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技术干货--管道和设备上仪表接口设计规定

发布时间:2018-03-13

点击量:1825 次




1、范围


1.1本手册规定了在管道和设备上仪表(温度、压力、流量、液位、调节阀)接口的安装要求、方式,本手册适用于详细工程设计。


2、总则


2.1在开展详细工程设计过程中,管道布置专业负责人与自控专业负责人根据工程项目要求等共同确定管道/仪表设计分界的设计规定,任何管道设计人员必须遵循此规定。
与管道布置专业有关的仪表安装分两个类型:
--管道上仪表调节阀布置;
--变送器、记录仪等的布置。


2.2用于测量节流装置及调节阀的接口位置和其他仪表接口的定位均由管道布置专业负责提出,其中节流装置和调节阀的接口位置应在平面设计过程中取得自控专业的确认。此后管道布置图应遵循上述规定进行设计。


2.3变送器、记录仪等的位置由自控专业和管道布置专业进行协商最后确定,并表示在仪表位置图上,这些位置在配管时应当遵循,只有在专业负责人同意后才能改变。


2.4管道布置专业的专业负责人应当在详细工程设计开始前给自控专业提交一份管道走向图。用户的要求与本规定的内容有不符合时,两个专业应对配管中所有型式的仪表安装方式要达成一致的协议。


2.5在管道走向图开始设计时,自控专业应当负责把调节阀的全部资料和浮筒式液位计的容器仪表简图提供给管道布置专业。


3、温度计及热电偶


3.1压力式温度调节系统


压力式温度计调节系统由一个温包和带有规定长度的连接在仪表上的金属毛细管组成,如图3.1.0。接管的尺寸或温包的长度由自控专业提给管道布置专业,管道布置专业确定温包的适当位置。具体连接方式由自控专业完成。

 

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图3.1.0


3.2 热电偶


3.2.1热电偶组件嵌装在管道上的温度计套管内,必须为热电偶套管的拆卸留有足够的空间。


3.2.2在安装热电偶时应避免阻拦平台、梯子、或走廊的正常通行,在管道轴测图上,当接管的安装与管子不成90°时,方位必须表示清楚或通过说明叙述清楚。


3.2.3多点热电偶常常安装在固定床反应器顶部,延伸到最低的催化剂筐的底部,并且可能需要在容器的顶部上面留有足够的垂直净空以便于插入和拆除热电偶。


3.3 管道上温度计接口


3.3.1 温度计接口在PID上表示所有要求的近似位置。设备的入口或出口管道上的温度计接口位置,应由管道布置专业布置。热电偶接口应当布置在换热器、调节阀等旁路接口的后面,并且在并联设备的连接管道上(为了测量,刻度盘温度计一般安装在并联设备的各个测温点上)。


3.3.2 温度计接口应在两个或两个以上进入流体相遇点的下游至少8倍管径处,以确保流体介质的温度混合均匀,对于调节器尤其重要,以保证调节阀操作稳定。特别在集合管道的地方,管道布置专业必须在PID上表示的流体汇合点的后面和在后续的其他汇合点之前,设置温度计接口。见图3.3.2。
 

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图3.3.2


3.3.3 接口不要布置在由于工艺介质以外的其他介质(冲洗油、吹洗用的空气或蒸汽)冲击在温度计套管上引起错误读数的地方,见图3.3.3。
 

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图3.3.3


3.4 塔顶管道温度计接口


塔顶管道温度计接口布置图见图3.4.0所示:当需要控制塔顶温度(TRC)时,热电偶接口应布置在气体出口管道上而且尽可能靠近塔顶。在需要的地方应设一爬梯,以便安装和维修;当仅需要指示(TI)或记录(TR)塔顶温度时,热电偶接口也应当与TRC同样的方式布置,以便能从已有的平台或梯子上安装和检修。当这点行不通时,TI或TR热电偶应当布置在气体出口管道上,以便能靠近塔的梯子或平台安装和检修。
温度计套管一定不能安装在影响孔板测量的地方。


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图3.4.0


3.5 热电偶的安装位置


3.5.1 热电偶应布置在从地面、平台或梯子容易接近的地方,以便安装和维修。从地面用移动式梯子能达到的位置也是可以的,但不能布置在从平台上用移动式梯子达到的位置。热电偶的导管或电缆槽架通常是从控制室沿着主管廊管道支架敷设到各装置。在通过平台管道上的热电偶应当布置在平台上面150 mm和450 mm之间,以消除不必要的导管和配件。在平台下面通过的水平管道上的热电偶接口应当布置在平台边缘外边大约150 mm的地方(见图3.5.1)。
 

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图3.5.1


3.5.2 供现场临时测量用的热电偶套管(TW)应布置在从地面或平台易达到的范围内。


3.6 刻度盘温度计


3.6.1 刻度盘温度计通常采用轴向式(E型),一般表的直径为φ100 mm或φ150 mm,有时也采用幅向式(A型),但只有在使用轴向式时从操作部位看不见刻度盘的地方才使用。其他几种型式(B、C、D型)一般是不选用的,除非没有选择余地时才能选用,但管道设计人员必须把选用除轴向式(E型)外的其他型式的刻度盘温度计告诉专业负责人,同时管道布置专业负责人以书面形式通知自控专业。刻度盘温度计安装形式见图3.6.1。
 

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图3.6.1


3.6.2 刻度盘温度计套管应当和热电偶套管同样方式布置,除可见性外对以上热电偶套管的说明和各项考虑都是适用的。刻度盘温度计要布置在从地面或操作平台上容易看得见的地方,最理想的位置是在操作人员的视线附近,即高于地面或平台约1.2m处,如果在垂直或水平管道,高于地面或平台0.3m到2.5m的管道上安装温度计时,温度计接口应当在水平位置,当水平管道上超过地面或平台2.5m时接口应当面朝下成45°,如果邻近管道的净空不适宜有角度布置时应将盘面垂直向下,刻度盘温度计不应该安装得使刻度盘面垂直向上。温度计应当布置在管道的阀门手轮同一侧,以便操作人员观察到阀门开、关的位置对温度的影响(见图3.6.2)。
 

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图3.6.2


3.6.3 检测用的温度计套管(Thw)应布置在容易触及到和容易接近的范围,以便用一临时的移动式仪表检验时取得读数。


3.7 容器上温度计接口


3.7.1 容器上的仪表接口在PID中用图形指明仪表的位置,管道布置专业确定接口的方位和位置时以容易接近和看得见并且没有任何干扰的位置为最佳,尽可能避免靠近人孔的地方,以免在容器维修操作时损坏仪表。塔盘上的仪表接口,如图3.7.1所示,一定要注意设备结构的特点,以保证满足工艺要求。


管道和设备上仪表接口设计规定


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3.8 换热器温度计接口


螺纹接口的温度计仅使用于叠置式换热器的中间连接管咀上,并应在管道仪表流程图上标明。


4、压力表


4.1 压力表接口管


任何压力表或压力表组的接口,在正常情况下,连接管道应与设备接管口规格一致。并应配一个同径的阀门,短管长度应满足管道保温或设备的保温所要求的长度(见图4.1.0-1,4.1.0-2)。而且必须装有——个螺纹接头以备仪表配管的延伸,对于有衬里的配管系统,可使用如图4.1.0-3所示的法兰阀门。
试验用压力表接口(P点)的切断阀应该用管堵堵住。


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图4.1.0-1            图4.1.0-2              图4.1.0-3


4.2 压力表接口位置


一般压力接口是在设备接管上,对于其他压力接口,例如在总管上确定接口位置时,应当放在对操作有利的位置。为此,管道布置专业和自控专业必须在仪表定位会议期间共同商量确定接口的最后位置,并且所有接口位置应当满足自控专业的条件。    
试验用压力表接口(P点)应布置在从地面或平台上能接触到的位置。
对于管道上差压仪表接口,应把接口尽可能布置得靠近这个设备。


4.2.1 在水平管道上压力表接口的定位规定如下:
1)不凝性气体和空气在管道的顶部;
2)液体、可凝蒸气和蒸汽在管道的侧面(见图4.2.1)。
当压力表接口使用角阀时(可由项目说明确定)此阀安装在水平管道的一侧较好(见图4.1.0-1)。


4.2.2 在泵和压缩机的吸入和排出管上的压力表接口必须安装在切断阀以前,并且方位与切断阀手轮成90°(见图4.2.2)。


4.2.3 在设备上的压力表接口应布置在设备的上面,从平台上能接触到的地方,尽量避免利用梯子的型式进行操作检修(见图4.2.3)。


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图4.2.1                图4.2.2               图4.2.3


4.2.4 在架空管道上的压力表接口,例如管道在有坡度的情况下,应将压力表接口布置在靠近管架,而不要布置在两个管架的中间(见图4.2.4)。


4.2.5 对压力调节器(PC、PRC、PRGA等)的压力接口应当布置在距离影响物料扰流来源(调节阀、手动阀、弯头等)至少6~10倍管径的地方(见图4.2.5)。


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图4.2.4


4.2.6 当在管道仪表流程图上要求压力表接口冲洗时,冲洗介质常在管道或设备和仪表切断阀之间通入(见图4.2.6)。


4.2.7 在催化裂化装置和催化加氢重整装置里,气体和空气排放到反应器和再生器的仪表接口应保持在平台以上尽可能最低的位置,放出的气体和空气管道应从下接至接口。而仪表接口不应当超出平台以上0.9 m(见图4.2.7)。
 

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 图4.2.5                图4.2.6               图4.2.7


4.3 容器和换热器的压力表接口


压力表接口应满足在PID上标明这些仪表的大致位置,所有接口的尺寸和型式由自控专业确定。管道布置专业确定接口的方位应保证最容易接近和看得见而且不受干扰的位置,并且应尽量避免靠近人孔的位置,以防止在容器检修操作时损坏仪表。


5、孔板流量测量


5.1 孔板法兰的安装和仪表的接口


孔板法兰应安装在管子的水平管段上,只有当水平管段上没有足够的位置时才安装在垂直管段上,无论哪一种情况都必须保持水平或垂直的最少直管段要求。
当孔板法兰安装于垂直管段的位置时,允许的流动方向根据流动的介质决定如下:  

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在许多情况下垂直管道上安装孔板法兰可节省空间和材料。
除如下说明的径距取压和角接取压外,在孔板管段上不允许任何种类的接口。
孔板法兰应尽可能安装在地坪或平台不用梯子可触及的地方。
力平衡式仪表的孔板法兰,如差压变送器,可以安装在高出地坪或平台最低0.6 m的地方。
在管廊上管道的孔板法兰应当布置在较低管排的外侧并且靠近管架(见图4.2.4)。


5.2 流量计接口的方位


不论使用哪一种型式的流量计接口,应按如下方式安装:


5.2.1 用于不凝性气体、空气、浆液,在管道的顶部;可凝蒸汽、液体和水蒸汽,在管道一侧的水平中心线上。


5.2.2 当净空较小或有特殊要求时,可以从垂直中心线转动约一个螺丝孔。


5.3 流量计接口的尺寸、型式和净空


在所有的情况下,按规定要求的短管和切断阀由管道布置专业决定。当空间有限时,在工程规定允许的条件下可以用内外螺纹弯头。
  

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图5.3.0


当采用径距取压时,管道布置专业负责设计管道法兰。这些法兰必须装备有位置相隔180°的顶开螺丝(见图5.3.0)。
除环槽密封面孔板法兰所用的环状垫片外,双头螺栓和垫片由管道布置专业提出。
在PID上标定的小于DN50管径的管段上安装孔板法兰,该两头带有管道法兰的管段和孔板法兰的组合件由自控专业负责提出,管道布置专业负责提出与这些管道法兰压力等级相同的配对法兰以及螺栓、垫片、取压阀和短管。


5.4 皮托——文丘里管和皮托管


对于这些流量测定装置的安装,参阅皮托管和皮托——文丘里管的安装。对标准长度的皮托管适用于安装在埋地管道上,不需要备有凹坑,当选用这样的仪表时,自控专业和管道布置专业应共同协商确定正确的安装位置。


5.5 转子流量计、文丘里插入管和流量喷咀


工程设计中使用这些流量测定装置时,安装要求的直管段、尺寸和接管的方位要符合孔板法兰的规定。假若制造厂把安装尺寸的资料提供给自控专业,自控专业应在详细工程设计以前把这些资料给管道布置专业。法兰的压力等级应该与相接的管道分类相一致。特别要注意转子流量计中的转子要保证不受连接配管的阻碍。


6、液位计


测量液位有玻璃液位计、水柱液位计、内外浮筒液位计、浮球式液位计、液位报警器和差压式液位计等。
管道布置专业对上面所列的不同型式的液位计的安装和材料采购所需要的资料,应从自控专业发送给管道布置专业的容器仪表简图上取得。
在简图上表明的液位仪表的所有切断闸阀、排净阀、玻璃液位计的角型旋塞和玻璃液位计由自控专业提出。在调节阀和液位计尺寸规定中给出外浮筒液位计的尺寸,管咀大小、位置和浮筒长度应在容器仪表简图上表明。
通常由仪表制造厂把多段的玻璃液位计中的一段与另一段互相紧密连接,而且顶部或底部的角型旋塞通常也与玻璃液位计组装在一起。液位计组装件与设备的连接短管和根部阀由设备专业提出。玻璃液位计段的数目和连接位置应在容器仪表简图上表明。


7、调节阀


7.1 直通阀


直通调节阀一般应当安装在水平管道上,管道中心标高在地面或平台以上最小高度450 mm,对大阀门要求这个距离要大些,以便拆卸阀门的内件。调节阀旁通应在调节阀顶上留下最小净空300 mm。调节阀驱动器杆的任何水平位置一定要得到制造厂的认可。


7.2 蝶阀


蝶式调节阀可以安装在水平管道或垂直管道上,在这两种情况下,都可能安装得使调节器轴是垂直的。在仪表定位会议上自控专业负责人必须记录下列蝶式调节阀的位置细节:
7.2.1 阀是垂直安装还是水平安装的;
7.2.2 如果垂直安装,介质是向上流还是向下流;
7.2.3 驱动器轴是水平还是垂直的;
7.2.4 对水平管道上的阀从流动方向观察时,阀的执行机构在左还是在右。
当蝶阀制造厂图纸上标明了法兰连接螺栓用螺纹时,必须检验该螺纹,以保证与管道螺栓规格一致。


7.3 活塞式快开阀


当需要快速操作事故阀门时,规定用活塞操作驱动器。这样做时要求零部件有空气储罐,为此需留有空间。