腐蚀材料；         3)闪蒸、空化或严重汽蚀介质的场合，阀内件表面应进行硬化处理；         4)流体温度不小于300℃、阀两端压差不小于1.5MPa的场合，阀内件表面应进行硬化处理；         5)流体中含有固体颗粒的场合，阀内件表面应进行硬化处理；         6)流速大或冲刷严重时应选用耐磨材料。     3 填料函结构、材料的选择应符合下列规定：         1)填料函宜选用单层结构，对毒性较大的流体、低温或温度高于200℃的场合，应选用双层结构；         2)填料函材质宜选用V形聚四氟乙烯，温度高于200℃的场合应选用柔性石墨。

5.8.21 控制阀附件的选型应符合下列要求：     1 阀门定位器宜用于下列场合：         1)摩擦力大、需要精确定位时；         2)需要提高控制阀响应速度时；         3)需要提高执行机构输出力和切断能力时；         4)分程调节系统或控制阀运行中要改变正反作用形式时；         5)需要改变控制阀流量特性时；         6)调节器比例带很宽，但又要求对小信号有响应时；         7)选用无弹簧执行机构或活塞执行机构实现比例动作时；         8)用标准信号操作弹簧范围在20kPa～100kPa以外的执行机构时；         9)大口径控制阀；         10)高压差场合。     2 气动控制阀阀门定位器，宜选用电/气阀门定位器；振动场合及温度较高的场合，宜选用电气转换器及气动阀门定位器。     3 手轮机构的选择应符合下列规定：         1)工艺安全生产联锁用的紧急切断阀或安装在禁止进入的危险区内的控制阀不应设置手轮机构，用于其他功能且未设置旁路的控制阀应设置手轮机构；         2)大口径及需要用手轮限制阀门开度的场合应设置手轮机构。     4 控制阀的阀位应在动力失效后处于工艺要求的状态。     5 阀位回讯器的选择应符合下列规定：         1)气动执行机构需要远程指示控制阀开、关状态的场合应配用阀位回讯器；         2)电动执行机构应配用阀位回讯器。     6 电磁阀的选择应符合下列规定：         1)控制单作用气缸执行机构、气动薄膜执行机构、气动控制阀及其他控制系统进行气路的自动切换控制或联锁程序控制的场合，宜用二位三通电磁阀；         2)控制双作用气缸执行机构、活塞式执行机构以及使用切断球阀的自控系统中实现自动切换控制或联锁程序控制的场合，宜用二位五通电磁阀。

5.9 调节和显示控制仪表

5.9.1 调节仪表的选型应符合下列要求：     1 调节仪表宜选用全刻度指示型。     2 调节规律应根据对象特性，检测元件、变送器、执行器的各单元特性，干扰形式和部位，以及调节品质确定。     3 位式调节仪表的选用应符合下列规定：         1)用于联锁和自动启、停车，调节品质要求低的开关式简单调节系统，宜选用位式调节器；         2)要求改善调节品质时，宜选用具有时间比例、位式比例积分或比例积分微分调节规律的位式调节器。     4 复杂调节系统中的调节仪表，宜选用单元组合式调节仪表或可编程序调节器。     5 按时间程序给定的单变量调节系统，气动仪表可选用气动时间程序定值器；电动仪表可选用带程序给定装置的动平衡式仪表或其他程序给定装置。     6 采用手动远程操作改变调节系统的设定值或对执行器直接操作的场合，可选用手动操作器(或遥控器)。     7 调节仪表附加功能的选择：         1)只允许单向偏差存在或间歇工作的具有积分作用的调节器，应选用具有防积分饱和功能的调节器；         2)根据安全、限制调节阀的开度等工艺过程的要求，需要限制调节器的输出信号的调节系统，应选用具有输出限幅功能的调节器；         3)调节仪表应具有手动-自动、内设定-外设定功能，应附有自动跟踪功能的无扰动切换装置。

5.9.2 显示仪表的选型应符合下列要求：     1 需要精确读数的变量显示，应选择数字显示仪表。     2 显示仪表的精确度不宜低于检测仪表的精确度，显示仪表的量程应与检测仪表的量程相匹配。     3 控制室盘装显示仪表宜选用矩形表面的仪表，用于现场安装的仪表，可选用圆形表面仪表。     4 同时显示的多个参数对工艺过程影响小、变化缓慢时，宜选用自动巡回检测仪表，检测点数可适当备用。     5 重要参数的报警，宜将报警开关信号直接引入闪光信号报警仪表作声光报警。     6 工艺过程中的重要变量需要记录时，宜选用记录仪。相关的多个变量需要记录时，可采用多通道记录仪。

5.10 仪表信号

5.10.1 现场仪表至控制系统的信号传输方式，应根据信号精确度、选用技术和信号源条件、操作需要、可靠性和信号响应确定。

5.10.2 电动仪表信号可选用模拟量信号、数字量信号和数字通信信号，也可选用电阻、毫伏、脉冲等其他类型信号，信号传输类型应符合下列要求：     1 模拟量信号宜为4mA～20mA DC、1V～5V DC两线制，可选用带数字通信的模拟量信号。     2 数字量信号应为无源或有源触点开关信号，开关触点容量应与控制系统的负载匹配。     3 数字通信信号包括串行数据、现场总线，数字通信信号应能通过控制系统或手持通信器，实现对现场仪表进行参数组态、自诊断。     4 热电阻、热电偶根据仪表选型要求，可选用电阻、毫伏信号。     5 流量计根据仪表选型要求，可选用脉冲信号。

5.10.3 气动仪表信号宜为20kPa～100kPa。

6 仪表安装

6.1 一般规定

6.1.1 仪表应安装在测量准确、便于观察、操作及维修的位置，避开振动、高温、静电和电磁干扰；无法避开时，应选择适合工况的仪表或采取相应的防护措施。

6.1.2 仪表安装方式应保证测量的真实性和准确性。

6.1.3 当仪表不能满足环境条件时，应采取防护措施。

6.1.4 与仪表连接的工艺过程连接头、管阀件的压力等级和材质不应低于所在工艺设备或管道的相关要求；法兰密封垫片和紧固件的材质，不应低于工艺法兰所用密封紧固件的材质。

6.1.5 流量仪表和控制阀应在工艺管道吹扫后安装，流向应与工艺介质流向一致。

6.1.6 取压和测温元件在同一管段上安装时，取压点应在测温元件前(按介质流向)，二者相距不应小于200mm。

6.1.7 仪表或连接附件与工艺管道焊接时，宜避免异种钢焊接。

6.1.8 常用过程分析仪表检测器的安装、取样及预处理装置应符合现行行业标准《石油化工仪表安装设计规范》SH/T 3104的有关规定。

6 仪表安装

6.1 一般规定

6.1.1 仪表应安装在测量准确、便于观察、操作及维修的位置，避开振动、高温、静电和电磁干扰；无法避开时，应选择适合工况的仪表或采取相应的防护措施。

6.1.2 仪表安装方式应保证测量的真实性和准确性。

6.1.3 当仪表不能满足环境条件时，应采取防护措施。

6.1.4 与仪表连接的工艺过程连接头、管阀件的压力等级和材质不应低于所在工艺设备或管道的相关要求；法兰密封垫片和紧固件的材质，不应低于工艺法兰所用密封紧固件的材质。

6.1.5 流量仪表和控制阀应在工艺管道吹扫后安装，流向应与工艺介质流向一致。

6.1.6 取压和测温元件在同一管段上安装时，取压点应在测温元件前(按介质流向)，二者相距不应小于200mm。

6.1.7 仪表或连接附件与工艺管道焊接时，宜避免异种钢焊接。

6.1.8 常用过程分析仪表检测器的安装、取样及预处理装置应符合现行行业标准《石油化工仪表安装设计规范》SH/T 3104的有关规定。

6.2 温度测量仪表

6.2.1 温度测量仪表宜采用固定法兰或固定螺纹方式安装。

6.2.2 温度测量仪表的安装应符合下列规定：     1 温度测量点应设在能准确、灵敏反映介质温度和振动较小的位置，不应设置在介质不流动的死角处。     2 温度测量仪表宜安装在流量计下游，安装时宜符合有关规范要求。     3 温度测量仪表在管道上宜垂直安装，在弯头处安装时，应逆向介质流向，在设备上宜水平安装。     4 公称直径不大于DN80的管道，温度测量仪表可在弯头处安装或扩大管径斜45°逆流向安装。热电偶、热电阻和双金属温度计，管道直径宜扩大为DN100。压力式温度计的扩管管径应根据计算后的浸没长度决定，扩大管径部分的长度为250mm～300mm。     5 压力式温度计测温元件应全部浸入被测介质中。     6 温度测量仪表的插入深度应符合下列要求：         1)在管道上的插入深度宜到管道中心。当管道直径大于DN250时，应根据具体工况计算确定，并应保证测温元件敏感段全部插入介质中；         2)在设备上的插入深度应能保证精确测量介质温度，且不应与设备内构件碰撞；         3)在烟道、炉膛及绝热材料砌体设备上安装时，检测元件插入深度应根据具体工况计算确定。     7 储罐上温度测量仪表的安装位置宜高于罐内加热盘管600mm；在浮顶罐上安装的温度测量仪表不应妨碍浮盘移动。     8 表面温度计的感温面应与被测表面紧密接触。

6.2.3 温度测量元件用于测量下列介质和装置的温度时，应外加温度计套管：     1 可燃介质。     2 压力较高或高速流动的非可燃流体。     3 压力较高的储罐。     4 采用不能抽芯的测温元件或不允许停产检修的工艺装置。     5 有毒介质。

6.2.4 选用的测温元件套管或管嘴应符合下列要求：     1 测温元件套管或管嘴材质应根据被测介质的温度、压力、腐蚀性及磨损等因素选择，不应低于设备或管道材质要求。     2 套管的工作压力不应超过相应工作温度下套管的允许最大工作压力。     3 套管的工作流速不应超过套管在相应的工作温度下可承受的最大流速。     4 保护套管的形式应根据介质的条件确定，中、低压介质宜采用直形保护套管；高压介质和流速较高介质应采用整体钻孔锥形保护套管。     5 测温套管和管嘴与工艺设备、管道采用焊接方式连接时，宜选择与工艺设备、管道相同的材质。     6 采用法兰式或法兰夹持安装的测温套管，可选择与设备、管道不同材质，但应适应介质物理性质和防腐要求。

6.3 压力测量仪表

6.3.1 压力仪表取压接口的位置应符合下列要求：     1 取压接口应设在被测介质流束稳定的位置，避开管路弯曲、分叉及涡流的区域。接口形式可为法兰或螺纹。     2 在调节阀前取压时，与阀门距离不宜小于2倍管径，在其后取压时，不宜小于3倍管径；泵出口取压时，与泵出口法兰的距离不宜小于2倍的管径。     3 水平或倾斜管道上的取压接口不应设在管道底部。     4 塔和容器上的取压接口宜设在气相段。

6.3.2 压力仪表的安装方式应根据被测介质的物理性质确定，当测量介质高温、粘稠、含颗粒杂质时，宜采用法兰连接。

6.3.3 压力仪表安装应符合下列要求：     1 应安装在取压点较近的位置。     2 带就地指示表时，应安装在易观察和检修的地方。     3 仪表的取压接口应设置根部阀，就地压力表宜根据介质物理性质和工艺要求增设排放阀或二阀组。压力远传仪表除设置根部阀外，GC1/GC2管道还宜设置阀组和泄压部件。     4 就地压力表宜垂直于水平面，安装在易于观察和检修的地方。     5 高压压力表安装时，应采取有效的防护措施。     6 法兰式差压变送器毛细管敷设宜加保护措施。     7 仪表安装部位有振动时，应选择合适的仪表或采取减振措施。

6.3.4 压力仪表安装附件的选择应符合下列要求：     1 安装附件应根据工艺介质的压力、粘稠性、温度高低进行选择。     2 介质温度高于60℃或低于－29℃时，导压管应有足够长度的散热或汽化段。     3 测量易汽化液体及易凝结气体或被测介质腐蚀、粘度大、易结晶，应加装隔离装置。     4 被测介质的压力急剧变化或脉动，应加装阻尼器或缓冲器。     5 当环境温度接近或低于测量介质的冰点或凝固点时，测量管道应采取绝热或伴热措施。

6.4 流量仪表

6.4.1 流量仪表的安装应符合下列要求：     1 流量仪表宜水平或垂直安装。除特殊要求外，垂直安装时，介质流向应自下而上。     2 流量计应安装在被测介质完全充满且无机械振动的管段上。     3 流量计上下游应按产品和有关规范要求设置直管段，上下游直管段公称直径与流量计的公称直径应相同。     4 在连续运行的场合，应设置前后截断阀和旁路阀。当用于贸易计量或有备用回路及采用可更换孔板节流装置时，应设置前后截断阀而不设置旁路阀。     5 应留有足够维修、拆卸空间。     6 应根据流量计和过滤器的重量设置支撑或基础。

6.4.2 孔板流量计、文丘里管、喷嘴的安装应符合现行国家标准《用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量》GB/T 2624.1～GB/T 2624.4的有关规定。

6.4.3 可变面积流量计应垂直安装在无振动的管道上，其中心线与铅垂线间的夹角不应超过2°，上游侧直管段长度不应小于2倍管径。测量脏污介质时，上游侧应装过滤器。

6.4.4 靶式流量计的安装应符合下列要求：     1 可安装在水平或垂直管道上，当介质含固体悬浮物时，应安装在水平管道上。     2 靶中心应与管道轴线同心，靶面应迎着流向且与管道轴线垂直。     3 上下游直管段长度应满足产品要求。     4 测量易凝、易结晶或含悬浮颗粒的介质时，流量计应设置冲洗管嘴。     5 插入式流量计焊接短管高度宜为80mm～120mm。

6.4.5 涡轮流量计的安装应符合下列要求：     1 涡轮流量计宜安装在水平管道上。     2 上下游直管段长度应满足制造厂要求。     3 上游侧宜装过滤器，当被测液体中含有气体时，上游侧应装除气器；过滤器、除气器应位于直管段之前。     4 当流量计用于液态烃计量时，安装还应符合现行国家标准《液态烃体积测量 涡轮流量计计量系统》GB/T 17289的有关规定。

6.4.6 旋进旋涡流量计安装应符合下列要求：     1 宜安装在水平管道上，也可垂直或倾斜安装。     2 流量计和测量管路安装时，应减小管路安装所产生的应力。     3 上游直管段宜为5倍管径，下游宜为3倍管径；当需要精确计量时，上游直管段不应小于10倍管径，下游不应小于5倍管径。当流量计本体自带流动调整器时，上下游直管段长度应按产品要求确定。

6.4.7 容积式流量计安装应符合下列要求：     1 容积式流量计宜安装在水平管道上。     2 上游侧应装过滤器。当液体中含有气体时，上游侧还应装除气器。

6.4.8 电磁流量计的安装应符合下列规定：     1 电磁流量计应安装在不会产生负压和远离强磁场电气设备的管段上。     2 上游直管段长度不应小于5倍管径，下游不应小于2倍管径；需要精确计量时，上游直管段长度不应小于10倍管径，下游不应小于3倍管径。     3 插入式电磁流量计在水平或倾斜管道上安装时，探头应安装于管道中心线平面上下45°的范围内。     4 插入式电磁流量计探头中心线应与管道中心线相垂直。     5 电磁流量计的传感器宜采用单独接地线可靠接地。

6.4.9 涡街流量计的安装应符合下列要求：     1 涡街流量计宜在水平敷设的管道上安装。在垂直管道上安装，测量气体时流体可取任意流向；测量液体时，流体应自下而上流动。     2 涡街流量计下游直管段长度不应小于流量计直径的5倍管径，上游直管段长度应符合下列规定：         1)当工艺管道直径大于流量计直径需缩径时，不应小于15倍管径；         2)当工艺管道直径小于流量计直径需扩径时，不应小于18倍管径；         3)流量计前具有一个90°弯头或三通时，不应小于20倍管径；         4)流量计前具有连续两个90°弯头时，不应小于40倍管径；         5)流量计装于调节阀下游时，不应小于50倍管径；         6)当流量计前装有不小于2倍管径长度的流动调整器时，流动调整器前应有2倍管径，流动调整器后直管段长度不应小于8倍管径。     3 被测液体中可能出现气体时，应在上游侧安装除气器。     4 测量液体时，涡街流量计应安装在介质完全充满的管段上，且不会引起液体产生气化的位置。     5 涡街流量计前后直管段内径与流量计内径的允许偏差宜为±3％。     6 插入式涡街流量计宜安装切断球阀。     7 涡街流量计不应安装在有振动的场所。

6.4.10 质量流量计的安装应满足下列要求：     1 质量流量计宜安装于水平管道上；当在垂直管道上安装时，流体宜自下而上流动，且出口宜留有适当的直管长度。     2 当用于测量易挥发性液体时，流量计出口处压力应高于液体的饱和蒸汽压力。当安装于垂直管道上时，宜安装于管道的最低处。     3 质量流量计转换器处的环境温度不应高于60℃。     4 质量流量计不应安装在有振动的场所。     5 直径不小于80mm的质量流量计应在两端加支撑固定。     6 被测液体含有气体时，应在上游侧加除气器。

6.4.11 气体热式质量流量计的安装应符合下列要求：     1 气体热式质量流量计宜安装于水平管道上，当气体流速较低或水平直管段长度不能满足要求时，可安装于垂直管道上。     2 气体热式质量流量计上、下游直管段长度应根据工艺安装条件，按产品要求确定。     3 插入式气体热式质量流量计宜安装截断阀。

6.4.12 外夹式超声波流量计安装应符合下列要求：     1 所选管段应避开强磁场和振动干扰，管段内部应光滑、壁厚均匀。     2 上游直管段长度不应小于10倍管径，下游不应小于5倍管径。     3 流量计上游与机泵距离不应小于30倍管径。     4 外夹式超声波流量计探头宜安装在管道的中部，避开顶部和底部。     5 安装探头处的管道表面应进行光洁度处理。     6 外夹式超声波流量计探头安装宜采用V形方式。     7 当管径小于DN200时，在下列场所探头应采用Z形安装方式：         1)被测量流体浊度高，用V形方式测量接收不到信号或信号很弱时；         2)管道内壁有衬里；         3)管道使用年限太长且内壁结垢严重。

6.4.13 管段式超声波流量计安装应符合下列要求：     1 信号转换器不应受到振动，流量计两侧宜设置支撑。     2 沙漠或阳光直射的场所，宜安装遮阳板。     3 流量计应安装在介质完全充满的水平管道上，不应安装在管道的高点、泵入口处。     4 超声波流量计本体与上下游直管段应同心安装。     5 上下游直管段应按有关规范和产品要求设置。     6 气体超声波流量计与调压器一起安装在两汇管之间的管路上时，宜在流量计和调压器之间加设减噪器或减噪管。

6.5 物位仪表

6.5.1 物位测量仪表宜采用法兰连接；在常压或低压容器上安装时，也可采用其他连接方式。

6.5.2 物位测量仪表安装位置应符合下列要求：     1 物位测量仪表在容器上连接头的位置，应避开物流的冲击。     2 仪表的观测面应朝向操作通道，周围不应有妨碍维修仪表的物件。     3 仪表连接头在容器的底部时，在容器内的伸入长度不应小于100mm。     4 在容器顶部安装时，下面不应有障碍物。     5 差压法测量界位时，物位测量仪表的上部仪表连接头应位于液相层内。     6 数个液位计组合使用时，宜采用连通管安装形式。     7 料位计安装口应远离下落物料或加保护罩。

6.5.3 玻璃板/管液位计的安装应符合下列要求：     1 用玻璃板/管液位计和浮球/浮筒液位计测量同一液位时，玻璃板/管液位计的测量范围不应小于浮球/浮筒液位计的测量范围。     2 数个液位计组合使用时，相邻的两个液位计在垂直方向应重叠150mm～250mm。     3 数个液位计组合使用时，宜采用外接连通管安装，连通管两端应装截断阀，玻璃板/管液位计装在此管上，可不另装截断阀。

6.5.4 外浮筒液位计的安装应符合下列要求：     1 外浮筒与容器引管间应装截断阀。     2 液位计安装高度宜使正常液位或界面处于浮筒中心。

6.5.5 内浮筒液位计的安装应符合下列要求：     1 正常液位宜在浮筒的中间位置。     2 液位波动较大时，应加防波管。

6.5.6 浮球式液位仪表的安装应符合下列要求：     1 仪表连接头的内径应大于浮球的外径，侧装式的连接头长度以浮球无障碍活动为宜。     2 侧装式液位仪表安装法兰的水平中心线宜与正常液位一致。     3 在浮球活动范围内不应有障碍物，在物流冲击较大的场合应加防冲板。

6.5.7 磁致伸缩式液位计的安装应符合下列要求：     1 磁致伸缩式液位计宜安装于容器顶部或容器侧面引出的连通管顶部。     2 安装于拱顶罐或球罐顶部的磁致伸缩液位计宜采用法兰安装方式，法兰式仪表连接头的内径应大于浮子直径。     3 当安装于容器外的连通管上时，连通管内径应大于浮子外径，连通管应采用非导磁材料制作；设备与连通管间应安装截断阀。

6.5.8 超声波及微波/雷达液/料位计的安装应符合下列要求：     1 测量液位的场合，应与液面向下垂直安装；在容器上接管的长度应保证天线伸出接管外。     2 测量料位的场合，超声波或微波的波束宜指向料仓底部的出料口。     3 最高物位不应进入测量盲区，仪表安装连接短管不应设在罐顶中心位置，距罐内壁的最小距离应满足产品要求。     4 超声波或微波的波束途径应避开容器进料流束的喷射范围以及进料口、搅拌器及其他罐内构件。     5 雷达液位计天线的轴线应与液位的反射表面垂直。

6.5.9 导波雷达与电容式液位计的安装应符合下列要求：     1 液位计应安装于储罐顶部，与罐壁的最小距离应满足产品要求，并避免与设备内的可动部件相碰。当设备内介质波动剧烈时，应对导波杆加透孔式保护管固定。     2 液位计在设备外连接的旁通管上安装时，应符合下列要求：         1)导波杆的长度应包括上、下部盲区，端部应低于连通管下部连接口中心至少50mm；         2)采用双杆式探头的导波雷达液位计时，连通管公称直径不应小于80mm；采用单杆式探头的导波雷达液位计时，连通管公称直径不应小于50mm。     3 采用电缆探头式液位计测量液位时，宜在设备底部对电缆探头进行拉直固定，且周围至少300mm范围内不应有障碍物。液面波动剧烈的场合应加透孔式保护管固定。

6.5.10 静压式液位测量仪表的安装应符合下列要求：     1 单法兰式液位计的仪表连接头与罐底距离宜大于300mm。     2 双法兰远传式差压液位计的传导毛细管应采用角钢或钢管固定，环境温度变化大的场所宜采取绝热保温措施。     3 采用差压变送器测量液位时应符合下列要求：         1)上下取压仪表连接头之间距离应大于所需测量范围，下取压仪表连接头与罐底距离不宜小于200mm，且宜避开液体出口；上取压仪表连接头宜避开气相喷入口，无法避开时应采取防冲措施；         2)测量易挥发、粘稠、易冷凝介质液位时，应在负压侧(气相)加隔离罐或在正负压两侧均加隔离罐；         3)测量蒸汽锅炉汽包液位时，应安装温度自补偿式平衡容器，宜对导压管进行隔热保温。     4 采用插入式反吹法测量液位时，插入导压管的端部与罐底距离不应小于200mm，并应切削成斜坡状。

6.5.11 磁翻板和磁浮子液位计的安装应符合下列要求：     1 磁翻板液位计应垂直安装。磁翻板液位计与容器引管间应装设截断阀。     2 磁翻板液位计本体周围不应与导磁物质接近，不应用铁质材料固定。     3 磁翻板液位计的安装位置，应避开或远离物料介质进出口处。     4 磁浮子液位计测量管内不应有焊渣、导磁性物质及其他杂物存在。

6.6 火灾和可燃气体及有毒气体仪表

6.6.1 建筑物内的感温探测器、感烟探测器、感烟/感温复合探测器宜采用吸顶式安装，其他探测器的安装应按产品要求进行；手动报警按钮、声光报警器宜采用壁挂式安装，安装位置应符合现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116的有关规定。

6.6.2 手动报警按钮宜安装在人员巡检通道附近，距地面高度不应大于1.5m；声光报警装置可安装在手动报警按钮附近，距地面高度宜大于2.0m。

6.6.3 火焰探测器的安装应符合下列要求：     1 宜避开高温物体、火炬的火焰、阳光或其他光源直接或间接照射的位置，当不能避开时，应采取相应措施。     2 不应有障碍物的阻挡，对于外形横、纵尺寸不超过0.5m的障碍物，探测器与障碍物的距离不宜小于2.5m；对于外形尺寸超过0.5m且无法避免时，应适当增加探测器的数量。

6.6.4 线型感温探测器的安装应符合下列要求：     1 靠近被保护物安装，可采用直线式、环绕式或近似正弦波方式安装。     2 接线盒和终端盒应安装在便于检查的位置，且牢固、防振。     3 应避免重物压在探测器上，也不应在传感电缆上涂刷其他物质。     4 不应安装在可能存在机械损伤的场所。最小弯曲半径宜为150mm，不应将传感电缆锐角折弯使用。

6.6.5 点式可燃气体或有毒气体检(探)测器安装位置与周边管线或设备之间应留有不小于0.5m的净空和出入通道，红外对射式可燃气体检(探)测器之间不应有遮挡物。点式可燃气体探测器安装高度应符合现行行业标准《石油天然气工程可燃气体检测报警系统安全技术规范》SY 6503的有关规定，有毒气体检(探)测器安装高度应符合现行国家标准《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》GB 50493的有关规定。

6.7 控 制 阀

6.7.1 控制阀的安装应符合下列要求：     1 控制阀宜垂直，正立安装在水平管道上。公称通径大于DN80的控制阀的前后管道上宜设支撑。     2 控制阀的安装位置应远离连续振动设备，且便于观察、操作和维修。     3 控制阀带有事故气罐、手轮、闭锁阀等辅助装置时，应留有安装和操作空间。     4 控制阀底部距地面或平台的距离应大于250mm，对于反装阀芯的单、双座控制阀，宜在阀体下方留出抽出阀芯的空间；顶部与邻近管道的净空间应大于200mm，当设置旁路阀时，控制阀与旁路阀的上下位置应错开。     5 控制阀用于控制含悬浮物或粘度较高的流体时，宜设冲洗管道。当介质粘度高、易结晶、易汽化或低温时，应采取保温或保冷措施。

6.7.2 控制阀宜设置前后截断阀和旁路阀，截断阀和旁路阀的设置应符合下列要求：     1 控制阀设有旁路时，控制阀的上、下游应设截断阀，旁路应设旁路阀。     2 截断阀尺寸宜与管道尺寸一致。当控制阀公称直径比管道通径小二级时，截断阀可比管道尺寸小一级；当管道公称直径不大于50mm时，截断阀与管道尺寸一致。     3 当管道公称直径不大于50mm时，旁路阀和旁路的管径与主管道一致；当管道通径不小于80mm时，旁路阀和旁路的管径可比主管道小一级。

6.7.3 自力式控制阀的安装应满足下列要求：     1 带指挥阀的自力式压力控制阀，指挥阀前宜安装过滤器。     2 温度控制阀的检测器为双金属时，检测器应垂直安装在水平管道上；温度控制阀的检测器为温包时，宜垂直安装；当条件不允许时，也可倾斜安装，但与水平管道的夹角应大于45°。     3 自力式压力控制阀前后应安装就地压力表。

7 仪表盘/台

7.1 仪表盘/台的选型

7.1.1 仪表盘/台应根据仪表设备的选型、控制室布置及环境条件选择，主体材质应为金属，且宜采用标准规格、尺寸的产品。

7.1.2 仪表盘/台的设计选型应符合下列要求：     1 控制室内安装的仪表盘宜选用柜式。     2 环境较差的小型控制室和现场安装的仪表盘宜选用柜式仪表盘，当需要操作台时宜选用附接式。     3 大、中型控制室宜设置独立操作台。     4 当防爆仪表箱或仪表盘/台采用正压通风时，技术要求和方法应符合现行国家标准《爆炸性气体环境用电气设备 第5部分：正压外壳型“p”》GB 3836.5的有关规定，并应设置压力低限报警装置。     5 室外仪表盘/台应采取相应的防护措施，防护级别应符合现行国家标准《外壳防护等级(IP代码)》GB 4208的有关规定。

7.1.3 仪表盘内应分别设置工作接地和保护接地铜排和微动开关控制的照明灯，盘后门内侧宜设有资料栏。

7.1.4 集中安装的仪表盘/台颜色宜保持一致。盘与盘、台与台除宽度外的外形尺寸宜保持一致。

7 仪表盘/台

7.1 仪表盘/台的选型

7.1.1 仪表盘/台应根据仪表设备的选型、控制室布置及环境条件选择，主体材质应为金属，且宜采用标准规格、尺寸的产品。

7.1.2 仪表盘/台的设计选型应符合下列要求：     1 控制室内安装的仪表盘宜选用柜式。     2 环境较差的小型控制室和现场安装的仪表盘宜选用柜式仪表盘，当需要操作台时宜选用附接式。     3 大、中型控制室宜设置独立操作台。     4 当防爆仪表箱或仪表盘/台采用正压通风时，技术要求和方法应符合现行国家标准《爆炸性气体环境用电气设备 第5部分：正压外壳型“p”》GB 3836.5的有关规定，并应设置压力低限报警装置。     5 室外仪表盘/台应采取相应的防护措施，防护级别应符合现行国家标准《外壳防护等级(IP代码)》GB 4208的有关规定。

7.1.3 仪表盘内应分别设置工作接地和保护接地铜排和微动开关控制的照明灯，盘后门内侧宜设有资料栏。

7.1.4 集中安装的仪表盘/台颜色宜保持一致。盘与盘、台与台除宽度外的外形尺寸宜保持一致。

7.2 仪表盘/台的盘面布置

7.2.1 在同一控制室里，仪表盘之间及每块盘/台上仪表的排列顺序宜按照工艺流程的顺序和操作岗位的要求按顺序从左至右排列。

7.2.2 仪表的排列及编号应与有关工艺设备的排列及编号相对应。

7.2.3 当采用较复杂的调节系统时，应按该系统的操作要求排列仪表。

7.2.4 经常操作的设备宜布置在台面的前方，相互关联的设备宜邻近布置。

7.2.5 仪表和电气设备在盘面上宜布置在距地面高度为850mm～1900mm区间。仪表顶部外缘到盘顶距离不应少于140mm；侧部外缘到盘的侧边不应小于80mm。

7.2.6 仪表盘盘面布置的仪表宜为三排。相同功能的仪表宜布置在同一排。同一排的仪表尺寸宜一致。

7.2.7 盘面上段宜布置指示仪表、闪光报警器和信号灯等监视仪表；中段宜布置需要经常监视和调节的仪表；下段宜布置记录类仪表或开关。

7.2.8 仪表盘/台面布置设计时，应注意仪表和相关电气设备相互位置的对应关系，仪表宜成排布置，仪表和电气设备的下方均应设置铭牌框；设备布置应满足安装、操作和检修的要求。

7.2.9 仪表盘/台上宜预留将来增加仪表的备用位置。

7.2.10 就地仪表盘/台上的电动仪表和电气设备不应与直接检测气、水、油或有爆炸性危险气体的仪表布置在同一盘/台上。

7.3 仪表盘/台内的设备布置

7.3.1 安装在盘侧壁的设备与装在盘面的设备应留有适当的安装维修空间。

7.3.2 电动仪表的架装表宜布置在盘后区中间偏上的地方；供电装置、继电器箱宜布置在盘后区的上部。

7.3.3 盘内电源开关、熔断器的布置不宜高于1700mm；横向端子排布置高度不应低于300mm。

7.3.4 附接式操作台上用电设备的电源开关宜布置在相对应的仪表盘内；独立式操作台用电设备的电源开关宜布置在该操作台内。

7.3.5 工艺设备所带的仪表、保护装置宜布置在单独的盘上。

7.3.6 仪表盘内端子排应根据信号类型分别布置。

7.4 仪表盘/台的配线配管

7.4.1 仪表盘内配线宜采用暗配线。配线汇线槽的布置宜为环形，汇线槽内配线所占空间不应大于汇线槽横截面积的90％，小型仪表箱内可整齐捆扎明线配线。同一接线端子上的连接芯线不宜超过2根。

7.4.2 软导线应通过接线片或管状端头与仪表及电器元件相接，导线与接线片的连接宜采用压接方式。仪表盘(箱、柜)内部配线不应存在中间接头。

7.4.3 进、出仪表盘的电缆应做电缆头并加以固定，每根电缆应配有相应的电缆标识牌。

7.4.4 现场电缆与仪表盘内仪表之间的接线应通过接线端子连接，但热电偶的补偿导线(缆)及特殊要求的仪表接线可直接接到仪表盘内的仪表上，并应用电缆绑扎带扎牢。

7.4.5 电涌保护器、继电器和安全栅的接线端子不宜直接与现场电缆连接，宜通过盘内接线端子排接线。

7.4.6 电源线与信号线应分开布线。电源线端子与信号线端子应分开，并应用标记端子加以区别。

7.4.7 本质安全型仪表的安装和配线，应符合下列规定：     1 本质安全型仪表的信号线与非本质安全型仪表的信号线(缆)应分开布线。     2 本质安全型仪表信号线的接线端子与非本质安全型仪表信号线的接线端子应分开布置，其间距应不小于50mm。     3 安全栅、电流隔离器本质安全关联设备应安装在安全场所一侧，并应可靠接地。隔离式安全栅可不接地。     4 本质安全线路及其附件，应具有耐久性蓝色标记。

7.4.8 仪表箱(柜)与外部气动管线应采用穿板接头连接。爆炸危险场所仪表箱(柜)的仪表管道及线路引入孔处应采用防爆结构。

7.5 仪表盘/台的安装

7.5.1 仪表盘/台宜安装在钢制基座上。当采用屏式仪表盘时，盘后应用钢架支撑。

7.5.2 仪表盘/台的安装与地面应垂直，其倾斜度不宜大于1.5mm/m。

7.5.3 现场就地安装的柜式仪表盘和操作台，应做混凝土基础和钢基座，且应高出周围地面50mm～100mm。

7.5.4 仪表盘/台与基础的固定不应采用焊接方式；室外安装的仪表盘/台应防止日晒、雨淋或风雪自然条件变化对设备造成的不利影响。

8 控 制 室

8.1 控制室的位置选择

8.1.1 控制室的位置应选择在无爆炸、无火灾危险的区域内，宜接近主要工艺装置，但应远离有危险性的工艺设备场所；控制室与站场内各工艺装置的距离应符合现行国家标准《石油天然气工程设计防火规范》GB 50183的有关规定。

8.1.2 工艺设备区设置的控制室，当受条件限制不能满足本规范第8.1.1条要求时，应采取正压通风的防护措施，保证室内压力不小于25Pa。

8.1.3 当工艺装置为阶梯式布置时，控制室不应设置在低洼处。

8.1.4 对于易燃、易爆、有毒、粉尘或有腐蚀性介质的工艺装置，控制室应布置在本区域全年主导风向的上风侧。

8.1.5 控制室应远离主干道、强磁场、噪声源及振动设备。

8.1.6 控制室不宜与变压器间、鼓风机间、压缩机间、输油泵房、化学药品仓库相邻。

8 控 制 室

8.1 控制室的位置选择

8.1.1 控制室的位置应选择在无爆炸、无火灾危险的区域内，宜接近主要工艺装置，但应远离有危险性的工艺设备场所；控制室与站场内各工艺装置的距离应符合现行国家标准《石油天然气工程设计防火规范》GB 50183的有关规定。

8.1.2 工艺设备区设置的控制室，当受条件限制不能满足本规范第8.1.1条要求时，应采取正压通风的防护措施，保证室内压力不小于25Pa。

8.1.3 当工艺装置为阶梯式布置时，控制室不应设置在低洼处。

8.1.4 对于易燃、易爆、有毒、粉尘或有腐蚀性介质的工艺装置，控制室应布置在本区域全年主导风向的上风侧。

8.1.5 控制室应远离主干道、强磁场、噪声源及振动设备。

8.1.6 控制室不宜与变压器间、鼓风机间、压缩机间、输油泵房、化学药品仓库相邻。

8.2 控制室的面积和平面布置

8.2.1 控制室的面积应根据仪表盘或控制柜、操作台的数量和布置方式确定，并应满足监视、操作、维修的需要。

8.2.2 控制室的平面布置应符合下列要求：     1 仪表盘可按直线型、折线型、弧线型方式布置；操作台可按直线型、弧线型方式布置。     2 盘前区设操作台时，操作台与仪表盘面距离宜为1.5m～2.5m，与墙面净距离宜为2.0m～2.5m。不设操作台时，盘面与盘前区墙面净距离不宜小于3.5m。     3 盘后边缘与墙面净距离，宜为0.9m～1.2m。盘后区有辅助设备时，应再加上辅助设备的外形尺寸。盘后区无辅助设备，前开门的柜式仪表盘和通道式仪表盘可直接靠墙安装。     4 仪表盘(柜)、操作台侧面通道距墙的净距离不宜小于0.8m；其周围1m范围内不应设置采暖设施。

8.3 控制室的建筑要求

8.3.1 控制室的耐火等级不应低于2级。当控制室的长度超过12m或面积大于100m2时，出入口不应少于2个。

8.3.2 控制室净高宜为3.0m～3.6m，除采暖管线和仪表风管线外，不应有任何管道通过。控制室进线电缆沟内不应有高温管线通过。

8.3.3 控制室朝向有爆炸危险的工艺装置区侧的墙面上不应设置门窗及洞口。

8.3.4 大型集中控制室的地面应采用防静电活动地板，防静电活动地板距地面高度宜为0.3m，平均负荷不应小于5000N/m2。中、小型控制室的地面宜采用地面砖地面。控制室基础地面应高出室外地面0.3m，当控制室位于爆炸危险场所，且可燃气体或可燃蒸汽相对密度大于0.75时，室内基础地面应高出室外地面0.6m。

8.3.5 控制室的门应按安装在室内设备的最大外形尺寸确定，并应向外侧开启。门、窗宜开向无爆炸、无火灾危险的场所；采用空调装置或正压通风的控制室，宜装气密性良好的固定窗或双层玻璃窗。

8.3.6 控制室的采光和照明应符合下列要求：     1 控制室宜利用自然光、盘前单侧窗采光。采光面积不应小于地面面积的1/5。     2 控制室采用自然光时，阳光不宜直接照射在仪表盘或操作台上，入射光不应刺眼和产生眩光，否则应采取遮阳措施。     3 采用人工照明时，应使仪表盘盘面和操作台台面得到最大照度，且光线柔和、无眩光、无灯影。人工照明的照度值，仪表盘盘面和操作台台面处宜为250lx～350lx，盘后区不应小于200lx。控制室事故照明，盘前区不应小于50lx，盘后区不应小于30lx。     4 照明灯具宜采用格栅结构的三基色荧光灯，其布置及安装应美观并应易于维护。

8.3.7 控制室的温度宜为18℃～28℃、湿度宜为40％～70％并不应结露。控制室内的墙面应平整无反光，颜色与室内设备的颜色相协调。

8.3.8 控制室内不应引入有毒气体和可燃气体，当有可能出现有毒气体和可燃气体时应设置有毒气体和可燃气体报警装置。

8.3.9 控制室应设置消防和通信设施。

8.4 控制室的进线方式和电缆管缆敷设

8.4.1 控制室宜采用地沟进线和架空进线方式；当电缆数量较少时，可采用穿管埋地进线方式。架空进线时，穿墙或穿楼板处应进行密封处理；地沟进线时，室内沟底标高应高于室外沟底标高0.3m以上，入口处应进行密封处理；穿管埋地进线时，穿线管宜倾斜设置，室内外高差不应小于0.3m。

8.4.2 控制室内电缆、管缆应在电缆沟或防静电地板下基础地面上敷设，也可沿盘顶汇线槽敷设；当仪表盘或操作台间的电缆、电线数量较少时，也可穿管敷设。

8.4.3 电线电缆和管线管缆进出控制室处应密封，易燃、易爆场所应符合防火、防爆规定。

9 供电和供气

9.1 供 电

9.1.1 仪表供电范围应包括控制室内的电子仪表、计算机控制系统、火气、安全仪表系统和现场仪表设备用电。

9.1.2 供电系统应按用电仪表的电源类型、电压等级设计。仪表供电负荷可分为特别重要负荷和普通负荷。     1 特别重要负荷应采用不间断电源(UPS)。     2 普通负荷可采用普通电源。

9.1.3 仪表电源质量指标应符合下列要求：     1 交流电源电压：(220±22)V；频率：(50±1)Hz；波形失真率：小于10％。     2 直流电源电压：(24±1)V；纹波电压：小于5％。     3 电源瞬断时间应小于用电设备的允许电源瞬断时间。     4 电压瞬间跌落应小于20％。

9.1.4 UPS输出质量指标应符合下列要求：     1 交流电源电压：(220±11)V；频率：(50±0.5)Hz；波形失真率：小于5％。     2 直流电源电压24V：24V～28V可调；直流电源电压48V：48V～52V可调；纹波电压：小于0.2％。     3 电源瞬断时间不应大于3ms。     4 电压瞬间跌落应小于10％。

9.1.5 仪表供电电源的容量应符合下列规定：     1 工作电源的容量宜按仪表及控制系统用电量总和的1.2倍～1.5倍确定。     2 UPS的容量宜按需用UPS仪表用电量的1.2倍～1.5倍确定。

9.1.6 UPS电池后备时间在UPS额定负荷下不应少于30min。

9.1.7 交流UPS应具有下列功能：     1 故障报警及保护功能。     2 变压稳压功能。     3 维护旁路功能。     4 宜设置通信功能。

9.1.8 UPS平均无故障工作时间(MTBF)应符合下列规定：     1 1kVA～5kVA的UPS的MTBF不应小于55000h，当带自动旁路时不应小于150000h。     2 5kVA～20kVA的UPS的MTBF不应小于150000h。

9.1.9 直流稳压电源及直流不间断电源装置应具有下列功能：     1 输出电压上下限报警及输出电流过电流报警功能。     2 输出过电流或负载短路时的自动保护功能，当负载恢复正常后，能自动恢复。

9.1.10 供电系统设计应符合下列要求：     1 同一控制系统应在同一交流工作电源下工作。双电源供电时，电源应互为备用。     2 采用交流供电，在仪表系统启动时宜有防冲击保护措施。     3 仪表电源系统应有电气保护和接地。

9.1.11 安全仪表系统的供电应符合下列要求：     1 安全仪表系统的供电，应由UPS供电。     2 电磁阀电源宜采用直流24V。     3 安全仪表系统的直流电磁阀宜由冗余配置的直流稳压电源供电。电源容量应按额定工作电流的1.5倍～2倍设置。

9.1.12 并联运行的直流稳压电源的容量配置及冗余，应符合下列要求：     1 采用并联叠加方式配置时，其总容量不应小于仪表系统直流电源的计算容量。     2 应采用n＋1的冗余方式。

9 供电和供气

9.1 供 电

9.1.1 仪表供电范围应包括控制室内的电子仪表、计算机控制系统、火气、安全仪表系统和现场仪表设备用电。

9.1.2 供电系统应按用电仪表的电源类型、电压等级设计。仪表供电负荷可分为特别重要负荷和普通负荷。     1 特别重要负荷应采用不间断电源(UPS)。     2 普通负荷可采用普通电源。

9.1.3 仪表电源质量指标应符合下列要求：     1 交流电源电压：(220±22)V；频率：(50±1)Hz；波形失真率：小于10％。     2 直流电源电压：(24±1)V；纹波电压：小于5％。     3 电源瞬断时间应小于用电设备的允许电源瞬断时间。     4 电压瞬间跌落应小于20％。

9.1.4 UPS输出质量指标应符合下列要求：     1 交流电源电压：(220±11)V；频率：(50±0.5)Hz；波形失真率：小于5％。     2 直流电源电压24V：24V～28V可调；直流电源电压48V：48V～52V可调；纹波电压：小于0.2％。     3 电源瞬断时间不应大于3ms。     4 电压瞬间跌落应小于10％。

9.1.5 仪表供电电源的容量应符合下列规定：     1 工作电源的容量宜按仪表及控制系统用电量总和的1.2倍～1.5倍确定。     2 UPS的容量宜按需用UPS仪表用电量的1.2倍～1.5倍确定。

9.1.6 UPS电池后备时间在UPS额定负荷下不应少于30min。

9.1.7 交流UPS应具有下列功能：     1 故障报警及保护功能。     2 变压稳压功能。     3 维护旁路功能。     4 宜设置通信功能。

9.1.8 UPS平均无故障工作时间(MTBF)应符合下列规定：     1 1kVA～5kVA的UPS的MTBF不应小于55000h，当带自动旁路时不应小于150000h。     2 5kVA～20kVA的UPS的MTBF不应小于150000h。

9.1.9 直流稳压电源及直流不间断电源装置应具有下列功能：     1 输出电压上下限报警及输出电流过电流报警功能。     2 输出过电流或负载短路时的自动保护功能，当负载恢复正常后，能自动恢复。

9.1.10 供电系统设计应符合下列要求：     1 同一控制系统应在同一交流工作电源下工作。双电源供电时，电源应互为备用。     2 采用交流供电，在仪表系统启动时宜有防冲击保护措施。     3 仪表电源系统应有电气保护和接地。

9.1.11 安全仪表系统的供电应符合下列要求：     1 安全仪表系统的供电，应由UPS供电。     2 电磁阀电源宜采用直流24V。     3 安全仪表系统的直流电磁阀宜由冗余配置的直流稳压电源供电。电源容量应按额定工作电流的1.5倍～2倍设置。

9.1.12 并联运行的直流稳压电源的容量配置及冗余，应符合下列要求：     1 采用并联叠加方式配置时，其总容量不应小于仪表系统直流电源的计算容量。     2 应采用n＋1的冗余方式。

9.2 供 气

9.2.1 仪表供气系统的负荷应包括气动信号转换器、电气阀门定位器、气动执行器、吹气法测量用气、正压防爆通风用气、气动仪表调试检修用气和仪表吹扫用气。

9.2.2 仪表总耗气量可采用下列方式估算：     1 每台气动阀耗气量为1Nm3/h～2Nm3/h计算。     2 现场每台气动仪表耗气量为1Nm3/h。     3 正压通风防爆柜每小时换气次数大于6次。

9.2.3 仪表用气源宜采用洁净、干燥的压缩空气，氮气可作为临时性的备用气源。

9.2.4 供气系统气源操作压力下的露点，应比工作环境或历史上当地年(季)极端最低温度至少低10℃。

9.2.5 仪表空气经过净化处理后，含尘粒径不应大于3μm。含尘量应小于1mg/m3。油分含量应小于10mg/m3。

9.2.6 气源装置的输出压力范围宜为500kPa～1000kPa。

9.2.7 控制室内应设气源总管压力指示和压力低限报警。

9.2.8 压缩机停运时，贮气罐的容量应维持供气时间15min～30min；如设有备用气源，备用气源应能即刻启动投入工作。

9.2.9 仪表空气引入每个供气点前应设置气源球阀，并经空气过滤器减压阀净化和稳压处理。

9.2.10 单独供气过滤减压时，气源阀应安装在空气过滤器减压阀的上游侧，并靠近仪表端。

9.2.11 集中过滤减压时，气源阀应安装在空气过滤器减压阀的下游侧支管上。

9.2.12 现场供气总管、干管、支管或气源分配器前的配管，宜采用镀锌钢管或不锈钢管。连接管件宜与管道材质一致。

9.2.13 气源球阀后及空气过滤器减压阀下游侧配管，宜采用带PVC护套的紫铜管或不锈钢管。

9.2.14 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DN15。空气分配器、气源球阀后及空气过滤器减压阀下游侧等短距离配管宜为个6mm×1mm、8mm×1mm或10mm×1mm的紫铜管或不锈钢管。

9.2.15 用气设备集中的地方宜采用气源分配器集中供气，用气设备分散的地方宜采用单回路供气方式。

9.2.16 供气总管、干管或气源分配器上，应留有10％～20％备用供气点，且不少于1点。

9.2.17 供气管路宜架空敷设，敷设时应避开高温、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。

9.2.18 供气管路应避免U形配管，区域的最低点及污物易积聚处应设排污阀。排污阀宜采用球阀或截止阀。

9.2.19 采用集中供气方式时，供气主管应有1/1000～1/200的坡度，并在下游最低点装设排污阀。

9.2.20 从气源干管或支干管向气动仪表配气的支管宜向上或水平向上倾斜引出。

9.2.21 镀锌管应采用螺纹连接，6mm×1mm，8mm×1mm或10mm×1mm的紫铜管或不锈钢管宜采用卡套连接。

10 电线电缆和仪表管道管缆

10.1 电线电缆的选择

10.1.1 电线电缆的选择应根据传输信号类别、敷设方式、环境条件确定，并应符合下列要求：     1 应选择铜芯电线电缆。     2 重要检测、控制、安全功能回路的仪表线缆应选用阻燃型，消防系统的电线电缆宜选用耐火型；阻燃电线电缆的耐火等级应符合现行国家标准《阻燃和耐火电线电缆通则》GB/T 19666的要求。     3 电线电缆在酷热、寒冷地区及高温、低温场所，不应超过其允许使用温度范围。     4 当采用本安仪表系统时，所用电线电缆的分布电容、电感等应符合本安回路的要求，电缆外护套宜为蓝色。     5 采用带盖板的电缆托盘或汇线槽敷设时，宜选择电缆；穿管敷设时，可选用电线或电缆；敷设在露天的电缆梯架内、地下和易受机械损伤的地方，宜选用铠装电缆。     6 仪表信号电缆宜选择对绞屏蔽电缆。     7 热电偶补偿导线的选型应与热电偶的分度号相匹配。

10.1.2 电线、电缆线芯截面的选择，应符合下列要求：     1 仪表信号电线电缆的线芯截面应满足检测、控制回路对线路阻抗及施工机械强度的要求。一般电缆的线芯截面不宜小于1.0mm2，盘内导线的线芯截面不宜小于0.5mm2。     2 热电阻、报警联锁信号的线芯截面不宜小于1.5mm2，电磁阀的线芯截面不宜小于2.5mm2，热电偶补偿导线的线芯截面宜为1.0mm2～2.5mm2。当采用多芯电缆，在线路电阻满足要求的条件下，其线芯截面可适当缩小为0.75mm2～1.5mm2。     3 电缆明设或在电缆沟内敷设时的最小线芯截面：1区内不应小于2.5mm2；2区内不应小于1.5mm2。

10.1.3 电缆的备用芯应符合下列要求：     1 从现场仪表直接到控制室的单根电缆可不留备用芯。     2 从仪表接线箱到控制室的多芯电缆应留有备用芯，备用量不宜少于工作芯数的10％。     3 从接线箱到现场仪表的电缆不宜留备用芯。

10 电线电缆和仪表管道管缆

10.1 电线电缆的选择

10.1.1 电线电缆的选择应根据传输信号类别、敷设方式、环境条件确定，并应符合下列要求：     1 应选择铜芯电线电缆。     2 重要检测、控制、安全功能回路的仪表线缆应选用阻燃型，消防系统的电线电缆宜选用耐火型；阻燃电线电缆的耐火等级应符合现行国家标准《阻燃和耐火电线电缆通则》GB/T 19666的要求。     3 电线电缆在酷热、寒冷地区及高温、低温场所，不应超过其允许使用温度范围。     4 当采用本安仪表系统时，所用电线电缆的分布电容、电感等应符合本安回路的要求，电缆外护套宜为蓝色。     5 采用带盖板的电缆托盘或汇线槽敷设时，宜选择电缆；穿管敷设时，可选用电线或电缆；敷设在露天的电缆梯架内、地下和易受机械损伤的地方，宜选用铠装电缆。     6 仪表信号电缆宜选择对绞屏蔽电缆。     7 热电偶补偿导线的选型应与热电偶的分度号相匹配。

10.1.2 电线、电缆线芯截面的选择，应符合下列要求：     1 仪表信号电线电缆的线芯截面应满足检测、控制回路对线路阻抗及施工机械强度的要求。一般电缆的线芯截面不宜小于1.0mm2，盘内导线的线芯截面不宜小于0.5mm2。     2 热电阻、报警联锁信号的线芯截面不宜小于1.5mm2，电磁阀的线芯截面不宜小于2.5mm2，热电偶补偿导线的线芯截面宜为1.0mm2～2.5mm2。当采用多芯电缆，在线路电阻满足要求的条件下，其线芯截面可适当缩小为0.75mm2～1.5mm2。     3 电缆明设或在电缆沟内敷设时的最小线芯截面：1区内不应小于2.5mm2；2区内不应小于1.5mm2。

10.1.3 电缆的备用芯应符合下列要求：     1 从现场仪表直接到控制室的单根电缆可不留备用芯。     2 从仪表接线箱到控制室的多芯电缆应留有备用芯，备用量不宜少于工作芯数的10％。     3 从接线箱到现场仪表的电缆不宜留备用芯。

10.2 气动信号管道的选择

10.2.1 气动信号管道的规格宜选6mm×1mm、8mm×1mm、10mm×1mm。

10.2.2 气动信号管道材质，可按表10.2.2选用。

表10.2.2 气动信号管道材质

    不锈钢管、紫铜单管、PVC护套紫铜管及管缆、聚乙烯单管及管缆、尼龙单管及管缆

10.2.3 环境温度变化较大，高、低温设备附近或有火灾危险的场所，应选用紫铜管或不锈钢管。

10.2.4 生产装置有防静电要求时，不应使用聚乙烯管或尼龙管。

10.2.5 管道进出仪表盘或现场仪表保护箱和保温箱时，应选用穿板接头连接。

10.3 测量管道及配件的选择

10.3.1 测量管道及配件的材质和规格，应根据被测介质的物理性质、操作条件和所处环境条件确定，测量管道管径及材质宜按表10.3.1选用。

表10.3.1 测量管道管径及材质选用 注：当工况压力PN＞32MPa时，测量管道的管径及材质应按有关专业规范执行。

10.3.2 测量管路材质，应选用与连接工艺管道、设备相同或性能更好的材质。

10.3.3 测量管路、管件及阀门，宜选用同种材料。

10.3.4 分析取样管路的材质，宜选用不锈钢。

10.3.5 测量管道配件的密封件，当介质温度不小于200℃时，不应采用聚四氟乙烯材料。

10.4 电线电缆和仪表管道管缆的敷设

10.4.1 电线、电缆根据现场情况可采用架空、电缆沟或直埋等方式敷设，并应符合下列要求：     1 电线、电缆应按较短途径集中敷设，避开潮湿、热源、振动、静电及磁场干扰，不应敷设在影响操作、妨碍设备维修的位置。     2 现场检测、控制点较少或分散时，铠装电缆在室外可直埋敷设，非铠装电缆宜穿金属管直埋或架空敷设。     3 现场检测、控制点较多且集中时，电线、电缆宜敷设在带盖板的汇线槽或电缆桥架内，电缆填充系数宜为0.3～0.5，电缆出桥架或槽盒处应使用塑料或金属护口保护。     4 罐区内电缆宜直埋敷设。     5 电线、电缆不宜平行敷设在高温工艺管道和设备的上方或有腐蚀性液体工艺管道和设备的下方；在爆炸和火灾危险场所沿工艺管架敷设时，其位置应在爆炸和火灾危险性较小的一侧。     6 汇线槽、电缆沟、保护管通过不同级别爆炸、火灾危险区域时，在分界处均应采取隔离密封措施；在有可能积聚易燃、易爆气体的电缆沟内，电缆敷设完毕，应填满砂子。     7 不同电压等级的信号，不宜共用一根电缆，也不宜共用一个接线箱。安全仪表系统、火气系统、过程仪表控制系统的信号，不可共用一根电缆。通信总线电缆宜独立设置。     8 本安电路的电线、电缆与非本安电路的电线、电缆应分开敷设，并应有蓝色标志；当在同一桥架内敷设时，宜用金属隔板隔开，并对金属隔板可靠接地。     9 不大于24V DC的仪表信号电缆与220V AC供电电缆应分隔敷设。     10 仪表电线、电缆中间不应有接头，但可根据需要设置接线箱或接线柜。     11 防爆现场仪表及接线箱的电缆进线口处，应采用相应防爆级别的电缆引入装置进行密封。     12 电缆沟坡度不应小于1/200，室内沟底坡度应坡向室外。在沟底的最低点应采取排水措施。电缆沟应避免与地下管道、动力电缆沟等交叉。当与动力电缆沟交叉时，应成直角跨越；在交叉部分的仪表电缆应穿保护管或用金属槽盒保护。     13 电缆穿管敷设时，电缆充填系数不宜大于40％，保护管内径不应小于电缆外径的1.5倍，单根保护管的直角弯头超过2个或直线长度超过30m时，应加穿线盒。     14 室内穿管直埋敷设的电缆埋深距地面不宜小于300mm；室外直埋敷设的电缆埋深距地面不应小于700mm，在寒冷地区的电缆宜埋在冻土层以下，当无法满足时，应有防止电缆损坏的措施。     15 直埋敷设的电缆、保护管与建筑物地下基础间的最小净距离不应小于600mm。     16 直埋敷设的电缆不允许平行敷设在工艺管道的上方或下方，当沿工艺管道两侧平行敷设或交叉敷设时，最小净距离应符合下列规定：         1)与易燃、易爆介质的管道平行时不应小于1000mm，交叉时不应小于500mm；         2)与热力管道平行时不应小于2000mm，交叉时不应小于500mm，但电缆周围土壤温升超过10℃时，应采取隔热措施；         3)与水管道或其他工艺管道平行或交叉时，均不应小于500mm。     17 直埋敷设电缆，应有明显标识。当穿越道路时，应穿保护管保护，管顶距路面不应小于1000mm，延伸出公路两端长度宜为2000mm。     18 架空或电缆沟敷设时，与工艺设备、管道或建筑物表面的净距离不应小于150mm。与热力管道平行敷设时，距离不应小于500mm；交叉敷设时，距外表面不应小于200mm；当无法满足时，应采取隔热措施。     19 当仪表信号电缆(线)与动力电缆(线)交叉敷设时，宜成直角，平行敷设时，其相互间的最小允许距离应符合表10.4.1的规定。

表10.4.1 仪表信号电缆(线)与动力电缆(线)之间的最小允许距离(m)

    20 仪表信号电缆在有强磁场和强静电场的电气设备之间穿金属管或在带盖的汇线槽内敷设时，应选择屏蔽电缆，与上述电气设备间的净距离，宜大于800mm。

10.4.2 测量管道应架空敷设，并应符合下列要求：     1 应避开高温、工艺介质排放口、有碍检修、易受机械损伤、腐蚀和振动及影响测量的场所。     2 测量管道长度不宜超过15m；水平敷设时应根据不同介质选择1/10～1/100之间的倾斜度。其倾斜方向应保证能排出冷凝液或气体。     3 测量管道的敷设应避免产生附加静压头、密度差和气泡；对可能产生气泡的液体或冷凝出液体的气体测量管道，应安装排气阀或排液阀；易燃、易爆、有毒介质应排放到指定地点或密闭的排放系统，不应任意排放。     4 在操作条件或环境条件下易凝、易冻、易结晶、易液化的被测介质，测量管道应采取伴热或绝热措施。     5 当采用汇线槽敷设时，槽内管缆充填系数不宜超过40％。     6 分析取样管道应架空敷设，穿越墙壁或楼板时应加保护管，保护管两端应密封，可燃气体自动分析器的排放口应安装阻火器。     7 介质温度不小于120℃时，测量管道可适当延长。     8 对超过10MPa的压力测量管道，应设置拆卸仪表的安全泄压设施，并使排放口朝向安全侧。     9 当被测参数为较小的差压值时，导压管的倾斜度可适当加大，测量差压用的正压管和负压管应敷设在环境条件相同的地方。     10 仪表及仪表测量管道的保温应符合现行行业标准《石油化工仪表及管道伴热和绝热设计规范》SH/T 3126的有关规定。隔离、吹洗应符合现行行业标准《石油化工仪表及管道隔离和吹洗设计规范》SH/T 3021的有关规定。     11 引压管可采用焊接或卡套方式连接，采用卡套连接时，应保证具有良好的同心度。     12 引压管道上的可拆卸接头不宜超过3处，可拆卸接头宜采用密封螺纹或卡套连接方式。

10.4.3 工艺装置区内的供气管路应架空敷设，且应避开高温、放射性辐射、腐蚀、强烈振动、易漏的工艺管道和物料排放口等不安全的环境。当不能避开时，应采取有效的防护措施。

11 接 地

11.1 一般规定

11.1.1 仪表控制系统的工作接地、保护接地、防雷接地、防静电接地宜共用接地系统，除非设备有特殊要求，接地电阻应符合电气装置的接地要求，不宜大于4Ω。

11.1.2 仪表控制系统的交流电源应为TN-S接地型式，接地线不应使用中性线。

11 接 地

11.1 一般规定

11.1.1 仪表控制系统的工作接地、保护接地、防雷接地、防静电接地宜共用接地系统，除非设备有特殊要求，接地电阻应符合电气装置的接地要求，不宜大于4Ω。

11.1.2 仪表控制系统的交流电源应为TN-S接地型式，接地线不应使用中性线。

11.2 工作接地

11.2.1 仪表信号回路接地、屏蔽接地和本质安全系统接地应接入仪表控制系统的工作接地。

11.2.2 现场仪表及仪表信号的回路接地，应根据仪表控制系统的要求及现场条件确定接地型式。

11.2.3 齐纳式安全栅应接入工作接地，隔离式安全栅不可接地。

11.2.4 单层屏蔽电缆的屏蔽层或双层屏蔽电缆的内屏蔽层应单点接地，宜在控制室的一侧接地。当信号源接地时，单点接地的屏蔽层应在信号源端接地，否则应在信号接收端接地。

11.2.5 仪表控制系统每一回路的屏蔽层应保证可靠的电气连接。

11.2.6 非屏蔽的多芯电缆，其备用线芯应接入工作接地；屏蔽多芯电缆的备用线芯可不接地。

11.3 保护接地

11.3.1 在爆炸危险环境中的所有仪表设备的金属外壳、金属构架、仪表电缆槽体、电缆保护管应可靠接地。

11.3.2 在非爆炸危险环境36V及以下供电的现场仪表，不可做保护接地。

11.4 防雷接地

11.4.1 仪表控制系统的防雷击电磁脉冲措施应与供配电系统的防雷措施协调配合，重要设备应根据雷电风险评估进行设计。

11.4.2 电涌保护器的设计应符合下列规定：     1 220V AC电源宜选用组合型电涌保护器，电压保护水平不应大于1.5kV；同一线路上的电涌保护器应进行能量配合。     2 仪表信号采用的电涌保护器应有较小电压保护水平值，标称放电电流不应小于5kA(8/20μs)。     3 电涌保护器应设置在被保护设备端，回路的接地连接线应遵循最短原则。     4 控制室内仪表信号的电涌保护器宜接入保护接地、220V AC电源应接入保护接地。

11.4.3 进出控制室和机柜间电缆的铠装金属层、金属保护管，以及金属桥架应做等电位连接，并应就近接入保护接地。

11.4.4 现场仪表、接线箱的金属外壳应接地，可通过设备、操作平台的金属结构等电位连接后接地。控制室内的盘柜应就近接入保护接地。

11.4.5 电缆的铠装金属层、外屏蔽层、金属保护管或电缆桥架(槽体)至少应在两端接入保护接地。

11.4.6 非铠装单层屏蔽电缆穿过不同防雷区时，应敷设在金属管内、金属格栅内或电缆桥架(槽体)内。金属管、金属格栅或电缆桥架(槽体)应保持电气通路，至少应在两端接入共用接地系统。

11.5 防静电接地

11.5.1 控制室和机柜间的防静电措施应符合现行国家标准《电子工程防静电设计规范》GB 50611的有关规定。

11.5.2 室内导电地面、活动地板、工作台的防静电接地应与保护接地合并，可共用接地连接线。

11.6 接地系统连接

11.6.1 仪表控制系统的工作接地、保护接地应分别接入共用接地系统，接地系统示意图(图11.6.1)，不同功能的等电位连接不应串联或混接后接地。

图11.6.1 接地系统示意图

11.6.2 仪表控制系统工作接地与共用接地系统的连接线总电阻不应大于1Ω。

11.6.3 仪表控制系统的接地汇流排宜采用截面积不小于25mm×6mm的铜排。接地线不小于1.5mm2，接地支线不小于4mm2，接地分干线不小于6mm2，接地干线不小于16mm2，接地总干线宜为25mm2～50mm2。

11.6.4 控制室、机柜间的保护接地与共用接地系统的连接不应少于2处，接地连接线应为不同路径走向。

11.6.5 现场仪表的接地线截面积不宜小于6mm2绝缘铜导线。

11.6.6 仪表信号的电涌保护器(SPD)接地线宜为截面积不小于2.5mm2的绝缘铜导线。

11.6.7 接地线宜根据接地功能性采用不同的标识颜色，工作接地宜为绿色、本安接地宜为蓝色、保护接地应为黄绿相间色。

附录A 控制阀口径的确定

A.1 控制阀流量系数的计算

A.1.1 不同单位制的流量系数应按下列公式计算：

CV＝1.167C      (A.1.1-1) KV＝0.865CV      (A.1.1-2)

式中：C——工程单位制(MKS制)流量系数；       CV——英制单位流量系数；       KV——国际单位制(SI制)流量系数。

A.1.2 不可压缩流体(液体)的KV值可按下列方法计算和修正：     1 不可压缩流体(液体)的KV值可按表A.1.2-1中所列公式与判别式计算：

表A.1.2-1 不可压缩流体(液体)KV值

    注：P1—阀入口取压点测得的绝对压力(MPa)；P2—阀出口取压点测得的绝对压力(MPa)；ΔP—阀入口和出口间的压差(MPa)，即(P1－P2)；PV—阀入口温度饱和蒸汽压(绝压)(MPa)；PC—热力学临界压力(绝压)(MPa)；FF—液体临界压力比系数；FL—液体压力恢复系数；QL—液体体积流量(m3/h)；ρL—液体密度(kg/cm3)；WL—液体质量流量(kg/h)。

    2 当流经控制阀流体雷诺数Rev小于104时，应按下式进行雷诺数修正：

式中：KV1—修正后的流量系数；       FR—雷诺数系数。     3 雷诺数系数FR可从Rev-FR关系曲线(图A.1.2)上查得。

图A.1.2 Rev-FR关系曲线

    4 雷诺数Rev值可按下列公式计算：         1)对于只有一个流路的控制阀：

        2)对于有两个平行流路控制阀：

式中：v——运动粘度(10-5m2/s)。     5 控制阀的FL、XT数值可从表A.1.2-2中查出：

表A.1.2-2 控制阀的FL、XT数值

A.1.3 可压缩流体(气体、蒸汽)的KV值可按表A.1.3所列公式与判别式计算：

表A.1.3 可压缩流体(气体、蒸汽)KV值

    注：X—压差与入口绝对压力之比(ΔP/P1)；XT—压差比系数；K—比热比；Qg—气体、蒸汽体积流量(Nm2/h)；Wg—气体、蒸汽质量流量(kg/h)；ρ1—气体、蒸汽密度(P1，T1条件)(kg/m2)；T1—入口绝对温度(K)；M—分子量；Z—压缩系数；Fg—压力恢复系数(气体)；ƒ(X，K)—压差比修正函数；P1—阀入口取压点测得的绝对压力(MPa)；ρN—气体、蒸汽标准状态密度(273K，1.013×102kPa)[kg/(Nm3)]。

A.1.4 两相流的KV值可按表A.1.4所列公式计算：

表A.1.4 两相流KV值 注：1 表中公式仅适用于气(汽)、液均匀混合相流体，且其中单相流体均未达到阻塞流条件。 2 ρe——两相流有效密度(kg/m3)；ρm——两相流密度(P1，T1条件)(kg/m3)。

附录A 控制阀口径的确定

A.1 控制阀流量系数的计算

A.1.1 不同单位制的流量系数应按下列公式计算：

CV＝1.167C      (A.1.1-1) KV＝0.865CV      (A.1.1-2)

式中：C——工程单位制(MKS制)流量系数；       CV——英制单位流量系数；       KV——国际单位制(SI制)流量系数。

A.1.2 不可压缩流体(液体)的KV值可按下列方法计算和修正：     1 不可压缩流体(液体)的KV值可按表A.1.2-1中所列公式与判别式计算：

表A.1.2-1 不可压缩流体(液体)KV值

    注：P1—阀入口取压点测得的绝对压力(MPa)；P2—阀出口取压点测得的绝对压力(MPa)；ΔP—阀入口和出口间的压差(MPa)，即(P1－P2)；PV—阀入口温度饱和蒸汽压(绝压)(MPa)；PC—热力学临界压力(绝压)(MPa)；FF—液体临界压力比系数；FL—液体压力恢复系数；QL—液体体积流量(m3/h)；ρL—液体密度(kg/cm3)；WL—液体质量流量(kg/h)。

    2 当流经控制阀流体雷诺数Rev小于104时，应按下式进行雷诺数修正：

式中：KV1—修正后的流量系数；       FR—雷诺数系数。     3 雷诺数系数FR可从Rev-FR关系曲线(图A.1.2)上查得。

图A.1.2 Rev-FR关系曲线

    4 雷诺数Rev值可按下列公式计算：         1)对于只有一个流路的控制阀：

        2)对于有两个平行流路控制阀：

式中：v——运动粘度(10-5m2/s)。     5 控制阀的FL、XT数值可从表A.1.2-2中查出：

表A.1.2-2 控制阀的FL、XT数值

A.1.3 可压缩流体(气体、蒸汽)的KV值可按表A.1.3所列公式与判别式计算：

表A.1.3 可压缩流体(气体、蒸汽)KV值

    注：X—压差与入口绝对压力之比(ΔP/P1)；XT—压差比系数；K—比热比；Qg—气体、蒸汽体积流量(Nm2/h)；Wg—气体、蒸汽质量流量(kg/h)；ρ1—气体、蒸汽密度(P1，T1条件)(kg/m2)；T1—入口绝对温度(K)；M—分子量；Z—压缩系数；Fg—压力恢复系数(气体)；ƒ(X，K)—压差比修正函数；P1—阀入口取压点测得的绝对压力(MPa)；ρN—气体、蒸汽标准状态密度(273K，1.013×102kPa)[kg/(Nm3)]。

A.1.4 两相流的KV值可按表A.1.4所列公式计算：

表A.1.4 两相流KV值 注：1 表中公式仅适用于气(汽)、液均匀混合相流体，且其中单相流体均未达到阻塞流条件。 2 ρe——两相流有效密度(kg/m3)；ρm——两相流密度(P1，T1条件)(kg/m3)。

A.2 控制阀计算最大流量的确定

A.2.1 控制阀计算最大流量可按下式计算：

Qmax计＝(1.15～1.5)Qmax      (A.2.1)

式中：Qmax计——计算最大流量；       Qmax——最大流量。

A.2.2 当无法取得最大流量数值，或最大流量接近正常流量Qnor时，计算最大流量可按下式计算：

Qmax计≥1.25Qnor      (A.2.2)

式中：Qnor——正常流量。

A.3 控制阀口径的确定步骤

A.3.1 控制阀口径可按下列步骤确定：     1 根据工艺专业提供的流体流量，按本规范第A.2节确定合理的计算最大流量Qmax计。     2 按A.1节公式或程序计算出控制阀在全开时流过计算最大流量Qmax计的流量系数，即额定流量系数KV计。     3 将额定流量系数KV计圆整成KV选。     4 将圆整后的KV选同实际控制阀的额定流量系数KV比较确定控制阀的口径。

A.3.2 当无法求得计算最大流量并且阀阻比S大于或等于0.3时，可根据工艺提供的正常流量按公式或程序计算出控制阀流经正常流量时的流量系数Kvnor，额定流量系统的KV计可按下式估算，将KV计圆整成KV选后同实际控制阀的额定流量系数KV比较确定控制阀口径。

式中：m——流量系数放大倍数，直线特性控制阀m取1.63，等百分比特性控制阀m取1.97。

A.3.3 圆整后所确定控制阀的额定流量系数KV值应能使控制阀的相对行程符合表A.3.3所规定的范围。

表A.3.3 控制阀的相对行程

A.3.4 控制阀在使用过程中产生的噪声不应大于85dB(A)，当计算噪声不符合要求，则应对所选控制阀的阀型和口径进行适当的调整。

本规范用词说明

1 为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：     1)表示很严格，非这样做不可的：       正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”；     2)表示严格，在正常情况下均应这样做的：       正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”；     3)表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：       正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”；     4)表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。

2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合……的规定”或“应按……执行”。

引用标准名录

    《建筑设计防火规范》GB 50016     《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB 50058     《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116     《石油天然气工程设计防火规范》GB 50183     《输气管道工程设计规范》GB 50251     《输油管道工程设计规范》GB 50253     《油气集输设计规范》GB 50350     《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》GB 50493     《电子工程防静电设计规范》GB 50611     《用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量》GB/T 2624.1～GB/T 2624.4     《爆炸性气体环境用电气设备 第5部分：正压外壳型“p”》GB 3836.5     《爆炸性气体环境用电气设备》GB 3836.1～GB 3836.17     《外壳防护等级(IP代码)》GB 4208     《工业通信网络 现场总线规范 第2部分：物理层规范和服务定义》GB/T 16657.2     《液态烃体积测量 涡轮流量计计量系统》GB/T 17289     《用气体超声流量计测量天然气流量》GB/T 18604     《阻燃和耐火电线电缆通则》GB/T 19666     《含硫油气田硫化氢监测与人身安全防护规程》SY/T 6277     《石油天然气工程可燃气体检测报警系统安全技术规范》SY 6503     《石油化工仪表及管道隔离和吹洗设计规范》SH/T 3021     《石油化工仪表安装设计规范》SH/T 3104     《石油化工仪表及管道伴热和绝热设计规范》SH/T 3126

中华人民共和国国家标准

油气田及管道工程仪表控制系统设计规范

GB/T 50892-2013

条文说明

制订说明

    《油气田及管道工程仪表控制系统设计规范》GB/T 50892-2013，经住房城乡建设部2013年11月1日以第207号公告批准发布。     本规范制定过程中，编制组进行了广泛调查研究，总结了我国油气田及管道工程中采用仪表控制系统的实践经验，参考了国外先进的技术法规、技术标准，广泛征求了油气田及管道工程仪表控制系统工程设计、制造、操作维护等方面技术人员的意见，在此基础上编制本规范。     为了便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本规范时能正确理解和执行条文规定，《油气田及管道工程仪表控制系统设计规范》编制组按章、节、条顺序编制了本标准的条文说明，对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明。但是，本条文说明不具备与规范正文同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握规范规定的参考。

1 总 则

1.0.2 本规范的适用范围包括三个方面：一是适用的地域范围，只适用于陆上油气田和管道工程，不适用于滩海油气田和管道工程。二是适用的工程领域范围，只适用于油气田和管道工程及其辅助设施，油气田和管道工程主要是指油田、气田的生产、处理及油气的储存和管道输送，主要包括：联合站、气体处理厂、油库、地下储气库、油气计量站、增压站、外输站等；辅助设施是指为油气田生产服务的一些工厂和设施，主要包括：油田污水处理厂、注水站、油田锅炉房、气举站等。三是适用的专业范围，只适用于仪表控制系统的设计，主要指由现场仪表及控制室仪表组成的控制系统、火气系统、安全仪表系统的设计。计算机控制系统的设计执行现行国家标准《油气田及管道工程计算机控制系统设计规范》GB/T 50823。

3 基本规定

3.0.8 当同一气体既是可燃气体又是有毒气体时，按有毒气体设计，如：H2S既是可燃气体又是有毒气体，在设计时按有毒气体进行设计，执行现行国家标准《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》GB 50493的有关规定。

4 仪表控制系统设计

4.1 功能设置

    本节中功能的设置主要是从生产操作、平稳运行、产品质量、安全生产、计量、降低劳动强度、排除人为因素对生产过程造成的影响等多个方面综合考虑，来确定控制系统功能的设置。

4.1.2 本条第3款中的记录和存储主要是指对报警的内容、发生的时间、确认时间、故障恢复时间及操作员信息进行记录和存储。

4.1.5 频繁是指操作频繁，操作频繁意味着工人的劳动强度大，同时也使操作失误的风险大大提高，多步、有规律操作的被控对象为实现顺序控制提供了可能性，因此在这种情况下，设置顺序控制，既能降低工人的劳动强度，又可以排除人为操作失误对生产过程造成的影响。

4 仪表控制系统设计

4.1 功能设置

    本节中功能的设置主要是从生产操作、平稳运行、产品质量、安全生产、计量、降低劳动强度、排除人为因素对生产过程造成的影响等多个方面综合考虑，来确定控制系统功能的设置。

4.1.2 本条第3款中的记录和存储主要是指对报警的内容、发生的时间、确认时间、故障恢复时间及操作员信息进行记录和存储。

4.1.5 频繁是指操作频繁，操作频繁意味着工人的劳动强度大，同时也使操作失误的风险大大提高，多步、有规律操作的被控对象为实现顺序控制提供了可能性，因此在这种情况下，设置顺序控制，既能降低工人的劳动强度，又可以排除人为操作失误对生产过程造成的影响。

4.2 仪表控制回路

4.2.2 第2款，采用串级控制，增加副回路，将影响时间常数、产生干扰的参数在副回路中及时得到控制，从而减小这些参数对主回路产生的不利影响，达到改善控制质量的目的。     第4款，上一台设备的被控变量的控制会引起下一台设备的被控变量的剧烈变化时，而下一台设备的被控量的剧烈变化影响正常的生产或产品质量，为兼顾到两个被控变量，使之变化都不过于剧烈，通常采用均匀控制。均匀控制可分为简单均匀控制和串级均匀控制两种。     第5款中的第3)项，不同阶段需要采取不同控制方式，如某电加热器的温度控制，要求在10℃、20℃、30℃、40℃进行温度阶梯控制，每个温度保持10min后温度升到50℃，然后一直保持恒温控制。又如：反应釜的温度控制，开始应进行加温控制，当反应物开始反应后，放出大量的热量，这时应开始进行降温控制。

4.2.3 第1款，每个被控对象设置单独的控制回路，控制系统可以在设备出现故障或自动程序不能运行时，能对单个设备或装置进行操作。

4.3 信号报警系统

4.3.1 第5款，预报警是指在某一联锁参数的联锁报警点前设置一个报警点，当达到这个报警点时发出的报警。联锁报警是指联锁动作发生时发出的报警。预报警是提示操作员即将发生联锁动作，应有所准备。预报警发生后，联锁动作不一定发生，只是存在联锁动作即将发生的可能性。

4.3.2 第1款，在生产过程中第一个参数发出报警后，有时会引发一系列的其他参数的报警，第一个参数的报警称为首出报警点。第一个参数的报警原因往往是问题的主要原因，因此区分首出报警点对分析问题的原因具有重要的作用。     第2款，灯光的颜色规定与现行国家标准《人机界面标志标识的基本和安全规则 指示器和操作器件的编码规则 K09》GB/T 4025是一致的。

4.3.4 第1款，不同的报警顺序需要不同数量的报警按钮。各按钮的功能也是不一样的，各按钮的功能分别是：     实验按钮：用以检查音响和全部灯光回路是否完好。     消音按钮：消除音响声音，但不影响灯光显示或回铃状态。     确认按钮：表明操作人员确认了一个新的报警。     复位按钮：如报警信号撤除，按下该按钮使该点恢复到正常状态。     首出复位按钮：按下后，使首出信号的灯光显示与后续信号相同。     第2款，按钮的颜色规定与现行国家标准《人机界面标志标识的基本和安全规则 指示器和操作器件的编码规则 K09》GB/T 4025是一致的。

4.4 安全仪表系统

4.4.1 第1款，安全仪表系统对它的平均失效率和可用度都有特殊的要求。按照现行国家标准《过程工业领域安全仪表系统的功能安全》GB/T 21109.1～21109.3中的规定，根据系统的平均失效率和可用度不同分为四级(见表1)。

表1 安全仪表系统的性能要求

    在安全仪表系统设计时，应根据使用场合的危险事件发生的可能性及其后果严重程度来确定选用合适的仪表安全等级。使用场合的危险等级越高，要求选用的安全仪表系统的等级就越高。     根据油气田及管道工程的危险程度，在油气田及管道工程的设计中，仪表安全系统最高采用SIL3级。SIL4级的安全仪表系统通常应用于航空、航天、核能等领域。     用于危险事件发生的可能性高及其后果严重的场合时，应由专业的安全评估公司对其危险程度作出评估后，根据危险程度确定安全仪表系统的使用等级。     第2款，触发条件是指一些预先指定的参数，当它们满足某种设定的逻辑关系时，使安全仪表系统产生动作的条件。     第3款，采用手动复位方式是为了确保故障或危险彻底排除。     第4款，所谓“故障安全”是指发生故障时，能够进入预定安全状态的能力。故障安全型设计在安全仪表系统中的任何元件、设备、环节或能源失效时，系统能使生产过程处于预定的安全状态。在非励磁停车设计中应特别注意对继电器或开关量仪表触点粘连所引起系统失效处理。     第6款，安全功能是针对特定的危险事件，为达到或保持过程的安全状态，由SIS、其他仪表系统或其他风险措施实现的功能。     安全仪表系统的安全功能一般包括下列几个方面：     (1)对于每个特定事件、过程的安全状态的定义；     (2)安全仪表系统的过程输入信号及其停车设定点；     (3)过程的正常操作范围及其操作极限；     (4)安全仪表系统的过程输出信号及其动作；     (5)过程输入与输出之间的功能关系，包括逻辑、数学功能及需要的操作许可；     (6)励磁停车或去磁停车的选择；     (7)手动停车的设置；     (8)安全仪表系统能源中断时的动作；     (9)安全仪表系统将过程带入安全状态的响应时间；     (10)任何显性差错的响应时间；     (11)人机接口需求；     (12)复位功能。

4.4.2 第2款，冗余是指采用多个元件或系统完成相同的功能。通过冗余可以提高系统的安全性及容错能力。冗余可以采用相同或相异的元件实现。     第3款中第1)项，当采用二选一的逻辑结构时，两个测量元件中的任何一个发出联锁信号，系统就执行联锁动作。如果一个测量元件出现故障发出误联锁信号，系统照样执行联锁动作，就会使系统的可用性受到影响，但是安全性得到了保障。     第3款中第2)项，当采用二选二的逻辑结构时，只有两个测量元件同时发出联锁信号时，系统才执行联锁动作。当一个测量元件出现故障不能发出联锁信号时，就会使系统该执行联锁动作时却无法执行联锁动作，因而使系统的安全性受到影响，却保障了系统的可用性。     第3款中第3)项，三选二的逻辑结构综合了前面两种情况的优点。既保障了系统的安全性又保障了系统的可用性。

4.4.3 第1款中第1)项，优先权的保障通常是通过切断电源或气源来保障优先权的实现。

4.5 火气系统

4.5.3 本条是国家标准《石油天然气工程设计防火规范》GB 50183-2004中第8.6.7条的规定。

4.5.4 第3款，国家标准《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》GB 50493-2009中第3.0.2条规定，可燃气体和有毒气体的检测系统应采用两级报警。同一检测区域内的有毒气体、可燃气体检(探)测器同时报警时，应遵循下列原则：     (1)同一级别的报警中，有毒气体的报警优先。     (2)二级报警优先于一级报警。

4.5.7 国家标准《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》GB 50493-2009中第3.0.1条规定：在生产或使用可燃气体及有毒气体的工艺装置和储运设施的区域内，对可能发生可燃气体和有毒气体的泄漏进行监测时，应按下列规定设置可燃气体检(探)测器和有毒气体检(探)测器：     (1)可燃气体或含有毒气体的可燃气体泄漏时，可燃气体浓度可能达到25％爆炸下限，但有毒气体不能达到最高容许浓度时，应设置可燃气体检(探)测器。     (2)有毒气体或含有可燃气体的有毒气体泄漏时，有毒气体可能达到最高容许浓度，但可燃气体不能达到25％爆炸下限时，应设置有毒气体检(探)测器。     (3)可燃气体与有毒气体同时存在的场所，可燃气体浓度可能达到25％爆炸下限，有毒气体浓度也可能达到最高容许浓度时，应分别设置可燃气体和有毒气体检(探)测器。     (4)同一种气体，既属于可燃气体又属于有毒气体时，应只设置毒气体检(探)测器。

4.5.8 第1款是现行国家标准《石油天然气工程设计防火规范》GB 50183-2004中第8.6.8条的规定。     第2款是现行国家标准《石油天然气工程设计防火规范》GB 50183-2004中第8.4.3条的规定。因为浮顶罐火灾初期多为密封处的局部火灾，难以发现，所以需要设置火灾报警设施。     第3款根据国家标准《石油天然气工程设计防火规范》GB 50183-2004中第6.1.6条规定：天然气凝液和液化石油气厂房、可燃气体压缩机厂房和其他建筑面积大于或等于150m2的甲类火灾危险性厂房内，应设置可燃气体报警装置。天然气凝液和液化石油气罐区、天然气凝液和凝析油回收装置的工艺设备区应设置可燃气体报警装置。第6.1.11条规定：天然气凝液和液化石油气罐区内，应设置可燃气体检(探)测器，并宜在四周设置手动报警按钮。国家标准《油气集输设计规范》GB 50350-2005中第10.2.2条第6款规定：有可燃气体存在的场所，当可燃气体一旦泄漏可能达到爆炸下限时，应设置可燃气体检测报警装置。综合前述三个的规定，本规范作出此条规定。     第4款是国家标准《油气集输设计规范》GB 50350-2005中第4.4.11条的规定。     第5款是国家标准《油气集输设计规范》GB 50350-2005中第10.2.2条第6款的规定。     第6款是国家标准《油气集输设计规范》GB 50350-2005中第6.7.5条的规定。

5 仪表选型

5.2 温度仪表

5.2.1 本条中的玻璃液体温度计、双金属温度计、压力式温度计所适合的测量范围，都是根据目前我国生产的上述产品的技术规格提出来的，较适用于中、低温的现场指示型测量仪表。     第5款中水银温度计已经是国家淘汰产品，所以不得使用。

5.2.2 钨铼热电偶在测量高温中比较成熟，被我国标准化的有钨铼3-钨铼25、钨铼5-钨铼26两种，其特点是使用的温度高，但易于氧化，适用于还原性(干氢)气体、惰性气体和真空中，不适用于湿氢和非氢等还原性气体，也不适用于氧化性气体中。     该热电偶与铂铑10-铂、铂铑30-铂铑6热电偶相比，具有灵敏度高、热电势大、线性关系良好等优点，可以用来测量2000℃以上的高温，价格较铂铑热电偶便宜。     表2列出了各种温度检测元件的测量范围，表3列出了温度检测元件保护套管材质及适用场合。

表2 温度检测元件 注：Δ为待发展。

表3 温度检测元件保护套管材质及适用场合

5 仪表选型

5.2 温度仪表

5.2.1 本条中的玻璃液体温度计、双金属温度计、压力式温度计所适合的测量范围，都是根据目前我国生产的上述产品的技术规格提出来的，较适用于中、低温的现场指示型测量仪表。     第5款中水银温度计已经是国家淘汰产品，所以不得使用。

5.2.2 钨铼热电偶在测量高温中比较成熟，被我国标准化的有钨铼3-钨铼25、钨铼5-钨铼26两种，其特点是使用的温度高，但易于氧化，适用于还原性(干氢)气体、惰性气体和真空中，不适用于湿氢和非氢等还原性气体，也不适用于氧化性气体中。     该热电偶与铂铑10-铂、铂铑30-铂铑6热电偶相比，具有灵敏度高、热电势大、线性关系良好等优点，可以用来测量2000℃以上的高温，价格较铂铑热电偶便宜。     表2列出了各种温度检测元件的测量范围，表3列出了温度检测元件保护套管材质及适用场合。

表2 温度检测元件 注：Δ为待发展。

表3 温度检测元件保护套管材质及适用场合

5.3 压力仪表

5.3.1 本规范未对表盘的直径作硬性规定，由设计人员根据现场情况选择。对于仪表管理及其辅助设备上安装的压力表，表盘直径宜为60mm，对于安装在不易于观测场合的压力表，表盘直径宜大于或等于150mm，其他场合宜选择100mm或150mm。     第1款，一般压力表和精密压力表的精确度等级来自国家标准《一般压力表》GB/T 1226-2010和《精密压力表》GB/T 1227-2010。     第2款，关于压力仪表量程的选择，是根据油气田及管道生产过程的实际情况并总结了以往设计中的经验做法而确定的。本规范中采用正常操作压力，这样符合工艺生产过程的实际需要。     根据国家质量技术监督局发布的质技监局锅发[1999]154号文件《压力容器安全技术监察规程》附件一第一条的说明：     按压力容器的设计压力P分为低压、中压、高压、超高压四个压力等级，具体划分如下：         (1)低压(代号L)0.1MPa≤P＜1.6MPa；         (2)中压(代号M)1.6MPa≤P＜10MPa；         (3)高压(代号H)10MPa≤P＜100MPa；         (4)超高压(代号U)P≥100MPa。

5.3.3 第2款，随着智能型变送器的价格不断降低，智能型变送器被越来越多的选用，所以本规范不对选用智能型或非智能型变送器做硬性规定，设计人员可以从经济角度来考虑选择。

5.4 流量仪表

    目前流量仪表的种类很多，而一种仪表往往可以适用于多种工艺介质的流量测量。随着科学技术的发展，新的检测方法、流量仪表还会不断产生，在流量仪表的选用中，既要考虑使用的场合和工艺介质情况，还要考虑仪表的性能和造价。因此，一方面很难明确地规定出在什么工艺条件下选用某种特定的仪表；另一方面，如果规定得具体，也不利于拓宽设计人员的思路。在以下各条中，对于目前在油、气、水计量中常用的一些流量仪表只是作了推荐性的规定，可以说本规范的“规定”是一般性的、推荐性的或阶段性的。

5.4.1 流量仪表的选用应根据仪表特性、流体特性、环境条件、安装条件、流量范围要求、测量的精确度要求、允许的压力损失等因素综合考虑选择，应考虑流量仪表的检定周期以及检定条件，用于流量贸易交接计量的仪表系统，应考虑当计量仪表故障时的应急措施。     基于流量交接计量的连续性，不能因为仪表的检定影响到流量的交接。     第2、3款，对于线性刻度的仪表和方根刻度的仪表，测量范围选择的数值是根据仪表的性能和使用范围确定的。

5.4.2 流量计的精确度要求是根据现行国家标准《油气集输设计规范》GB 50350的有关条款编写的。     第2款，在国家标准《原油动态计量 一般原则》GB 9109.1-2010中的第4.3条中对计量仪表与标准装置的精确度作了以下规定：         (1)流量计基本误差应不大于±0.2％；         (2)原油密度测定极限最大允许误差应不大于±1kg/m3；         (3)原油含水测定极限最大允许误差应不大于±0.1％；         (4)体积管的容积重复性应优于±0.02％，精确度等级不低于0.05级；         (5)标准流量计的重复性应优于±0.05％；         (6)用于数据采集、转换、计算的流量计算机(或积算仪)精确度等级不低于0.05级；         (7)综合计量误差应不大于±0.35％。     第3款，在现行国家标准《天然气计量系统技术要求》GB 18603中，根据天然气的流量对计量仪表的精确度分别作了要求，同时也对计量系统配套仪表的精确度作了如表4所示的要求。

表4 计量系统配套仪表精确度(％) 注：当供气双方用能量流量交接时需要配套的项目。

5.4.3 第1款，目前在油气田生产中，标准节流装置的使用比较普遍。标准节流装置结构简单、通用化程度高，不必个别标定即可使用，造价相对较便宜，显示仪表已系列化，因而在生产中得到广泛使用。一般流体(气体、液体、蒸汽)流量测量，应选用标准节流装置。     关于标准节流装置的设计、安装和使用要求，在国家标准和行业标准中已有详细规定，本规范不再重述。     特殊型差压式流量计可根据以下原则进行选择：         (1)对于测量无悬浮物的洁净液体、气体和蒸汽的微小流量，可选用内藏孔板流量计；         (2)对于含悬浮物的高粘度液体、蒸汽、气体、雷诺数大于500的流量测量，可选用楔形流量计；         (3)对于压力小于或等于20MPa、温度小于或等于700℃、口径在15mm～1500mm的蒸汽、气体、液体的流量测量，可选用一体化节流式流量计；         (4)对于量程比要求较宽、直管段要求较短的脏污流体、含湿气体、天然气、伴生气、水等介质的流量测量，可选用内锥式流量计。     蒸汽流量计经过多年的实践应用证明，效果并不理想，本规范不推荐使用。     内锥式流量计是以内锥管为节流件的新型差压式流量测量仪表。     第3款，常用产品的差压范围的数据是生产中的经验数据。     第4款，取压方式的选择，与国家标准《用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量》GB/T 2624.1～GB/T 2624.4-2006的规定一致。

5.4.4 可变面积式流量计(转子流量计)又称浮子流量计，它的检测元件是一根由下向上扩大的垂直锥管和一只随着流体流量变化沿着锥管上下移动的浮子，安装时要求垂直安装，并要求安装旁路阀，以利于维护和检修。玻璃管转子流量计结构简单，价格低廉，不能用在易碎、高温及高压场所，金属管浮子流量计可用于高温高压场所，可有标准信号输出。

5.4.5 容积式流量计由于高温下零件的热膨胀变形、低温下材质变脆等问题，一般不适用于高、低温场合。

5.4.6 涡轮流量计工作原理主要是：当被测流体流过传感器时，在流体的作用下，叶轮受力旋转，转速与管道平均流速成正比，叶轮转动改变磁电转换器的磁阻值，检测线圈中的磁通发生周期性的变化，产生周期性的感应电势，即电脉冲信号。     传感器主要由壳体、导向体、叶轮、轴、轴承及信号检测器等组成。轴与轴承支承叶轮旋转，需要有足够的刚度、强度和硬度、耐磨性和耐腐蚀性等，它决定着传感器的可靠性与使用期限，所以涡轮流量计的流量范围的选择最好使叶轮工作于较低转速，还要保证介质一定要洁净。

5.4.7 电磁流量计的测量原理是基于法拉第电磁感应定律，导电介质在磁场中切割磁力线，运动时产生了感应电动势，这与流量呈线性关系，从而可测出流量。它是一种用来测量导电性液体的体积流量仪表。

5.4.8 涡街流量计是应用流体振荡原理来测量流量的，流体在管道中经过涡街流量变送器时，在三角柱的旋涡发生体后上下交替产生正比于流速的两列旋涡，旋涡的释放频率与流过旋涡发生体的流体平均速度及旋涡发生体特征宽度有关，当旋涡在发生体两侧产生时，利用压电传感器检测处于流体流向垂直的交变升力变化，将升力的变化转换为电的频率信号，再将频率信号进行放大和整形，就可以计算出流量。     由于受涡街流量计的检测原理限制，要求测量的流体雷诺数较高，所以选型时应考虑仪表的低流速测量能力。     选型时应注意直管段的安装要求，同时应根据温度和压力变化等情况，考虑是否进行温压补偿。     高粘度、低流速的流体测量，不宜选用涡街流量计；不宜用于脉动流的测量，当管子振动时也不宜使用；

5.4.9 旋进旋涡流量计的工作原理主要是：当介质流经传感器入口时，螺旋形叶片强迫流体旋转前进，于是在旋涡发生体中心产生旋涡，旋涡流的旋转频率与流速成线性关系，利用压电传感器检测的微弱电信号经放大整形，从而计算出流量。由于气体流速太低时，起旋器可能不能启动，从而形成测量盲区，选型时要注意考虑低流量时的测量。同时，选型时应根据温度和压力变化等情况，考虑是否进行温压补偿。

5.4.10 靶式流量计实际是差压式流量计的一种，既具有孔板等流量计的结构简单牢固、使用可靠、使用期限长的特点，又具有容积式流量计等计量精确度高、重复性好等特点，压力损失较孔板低，能测量微小流量，适用范围广，性能价格比高，维修使用简便。设计时应考虑直管段的要求。

5.4.11 超声波流量计是基于超声波在流动介质中传播的速度等于被测介质的平均流速和声波本身速度的几何的原理而设计的，通过测量流速来测量流量。近几年国内外发展迅速，价格下降较快，已经应用中大管径的天然气流量的贸易结算计量。受其工作原理的影响，目前超声波还不适用于低压气体、高频振动噪声工况的流体计量。

5.4.12 由于流体的容积受温度、压力等参数的影响，用容积流量表示流量大小时需给出介质的参数，在介质参数不断变化的情况下，往往难以达到这一要求，而造成普通仪表的测量失真，在这种情况下可考虑使用质量流量计。

5.4.16 轨道衡应按现行国家标准《自动轨道衡》GB/T 11885的规定用于铁路货车的连续自动称量。

5.5 物位仪表

5.5.1 本规范中的物位，包括液面、界面和料面。按照习惯，液面主要是指液-气界面，界面主要指液-液界面，料面(或称料位)主要指固-气界面，不包括液-泡分界面和液-固分界面。     在物位仪表的选型中，所考虑介质的特性主要包括：压力、温度、腐蚀性、导电性、清洁及脏污情况、密度及密度变化情况、是否存在聚合、粘稠、沉淀、结晶、结膜、汽化、起泡等现象、液面扰动的程度及固体物料的粒度。根据上述特性选择相适应的物位测量仪表。

5.5.2 正常工况下液体密度有明显变化时，不宜选用差压式仪表。

5.5.3 测量范围较大的外浮筒因体积和重量随着测量范围的增大而增大，不利于安装和维护，除了非用不可的场合尽量不要使用。正常工况下液体密度有明显变化时，不宜选用浮筒式液位仪表。

5.5.4 第1款中磁致伸缩式液位计测量原理类似于磁浮子液位计，它是由一根硬管或柔性管从罐顶通到底部，带磁钢的浮子沿波导管随液面上下移动，电流脉冲在磁浮子位置的导管内的波导管上激发出一个应力脉冲，沿波导管以声速传播到顶部电子盒中的测量部，被转换成电脉冲，根据应力脉冲的传播时间可以测定出液面位置。如果有第二个浮子，适当选择比重，使其浮在油-水界面上，则同时能测出油-水界面位置。     磁致伸缩液位计除了浮子是可动部件外，其他均是固态电子组件，可靠性较高。在加油站等卧式储罐中的液位计量中得到广泛应用。

5.5.5 介质介电常数随操作条件和环境无明显变化时，不应选用射频导纳式仪表。

5.5.6 电容式物位测量仪表适用于颗粒状和粉状等物料料面测量及导电和非导电液体的液面和界面的测量。用于界面测量时，两种液体的电气性能必须符合产品要求。连续测量易粘滞的导电性液体液面时，不应选用电容式液面计。

5.5.7 当电阻式物位仪表用于导电物料或导电性虽不好，但含有一定水分，能够弱导电的物料料面的位式测量时，必须满足产品所规定的探头对地电阻的数值。当容易使电极结垢、生锈、腐蚀或使工艺介质发生电解时，不宜选用电阻式物位仪表，易粘附电极、非导电的液体，不应选用电阻式仪表。

5.5.9 第1款，微粉状物料的料面连续测量和位式测量，可选用反射式超声料位计，但不宜用于有粉尘弥漫的料仓、料斗的料面测量。     第2款，超声波物位仪表应用于能充分反射声波和传播声波的对象，不应用于真空对象。     第3款，含有气泡、固体颗粒悬浮物的液体，以及存在影响声波传播的障碍物时，不宜选用超声波物位仪表。

5.5.10 雷达液位计常用作计量级仪表。计量级仪表是指当液位计所测量的液位值用来作为计算商品的交接计量量值时用的仪表。     雷达液位计选型时，还应考虑以下因素：     (1)用于存在影响微波传播的障碍物的对象，不宜选用雷达物位仪表；     (2)天线结构形式及材质应根据被测介质的工况条件确定。

5.6 火灾和可燃气体及有毒气体仪表

5.6.1 第1款，油气田生产设施一般可能会有三种火灾：     (1)木材、纸张、布匹、建筑材料及其他可燃物质的火灾；     (2)易燃或可燃的气体或液体的火灾，如：原油、烃类、天然气等；     (3)供电电气设备上发生的火灾。     火灾的发展一般经历四个阶段，即起始阶段、阴燃阶段、火焰阶段和发热阶段。火灾的每一个渐进阶段都会增加相应的危险，可用不同的火灾探测设备加以识别。因此应根据火灾的分类及火灾的不同阶段来选择火灾探测器。仪表选用应考虑足够的校准和标定工具。     第2款，行业标准《石油天然气工程可燃气体检测报警系统安全技术规范》SY 6503-2008中第4.5条规定可燃气体检测报警器应取得经国家指定机构或其授权检验单位相应的计量器具制造认证、防爆性能认证和消防认证。     国家标准《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》GB 50493-2009中第3.0.7条规定：有毒气体检(探)测器应采用经国家指定机构或其授权检验单位的计量器具制造认证的产品。其中，防爆型有毒气体检(探)测器还应采用经国家指定机构或其授权检验单位的防爆性能认证的产品。

5.6.3 火气仪表的布置和数量应根据危险区及防火区划分、工艺安全分析、建筑物及装置区平面布置、探测器的有效探测范围、相关火灾消防规范等因素综合考虑设置。设计中依据的图纸文件有《火气仪表布置图》、《火灾报警系统图》、《火气系统因果图》、《安全分析报告》、《消防控制策略》等。

5.7 常用过程分析仪表

    本节中常用过程分析仪表是指油气田生产及管道输送过程中常用的在线分析仪表，主要是针对原油、天然气、油气田污水及用水、锅炉方面有关的在线分析仪表。

5.7.1 过程分析仪表由取样元件、样气预处理单元、处理单元、分析单元、带微处理机数据处理单元等组成。     分析仪表选型应根据工艺需要确定过程分析仪表的用途、分析的目的、工艺使用条件。     (1)分析仪表的用途是指用于哪种参数的分析，根据其用途确定分析仪表的类型；     (2)分析的目的是为了保证产品质量还是生产过程控制，分析的目的不一样对分析仪表的精确度、滞后等的技术要求是不同的；     (3)工艺使用条件包括：试样是否能从生产系统取出进行分析，可允许的最大取样量；试样是否需要回收，分析点到分析仪表之间的距离是否受到限制；等等。     以上这些因素尽管条文中没有明确提出，也是分析仪表选型需要考虑的方面。     分析仪是一种结构复杂、价格昂贵的仪表，因此在使用时应对经济效果或社会效果进行评估，避免用于不必要的场合，减少浪费。分析仪表选型时应选用性价比高和满足使用要求的仪表。     分析仪表测量方法多样、种类繁多，选型时应选用技术成熟、可靠的成套仪表。

5.7.3 本条中的电容法包括射频导纳法，射频导纳法是从电容法发展演变过来的，射频导纳法是通过高频无线电波测量导纳的变化，即电阻和容抗的变化来测量原油含水率。电容法是通过测量容抗的变化来测量原油含水率。

5.7.8 天然气热值测量可采用燃烧法，有时也采用组分热值换算法。在不需要进行组分分析的情况下，采用燃烧法，不采用组分热值换算法，因为组分分析仪器价格昂贵；在需要进行组分分析的情况下，采用组分热值换算法，不采用燃烧法。     用燃烧法测量天然气热值有热值分析仪和热值指数仪两种。前者仪器能自动补偿气体的重度，后者没有重度补偿，热值指数也叫华白指数，它和热值关系应按下式计算：

5.7.11 第2款，浊度用来表征水中悬浮物量的多少。浊度标准液是用精制的二氧化硅配制而成，其单位为mg/L，被测水样的浊度是与标准液相比较，得出相当于若干mg/L的二氧化硅的浊度。     第5款，介质电导率为μs/cm级且介质洁净的场合，宜选用电极式电导率仪；介质电导率为ms/cm级、强腐蚀性、脏污介质的场合，宜选用电磁感应式电导率仪。     第10款，pH值检测仪可按下列方法选型：         (1)水槽、明渠、密封管道或设备内液体，其pH值在1～14之间，温度为0℃～130℃，介质无油污或结垢现象，对玻璃电极无严重污染的宜选用玻璃电极式pH计；         (2)水槽、明渠等敞开容器，可选用沉入式变送器。若溶液对电极略有沾污时，应选用沉入清洗式发送器；         (3)管道内溶液压力为常压时，可选用流通式变送器；若溶液对电极略有沾污时，应选用流通清洗式变送器；         (4)管道内溶液有压力时，可选用压力流通式变送器，但压力应在仪表所允许的范围内；         (5)液体中含有较多的污染介质或在玻璃电极易碎，且液体内不含氧化性介质的场合，或介质温度超过130℃，精确度要求不高时，可选用锑电极pH计。

5.8 控 制 阀

5.8.10 两种流体温差过大引起阀体热胀冷缩不均衡，可能造成阀体开裂。

5.8.15 在控制阀出口法兰平面内离管外壁1m处所测得的噪声，为控制阀在使用过程中产生的噪声。该处测得的噪声与控制阀计算出的噪声基本吻合。

5.8.16 选择流量特性时，即要考虑调节对象的特性，还要考虑管道的配管情况。首先应按照调节对象的特点，应用理论计算准则或经验准则，选择控制阀的特性，然后再参照管道的配管状况选择控制阀的理想流量特性。     第3款中第3)项，S为阀阻比，即阀全开时的压差与系统总压差之比。

5.8.18 第1款，控制阀执行机构的输出力(或力矩)应根据控制阀的压降、控制阀口径，以及对响应速度合理选择，必要时应按阀门最大关闭压差核算执行机构的输出力。执行机构在阀全关时的输出推力F(或力矩M)应满足下式要求：

F≥1.1(F1＋F0)或M≥1.1(M1＋M0)      (2)

式中：F1(M1)——阀不平衡力(力矩)；       F0(M0)——阀座压紧力(力矩)。

5.8.20 第1款中第2)项，常用的耐腐蚀材料有不锈钢、20#合金、哈氏合金及钛钢。常用的耐磨材料如经过热处理的9Cr18及17-7pH和具有紧固氧化层、韧质及疲劳强度大的铬钼钢、G6X等材料。特殊材料有莫内尔合金、钛、钽、哈氏合金。     第3款中第1)项双层密封是由主密封层和辅助密封层组成。在主密封腔留有泄漏物引流口，泄漏物应从引流口引接至低压管网系统，因而可保证辅助密封层的可靠密封。

5.8.21 第4款，工艺要求的状态是指阀门动力失效后，阀门是否处于故障开、故障关或故障保持，应根据工艺要求确定。

5.9 调节和显示控制仪表

5.9.1 第2款中常用调节规律可按表5选用：

表5 常用调节规律

5.10 仪表信号

5.10.2 信号传输的具体类型应根据控制系统的输入/输出接口和现场仪表所能提供的信号接口确定。     第1款，带数字通信的模拟量信号，一般是指可以叠加在模拟量信号上传输数字通信信号的HART协议。     第3款，智能仪表的数字信号传输可选用HART协议或其他现场总线协议。

6 仪表安装

6.1 一般规定

6.1.7 仪表或连接附件与工艺管道焊接时，建议选择与工艺管道同种材质，主要防止异种钢焊接时可能形成裂纹等不安全因素，尤其是国家标准《压力管道规范 工业管道 第1部分：总则》GB/T 20801.1-2006中规定的GC1/GC2级工艺管道，更不能选择不同材料，进行异种钢焊接。该规范对GC1/GC2/GC3工业管道规定如下：     (1)符合下列条件之一的工业压力管道为GC1级：         1)现行国家标准《职业性能接触毒物危害程度分级》GBZ 230及行业标准《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》HG 20660-2000中规定的输送毒性程度如下所列介质的管道：a.极度危害介质(但苯除外)；b.高度危害气体介质(包括苯)；c.工作温度高于标准沸点的高度危害液体介质。         2)国家标准《石油化工企业设计防火规范》GB 50160-2008及《建筑设计防火规范》GB 50016-2006中规定的输送火灾危险性如下所列，且设计压力大于或等于4.0MPa的管道：a.甲、乙类可燃气体；b.甲类可燃液体(包括液化烃)。         3)输送流体介质且设计压力大于或等于10.0MPa的管道，以及设计压力大于或等于4.0MPa且设计温度高于或等于400℃的管道。     (2)符合下列条件的工业压力管道为GC2级：         除第(3)条规定的GC3级管道外，介质毒性危害程度、火灾危险(可燃性)、设计压力和设计温度低于第(1)条规定(GC1级)的管道。     (3)符合下列条件的工业压力管道为GC3级：         输送无毒、非可燃流体介质，设计压力小于或等于1.0MPa且设计温度高于－20℃但不高于＋186℃的管道。

6 仪表安装

6.1 一般规定

6.1.7 仪表或连接附件与工艺管道焊接时，建议选择与工艺管道同种材质，主要防止异种钢焊接时可能形成裂纹等不安全因素，尤其是国家标准《压力管道规范 工业管道 第1部分：总则》GB/T 20801.1-2006中规定的GC1/GC2级工艺管道，更不能选择不同材料，进行异种钢焊接。该规范对GC1/GC2/GC3工业管道规定如下：     (1)符合下列条件之一的工业压力管道为GC1级：         1)现行国家标准《职业性能接触毒物危害程度分级》GBZ 230及行业标准《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》HG 20660-2000中规定的输送毒性程度如下所列介质的管道：a.极度危害介质(但苯除外)；b.高度危害气体介质(包括苯)；c.工作温度高于标准沸点的高度危害液体介质。         2)国家标准《石油化工企业设计防火规范》GB 50160-2008及《建筑设计防火规范》GB 50016-2006中规定的输送火灾危险性如下所列，且设计压力大于或等于4.0MPa的管道：a.甲、乙类可燃气体；b.甲类可燃液体(包括液化烃)。         3)输送流体介质且设计压力大于或等于10.0MPa的管道，以及设计压力大于或等于4.0MPa且设计温度高于或等于400℃的管道。     (2)符合下列条件的工业压力管道为GC2级：         除第(3)条规定的GC3级管道外，介质毒性危害程度、火灾危险(可燃性)、设计压力和设计温度低于第(1)条规定(GC1级)的管道。     (3)符合下列条件的工业压力管道为GC3级：         输送无毒、非可燃流体介质，设计压力小于或等于1.0MPa且设计温度高于－20℃但不高于＋186℃的管道。

6.2 温度测量仪表

6.2.2 第2款，行业标准《用旋进旋涡流量计测量天然气流量》SY/T 6658-2006中规定温度测量仪表安装在下游5倍管径内，而行业标准《石油天然气建设工程施工质量验收规范 自动化仪表工程》SY 4205-2007的第9.2.2条对节流装置下游安装温度测量仪表时，规定温度测量仪表与节流元件间的直管距离不应小于5倍管道内径。其他流量仪表对温度测量仪表不在本体上的安装没有规定距离要求，设计时，可参考制造厂和上述规范要求进行。     第6款的第1)项，行业标准《石油化工仪表安装设计规范》SH/T 3104-2000中第3.0.2条的第3款，规定了温度测量仪表的插入深度L的计算公式：

L＝L1＋δ＋U      (3)

式中：L1——仪表连接头长度(mm)；       δ——管壁厚度(mm)；       U——浸没长度(mm)。

测量液体时： UL＝LS＋40mm      (4) 测量气体时： UG＝LS＋25mm      (5)

式中：UL——液体的浸没长度(mm)；       UG——气体的浸没长度(mm)；       LS——温度计敏感段的长度(mm)，热电偶的敏感段长度约为20mm，热电阻和双金属温度计约为40mm，压力式温度计的敏感段长度为温包长度。     一般情况下，液体流速不超过8m/s，气体流速不超过40m/s，且当管道直径大于DN250时，温度套管在管道内浸没长度可取120mm～150mm。     第7款引自行业标准《石油化工仪表安装设计规范》SH/T 3104-2000第3.0.2条的第9款。

6.2.3 第2款对于流速较大的流体，为防止温度测量仪表被高速流体冲击损坏，外加温度计套管保护，套管的长度应与测温元件的长度相适应。

6.3 压力测量仪表

6.3.3 第3款，阀组通常指二阀组、三阀组、五阀组，阀组的结构形式根据工程需要选择。GC1/GC2管道一般采用法兰式或焊接式的根部阀，介质温度低于－29℃时，根部阀一般采用具有延伸手柄的低温用不锈钢阀门，并有保冷隔离措施，根部阀由工艺专业提供。GC1/GC2管道设置的阀组类型为：当测量压力时用两阀组，测量差压时用三阀组或五阀组。当测量蒸汽或有毒介质时，一般设两通截断阀，不设阀组。如果设二阀组或五阀组，蒸汽泄压应向安全侧泄放，有毒介质泄压排放必须接入允许排放的设施内。强腐蚀性介质不设阀组；无毒高压介质的阀组泄压口，为防止泄压时造成人员等伤害，应引向安全侧。     第5款，采取防护措施主要是防止发生意外，危及人身安全。防护措施可为：表壳面向墙壁或无人通过的地方，若安装在操作岗位附近时，一般距地面1.8m以上或在仪表正面设有防护装置。

6.3.4 第2款，介质温度高于60℃或低于－29℃时，超出了仪表测量元件测量的介质温度范围，因此，介质从设备或管道中引出至仪表前的阀门之间的导压管需要足够长度的散热或汽化段，使导压管内介质温度接近环境温度，满足仪表测量介质温度要求。     介质温度高于60℃或低于－29℃时，从仪表连接头(管嘴)开始，采用不锈钢导压管经足够长度的散热段或汽化段后接取源阀。介质温度低于－29℃时，也可在根部取源阀后采用耐低温隔离液导压，除特殊要求外，根部阀后的导压管不需进行保冷隔离，低温部分的导压管道材质应为不锈钢，一般采取焊接方式。     第4款，脉动压力指忽大忽小，急剧变化不稳定的压力。加装阻尼器或缓冲器可以起到缓冲作用，因为在压力剧增和压力陡降时，很容易使压力仪表损坏报废，甚至弹簧管进裂发生泄漏现象。

6.4 流量仪表

6.4.4 第3款，没有规定上下游直管段具体长度，因为不同制造厂的产品对上下游直管段长度要求不尽相同，有的要求上游直管段长度不宜小于10倍管径，下游不宜小于5倍管径；有的要求上游直管段长度不宜小于5倍管径，下游不宜小于3倍管径。     第5款，安装流量计的工艺管道不带保温层时，焊接短管高度可取80mm～100mm，带保温层时，焊接短管高度可取100mm～120mm。

6.4.5 第3款，测量洁净的介质，流量计上游可以不装过滤器。

6.4.6 第3款，精确计量的上下游直管段长度，参照现行行业标准《用旋进旋涡流量计测量天然气流量》SY/T 6658有关条文编制。

6.4.8 第1款，为了使电磁流量计工作稳定可靠，安装位置尽可能避免测量管内形成负压；也要尽量避开铁磁性物体及具有强电磁场的大电机、大变压器等设备，以免磁场影响传感器的工作磁场和流量信号。     电磁流量计的传感器可以水平和垂直安装在充满介质的管道上，但不能安装在管道的最高位置，避免积聚气泡对测量电极产生影响。     第5款，电磁流量计传感器的接地端与被测流体等电位时，才能可靠工作，提高测量精确度，接入大地，以地为零位，可以不受外界寄生电势的干扰。为可靠接地，电磁流量计的传感器要采用单独的接地线接地，不要把它接在电机或其他设备的公共地线上。     如果电磁流量计传感器安装在内壁没有绝缘涂层的金属管道上，当被测流体与管道同时接地，且管道接地的电阻值满足电磁流量计要求的最小接地电阻值时，电磁流量计的传感器表体与工艺管道连接良好，可以不设单独接地线接地。     如果电磁流量计传感器安装在塑料管道和绝缘衬里的管道上，需要在传感器的两端设置耐介质腐蚀的接地环或接地电极，而且还要单独设置截面积不小于6mm2的多股接地铜线接地，接地电阻也不能大于电磁流量计要求的最小接地电阻值。     如果电磁流量计传感器安装在有阴极腐蚀保护的管道上，除了传感器和接地环一起接地外，还要用截面积不小于16mm2的铜导线绕过传感器跨接在与管道连接的两端法兰上，使阴极保护电流与传感器之间隔离。     如果选用的电磁流量计对接地电阻值没有特殊要求，可以采用10Ω的接地电阻。

6.4.11 本条第2款对上、下游直管段长度不作具体规定。因为生产厂商不同，对流量计上、下游直管段长度要求不相同。

6.4.12 第5款，管道表面光洁度不好，影响探头粘接，也影响声波的传输。故在探头安装点±100mm范围内，应使用工具将管道打磨至光亮平滑无蚀坑。打磨点应与原管道有同样的弧度，切忌打磨成平面，用酒精或汽油等将此范围擦净，以利于探头粘接。

6.4.13 第5款，测量气体时，应按现行国家标准《用气体超声波流量计测量天然气流量》GB/T 18604和《天然气计量系统技术要求》GB/T 18603的要求设置上下游直管段，测量液体时，上下游直管段长度应按产品要求确定。     第6款，因为气体超声波流量计对噪声很敏感，与调压器安装在同一空间，调压器产生的噪声将会使气体超声波流量计的计量失效，所以若选用气体超声波流量计，工艺设备布置时应将其单独安装在两汇管之间的管路上，若场地狭小，需与调压器一起安装在两汇管之间的管路上时，需要在流量计和调压器之间加设减噪器或减噪管。

6.5 物位仪表

6.5.8 第1款，采用喇叭天线雷达液位计，天线伸出接管至少10mm，如果在容器上的接管长度无法满足上述要求，可以使用天线延伸管或咨询制造厂设计合适的接管长度。     采用杆式天线雷达液位计，天线的屏蔽段需要伸出接管，如某制造厂要求在容器上的接管长度不能大于屏蔽段长度。采用其他制造厂的产品时，可按产品要求设计接管长度。     第3款，仪表安装连接短管距罐内壁的距离各仪表制造厂要求不同。如恩德斯·豪斯公司要求计量级雷达液位计连接短管中心距罐内壁的距离不宜小于波束宽的1/2，控制级雷达液位计距光滑的罐内壁距离不应小于300mm，并要求根据测量距离和波束角计算信号波束范围，在信号波束内，不应有障碍物。波束角α为雷达波能量密度达到最大值的一半(3dB)时的角度，波束角值由产品制造厂提供。波束宽＝2×测量距离×tan(α/2)。     如某公司要求仪表安装连接短管距罐内壁的距离为罐高的1/3和罐直径1/7处，而另外一家公司要求仪表安装连接短管距罐内壁的距离为罐高的1/10～1/15处。

6.6 火灾和可燃气体及有毒气体仪表

6.6.5 检(探)测器安装位置与周边管线或设备之间的距离引自国家标准《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》GB 50493-2009有关条款。

6.7 控 制 阀

6.7.2 起连续调节作用的调节阀，在投产初期或介质来量波动较大及调节阀检修时，需要旁路阀辅助调节控制，保证工艺过程平稳连续运行，因此，需要设置前后截断阀和旁路阀。下列情况可不设截断阀和旁路阀：     (1)工艺过程不允许或无法利用旁路阀操作的场合；     (2)温度不高于225℃、压力不大于0.1MPa的干净介质、控制非重要参数的直径不小于DN100带手轮的调节阀；     (3)有备用回路的控制阀；     (4)三通控制阀或控制阀发生故障和检修时，不会引起工艺事故；     (5)开关控制阀和紧急停车联锁阀。

7 仪表盘/台

7.1 仪表盘/台的选型

7.1.1 目前油气田及管道工程使用的仪表盘有框架式、柜式、屏式、通道式等，通常选用的是柜式和通道式仪表盘。在环境较差的场所，如风沙、灰土较多的地方宜选用柜式仪表盘。本规范作推荐性要求，仪表盘的选用可由设计人员根据工程项目的需求灵活掌握。

7.1.4 目前国内仪表盘/台颜色标准普遍采用德国工业标准色卡(即RAL-classic colors)或全国涂料和颜料标准化技术委员会颁布的《漆膜颜色标准样卡》GSB 05-1426。

7 仪表盘/台

7.1 仪表盘/台的选型

7.1.1 目前油气田及管道工程使用的仪表盘有框架式、柜式、屏式、通道式等，通常选用的是柜式和通道式仪表盘。在环境较差的场所，如风沙、灰土较多的地方宜选用柜式仪表盘。本规范作推荐性要求，仪表盘的选用可由设计人员根据工程项目的需求灵活掌握。

7.1.4 目前国内仪表盘/台颜色标准普遍采用德国工业标准色卡(即RAL-classic colors)或全国涂料和颜料标准化技术委员会颁布的《漆膜颜色标准样卡》GSB 05-1426。

7.2 仪表盘/台的盘面布置

7.2.2 本条主要考虑减少和消除运行人员对设备的误操作。

7.2.5 仪表盘盘面从上至下，可分为上、中、下三段。一般来说，上段距地面高度为1650mm～1900mm，中段距地面高度为1100mm～1650mm，下段距地面高度为850mm～1100mm。

7.2.6 本条特指竖式仪表，如使用横式仪表可根据具体尺寸确定。

7.2.8 本条规定主要是考虑生产的安全性。

7.3 仪表盘/台内的设备布置

7.3.3 本条规定主要是为了便于施工和维护、维修。

7.3.6 仪表盘内端子排，应根据信号类型分别布置，主要是为了防止混触。

7.4 仪表盘/台的配线配管

7.4.2 汇线槽的布置以环形为宜，汇线槽内配线所占空间不应大于汇线槽横截面积的90％，主要考虑槽内布线完毕后汇线槽的盖板可以盖上。

7.4.3 每根电缆均应配有相应的电缆标识牌，是为了今后的维护、维修。

7.4.6 电源线与信号线应分开敷设，主要是为了预防电磁干扰和混触。

7.4.7 本质安全型仪表的信号线与非本质安全型仪表的信号线应分开敷设，主要是为了防止混触。

8 控 制 室

8.1 控制室的位置选择

8.1.1 控制室宜接近主要工艺装置，主要是从方便生产操作和管理角度考虑。

8.1.5 控制室周围不应存在对室内电子仪表产生大于400A/m的持续干扰、大于60dB(A)的噪声和对地面产生振幅0.1mm、频率为25Hz以上的连续性振源。对噪声、磁场强度等的要求，是为操作人员创造一个适宜的环境，为设备运行提供一个满足需要的空间。

8 控 制 室

8.1 控制室的位置选择

8.1.1 控制室宜接近主要工艺装置，主要是从方便生产操作和管理角度考虑。

8.1.5 控制室周围不应存在对室内电子仪表产生大于400A/m的持续干扰、大于60dB(A)的噪声和对地面产生振幅0.1mm、频率为25Hz以上的连续性振源。对噪声、磁场强度等的要求，是为操作人员创造一个适宜的环境，为设备运行提供一个满足需要的空间。

8.2 控制室的面积和平面布置

8.2.2 第4款，控制室的仪表盘(柜)、操作台周围1m范围内不应设置采暖设施，主要考虑采暖设施对电气设备会产生不良影响。

8.3 控制室的建筑要求

8.3.4 现行行业标准《石油天然气工程可燃气体检测报警系统安全技术规范》SY 6503-2008第5.2.2条的规定：气体或蒸气的相对密度低于0.75被认为轻于空气，如果相对密度高于0.75则被认为重于空气。     本条规定相对密度大于0.75的可燃气体或可燃蒸汽是重于空气的气体。当空气在标准状态下为1.293kg/m3时，密度等于0.97kg/m3的可燃气体，即相当于相对密度为0.75的可燃气体。

8.3.8 本条规定是为了保证人身的健康和设备的安全。

8.4 控制室的进线方式和电缆管缆敷设

8.4.1 电缆入口处的密封处理及穿管埋地进线时室内外高差不应小于0.3m，主要是为了防止小动物和雨水从入口处进入控制室。

9 供电和供气

9.1 供 电

9.1.2 特别重要负荷采用UPS供电，UPS供电方式为：在正常工作时为市电供电，在掉电情况下自动切换到备用电池供电，是一种双电源供电模式。     仪表供电应根据站场的重要程度、规模及停电后造成的损失和影响等因素综合考虑，确定是否采用特别重要负荷还是普通负荷。除采用特别重要负荷外的其他情况均可采用普通负荷供电，但在条件允许时也可以采用二级负荷供电。     用电负荷分级通常按下列方法分级：     一级负荷：当企业正常工作电源突然中断时，可能造成人员伤亡，企业连续生产被打乱，使重大设备损坏，需长时间才能恢复生产，使重大产品报废，重要原料生产的产品大量报废，造成重大经济损失的负荷。     二级负荷：当企业正常工作电源突然中断时，企业连续生产被打乱，使主要设备损坏，需较长时间才能恢复生产，使产品大量报废，大量减产，造成较大经济损失的负荷。     三级负荷：所有不属于一、二级负荷者，均属于三级负荷。三级负荷属于普通负荷。     特别重要负荷：当企业正常工作电源因故障中断或因火灾而人为切断正常工作电源时，为保证安全停产，避免发生爆炸及火灾蔓延、中毒及人身伤亡等事故，或一旦发生这类事故时，能及时处理事故，防止事故扩大，抢救及撤离人员，而必须保证的供电负荷。

9.1.3 第2款，纹波电压是电压的总交流分量(峰-峰值)与电压平均值之比的百分数，即：

    第3款，电源瞬断时间指开关切换过程的时间中断供电时间，电源的瞬断时间决定于用电设备的最大允许中断时间。通常情况下，仪表及控制系统的允许电源瞬断时间是：         (1)普通电动仪表：直流≤10ms，交流≤100ms；         (2)重要报警及安全联锁系统(继电器类或PLC)：≤3ms；         (3)计算机控制系统(包括DCS)：≤3ms；         (4)智能式电动仪表：直流≤5ms，交流≤10ms；         (5)其他电子仪表回路及电磁阀：≤5ms。     第4款，电压瞬间跌落是指电源切换过程中引起的电压瞬间跌落，一般仪表系统要求供电电压瞬间跌落应小于27％，DCS系统要求应小于10％。

9.1.4 不间断电源一般用于DCS(包括其他过程控制计算机)和重要装置监控系统的供电，因而不间断电源的质量指标要求较高。

9.1.6 电池后备时间不少于30min是为了在停电后给仪表控制系统留出足够的时间继续进行后续操作处理，一般情况下30min足够将后续处理工作完成，如果操作流程复杂可以适当延长后备时间。

9.1.8 1kVA～5kVA UPS电源的平均无故障工作时间(MTBF)一般为40000h～90000h，本条规定为不小于55000h，5kVA～20kVA UPS电源的MTBF一般为130000h～170000h，本条规定为150000h，作出此规定是根据目前产品的性能，分别在40000h和130000h的基础上略有提高，主要是从产品的质量和控制系统的安全性考虑。

9.1.10 本条第1款中的交流工作电源是指系统工作时使用的交流电源。同一控制系统应在同一工作电源下工作，主要是考虑到不同的电源相位不一定相同，不同相位的电源在一个系统中同时作为工作电源容易引发事故。

9 供电和供气

9.1 供 电

9.1.2 特别重要负荷采用UPS供电，UPS供电方式为：在正常工作时为市电供电，在掉电情况下自动切换到备用电池供电，是一种双电源供电模式。     仪表供电应根据站场的重要程度、规模及停电后造成的损失和影响等因素综合考虑，确定是否采用特别重要负荷还是普通负荷。除采用特别重要负荷外的其他情况均可采用普通负荷供电，但在条件允许时也可以采用二级负荷供电。     用电负荷分级通常按下列方法分级：     一级负荷：当企业正常工作电源突然中断时，可能造成人员伤亡，企业连续生产被打乱，使重大设备损坏，需长时间才能恢复生产，使重大产品报废，重要原料生产的产品大量报废，造成重大经济损失的负荷。     二级负荷：当企业正常工作电源突然中断时，企业连续生产被打乱，使主要设备损坏，需较长时间才能恢复生产，使产品大量报废，大量减产，造成较大经济损失的负荷。     三级负荷：所有不属于一、二级负荷者，均属于三级负荷。三级负荷属于普通负荷。     特别重要负荷：当企业正常工作电源因故障中断或因火灾而人为切断正常工作电源时，为保证安全停产，避免发生爆炸及火灾蔓延、中毒及人身伤亡等事故，或一旦发生这类事故时，能及时处理事故，防止事故扩大，抢救及撤离人员，而必须保证的供电负荷。

9.1.3 第2款，纹波电压是电压的总交流分量(峰-峰值)与电压平均值之比的百分数，即：

    第3款，电源瞬断时间指开关切换过程的时间中断供电时间，电源的瞬断时间决定于用电设备的最大允许中断时间。通常情况下，仪表及控制系统的允许电源瞬断时间是：         (1)普通电动仪表：直流≤10ms，交流≤100ms；         (2)重要报警及安全联锁系统(继电器类或PLC)：≤3ms；         (3)计算机控制系统(包括DCS)：≤3ms；         (4)智能式电动仪表：直流≤5ms，交流≤10ms；         (5)其他电子仪表回路及电磁阀：≤5ms。     第4款，电压瞬间跌落是指电源切换过程中引起的电压瞬间跌落，一般仪表系统要求供电电压瞬间跌落应小于27％，DCS系统要求应小于10％。

9.1.4 不间断电源一般用于DCS(包括其他过程控制计算机)和重要装置监控系统的供电，因而不间断电源的质量指标要求较高。

9.1.6 电池后备时间不少于30min是为了在停电后给仪表控制系统留出足够的时间继续进行后续操作处理，一般情况下30min足够将后续处理工作完成，如果操作流程复杂可以适当延长后备时间。

9.1.8 1kVA～5kVA UPS电源的平均无故障工作时间(MTBF)一般为40000h～90000h，本条规定为不小于55000h，5kVA～20kVA UPS电源的MTBF一般为130000h～170000h，本条规定为150000h，作出此规定是根据目前产品的性能，分别在40000h和130000h的基础上略有提高，主要是从产品的质量和控制系统的安全性考虑。

9.1.10 本条第1款中的交流工作电源是指系统工作时使用的交流电源。同一控制系统应在同一工作电源下工作，主要是考虑到不同的电源相位不一定相同，不同相位的电源在一个系统中同时作为工作电源容易引发事故。

9.2 供 气

9.2.2 仪表耗气量估算有多种方法，仪表按下列用气量进行累加是一种常用而又简单的方法，在中、小项目的耗气量估算中经常采用，但是估计的误差较大，更精确的估计方法是根据仪表每次动作的实际耗气量、动作频率，加上一定的富裕量等因素综合估算。

9.2.4 气源操作压力下的露点采用现行国家标准《工业自动化仪表气源压力范围和质量》GB/T 4830的规定。

9.2.5 气源灰尘粒径及油含量采用现行国家标准《工业自动化仪表气源压力范围和质量》GB/T 4830的规定。

9.2.12～9.2.21 这十条规定了气源总管和干管的配管要求。尽管气源总管和干管的配管由工艺专业设计，但都是为仪表供气，必须满足仪表的供气要求，因此对配管作出了明确规定。

10 电线电缆和仪表管道管缆

10.1 电线电缆的选择

10.1.1 第1款，一般情况下，电线推荐选用多股铜芯聚氯乙烯或聚乙烯绝缘线，电缆推荐选用多股铜芯聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆。

10.1.2 第3款，引自行业标准《石油化工仪表管道线路设计规范》SH/T 3019-2009中的第7.1.3条。

10 电线电缆和仪表管道管缆

10.1 电线电缆的选择

10.1.1 第1款，一般情况下，电线推荐选用多股铜芯聚氯乙烯或聚乙烯绝缘线，电缆推荐选用多股铜芯聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆。

10.1.2 第3款，引自行业标准《石油化工仪表管道线路设计规范》SH/T 3019-2009中的第7.1.3条。

10.3 测量管道及配件的选择

10.3.1 本条中给出的管径为公制，根据工程需要也可采用英制管径，但管壁厚度必须满足压力等级要求。在行业标准《化工自控设计规定(二)仪表供电设计规定》HG/T 20512-2000第3.2.1条测量管线的管径选择中，列出了公制与英制管径的选择表(见表6)。

表6 测量管线的管径选择表

10.4 电线电缆和仪表管道管缆的敷设

10.4.1 第2款，铠装电缆在室外直埋时，电缆上下至少垫100mm厚的工程砂，并在上层工程砂上再覆砖或保护板，然后覆土。非铠装电缆室外敷设时穿管主要是防止损坏电缆，可以穿金属管保护，也可以穿满足施工机械强度要求的非金属管保护。     第8款，本安电路的电线、电缆与非本安电路的电线、电缆平行敷设时，行业标准《化工自控设计规定(二)仪表供电设计规定》HG/T 20512-2000在第7.1.5条规定了两者之间的最小允许距离，见表7。

表7 本安电路与非本安电路平行敷设的最小间距

    第11款，对电缆进线口密封，主要是防止爆炸性气体流动到仪表接线盒或接线箱内，产生爆炸危险，导致电气设备的防爆性能丧失。电缆进线口的密封装置，可采用防爆格兰、防爆密封垫圈、密封填料函、防爆密封挠性连接管等。     第14款，如果不能埋在冻土层以下，一般优先选择热胀冷缩强度适合低温环境的电缆或适当增加电缆埋深，或者考虑其他敷设方式，如电缆沟敷设，穿管或简易管道敷设。

10.4.2 第2款，液相介质的测量管道，相对工艺管道一般向下倾斜，便于逸出的气体返回工艺管线或设备；气相介质的测量管道，相对工艺管道一般向上倾斜，便于冷凝液返回工艺管线或设备。如果气体或冷凝液难以自流返回工艺管线(或设备)时，对于液相被测介质，测量管线的最高点需要设排气装置。对于气相被测介质，测量管线的最低点需要设排液装置。当被测介质中含有沉淀物或污浊物时，在测量管线的最低点需要设排污装置。

11 接 地

11.1 一般规定

11.1.1 仪表控制系统的接地定义与交流电气装置的接地基本是一致的，接地电阻是保证电气设备发生接地故障时，接地系统的电位、接触电位差和跨步电位差不会威胁人身安全，以及外部环境电磁干扰影响设备的正常工作。因此，按照国家标准《交流电气装置的接地设计规范》GB 50065-2011第7.2.11条的规定：共用接地系统的接地电阻应不大于各要求值中的最小值。若接地电阻难以满足要求时，仪表控制系统需要采取完善的限压及隔离措施。

11.1.2 按照国家标准《系统接地的型式及安全技术要求》GB 14050-2008中关于TN-S系统的定义，AC380/220V电源系统的中性线与保护线是分开的，供电电源的中性点在变压器或发电系统一点接地，配电系统的中性线不得重复接地，因此仪表控制系统的交流电源应与其保持一致。同时，在现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB 50057防雷击电磁脉冲的基本规定中，TN-S型式为强制性条文。

11 接 地

11.1 一般规定

11.1.1 仪表控制系统的接地定义与交流电气装置的接地基本是一致的，接地电阻是保证电气设备发生接地故障时，接地系统的电位、接触电位差和跨步电位差不会威胁人身安全，以及外部环境电磁干扰影响设备的正常工作。因此，按照国家标准《交流电气装置的接地设计规范》GB 50065-2011第7.2.11条的规定：共用接地系统的接地电阻应不大于各要求值中的最小值。若接地电阻难以满足要求时，仪表控制系统需要采取完善的限压及隔离措施。

11.1.2 按照国家标准《系统接地的型式及安全技术要求》GB 14050-2008中关于TN-S系统的定义，AC380/220V电源系统的中性线与保护线是分开的，供电电源的中性点在变压器或发电系统一点接地，配电系统的中性线不得重复接地，因此仪表控制系统的交流电源应与其保持一致。同时，在现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB 50057防雷击电磁脉冲的基本规定中，TN-S型式为强制性条文。

11.2 工作接地

11.2.2 隔离信号，即每一输入信号(或输出信号)的电路与其他输入信号(或输出信号)的电缆是绝缘的、对地是绝缘的，其电源是独立的、相互隔离时，可不接地。非隔离信号通常以直流电源负极为公共点，是否接地需要根据具体系统要求确定，例如某些安全系统电源负极不接地。对同一信号回路，应严格做到单点接地，当仪表结构本身要求信号源与接收仪表公共线均需要接地时，采用加入隔离变压器将接地回路隔开的措施。

11.2.3 齐纳式安全栅通常利用导轨(接地汇流排)安装，导轨通常采用两根绝缘铜导线并联接入工作接地。

11.3 保护接地

11.3.1 对于埋地电缆的金属保护管，用于过公路、管线交叉等全段埋地的情况是不需要接地的。

11.3.2 本条根据现行国家标准《交流电气装置的接地》GB 50065编制，以微处理器、集成芯片等为基础的仪表，安装在室外时通常需要做接地。对于结构比较简单的仪表设备，安装在非爆炸危险区域，如报警按钮、开关信号、现场报警器等则不作接地要求。

11.4 防雷接地

11.4.1 防雷是一项系统工程，需要电力、自控、通信、阴极保护及建筑等多专业协调完成，在设计中需要分析雷击危害造成的影响，对于仪表控制系统等重要设施，需要结合现场实际情况，综合雷击风险与投资预算，确定经济合理的技术方案。中国气象局第20号令《防雷减灾管理办法》(2011年9月1日)中第二十七条规定“大型建设工程、重点工程、爆炸和火灾危险环境、人员密集场所等项目应当进行雷电灾害风险评估”。因此，新建的油气生产设施均需要按照防雷安全管理要求进行风险评估，通常是由地方气象机构组织完成，建设单位按照评估意见进行设计施工后，依据中国气象局令21号《防雷装置设计审核和竣工验收规定》对防雷工程进行审查及验收。

11.4.2 第1款是根据国家标准《低压配电系统的电涌保护器(SPD)第1部分：性能要求和试验方法》GB 18802.1-2002、《低压配电系统的电涌保护器(SPD)第12部分：选择和使用导则》GB/T 18802.12-2008进行编制。组合型SPD是由电压开关型元件和限压型元件组成，能量配合应根据SPD制造商提供资料进行，若缺少相关数据，可以按照Ⅱ级试验的SPD标称放电电流不应小于5kA、Ⅲ级试验的SPD标称放电电流不应小于3kA进行。     第2款是根据国家标准《低压电涌保护器 第22部分：电信和信号网络的电涌保护器(SPD)选择和使用导则》GB/T 18802.22-2008进行编制。仪表信号通常为24V DC，SPD的保护水平应与信号设备的冲击耐压水平一致；在防雷分区LPZ1/2区标称放电电流不应小于5kA，在防雷分区LPZ2/3区标称放电电流不应小于0.5kA。考虑到目前信号用SPD标称放电电流基本为5kA及以上，因而统一规定其标称电流不应小于5kA。     第3款主要是考虑SPD与被保护的仪表控制系统距离过大时，回路振荡现象导致的过电压引起设备故障。因此要求SPD有较低的电压保护水平值，使得被保护设备处于有效保护水平内。

11.4.6 关于屏蔽层接地的问题，是综合考虑电缆敷设的环境中电磁干扰和静电干扰情况确定，电磁干扰影响严重时两端接地，静电干扰影响严重时则单端接地。通常在设计中对仪表控制系统的电磁环境无法准确分析，因此，综合考虑现行国家标准《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB 50343、《电力工程电缆设计规范》GB 50217中控制电缆的接地规定后，本条对不同防雷区单层屏蔽电缆敷设提出一种稳妥的解决措施。

11.6 接地系统连接

11.6.1 仪表控制系统的工作接地和保护接地需要分别设置等电位连接(EB)。EB可以是端子板、端子箱或者沿机柜平行敷设的铜排等。本规范图11.6.1是接地系统的基本结构示意，其中仪表系统及电气装置的工作接地为一点接地，工作接地汇流排、工作接地EB与共用接地系统连接前均应保证EB的对地绝缘。

11.6.3 本条提供控制系统接地线最低要求，考虑到目前机柜制造商对于接地线有不同的要求，建议在控制室、机柜间防静电地板下敷设截面积不小于40mm×4mm的热镀锌扁钢或铜排作为保护接地(EB)。工作接地(EB)采用两根不小于50mm2绝缘铜导线并联与共用接地系统相连，工作接地点与外部防雷装置的接地点在水平接地体上的距离宜大于15m。

11.6.4 本条规定是为保证接地的可靠性，对于数字信号，接地连接线的不同路径走向可以有效避免谐振造成接地阻抗无穷大的问题。

附录A 控制阀口径的确定

A.1 控制阀流量系数的计算

    流量系数的计算是确定控制阀口径的重要步骤，计算结果将直接影响阀门口径的选择、工况应用和控制效果。本规范列出的计算公式摘自我国学者奚文群、谢海维编写的《调节阀口径计算指南》，它较全面地考虑了流体状况和各种因素的影响。本规范同各研究单位及制造商一样，所列公式均为推荐使用。     现场工况千变万化，各种类型的产品千差万别，各研究单位和控制阀制造商多年来都在完善流量系数的计算公式和步骤，国内外标准机构也力求使其标准化，并推出了多种流量系数的计算公式，一些厂家的产品样本也附有各不相同或比较简化的计算公式。     油气田及管道工程中现场工况和流体特性相对比较简单，对控制阀流量系数计算的约束条件也相对较少，因此在计算过程中可根据实际情况将公式适当简化。上海工业自动化仪表研究所和欧美一些制造商也推出了比较完善的计算公式和计算程序，详见化学工业出版社2000年出版陆德民主编的《石油化工自动控制设计手册》(第三版)。     国际电工委员会(IEC)也多次推荐了控制阀流量系数计算公式，2011年《工业过程控制阀》IEC 60534-2-1Ed.2.0(2011.03)又将安装条件下流量系数计算公式重新作了修订发布，并详细说明了应用条件，流量系数计算公式见表8，相关系数典型值见表9。

表8 控制阀流量系数计算公式 注：1 控制阀流量系数KV单位为m3/h。 2 引自IEC 60534。 3 所列公式的限制条件和具体应用可详细查阅IEC标准。 4 1bar等于100kPa。

表9 相关系数典型值 注：1 引自IEC 60534典型控制阀系数。 2 表中所列值为典型值，实际值应由制造商确定。

A.1.1 影响控制阀口径确定的因素很多，其中最主要的是控制阀流量系数的确定，流量系数是特定流体在特定温度下，当控制阀两端为单位压差时，单位时间内流经控制阀的流体体积数。     采用不同的单位制流量系数有不同的表达方式：     C——工程单位制(MKS制)流量系数，其定义为：控制阀在给定开度下，两端压差为1kgf/cm2时，温度为5℃～40℃的水，每小时流经控制阀的立方米数(m3/h)。     CV——英制单位流量系数，其定义为：控制阀在给定开度下，两端压差为1lb/in2时，温度为60℉(15.6℃)的水，每分钟流经控制阀的美加仑数(USgal/min)。     KV——国际单位制(SI制)流量系数，其定义为：控制阀在给定开度下，两端压差为100kPa(0.1MPa)时，温度为5℃～40℃的水，每小时流经控制阀的立方米数(m3/h)。     IEC推荐公式中的符号C是作为各种运算单位的流量系数的通用符号，不同运算单位计算出的流量系数可用不同的符号表示，因此，不可与上述公式中的工程单位流量系数C混淆。工程单位制流量系数C在我国曾长期使用，目前我国控制阀流量系数的计算已由工程单位制(MKS制)C系列转变到国际单位制(SI制)KV系列。

A.1.2 表A.1.2-2中所列是国产控制阀的FL和XT值，其数值相对比较保守，随着技术发展各生产厂商都有新的实验数据，在使用过程中应以供货商提供的实际数据为准。

附录A 控制阀口径的确定

A.1 控制阀流量系数的计算

    流量系数的计算是确定控制阀口径的重要步骤，计算结果将直接影响阀门口径的选择、工况应用和控制效果。本规范列出的计算公式摘自我国学者奚文群、谢海维编写的《调节阀口径计算指南》，它较全面地考虑了流体状况和各种因素的影响。本规范同各研究单位及制造商一样，所列公式均为推荐使用。     现场工况千变万化，各种类型的产品千差万别，各研究单位和控制阀制造商多年来都在完善流量系数的计算公式和步骤，国内外标准机构也力求使其标准化，并推出了多种流量系数的计算公式，一些厂家的产品样本也附有各不相同或比较简化的计算公式。     油气田及管道工程中现场工况和流体特性相对比较简单，对控制阀流量系数计算的约束条件也相对较少，因此在计算过程中可根据实际情况将公式适当简化。上海工业自动化仪表研究所和欧美一些制造商也推出了比较完善的计算公式和计算程序，详见化学工业出版社2000年出版陆德民主编的《石油化工自动控制设计手册》(第三版)。     国际电工委员会(IEC)也多次推荐了控制阀流量系数计算公式，2011年《工业过程控制阀》IEC 60534-2-1Ed.2.0(2011.03)又将安装条件下流量系数计算公式重新作了修订发布，并详细说明了应用条件，流量系数计算公式见表8，相关系数典型值见表9。

表8 控制阀流量系数计算公式 注：1 控制阀流量系数KV单位为m3/h。 2 引自IEC 60534。 3 所列公式的限制条件和具体应用可详细查阅IEC标准。 4 1bar等于100kPa。

表9 相关系数典型值 注：1 引自IEC 60534典型控制阀系数。 2 表中所列值为典型值，实际值应由制造商确定。

A.1.1 影响控制阀口径确定的因素很多，其中最主要的是控制阀流量系数的确定，流量系数是特定流体在特定温度下，当控制阀两端为单位压差时，单位时间内流经控制阀的流体体积数。     采用不同的单位制流量系数有不同的表达方式：     C——工程单位制(MKS制)流量系数，其定义为：控制阀在给定开度下，两端压差为1kgf/cm2时，温度为5℃～40℃的水，每小时流经控制阀的立方米数(m3/h)。     CV——英制单位流量系数，其定义为：控制阀在给定开度下，两端压差为1lb/in2时，温度为60℉(15.6℃)的水，每分钟流经控制阀的美加仑数(USgal/min)。     KV——国际单位制(SI制)流量系数，其定义为：控制阀在给定开度下，两端压差为100kPa(0.1MPa)时，温度为5℃～40℃的水，每小时流经控制阀的立方米数(m3/h)。     IEC推荐公式中的符号C是作为各种运算单位的流量系数的通用符号，不同运算单位计算出的流量系数可用不同的符号表示，因此，不可与上述公式中的工程单位流量系数C混淆。工程单位制流量系数C在我国曾长期使用，目前我国控制阀流量系数的计算已由工程单位制(MKS制)C系列转变到国际单位制(SI制)KV系列。

A.1.2 表A.1.2-2中所列是国产控制阀的FL和XT值，其数值相对比较保守，随着技术发展各生产厂商都有新的实验数据，在使用过程中应以供货商提供的实际数据为准。

A.2 控制阀计算最大流量的确定

    计算最大流量Qmax计是确定控制阀口径的重要参数之一，它关系到当工艺装置处于动态最大流量时，控制阀能否正常工作。但它与最大流量和正常流量的关系并非固定的系数，本规范采用的放大系数引自《石油化工自动控制设计手册》，具体应用中自控专业应同工艺专业密切配合，从工艺对象特点、调节品质及经济性等方面综合考虑，并结合以往的实践经验加以确定。

A.2.1 计算最大流量Qmax计指为克服干扰，控制阀必须保证通过的动态最大流量，是在计算控制阀额定流量系数时采用的流量，其值应大于最大流量Qmax，否则调节系统将不能工作。     最大流量Qmax指工艺装置正常运行时可能出现的稳态最大流量，即工艺专业根据工艺装置的最大生产能力(产量的争取值)进行物料平衡计算时采用的流量值。工艺提供此数据时不应再乘以任何系数。

A.2.2 正常流量Qnor指工艺装置额定状态下稳定运行时流经控制阀的流量，即工艺专业以工艺装置产量的保证值进行物料平衡计算时采用的流量值。本条要求计算最大流量Qmax计不小于正常流量Qnor的1.25倍是为了保证控制阀的流通能力有一定的裕度。

A.3 控制阀口径的确定步骤

    控制阀口径的确定不是简单的计算过程，是在分析各种工艺条件下计算优化的过程，本节给出了控制阀口径确定的基本步骤。目前，在一些工程项目中，控制阀口径由自控专业根据工艺条件确定或由制造商根据工艺条件确定自控专业复核认可，计算过程一般采用计算机程序自动完成，但计算过程中必须考虑各种工艺状况的影响，以及调节比、噪声等各种因素，并对控制阀计算口径进行必要的修正。

A.3.1 将额定流量系数KV计圆整成KV选时，应符合实际控制阀额定流量系数KV系列中的值，且KV值应大于并接近KV选，以实际控制阀额定流量系数KV值对应的控制阀口径即为要选定的控制阀口径。

A.3.3 某些情况下也需考虑控制阀对最小流量的控制能力，最小流量是指工艺装置运行时可能出现的稳态最小流量，而不是阀门的泄漏量，当最小流量低于控制阀可能控制的最低流量时，则应采用分程控制的方法来解决，或改变阀型。