仪表常见类型及安装要求

仪表常见类型及安装要求——基础知识介绍主要内容仪表发展简述仪表分类及种类仪表与管道连接原则与分工仪表安装要求仪表管道条件表其他安装条件仪表发展简述19世纪到21世纪，伴随着世界电子技术，半导体工艺，机械制造技术，计算机技术等各行业的发展，自动化仪表技术得到相应讯速发展，自动化仪表已成为工艺参数测量、控制和实现自动化必不可少的技术工具。仪表分类及种类按测量的工艺参数分为：温度、压力、流量、液位、分析仪表按操作需要分为：就地、远传类仪表按控制要求分为：调节阀、切断阀等按仪表使用能源分为：气动、电动和液动仪表（较少用）按仪表信号分为：模拟仪表、数字仪表按仪表安装位置分为：In-line、On-line仪表仪表与管道连接原则与分工In-line仪表含义On-line仪表含义一般原则管道等级表中采用化工部HG标准，中石化SH标准或ANSI/ASME的管道/设备上安装的仪表，仪表专业采用的法兰标准与管道标准一致，法兰面密封形式根据管道等级要求采用FF,RF,RJ形式，一般情况下仪表不采用FM密封面。通常设计分工原则是,在仪表安装之前,管道应为一个封闭系统，封闭系统以内的材料由管道专业负责，封闭系统以外的材料由自控专业负责。管道上仪表连接法兰,垫片及紧固件,根部阀由管道专业负责设计.设备上仪表连接法兰的垫片及紧固件由管道专业负责设计，压力，液位仪表根部阀由管道专业负责设计。In-line仪表:直接安装在工艺和公用工程管线或设备上的仪表.对于in-line仪表，其耐压部件（包括螺栓螺母垫片）应该满足其所在的管道等级或设备的要求。如管线上安装的流量计，阀门等通常采用法兰,焊接,对夹形式与管道连接,仪表不带配对法兰，配对法兰,垫片及紧固件由管道专业设计,设计规格要求应满足管材规定。On-line仪表:通过根部阀连接到工艺和公用工程管线或设备上的仪表及其部件。一般温度仪表也归为On-line仪表。On-line仪表的压力应满足仪表所安装的管道等级或设备的要求。根部阀,法兰,垫片及紧固件由管道专业负责统计。仪表安装要求一般原则应遵循SH/T3104-2000石油化工仪表安装设计规范。In-line和On-line仪表的安装条件由仪表专业提出，管道专业设计。原则上，所有仪表的准确安装要求应严格遵照仪表厂商的安装说明。所有仪表都应安装在便于检修的位置，有足够的检修空间，就地显示仪表安装位置应易于观察。仪表安装的位置和高度，应是通过地面和平台、走道或固定梯子可以接近的地方，以方便维护。尽可能地避免采用临时的梯子进行维护。(一)温度除了测量表面温度，温度计通常配有温度计套管，温度计安装在套管内.套管通常采用法兰或焊接方式插入管道中.温度计连接不需要根部阀。若管道公称直径小于DN80，应将管道扩大至DN80，在扩大管上安装温度仪表。扩大管由管道专业设计.温度检测点不能安装在闪蒸或气蚀的阀门下游，也不能安装在需要直管段长度的流量计的上游。温度检测点尽可能安装在直的管段上，如果条件不允许，只能安装在弯头上时，介质流向对着套管。由于热电阻的易碎特性，热电阻应当安装在无振动的管段或设备上。温度计安装方式如图:法兰:+L焊接:(二)压力普通压力表/压力开关及压力/差压变送器:管道连接常为DN15/DN20/1/2”/3/4”法兰式/焊接式/螺纹式根部阀。隔膜压力表/压力开关:管道连接常为DN40/DN25法兰式根部阀.隔膜压力/差压变送器:管道连接常为DN50/DN80法兰式根部阀.根部阀,垫片及紧固件由管道专业设计。压力等级等规格应满足管材规定.安装方式如图:普通:隔膜:(三)流量在化工生产中流量仪表作为检测流量参数及累积计量起着重要作用。可按不同原则分类:测量对象,目的,原理,数量等分类.常用流量计为体积流量测量仪表,需要保证上下游直管段的长度。对于液体和气体工况，在所有操作条件下，水平或垂直管线上流量计都必须保持满管。在水平管线上的液体流量计不应该安装在管道的最高点；在水平管线上的气体流量计，不能安装在管道的最低点。常见流量计通常采用法兰，对夹形式与管道连接，配对法兰垫片及紧固件与管道等级一致，由管道专业设计。(1)节流装置常见标准孔板、文丘里管和喷嘴,其测量直管段的安装应符合ISO5167的要求。所采用的直管段长度，一般以节流装置上游侧阻流件形式及直径比来确定。节流装置通常安装在水平管道上，若不得不安装在垂直管段时，应遵守下列原则：——测量液体或液体比气体多的两相流时，流体的流动方向应该是自下向上。——测量气体/蒸气时，流体流动方向应该自上向下。节流装置的上、下游直管段范围内，不允许有温度计套管、压力接管、取样接管、冲洗接管和排放接管等连接口。通常流量孔板、孔板法兰、取压短管及根部阀由仪表专业提供。孔板法兰与管道采用焊接。如孔板法兰、取压短管及根部阀由管道专业设计,则取压口有如下要求----在水平管道上节流装置取压口的方位，在管道横截面圆周的位置如下图所示：被测介质：液体蒸汽气体埋地管线液体流量的测量，液体应充满管道，取压口应在管道的上部或中部。高压侧和低压侧取压口尽可能在管道的同一侧。(2)转子流量计常用于小口径流量测量,有就地和集中方式.应安装在垂直管道上，介质流向向上。上游侧直管段的长度不宜小于5倍工艺管道内径.为了检修拆卸方便，转子流量计通常安装在主管线的一个旁路上并带有两个与转子流量计口径相同的切断阀。主管线上安装一个切断阀。转子流量计应安装在易于观察和维修的地方。(3)电磁流量计常用于有一定电导率的各种强酸、强碱、盐、纸浆、泥浆、污水等介质,。可以安装在在垂直，倾斜或水平管道上，但有直管段的要求,应保证液体始终充满管道。直管段等安装要求应严格遵照仪表厂商的安装说明。电磁流量计周围应无大电磁干扰。有流速要求.(4)涡街流量计涡街流量计用于洁净液体、气体、蒸汽的大中流量测量.对脉动流和机械振动非常敏感。应安装在无振动的管道上.涡街流量计可安装在水平或垂直管线上，需保证工艺介质充满管道。直管段等安装要求应严格遵照仪表厂商的安装说明。(5)质量流量计常见科里奥利和热式质量流量计科里奥利质量流量计适用于气体和液体流量测量，不受粘度，密度变化的影响.但对脉动流和机械振动比较敏感。因此应尽量安装在无振动的管道上.流量计应根据供应商的要求正确的支撑。不要用流量计支撑管道.基本无直管段要求.•质量流量计：(6)容积式流量计具有精确的计量特性,常作为能源等工业的计量仪表.应安装在水平管线上并确保工艺介质充满管道。流量计前应安装过滤器，消气器.基本无直管段要求.(7)皮托管/阿牛巴/威力巴流量计常用于大口径洁净流量插入式测量,可在线拆卸仪表.如:循环水,空气,蒸汽等.流量计必须安装在水平管线上并确保工艺介质充满管道。直管段安装应根据各厂商具体要求安装.(四)物位仪表根据不同测量要求,可采用差压式,浮筒式,电容式,雷达,超声波,放射性仪表等.与设备采用法兰,螺纹连接,有些需提供根部阀,根部阀,螺栓,螺母,垫片由管道专业设计.采用平衡管可以减少设备本体的管口数量。平衡管及根部阀由配管专业设计,其规格等级应满足相同压力等级下管材规定.应注意,根部阀应水平垂直于平衡管安装.(五)分析仪包括采样系统,分析仪.分析仪可安装在检测点附近或分析小屋内.采样探头在管线上的位置应便于操作和维护.根据分析需要,管道专业将公用工程介质引入分析仪或分析小屋管线交接处.具体敷设应按厂商要求设计.详细的分析仪安装方式应参照厂商的具体要求.排放物经处理后将排入污水系统。大量的分析仪排放物则宜返回到工艺系统.通常气体返回管线将排入大气。红外分析仪测低变气中CO含量:(六)控制阀通常分为调节阀和切断阀,执行机构可分为气动,电动,液动(少用).控制阀可采用法兰,焊接,对夹与管道连接，压力等级同管道,配对法兰,螺栓,螺母,垫片由管道设计.控制阀应安装在水平管道上尽量靠近地面或楼面并易于观察和维修的位置，执行机构应远离热管道，带手轮的阀门应留出足够的手轮操作空间。控制阀安装尺寸要求应严格遵照仪表厂商的安装说明。仪表在管道上安装位置考虑对于现场安装的仪表，永久性易接近便于维护是选择仪表安装位置的主要因素。该位置应当确保在工艺条件下的良好的测量。仪表安装位置应该尽量避免过分的振动，也应避免暴露在影响测量的环境温度下。该位置便于仪表的操作维护，仪表和仪表冲击管线周围应留有足够的检修空间。仪表管道条件表见下图分别为:温度,压力,流量,控制阀在管道上的安装条件表.仪表连接尺寸举例如下：序号仪表名称工艺（设备侧）连接口工艺（管道侧）连接口是否带根部阀1双金属温度计DN25,法兰连接DN25,法兰连接2热电阻DN25,法兰连接DN25,法兰连接3普通压力表DN15,法兰连接DN20,法兰连接DN15,NPT带,DN15,4隔膜压力表DN40,法兰连接DN40,法兰连接带,DN405压力变送器DN15,法兰连接DN20,法兰连接DN15,NPT带,DN156带膜片密封压力变送器DN80,法兰连接DN80,法兰连接带,DN807差压变送器DN15,法兰连接DN20,法兰连接DN15,NPT带,DN158带膜片密封差压变送器DN80,法兰连接DN80,法兰连接带,DN809差压流量变送器DN15,NPT10差压液位变送器DN15,法兰连接DN20,法兰连接DN15,NPT带,DN1511双法兰差压液位变送器DN80,法兰连接DN80,法兰连接带,DN8012单法兰差压液位变送器DN80,法兰连接DN80,法兰连接带,DN8013外浮筒液位变送器DN50,法兰连接DN50,法兰连接带,DN5014电容式液位计DN80,法兰连接15射频导纳液位计DN100,法兰连接16雷达液位计DN100,法兰连接17音叉液位开关DN80,法兰连接18浮球式液位开关DN80,法兰连接仪表供气管线安装:仪表供气总管由管道专业设计，仪表专业将根据装置内气动仪表的位置，提出各区域总管引出点大致位置，气源阀及尺寸。仪表供气管通常采用架空敷设，敷设时应考虑尽量避开高低温，强腐蚀场合及易漏的工艺管道。成套包仪表供气由管道专业统一设计。仪表桥架安装条件通常仪表电缆敷设在桥架和穿线管内，桥架的敷设可采用架空和电缆沟，架空敷设时，仪表专业将提出桥架在管廊及框架中的走向，荷重，安装空间等要求，并在PDS模型上表示出来，通过与管道，土建的碰撞检查，减少现场敷设时出现的碰撞问题。穿线管的敷设将根据现场实际情况来进行安装。仪表保温伴热:仪表将随工艺的伴热情况采用蒸汽、热水或电伴热的方式。仪表电伴热材料由系统专业统一设计。通常在工艺管道上安装的仪表，如压力表，流量计、控制阀等绝热或伴热由管道专业统一完成。离线式安装仪表的绝热和伴热由仪表专业完成。仪表伴热用蒸汽应尽量引自管道专业设计的独立的蒸汽分配器.蒸汽冷凝液疏水器应安装在被伴热的仪表附近,并由管道统一设计.管道仪表布置图条件在项目后期,管道专业会根据进度情况提供给仪表专业管道上仪表布置图条件,包括:仪表位置,标高,管线号,设备号,管廊,框架,管道走向,梯子,平台等信息.便于仪表专业完成后续设计.谢谢!