气液联动技术协议.docx

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气液联动技术协议

气液联动技术协议

（8）mm的螺旋缝双面埋弧焊钢管，钢管材质为S385（相当于美国石油学会标准API5LX56钢管），采用变壁厚设计，首站－中间清管站进站段设计压力6.27MPa，中间清管站－库尔勒输气站段管线设计压力4.0MPa。

年设计输量12.55×108m3。

该管线于1997年施工建设，1998年5月10日建成投产。

目前管线运行压力轮南首站出站压力3.5MPa，库尔勒天然气分输站进站压力2.95MPa左右，输气量288.6×104m3/d。

本工程分输站在库输气管线128-129公里处管线开口接管，向农二师配气站供气。

设计压力4.0Mpa。

1.1工程名称农二师永捷燃气有限责任公司线路截断球阀气液联动执行器1.2气液联动数量共1台第1页，共32页农二师永捷燃气有限责任公司分输站工程线路截断球阀技术附件第第2章供货范围2.1气液联动名称、尺寸、数量、压力等级、型号序号安装位置阀门位号操作压力（Mpa）操作温度介质（°C）阀门类型阀门口径压力等级数量执行器型号号/控制流程图号通径加长杆杆（m）端部连接袖管（外径x壁壁厚厚）/材质/每端袖管长度（mm）1农二师分输站3.5≤5010″Calss3001中寰GDO-09Y-140/LBP-1000/ZH6616FB/DN2502.3mWE×WEΦ273×7.1/L245/5001注明包括但不仅限于以上供货范围，以确保设备（系统）的完整性和整体性，为修补瑕疵或改善设备，在买卖双方统一的情况下，可适当对技术规格作微小的更改或校正，只要这种更改不会严重影响总买价、功能特性、性能、备件的更换性能，以保证供货范围的完整性。

第2页，共32页农二师永捷燃气有限责任公司分输站工程线路截断球阀技术附件2.2设备简介中寰气液联动执行器性能特点说明2.2.1中寰执行器简介气液联动执行机构的动力源直接取自主管线的高压天然气，天然气经过滤之后，无需任何减压，通过高压梭阀和单向阀直接进入储气罐储存。

采用集成模块、大流量、高压设计技术，使较少的控制元件承受高压，延长密封件的寿命、减少配管减少系统泄漏点而提高了设备的整体安全性。

液压系统具有传动刚性强、不易压缩、传动平稳、易于密封等众多优点，传动中的高压气体具有压缩性大，体积较小、易于蓄能的优点，但有膨胀颤动、传动不平稳、容易泄漏等缺点。

气液联动执行机构通过气液传动方式的转换，二者优点得到完美结合。

高压气体经过控制系统进入气/液罐转换，罐体内等压的液压油被压入相应的液压活塞缸，同时液压活塞缸液压油流回到第二个气/液罐内，活塞动作带动执行机构驱动阀门实现平稳的开或关。

气液联动执行机构工作性能稳定、动作可靠。

通过调节液压油的流量可调节执行机构动作的全行程时间。

2.2.2电子破管监测系统LBP-10002.2.2.1LBP-1000管线破管监测系统是成都中寰流体控制公司自主设计、独立研发制造的电子控制单元，用于全天候、不间断监测管道压力、电控单元温度等主要参数，并自动记录和储存这些数据，为管线运行的安全性、完整性提供可靠有力的保障。

在管线紧急事故时，阀门执行机构在得到LBP-1000控制系统的指令后驱动干线阀门至故障安全位置。

2.2.2.2LBP-1000配有功能强大的就地人机操作接口，该接口包括一个供任意角度观看的4行图形及字符OLED显示屏、3个就地参数设置的隔爆按钮，I/O接口卡上有多个接口供用户选用支持热插拔的USB数据传输口；远程数据通讯口RS485；可选择配置2.4GHz无线数据采集器；无线数据GSM短信通讯。

就地或远程均可方便地使用计算机联接通讯进行参数组态，显示第3页共34页农二师永捷燃气有限责任公司分输站工程线路截断球阀技术附件第4页共34页以及下载事件数据以用于管道压力的分析。

还具有管道压力波动记录和高低压、压降速率极值记录，能给您的参数设置提供有力的依据。

2.2.2.4电子破管监测系统LBP-1000是按照户外型特殊设计的，能适应温度变化、振动、易燃易爆气体等恶劣环境，采取了防浪涌电流、防阴保电流流失、抗电磁干扰措施。

第三方检测证明，在-40℃～＋85℃环境温度下，LBP-1000系统的检测和控制精度达0.5%。

2.3供货边界技术接口条件所有仪表管路采用双卡套连接。

2.4整体撬装和现场组装界面气液联动阀门供货和现场安装界面如下附图所示:

2.5软件部分特殊要求无农二师永捷燃气有限责任公司分输站工程线路截断球阀技术附件附图1阀室内气液联动球阀安装示意图（室内、埋地安装）阀室内气液联动球阀安装示意图（室内、埋地安装）第5页共34页农二师永捷燃气有限责任公司分输站工程线路截断球阀技术附件第第3章产品描述3.1工作介质本工程天然气主要塔里木气田轮库管线。

1）天然气组分输出温度≤50℃输出压力3.5MPa管道天然气的组分见表3.1-1。

表表3.1-1天然气组分表组组分含含量（%）组组分含含量（%）甲烷CH489.034正戊烷nC5H12:

乙烷C2H6:

7.403异戊烷iC5H12:

0.072丙烷C3H8:

1.389己烷以上C6+:

0.164正丁烷nC4H10:

0.241二氧化碳CO2:

0.468异丁烷iC4H10:

0.249氮气N2:

0.98密度（干气）0.7655密度（湿气）0.7656热值（干气）40.886热值（湿气）40.234采样点7路采样口采样时间xx年6月1日3.2环境条件塔里木盆地地处欧亚大陆中心，四面远离海洋，属温带大陆性气候，冷热差异悬殊，温度的年、月变化大，总的气候特点为降水稀少，气候干燥，蒸发量大，光照充足。

夏季短、炎热，春秋季气候变化剧烈。

线路所经地区灾害性天气主要为沙尘暴、干热风。

表2-1沿线站场气象条件项目地名气温（）℃降水量（mm）风速、风向（m/s）多年平均蒸发量（mm）冻土深度（m）多年平均极端最高极端最低多年平均多年平均最大主导风向库尔勒11.540-28.155.92.730NE2788.2（最大）0.63～0.97第6页共34页农二师永捷燃气有限责任公司分输站工程线路截断球阀技术附件3.3产品技术参数和性能指标3.3.1执行器设计和制造气液联动执行机构驱动机构采用非对称式拨叉机构，其抛物线输出扭矩曲线被证明是最适合于驱动管线软密封球阀。

欧洲及全世界的管线工程已证明，其独特的设计是最有效、最可靠的角行程阀门驱动机构。

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气/液罐两个气液罐的作用是将外部输入的气体与液压系统、密封元件隔离的作用，罐的顶部接口内有检测液压油位的油标尺，罐的底部设有一个带过滤及流量调节功能的控制阀。

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储气罐储存动力气源以满足执行机构开关一个循环。

附件有压力表、针型阀、安全泄压阀、排污阀。

气/液罐、储气罐是按照按国家压力容器标准GB150-1998和《压力容器安全技术监察规程》进行设计和制造。

也可按ASMEVIII-DIV.1进行检验。

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液压手泵+四位方向控制阀一体化液压手泵和四位方向控制阀是用于在没有气源的时候，对阀门进行紧急情况下的液压手动操作。

四位方向控制阀的位置为远程/自动、开、关、旁路。

在“远程/自动”时，手泵不起作用，阀门只能够由气源进行自动操作，在“开”或“关”位时，可用手泵分别对执行机构进行相应“开”或“关”的操作，在“旁路”时可平衡两个气/液转换罐液压油的油位。

方向阀和手泵的位置可以锁定。

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阀位行程定位装置执行机构全行程转动角度范围为90°±5°，阀门开/关位调节螺杆用于阀门全开及全关位置的定位。

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扭矩限制装置在管线气源波动较大的情况下，调节并限制执行机构的最大输出扭矩在设定的范围值以内，确保过压情况下阀杆免受机械损伤。

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阀位指示可用于就地阀位指示、或远程指示阀门的开、关提供电气触点。

3.3.2设计特点及工作原理?

气液联动执行机构的动力源直接取自主管线的高压天然气，天然气经过滤之后，无需任何减压，通过高压梭阀和单向阀直接进入储气罐储存。

采用集成模块、大流量、高压设计技术，使较少的控制元件承受高压，延长密封件的寿命、减少配管减少系统泄漏点而提高了设备的整体安全性。

第7页共34页农二师永捷燃气有限责任公司分输站工程线路截断球阀技术附件?

液压系统具有传动刚性强、不易压缩、传动平稳、易于密封等众多优点，传动中的高压气体具有压缩性大，体积较小、易于蓄能的优点，但有膨胀颤动、传动不平稳、容易泄漏等缺点。

气液联动执行机构通过气液传动方式的转换，二者优点得到完美结合。

高压气体经过控制系统进入气/液罐转换，罐体内等压的液压油被压入相应的液压活塞缸，同时液压活塞缸液压油流回到第二个气/液罐内，活塞动作带动执行机构驱动阀门实现平稳的开或关。

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气液联动执行机构工作性能稳定、动作可靠。

通过调节液压油的流量可调节执行机构动作的全行程时间。

3.3.3电子破管监测系统LBP-1000LBP-1000管线破管监测系统是成都中寰流体控制公司自主设计、独立研发制造的电子控制单元，用于全天候、不间断监测管道压力、电控单元温度等主要参数，并自动记录和储存这些数据，为管线运行的安全性、完整性提供可靠有力的保障。

在管线紧急事故时，阀门执行机构在得到LBP-1000控制系统的指令后驱动干线阀门至故障安全位置。

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CPU:

3VDC，低功耗，平均无故障时间MTBF:

19956年?

每一个PIC24都能在4KV电压下通过IEC610004-4测试；?

电磁兼容性和干扰（EMI）比传统（2000年前）的产品小3－10倍；?

选用xx年以来最可靠的电子器件设计；?

激发继电器更省电。

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所有器件均按-40℃~85℃选型。

LBP-1000配有功能强大的就地人机操作接口，该接口包括一个供任意角度观看的4行图形及字符OLED显示屏、3个就地参数设置的隔爆按钮，I/O接口卡上有多个接口供用户选用支持热插拔的USB数据传输口；远程数据通讯口RS485；可选择配置2.4GHz无线数据采集器；无线数据GSM短信通讯。

就地或远程均可方便地使用计算机联接通讯进行参数组态，显示以及下载事件数据以用于管道压力的分析。

还具有管道压力波动记录和高低压、压降速率极值记录，能给您的参数设置提供有力的依据。

第8页共34页农二师永捷燃气有限责任公司分输站工程线路截断球阀技术附件电子破管监测系统LBP-1000是按照户外型特殊设计的，能适应温度变化、振动、易燃易爆气体等恶劣环境，采取了防浪涌电流、防阴保电流流失、抗电磁干扰措施。

第三方检测证明，在-40℃～＋85℃环境温度下，LBP-1000系统的检测和控制精度达0.5%。

3.4气液联动设备的描述3.4.1气液联动执行机构技术要求▲参数要求流量特性快开特性；动作时间为阀门孔径的1/2秒防爆等级dBT4Ⅱ；供电电压24VDC;输出电流4-20mA；电气接口1/2”NPT；动力源接口尺寸1/2”NPT；安装方式水平安装▲一般技术要求执行机构为气液联动执行机构。

气液联动执行机构均具有感测压降速率紧急截断的就地自动控制功能。

气液联动球阀在正常工作条件下，处于全开状态，当管道发生故障时，该阀自动紧急关闭，并能在设计压力5MPa压差的情况下轻松关断，能承受截断时所产生的压差，达到零泄漏。

▲气液联动执行机构技术条件1）规范和标准气液联动执行机构应执行下列规范和标准的最新版本要求

（1）ASME锅炉和压力容器规范

（2）ANSIB1.20.1管螺纹

（4）ISA75.01—ISA75.22

（5）CENELEC（欧洲电工技术标准化委员会）第9页共34页农二师永捷燃气有限责任公司分输站工程线路截断球阀技术附件

（6）现场仪表防护等级:

EexdIICT6IP65

（7）NFPA70-1999,（国家电气规范NEC）；

（8）IEEE，（电力及电气工程师学会）；

（9）序号2.0所示规范和标准。

2）气/液联动执行机构

（1）执行机构为气液联动执行器，使用管道中天然气作为动力。

管道中天然气的压力范围为≤3.5MPa，执行器为拨叉式执行机构。

（2）执行机构应由破管检测系统、顶装式角行程运转装置、联轴器、本地手动控制手柄、限位装置、调节执行机构速度的阀门、电磁阀和正确操作执行机构的所有必要的装置组成。

（3）执行机构具有电子式破管检测系统，可以感测干线球阀两单侧压降速度变化信号。

压降速率变化可调，压降速率的可选择量程范围为0.1-20bar/min和1.5-290psi/min。

压降速率设定值及可调范围由供货商建议并经买方批准。

应确保压降速率设定值在现场容易调整。

另外，破管检测系统还应具备以下功能可以设置高压和低压监控点。

具有2M内存，可记录1021个事件数据电池寿命至少为5年。

具有自检和故障报警功能。

字库存储器256K，支持中英文显示破管检测系统带压降速率延时功能，延时时间在0~1800秒现场可调，最好为数字式延时可调。

延时值由供货商建议并经买方同意。

（4）执行机构配有储气罐（储气量能满足一次开关用气）和液动手泵,可以通过与锁定的阀完全隔离的独立的控制回路来实现对阀操作。

液压油罐具有液面平衡功能。

（5）执行机构在供气和回气管线上装配已校准的可调的节流阀，以控制运转速度。

节流阀是独立可调的，每个行程方向一个。

在不影响阀门行程平滑的情况下调节阀应有宽范围的行程速度可调性。

同时，配有防止阀轴过扭矩和过载保护装置。

执行器应有液动内锁功能，以防止阀在打开位置时的误关闭动作。

（6）控制回路的入口处，有在紧急情况下所需的适当的过滤器和阀的接头。

（7）执行机构带就地开关位置指示。

（8）执行机构装配两个SPDT型的由阀杆启动的限制开关，并设置开、关位置。

第10页共34页农二师永捷燃气有限责任公司分输站工程线路截断球阀技术附件限制开关在自动模式和手动模式下均可操作。

每个限制开关是独立的，通过阀门的整个行程在现场易于设定。

设定开关设计有锁定装置，以防止正常操作期间设定值的飘移。

（9）装配外部的调整设施来单独调整执行机构的开启和关闭行程，以补偿阀门和执行机构的制造公差。

（10）所有压力容器按ASME规范第VIII部分设计和测试。

（11）所有电器设备的设计符合数据单的规定要求，包括限制开关在内不使用空气净化或水银开关来满足本要求。

整体供货的阀门和执行机构应保证电气与阀体绝缘。

（12）其它要求管类、管件和阀门采用AISI316不锈钢材质。

管件采用锻压件。

导管符合ASTMA106-B，配管管件采用钢制的且与配管的质量和适用温度一致。

螺纹连接阀、管件和执行部件采用ANSIB1.20.1NPT1/4"或1/2"。

电气接口尺寸根据ANSI/ASMEB1.20.1NPT采用3/4"的螺纹。

在控制回路的入口装有适宜的过滤器和带阀的接口以便于紧急补给。

提供标准的微型气体滤筛，滤筛不能小于40微米。

气动或液动回路的配件是紧缩型、结实和便于支撑的。

在气源入口安装压力表。

排气阀用管道单独连接到装在执行结构上的消音器上。

所有密封是双向设计的，并按介质、温度和压力来选择。

漆料的选择和涂敷应符合供货商的标准。

▲输出力矩1）执行机构输出力矩根据球阀结构、恶劣操作条件和所选择的拨叉式执行机构确定。

且有1.5倍以上的安全系数。

2）提供球阀开关力矩值及力矩变化特性，力矩变化考虑球阀由开至关；球阀由关至开；开关过程及开关速率等不同因素综合考虑确定。

3）执行机构带输出力矩过负荷自动泄压保护系统。

4）能就地自动紧急截断关闭，执行机构可本地手动开、关。

本地手动控制为本地气路控制和本地手动液压泵两种。

手动复位带气液联动就地手动操作，手压泵操作两种功能。

就地手动操作带闭锁安全装置。

5）▲执行机构及配套1）控制系统为模块化组装设计，主要控制部件及元器件系统配管连接安装设第11页共34页农二师永捷燃气有限责任公司分输站工程线路截断球阀技术附件置在可安全闭锁的控制箱内，密封结构，符合IP65。

2）执行机构与球阀连接统一安装配套。

手动操作离地面标高约1～1.2m；手执操作力不大于200N。

执行机构引压管和干线开孔焊接的接头由供货商提供。

3）执行机构系统按整机自成系统配套，并提供配套控制流程图中所示的所有器件。

4）电气终端应放置接线盒内，它是执行机构的一部分。

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在供气进口应安装直径50mm压力表一个。

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执行机构的电气接口应放置在接线箱内。

其防护等级执行IEC529标准，最低要求为IP65。

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执行机构安装调整装置，以补偿阀门和执行机构的制造公差。

5）液压油应耐污染，适应环境温度变化影响；其更换周期不低于三年一次。

6）所配远控电磁阀为低温低功耗（≤5W），电控单元的功耗小于5W。

▲执行机构工厂测试?

电气和机械运行测试?

液压回路密封测试?

所需功能的检测?

运行时间控制检测?

限位装置操作的检测?

执行机构行程或扭矩的检测?

压力测试/泄漏检测3.4.2中寰气液联动执行机构控制逻辑简介中寰针对该项目气液联动执行机构的技术规格书要求提出来详细的技术解决方案及方案说明。

阀室采用ZH-6616控制流程图。

控制流程图ZH-6616叙述（流程图请见叙述后）本流程图是应用在拨叉式式气液联动执行机构的原理图，动力气体是管道天然气。

在整个回路中包括执行部件

（1）、气液罐（4-C）和（4-O）、手动液压泵

（2）、开关各一个冲程的储气罐

（5）、气动控制块

（3）、LBP-1000电子式爆管保护装置

（9）、等主要部件，具体见控制流程图ZH-6616。

控制流程图具有如下操作模式I）电子式爆管保护功能（自动关阀）第12页共34页农二师永捷燃气有限责任公司分输站工程线路截断球阀技术附件II）锁定功能（执行自动关阀操作后，需现场人工手动复位后才能重新开阀）III）远程遥控功能（远程遥控开/关阀）IV）就地气动手柄操作（就地气动方式开/关阀）V）就地手动泵操作（就地手动液压泵开/关阀）控制流程图控制原理1）电子式爆管保护功能（自动关阀）在LBP-1000电子式爆管保护装置

（9）中，带有压力传感器，通过管路与天然气主管线连接检测管线压力。

当管线中的实际压力达到并超过原来LBP-1000中设定的三种压力参数中的任何一种时（高压关阀，低压开阀，压降速率关阀），LBP-1000中正常处于关闭状态的电磁阀通电，电磁阀导通使动力气进入常闭先导阀，该阀打开，动力气体通过梭阀进入气动控制块中信号气缸的活塞。

动力提升阀打开，动力气进入原来被提升阀和气缸封闭住的空间，同时进入负责关闭阀门的气液罐（4-C），动力气体驱动液压油经过手动泵，进入中寰拨叉式执行部件

（1）内，直至执行机构驱动阀门到全关的位置。

当LBP-1000控制器

（9）中预先设定的电磁阀持续通电时间（10-255秒）完成时，电磁阀断电，这样信号气从常闭的先导阀排出。

当这个先导阀关闭时，动力气体必须从活塞的孔板处排出，这样位于气动控制块中负责关闭阀门功能的那一侧动力提升阀关闭，使负责关闭阀门的气液罐（4-C）压力降低减压，气液联动系统将重新回到初始的平衡状态。

常闭带有锁定功能的先导阀在导通后被锁定在导通状态，需要现场人工手动复位后才可关闭，这就可以防止误操作。

2）就地手动操作开或关阀门和执行器开阀拉开气动控制块（3.1）上的开阀按钮，此机械式的手柄直接将力作用在动力提升阀上，使其动作打开原来被提升阀和动力气缸活塞封锁住的密闭空间，使得动力气体进入到负责开阀功能的气液罐（4-O），动力气驱动液压油使中寰拨叉式执行机构动作。

持续地拉住手柄直到执行部件驱动阀门达到全开的位置。

当阀门与执行器全部动作完成后，松开按钮，气动控制块将恢复到初始全封闭的位置，全部系统达到新的平衡状态。

关阀拉开气动控制块（3.1）上的关阀按钮，手柄直接将力作用在动力提升阀上，使其动作打开原来被提升阀和动力气缸活塞封锁住的密闭空间，使得动力气体进入到负责关阀功能的气液罐（4-C），动力气驱动液压油使中寰拨叉式执行器动作。

持续地拉住手柄直到执行器（1.1）驱动阀门达到全关的位置。

当阀门与执行器全部动作完成后，松开手柄气动控制块按钮将恢复到初始全封闭的位置，系统达到新的平衡状态。

第13页共34页农二师永捷燃气有限责任公司分输站工程线路截断球阀技术附件第14页共34页3）就地手动泵开/关阀门和执行器无论想开或关阀，最简单的就是用外部的手动泵

（2），上下压动手动泵，（注泵的标记将指明开或关阀的动作方向。

），向上抬举这个手柄时，手动泵的插销提起，使得液压油进入手动泵，再向下推压手柄，给液压油加压，使得液压油进入执行器。

重复上抬、下压手柄的动作，直至开或关阀的过程全部完成。

泵被泄压并回到初始状态。

农二师永捷燃气有限责任公司分输站工程线路截断球阀技术附件图控制流程图ZH-6616第15页共34页农二师永捷燃气有限责任公司分输站工程线路截断气液联动技术附件3.4.3气液联动执行机构选型计算表附表3.5标志/铭牌铭牌材质为316不锈钢，使用不锈钢自攻螺钉固定在设备容易观察和检查的地方。

铭牌上的文字在户外条件下长期保持清晰可读。

第页共页1634农二师永捷燃气有限责任公司分输站工程线路截断气液联动技术附件第第4章交货时间和进度安排4.1交货时间交货期:

中方要求交货日期为合同签订后6-8周交至库尔勒。

在每批货物备妥待运前不迟于15天，卖方以传真通知买方如下内容（１）合同号

（2）货物总体积

（3）货物总重量

（4）重量超过20公吨，尺寸超过15x3x3米的每件货物的大约总毛重、总体积及名称。

同时卖方航寄给买方下列文件，每件一式2份（a）发运货物的详细清单，包括合同号、序号、“设备”的名称、规格、型号、数量、（b）易燃品和危险品的品名、性质、特殊防护措施及事故处理方法说明书；（c）对温度、震动等有特殊要求的货物在运输过程中的特殊注意事项说明书。

4.2包装与标记4.2.1卖方交付的所有货物具有适合远洋和内陆运输和多次搬运、装卸的坚固包装，并根据货物的特点和需要，加上防潮、防雨、防锈、防震、防腐蚀的保护措施，以保证货物安全无损地运抵安装地点。

4.2.2熏蒸4.2.3卖方对包装箱内和捆内的各散装部件均系加标签，注明合同号、主机名称、本部件名称以及该部件在装配图中的位号、零件号。

备件和工具除注明上述内容外，尚需注明“备件”或“工具”字样。

余量部分除标注上述内容外，尚需注明“规格、数量及余量配件”并单独包装。

4.2.4卖方在每件包装箱的邻接四个侧面上，用不褪色的油漆以明显易见的英文字样印刷以下标记（１）合同号（４）收货人代号

（3）设备名称及项号

（4）箱号／件号第页共页1734农二师永捷燃气有限责任公司分输站工程线路截断气液联动技术附件

（5）毛重／净重（公斤）凡重量为２公吨或超过２公吨的货物，在包装箱的两侧面以英文及国际贸易运输常用的标记、图案标明重量及挂绳位置，以便装卸搬运。

根据货物的特点和装卸、运输上的不同要求，在包装箱上明显地印刷“轻放”、“勿倒置”、“防雨”等