化工自控设计规定一.docx

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化工自控设计规定一

目录

自动化仪表选型设计规定HG/T20507-20001

1温度仪表1

2压力仪表2

3流量仪表4

4物位仪表6

5过程分析仪表9

6显示控制仪表10

7仪表盘10

8控制阀12

9附录A12

10附录B12

自动化仪表选型设计规定HG/T20507-2000

1温度仪表

1.1总则

1.1.1适用范围

1.1.2单位及标度（刻度）

1.1.3检出元件插入长度

1.1.4检出元件保护套材质不低于设备或管道材质.

1.1.5检出元件保护套管

1.1.6用于可燃性气体、蒸汽及可燃性粉尘等爆炸危险场所的就地带点接点的温度仪表、温度开关、温度检出元件和变送器等，应根据所确定的危险场所类别以及被测介质的危险程度，选择合适的防爆结构形式或采取其他的防爆措施。

1.1.7用于腐蚀性气体及有害粉尘等场所的温度仪表，应根据使用环境条件选择合适的外壳防护等级。

1.1.8在执行本规定时,尚应符合国家现行有关标准的规定。

1.2就地温度仪表

1.2.1精度等级

1一般工业用温度计：

1.5或1

2精密测量用温度计：

0.5或0.25

1.2.2测量范围

1最高测量值，正常测量值

2压力式温度计测量值

1.2.3双金属温度计

1在满足测量范围、工作压力和精确度要求时，应被优先选用与就地显示。

2表壳直径一般选用

100mm，在照明条件差、位置较高或观察距离较远的场所，应选用

150mm。

3仪表外壳与保护管连接方式，一般宜选用万向式，也可以按照观测方便的原则选用轴向式或径向式。

1.2.4压力温度计

适用于-180

以下低温、无法近距离观察、有振动及精确度要求不高的就地或就底盘显示。

1.2.5玻璃温度计

仅用于测量精度较高、振动较小、无机械损伤、观察方便的特殊场合。

不得使用玻璃水银温度计。

1.2.6基地式仪表

就地或就地盘装测量、控制（调节）仪表，宜选用基地式温度仪表。

1.2.7温度开关

适用于温度测量需要接点信号输出的场合。

1.3集中温度仪表

1.3.1检出元件

1根据温度测量范围，参照附录A选用相应的分度号的热电偶、热电阻或热敏热电阻。

2装配式热电偶适用于一般场合；装配式热电阻适用于无振动场合；热敏热电阻适用于测量反应速度快的场合。

铠装式热电偶、铠装式热电阻适用于要求耐振动或耐冲击，以及要求提高响应速度的场合。

3根据测量对象对响应速度的要求，可选用下列时间常数的检出元件：

4热电偶测量端形式的选择：

5根据使用环境条件，按下列原则选用接线盒：

6一般情况可选用螺纹连接方式，对下列场合应选用法兰连接方式：

7在特殊场合使用的热电阻、热电偶：

1.3.2变送器

1与接受标准信号显示仪表配套的测量或控制系统，可选用具有模拟信号输出功能或数字信号输出功能的变送器。

2一般情况应采用现场型变送器。

1.4附属设备

1.4.1采用热电偶测量1600

以下的温度，。

。

。

。

。

。

。

。

。

。

。

。

应选用冷端温度补偿器。

1.4.2补偿导线

1根据热电偶的支数、分度号和使用环境条件，应选用符合要求的补偿型补偿导线、补偿型补偿电缆或延伸型补偿导线或延伸型补偿电缆。

一般应选用补偿型补偿导线或补偿型补偿电缆，当补偿型补偿导线或补偿型补偿电缆不能满足要求时，应选用延伸型补偿导线、延伸型补偿电缆。

2按使用环境温度选用不同级别补偿导线或补偿电缆：

（1）-20

~+100

选用普通级；

（2）-40

~+250

选用耐热级。

3应根据使用环境条件，选用阻燃补偿导线或阻燃补偿电缆；

4应根据测量或控制系统的设计要求，选用本安补偿导线或补偿电缆。

5对有间断电加热或强电、磁场的场所，应选用屏蔽补偿导线或屏蔽补偿电缆。

6补偿导线的截面积，应按其敷设长度的往复电阻值，以及配套显示仪表、变送器或测量、控制系统接口允许输入外部电阻来确定。

2压力仪表

2.1总则

2.1.1适用范围

本规定适用于化工装置压力仪表的选型。

2.1.2单位及标度（刻度）

1压力仪表一律使用法定计量单位。

即帕（Pa）、千帕（kPa）、和兆帕（MPa）。

2对于涉外设计项目，可采用国际通用标准或相应的国家标准。

2.1.3在执行本规定时，尚应符合现行国家标准的规定。

2.2压力表的选择

2.2.1按照使用环境和测量介质的性质选择

1在大气腐蚀性较强、粉尘较多和易喷淋液体等环境恶劣的场合，应根据环境条件，选择合适的外壳材料合精度等级。

2对一般介质的测量

（1）压力在

3稀硝酸、醋酸及其他一般腐蚀性介质，应选用耐酸压力表或不锈钢膜片压力表。

4稀盐酸、盐酸气重油类及其类似具有强腐蚀性、含固体颗粒、粘稠液等介质，应选用膜片压力表或隔膜压力表。

其膜片及隔膜的材质，必须根据测量介质的特性选择。

5结晶、结疤及高粘度等介质，应选用法兰式隔膜压力表。

6在机械振动较强的场合，应选用耐震压力表或船用压力表。

7在易燃、易爆的场合，如需电接点讯号时，应选用防爆压力控制器或防爆电接点压力表。

8对于测量高、中压力或腐蚀性较强的介质的压力表，宜选择壳体具有超压释放设施的压力表。

9下列测量介质应选用专用压力表：

（1）气氨、液氨：

10测量差压时，应选用差压压力表。

2.2.2精度等级选择

1一般测量用压力表、膜盒压力表和膜片压力表，应选用1.5级或2.5级。

2精密测量用压力表，应选用0.4级、0.25级或0.16级。

2.2.3外形尺寸选择

1在管道和设备上安装的压力表

2在仪表气动管路

3安装在照度较低、位置较高或示值不易观测场合的压力表，表盘直径为

150mm或

200mm。

2.2.4测量范围的选择

1测量稳定的压力时，正常操作压力值应在仪表测量范围上限值的1/3～2/3。

2测量脉动压力（如：

泵、压缩机和风机等出口处压力）时，正常操作压力值应在仪表测量范围上限值的1/3～1/2。

3测量高、中压力（大于4MPa）时，正常压力操作值不应超过仪表测量范围上限值的1/2。

2.3变送器的选择

2.3.1以标准信号传输时，应选用变送器。

2.3.2易燃、易爆场合，应选用气动变送器或防爆型电动变送器。

2.3.3结晶、结疤、堵塞、粘稠及腐蚀性介质，应选用法兰式变送器。

与介质直接接触的材质，必须根据介质的特性选择。

2.3.4对于测量精度要求高，而一般模拟仪表难以达到时，宜选用智能式变送器，其精确度优于0.2级以上。

当测量点位置不宜接近或环境条件恶劣时，也宜选用智能式变送器。

2.3.5使用环境较好、测量精度可靠性要求不高的场合，可以选用电阻式、电感式远传压力表或霍尔压力变送器。

2.3.6测量微小压力（小于500Pa）时，可选用微差压变送器。

2.3.7在使用环境较好、易接近的场合，可选用直接安装型变送器。

2.4安装附件的选择

2.4.1测量水蒸汽和温度大于60

的介质时，应选用冷凝管或虹吸器。

2.4.2测量易液化的气体时，若取压点高于仪表，应选用分离器。

2.4.3测量含粉尘的气体时，应选用除尘器。

2.4.4测量脉动压力时应选用阻尼器或缓冲器。

2.4.5在使用环境温度接近或低于介质的冰点或凝固点时，应采取绝热或伴热措施。

3流量仪表

3.1总则

3.1.1本规定适用于化工装置流量仪表的选型，包括目前定型并经实践使用证明可靠的流量仪表，主要有：

1节流装置及差压计

2速度是流量计

3容积式流量计

4可变面积式流量计

5质量流量计

6楔形流量计

7明渠流量计等。

3.1.2刻度选择

3.1.3仪表精确度

3.1.4流量单位

3.1.5在执行本规定时，尚应符合国家现行有关标准的规定。

3.2一般流体、液体、蒸汽流量测量仪表的选型

3.2.1差压式流量计

1节流装置

（1）标准节流装置

（2）非标准节流装置

（3）符合下列条件者，可选圆缺孔板：

（4）取压方式的选择

2差压变送器差压范围的选择

3提高测量精确度的措施

4特殊型差压流量计

（1）一体化节流式流量计

（2）内藏孔板流量计

（3）楔形流量计

3.2.2可变面积式流量计（转子流量计）

当要求精确度不优于±1.05%，量程化不大于10：

1时，可选用转子流量计。

1玻璃转子流量计

2金属管转子流量计

（1）普通型金属管转子流量计

（2）特殊型金属管转子流量计

3.2.3速度是流量计

1靶式流量计

2涡轮流量计

3漩涡流量计（卡门涡街流量计或涡街流量计）

4水表

3.2.4超声波流量计

3.2.5科氏力质量流量计

需直接精确测量液体、高密度气体和浆体的质量流量时，可选用科氏力质量流量计。

3.2.6热导式流量计

3.2.7旋进漩涡流量计

3.3腐蚀、导电或带固体微粒流量测量仪表的选型

3.3.1电磁流量计

3.3.2非标准节流装置

圆缺孔板的选用见3.2.1条1款。

3.4高粘度流体流量测量仪表的选型

3.4.1容积式流量计

1椭圆齿轮流量计

2腰轮流量计

3刮板流量计

3.4.2靶式流量计

靶式流量计的选用见3.2.3条1款。

3.4.3楔形流量计

楔形流量计的选用见3.2.1条4款。

3.5大管径流量测量仪表的选型

3.5.1笛形均速管流量计

3.5.2插入式涡轮流量计见3.2.3条2款。

3.5.3插入式旋涡流量计见3.2.3条3款。

3.5.4电磁流量计见3.3.1，

3.5.5文丘里管见3.2.1条。

3.5.6超声波流量计见3.2.4。

3.5.7热导式质量流量计见3.2.6。

3.6流量开关

需要测量管道中是否有流量时宜选用流量开关。

3.7粉粒及块状固体流量测量仪表的选型

3.7.1冲量式流量计

自由落下的粉粒及块状固体流量测量，当要求封闭传送物料时，宜选用冲量式流量计；冲量流量计适用于任意粒度的各种散料，但散料旳粒重不得大于预定冲料板重量的5%，在尘埃极多的情况下也能准确测量。

冲量式流量计的安装，要求物料必须保证自由落下，不得有外加力作用与被测物体上。

冲板安装角度、进料口与冲板间角度有一定要求，并与量程选择有一定关系，选用前应进行计算。

3.7.2皮带称

皮带输送的固体流量测量宜选用皮带电子称或皮带核子称。

皮带电子称一般选用全密封性电阻应变式称重传感器。

微粉式干燥物料宜选用密封型结构。

皮带核子称要注意核卫生。

皮带核子称安装在符合标准性能的皮带输送机上。

其称矿安装要求严格，称框在皮带上的位置与落料口的距离对测量精确度都有影响，应选择好安装位置。

3.7.3轨道衡

动态轨道衡应按GB/T11885-9的规定用于铁路货车的连续自动称重。

3.8不满管液体流量的测量

3.9流量测量仪表选型

流量测量仪表选型见表3.9所示。

4物位仪表

4.1总则

4.1.1本规定适用于化工装置液面、界面、料面等物位测量仪表的选型。

4.1.2本规定不包括各种直读式玻璃液面计的选型。

4.1.3液面和界面测量应选用差压式仪表、浮筒式仪表和浮子式仪表。

当不满足要求时，可选用电容式、射频导纳式、电阻式（电接触式）、声波式、磁致伸缩式等仪表。

4.1.4仪表的结构形式及材质，应根据被测介质的特性来选择。

4.1.5仪表的显示方式和功能，应根据工艺操作及系统组成的要求确定。

4.1.6仪表量程应根据工艺对象实际需要显示的范围或实际变化范围确定。

4.1.7仪表精确度应根据工艺要求选择。

4.1.8用于可燃性气体、蒸汽及可燃性粉尘等爆炸性危险场所的电子式物位仪表，应根据所确定的危险场所类别以及被测介质的危险程度，选择合适的防爆结构形式或采取其他的防爆措施。

4.1.9用于腐蚀性气体及有害粉尘等场所的物位仪表，应根据使用环境条件，选择合适的外壳材质及防护等级。

4.1.10在执行本规定时，尚应符合国家现行有关标准的规定。

4.2液面和界面测量仪表

4.2.1差压式测量仪表

1对于液面连续测量，宜选用差压式仪表。

2对于在正常工况下液体密度有明显变化时，不宜选用差压式仪表。

3腐蚀性液体、结晶性液体、粘稠性液体、易气化液体、含悬浮物液体宜选用平法兰式差压仪表。

4腐蚀性液体、粘稠性液体、结晶性液体、熔融性液体、沉淀性液体的液面在测量精确度要求不高时，宜采用吹气或冲液的方法，配合差压变送仪表进行测量。

5对于在环境温度下，气相可能冷凝、液相可能汽化，或气相有液体分离的对象，在使用普通差压仪表进行测量时，应视具体情况分别设置冷凝容器、分离容器、平衡容器等部件，或对测量管线保温、伴热。

6测量锅炉气泡液面时，应采用温度补偿型双室平衡容器。

7正、负迁移量应在选择仪表量程时加以考虑。

4.2.2浮筒式测量仪表

1对于测量范围2000mm以内，比重为0.5～1.5的液体液面连续测量，以及测量范围1200mm以内，比重差为0.5～1.5的液体界面连续测量，宜选用浮筒式仪表。

2选用浮筒式仪表，当精确度要求较高，信号要求远传时，宜选用力平衡式；当精度要求不高，就地指示或调解时，可选用位移平衡型。

3对于开口储槽、敞口储液池的液面测量，宜选用內浮筒；对于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，也宜选用内浮筒。

对于不允许停车的工艺设备，应选用外浮筒。

4内浮筒仪表在容器内液体扰动较大时，应加装防扰动影响的平衡套管。

5电动浮筒仪表用于被测液位波动频繁的场合，其输出信号应加装阻尼器。

4.2.3浮子式测量仪表

1对于大型储槽清洁液体液面的连续测量和容积计算，以及各类储槽清洁液体液面和界面旳位式测量，应选用浮子式仪表。

2用于界面测量时，两种液体的比重应恒定，且比重差不应小于0.2。

3大型储槽液面测量时，为防止浮子的漂移，应备有导向设施；为防止浮子受液面扰动的影响，应加装平稳套管。

4对测量精确度要求较高的单储槽或多储槽，宜选用伺服式液面计、光导式液面计；对测量精确度要求一般的单储槽可选用钢带式浮子液面计。

5对于大型储槽、开口储槽、敞开储液池强腐蚀性、有毒性液体的液位或容积连续计量，应选用磁致伸缩式液面计；对要求同时测量大型储槽、开口储槽、敞开储液池液体液位及界面的连续计量，也应选用磁致伸缩式液面计。

6开口储槽、敞开储液池的液面多点式测量，以及有腐蚀性、毒性等危险液体的多点位式测量，宜选用磁性浮子式液面计。

7粘性液体的位式测量，宜选用杠杆式浮子液位计。

4.2.4电容式测量仪表

1腐蚀性液体、沉淀性流体以及其它化工工艺介质的液面连续测量和位式测量，宜选用电容式液面计。

2对于不粘稠非导电液体，可采用轴套筒式的电极；对于不粘滞导电性液体，可采用套管式的电极；对于易粘滞非导电性液体，可采用裸电极。

3电容液面计不能用于易粘滞的导电性液体液面的连续测量。

4.2.5射频导纳式测量仪表

1对于腐蚀性液体、粘稠性液体、沉淀性流体以及其它化工工艺介质的液面连续测量和位式测量，宜选用射频导纳式液面计。

2对于非导电性液体，可采用裸极探头；对于导电性液体，应采用绝缘管式或绝缘保护套式探头。

4.2.6电阻式（电接触式）测量仪表

1对于腐蚀性导电液体液面的位式测量，可选用电阻式（点接触式）仪表。

2对于容易使电极结垢的导电液体，以及工艺介质在电极间发生电解现象时，一般不宜选用电阻式（电接触式）仪表，对于非导电、易粘附电极的液体，不得选用电阻式（电接触式）仪表。

4.2.7静压式测量仪表

1对于深度为5～100m水池、水井的液面连续测量，宜选用静压式仪表。

2在正常工况下，液体密度有明显变化时，不宜选用静压式仪表。

4.2.8声波式测量仪表

1腐蚀性气体、高粘性液体、有毒液体等液面的连续测量和位式测量，宜选用声波式测量仪表。

2声波式仪表必须用于可反射和传播声波的容器液面测量，不得用于真空容器。

不宜用于含气泡的液体和含固体固体颗粒物的液体

3对于内部有影响声波传播的障碍物的容器，不宜采用声波式仪表。

4对于连续测量液面的声波式仪表，如果被测液体温度、成分变化比较显著，应考虑对声波传播速度的变化进行补偿，以提高测量精度。

4.2.9微波式测量仪表

1对于普通液位仪表难以高精确度测量的大型固定顶罐、浮顶罐及存储容器内高温、高压，以及有腐蚀性液体、高粘度液体、易爆、有毒液体的液位连续测量或计量时，应选用微波式测量仪表。

2用于液位测量的微波式测量仪表，仪表精确度宜选择工业级；用于物料计量的微波式测量仪表，仪表精确度应选择计量级。

3天线的结构形式及材质，应根据被测介质的特性、储罐内温度、压力等因素确定。

4对于内部有影响微博传播的障碍物的储罐，不宜采用微波式仪表。

5对于沸腾或扰动大的液面或被测介质介电常数小，或为消除储罐、容器结构形状可能导致的干扰影响，应考虑采用导波管（静止管）及其它措施，以确保测量准确度。

4.2.10核辐射式测量仪表

1对于高温、高压、高粘度、强腐蚀、易爆、有毒介质液面的非接触式连续测量和位式测量，在使用其它液位仪表难以满足要求时，可选用核辐射式仪表。

2辐射源的强度

3辐射源的种类应根据测量要求和被测对象的特点。

。

。

。

。

。

。

。

等因素进行选择。

4为避免由于辐射源衰变而引起的测量误差，提高运行的稳定性和减少校验次数，测量仪表应能对衰变进行补偿。

4.3料面测量仪表

4.3.1电容式测量仪表

1颗粒状物料和粉粒状物料。

。

。

。

。

。

。

连续测量和位式测量

4.3.2射频导纳式测量仪表

1易挂料的颗粒状物料和粉粒状物料的料面连续测量和位式测量，

4.3.3声波式测量仪表

1无振动或振动小的料仓、料斗内10mm以下的颗粒物状料面的位式测量，

2粒度为5mm以下的粉粒状物料的料面位式测量，。

。

。

声阻断式超声料位计。

3为粉状物料的料面连续测量或位式测量，。

。

。

反射式超声料位计。

4.3.4电阻式（电接触式）测量仪表

1腐蚀性导电液体液面位式测量，以及导电液体与非导电液体的界面位式测量，可选用电阻式（电接触式）仪表。

2容易使电极结垢的导电液体，以及工艺介质在电极间发生电解现象时，一般不宜选用电阻式（点接触式）仪表，对于非导电、易粘附电极的液体，不得选用电阻式（电接触式）仪表。

4.3.5微波式测量仪表

1

4.3.6核辐射式测量仪表

1

4.3.7阻旋式测量仪表

1

4.3.8隔膜式测量仪表

1

4.3.9重锤式测量仪表

5过程分析仪表

5.1总则

5.1.1本规定适用于化工装置成份分析、过程分析仪表的选型。

不适用于便携式（错误）析仪表和实验室用分析仪表的选型。

5.1.2详尽了解被分析对象工艺过程、介质特性、应用的环境、选用仪表的技术性能及其它限制条件。

5.1.3选型原则

5.1.4在执行本规定时,尚应符合国家现行有关标准的规定。

5.2取样与预处理装置

5.2.1取样要求

5.2.2与处理装置

5.2.3式样的排放要求

5.3分析气相混合物组份的仪表选型

5.3.1含氢气体

5.3.2含氧气体

5.3.3韩一氧化碳或二氧化碳的气体

5.3.4混合气体中其他组份分析

5.3.5混合气体中的多组份含量的分析

5.3.6气体中微量水份分析

5.3.7气体或液体中氺份分析

5.3.8大气湿度

5.3.9气体露点测量

5.3.10气体比重的测量

5.3.11可燃气体热值检测

5.3.12可燃气体报警器及有毒气体报警器的选用和配置

5.4分析液相混合物组份的仪表选型

5.4.1酸、碱溶液分析仪表

5.4.2液体粘度的测量

5.4.3液体比密度或密度的测量

5.4.4水质分析仪表

5.5分析仪表检测器的安装和配线

5.5.1检测器的安装要求

6显示控制仪表

6.1总则

6.2一般原则

6.2.1显示控制仪表的选型，应符合总的仪表选型原则，并注意到仪表装盘后能监控方便、使用、美观。

6.2.2仪表电动、气动型式的选择应符合下列要求：

6.2.3仪表功能的选用应符合下列原则：

6.2.4仪表精确度应按工艺过程的要求和变量的重要程度选定。

一般指示的精确度应优于±1.00%，记录的精确度应优于±1.50%。

6.2.5常用的计量单位、仪表刻度或量程使之及其使用范围见表6.2.5。

6.3显示仪表选型

6.3.1指示、记录仪表选型应符合下列要求：

6.3.2报警及巡回检测仪表选型应符合下列要求：

6.4控制仪表选型

6.4.1一般生产装置的控制仪表，除分散型控制系统（DCS）、可编程序控制系统（PLC）外，可根据情况分别选用带微处理器智能型仪表、一般的数字显示控制仪表，电动、气动等单元组合式（或组装式）仪表，以及简易式等其它控制仪表。

6.4.2控制仪表，当用于不易稳定或经常开停车的生产过程时，对于模拟式仪表宜选用全刻度指示控制器，不宜选用偏差指示控制器；对于数字式仪表宜选用带有光带指示的控制器。

6.4.3控制系统中控制规律的确定应考虑对象特性、控制系统设备部件（包括检测元件、变送器、控制仪表、执行器等）的特性、干扰形式以及要求的控制品等因素。

6.4.4简单控制系统中控制器的选用应符合下列要求：

6.4.5复杂控制系统中控制器的选用应符合下列要求：

6.4.6和计算机配合使用的控制仪表的选用应符合下列要求：

6.4.7需要通过手动远程操作的方式来改变控制系统的设定值或对执行器进行直接操作的场合，可选用手动操作器（或遥控器）。

6.4.8采用电动Ⅲ型等控制器时，为了便于对控制其进行维修和维持系统的正常运行，宜备有能临时插入仪表盘取代该种控制器功能的便携式备用操作器。

6.4.9控制仪表附加功能的选用应符合下列要求：

7仪表盘

7.1总则

7.1.1本规定适用于化工装置仪表盘的选型和设计。

7.1.2根据工程设计规定的要求应选用标准仪表盘，有特殊要求时可采用非标准仪表盘。

标准仪表盘应符合下属有关标准、规范：

SC4/WG1GB/T7353-9X

7.1.3仪表盘盘面布置图，背面接线图、接管图的绘制，应符合《过程检测和控制系统用文字和图形符号》（HG/T20505）、《自控专业施工图设计内容深度规定》（HG/T20506）以及有关规定。

7.1.4在执行本规定时,尚应符合国家现行有关标准的规定。

7.2仪表盘的选用

7.2.1大中型控制室内仪表盘宜采用框架式、通道式、超宽式仪表盘。

7.2.2小型控制室内宜采用框架式仪表盘或操作台。

环境较差时宜采用柜式仪表盘。

7.2.3若控制室内仪表盘上安装的信号灯、按钮、开关等元件数量较多时，应选用附接操作台的各类仪表盘。

7.2.4环境良好的现场，宜采用柜式仪表盘、挂式或立式仪表箱。

7.2.5含有粉尘、油雾、腐蚀性气体、潮气等环境恶劣的现场，宜采用具有外壳防护兼散热功能的封闭式仪表柜。

7.2.6爆炸性气体环境设置的仪表盘必须采取正压措施。

7.2.7户外仪表盘应采取防止日晒、雨林、环境温度变化等影响的措施。

7.2.8仪表盘外表涂层材料应考虑防腐、防火等因素。

7.