SH T 3174-2013 石油化工在线分析仪系统设计规范.pdf

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1、ICS 25.040 P72 备案号:J1793一2014中华人民共和国石油化工行业标准SH/T 3174一一2013石油化工在线分析仪系统设计规范Design specification for on-line analyzer systems in petrochemical industry 2013-10-17发布2014-03一01实施中华人民共和国工业和信息化部发布SH/T 3174-2013 目;欠前吉.V1 范围.2 规范性引用文件-3 术语和定义.4 一般规定.35 采样系统.，.，.，.,. . . ,.,.,.,. .,.3 5.1 采样点和采样探头.35. 2 样品传输

2、.45. 3 采样处理.46 常用在线分析仪.6. 1 气体分析仪56. 2 液体分析仪67 分析小屋.77.1 一般原则.77.2 结构.77.3 电气.87.4 采暖通风和空调系统.87.5 安全措施.87.6 动力供应.88 在线分析仪管理系统.88.1 一般规定.88.2 系统构成.9附录A(资料性附录)采样探头长度计算.10附录B(资料性附录)传输滞后时间计算.12附录c(资料性附录)采样探头典型图.15附录D(资料性附录)分析小屋典型布置图.16附录E(资料性附录)分析柜典型布置图.18本规范用词说明.19|咐:条文说明.21SH/T 3174-2013 Contents Fore

3、word v 1 Scope.1 2 Reference codes.l 3 Definitions1 4 General requirements 3 5 Sampling system.3 5. 1 Sample take-off points and sample probe.3 5. 2 Sample transportation 4 5. 3 Sample conditioning 4 6 Principle 0丑-lineanalyzers 5 6. 1 Gas analyzers5 6. 2 Liquid analyzers 6 7 Analyzer house 7 7. 1 G

4、eeral requirements.7 7. 2 Constmction7 7. 3 Electrical.8 7. 4 Heating ventilation and air conditioner 8 7.5 Safety measure.8 7.6 Power 贝lpply-.88 On-line analyzer management system 8 8. 1 General requirement 8 8.2 System network 9 Annex A CInformative) Sample probe length calculation 10 Annex B (Inf

5、onnative) Lag time calculation of transport 12 Annex C (Informative) Sample probe typical constmction drawing m Annex D (Informative) Analyzer house typicallayout drawing16 Annex E CInfonnative) Analyzer cabinet typicallayout drawing 18 Explanation of wording in this specification .19 Add: Explanati

6、on of articles 21 III SH/T 3174-2013 目IJ亩根据国家发展和改革委员会办公厅(2008年行业标准计划)(发改办工业2008J1242号)的要求，规范编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考有关国际标准和国外先进标准，并在广泛征求意见的基础上，制定本规范。本规范共分8章和5个附录。本规范的主要技术内容是:范围、规范性引用文件、术语和定义、一般规定、来样系统、常用在线分析仪表、分析小屋、在线分析仪管理系统等。本规范由中国石油化工集团公司负责管理，由中国石油化工集团公司自动控制设计技术中心站负责日常管理，由中国石化工程建设有限公司负责具体技术内容的解释。执行过

7、程中如有意见和建议，请寄送日常管理单位和主编单位。本规范日常管理单位:中国石油化工集团公司自动控制设计技术中心站通讯地址:上海市徐汇区中山南路1089号徐汇苑大厦12层邮政编码:200030 电话:021-64578936 传真:021-64578936 本规范主编单位:中国石化工程建设有限公司通讯地址:北京市朝陌区安慧北里安园21号邮政编码:10011 本规范参编单位:ABB(中国)有限公司本规范主要起草人员:孙磊黄步余任军林融佟丽杂本规范主要审查人员:丁兰蓉裴炳安王同尧宋志远杨金城本规范为首次发布。V SH/T 3174-2013 石油化工在线分析仪系统设计规范1 范围本规范规定了石油化工

8、生产装置、公用工程及辅助设施中在线分析仪系统的工程设计方法和设计原则。本规范适用于石油化工新建、扩建和改建工程的在线分析仪系统工程设计。2 规范性引用文件下列文件对于本规艳的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。GB 4208 外壳防护等级(Ip代码)GB 50058 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB 50160 石油化工企业设计防火规范GB 50493 石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范3 术语和定义下列术语和定义适用于本规范。3. 1 样品sample 从流体中提取少量所需的测试

9、样，用以测定其组分或性质。3.2 采样探头sample probe 插入到工艺管道或设备中，用来提取少量样品的组件。3.3 采样点sample take-off point 工艺管道或设备上提取样品的位置。3.4 采样返回点sample return point 工艺管道或设备上接受返回样品的位置。3.5 采样颈处理器sample pre-conditioner 将样品进行过滤、减压、增压、气化、分离等处理，处理后的样品应满足传输、采样处理和在线分析的要求。3. 6 采样处理器sample conditioner 将样品进行过滤、稳压、稳流、洗涤、干燥等处理，处理后的样品应满足在线分析的要求。

10、3. 7 采样管线sampleline 将样JEll从采样点传送到来样预处理器和i采样处理器的连接管线。SH/T 3174-2013 3. 8 快速回路fast loop 加快样品流动并缩短样11IiI1斗争输部;后时问的管道。3. 9 采样系统sample system 采样系统包括采样探头、采样预处理器、采样管线和采样处理器等。3.10 3. 11 多流路t刀换系统multi-stream switch system 实现多流路样品切换的系统。载气carrier gas 载送样品的气体，女11氧气、氮气和氮气等。3. 12 3.13 3.14 3.15 3. 16 3.17 校;佳气cal

11、ibration gas 用于校准或测试的气体。传输滞后时间lag time of transport 样品从采样点传送到在线分析仪入口处的时间。晌应时间response time 从样品进入分析仪表到分析显示出被测细分含量的时间。分析滞后时间lagtime of analysis 样品传输滞后时间与响应时间之和。在线分析仪on-line analyzer 直接安装生产流程1:11，对物料的组分或物理参数进行连续或间断分析的仪表。线性范围linear range 校准曲线所跨越的线性区间，表征对被测组分含量或浓度的适用性。3.18 3. 19 3. 20 仪。3.21 2 分析小屋analyz

12、er house 预制好的全封闭设施，放置在现场可容纳多台在线分析仪。分析仪柜analyzer cabinet 安装在现场的全封闭柜体，可放置一台或多台在线分析仪。分析仪防护棚analyzer shelter 安装在jJ场的非封闭防护设施，由页棚及三面侧壁构成，通风良好，可放置一台或多台在线分析在线分析仪管理系统on-line analyzer management system SH/T 3174-2013 将多台在线分析仪集成在同一网络上，用T集中监视、管理和维护的系统。3.22 在线分析仪系统on-Iineanalyzer system 由来样系统、在线分析仪及分析仪柜或分析小屋构成的系

13、统。对于大型石油化工项目，还包括在线分析仪管理系统。C液体样!品5且L中含少量颗粒d) 气体样品含尘量较高H时才才岛，宜采用l臼2mr丑.nm丑或1/20 。5.1.4 采样探头插入长度宜为O.3倍_O.5倍管道公称通径:高流速介质、大管径等场合宜计算采样探头长度，必要时伞采样探头宜设加强管保护。采样探头长度计算见资料性附录A。5. 1.5 采样探头宜采用法兰连接形式:设备连接40mm(11/21/ ); 四己管连接20mmC/ )。3 SH/3174-2013 5. 1.6 采样探头的前端坡口为450，坡口背对流向。5. 1. 7 采样探头插入方位:a) 水平管道:气体介质时从上部插入(45

14、01350);液体介质时从下部插入(18002250或3150 3600);见|冬I5. 1. 7; 1350 4fiO 135。.150 1800 。o(3600) 2250 3150 3150 气体介质液体介质因5.1. 7 采样探头在水平管道插入方位b) 直管道:从侧面插入，气体介质流向应自上至下，液体介质流向应自F至上。5. 2 样品传输5.2. 1 样品传输应符合以F要求:a) 样JIll传输沛后rHIWJ宜小于60s，气体样品流:.ili为6m/s15m/s，液体样Jill流速为1.5 m/s 4 m/s;付一lfh传输滞后时间计算见资料性附录Bob)含有ik白夜的气体样品，传输管

15、道宜保持大于1:10倾斜坡度，.最低点应靠近分析仪并设有凝液自在:c) 气体样品传输应保持气态，液体样品传丰iit应保持液态:d)传输管线应避免穿过温度变化大的区域:e) 样品传输系统不允许有袋形。5. 2. 2 采样管线宜采用无缝不锈钢管或管缆。5. 2. 3 样品采样管线外径应符合以下要求:a) 气体样品宜采用6mm或1/11/ ; b) 液体样JTl宜采用10mm或:/8 ; c) 黠度高、易结晶BX易培样I171宜采用12r丑m或/2。5.2.4 样品勃度高、易凝结、易结r!1或易培场合，可采用氮气或低压蒸汽吹扫。5. 2. 5 采样管线伴热和绝热应符合以下要求:a) 伴热蒸汽宜采用低

16、压蒸汽，蒸汽压力为O.3 MPa1. OMPa; b) 易J令凝、冻结、结晶的样品宜采用重伴热:易聚合、分解WG气化等样品宜采用轻伴热:c) 每根采样管线蒸汽伴热系统应至少设置一个疏水器:d) I毡伴热管缆及关联电气设备供电电压应为220VAC 50Hz; e) 电伴热宜采用自调控电伴热带，温度要求严格时宜配温控系统:f) 在爆炸危险区敷设的电伴热管缆及关联电气设备应选用隔爆型(Exd);g) 采样管线内绝热材料宜采用聚苯乙烯、硅酸妇、聚氨醋等。不应采用石棉制品。5. 3 采样处理5.3. 1 采样处理包括采样子时处理器和采样处理器。采样预处理器宜设置在靠近采样点处，采样处理器宜设置在靠近分析

17、仪处。4 SH/T 3174-2013 5. 3. 2 采样预处理器宜完成样品的减ffi或增压及安全油压等。5.3.3 采样处黯若吕立完成样品的流量、压力、温度调节等。5.3.4 采样处理器宜完成样品的洗涤、过滤、干燥等，除去有害组分和干扰组分。5.3.5 样品流量指示、报警及控制宜分别采用转子流量计、带报警接点转子流量计或带针形阀转子流量计。5.3.6 当分析滞后时间不满足工艺要求时，设置快速回路应符合以下要求:a) 宜利用工艺管道中介质的压差:b) 不应旁路工艺系统中的流量测量和紧急切断阀:c) 可采用带自清洗功能的旁通过滤器;d) 选择增压泵时，不应污染样品。5. 3. 7 样品温度调节

18、可采用蒸汽、电、冷却水或专用冷却器(涡旋管冷却器、压缩机冷却器等)等方法。5.3.8 样品应采用过滤器滤除样品中的颗粒、水雾、油雾等，过滤孔径在o.5m100m之间。高温、高含尘量气体样品的除尘可采用水洗。5. 3. 9 样品的干燥可采用冷却降温、分离、过滤及干燥剂吸附等方法。5.3.10 样品中含有湿氯气、氧化物、湿氟气、氟化物等腐蚀性杂质时，宜采用先降温除水减弱其腐蚀性再保温传送;样品中含有硫化物杂质时，宜采用吸附剂脱硫。5. 3. 11 多流路分析系统中应设置流路切换单元，保证被选样品不受其他流路样品的污染。5.3.12 分析后样品的排放应符合以下要求:a) 易燃、有毒或腐蚀性气体样品，

19、应返回工艺装置或排放至火炬系统:b) 气体样品无法排入火炬或工艺装置，可通入放空管排空。含有易燃、有毒、腐蚀性介质的气体样品，放空应符合GB50160 .H内乓M444LEEODR EEOO的分析小屋典型布置图-1a) SH/3174-2013 WWOO (,(, 岳WW0091 6 草E兰司草t Z 在广dl入O 句-:口:口UllU OOV UlUIOO (,(; 5 D 小dJ :10 士5卫J 全 口三i必!N 因扭扭J号副副哥(剖( 幽幽/ 与fF三R立d云、(42 。因目击U E二:JO宅电工i三卧吐二臼圭盼丰= 一EJ UlwOOtl UlUl,ooa 17 SH/T 3174-

20、2013 18 本规范用词说明l 为便于在执行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;的表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用可。SH/3174-2013 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。19 中华人民共和国石油化工行业标准?由化工在线分析仪系统设计规范SH/T 3174一-2013条文说明2013北京SH/T 3174-20

21、13 制定说明SH/T 3174-2013 (石油化工在线分析仪系统设计规范)，经业和信息、化部2013年10月17日以第52号公告批准发布。本规范制订过程中，编制组进行了在线分析仪系统有关设计、制造、施工、维护等方面的调查研究，总结了近年来石油化工在线分析仪系统的设计和应用的实践经验，同时参考了国外先进技术法规、技术标准。为使于广大设计、施二、科研、学校等单位有关人员在使用本规范H才能正确理解和l执行条文规定，(石dl化工在线分析仪系统设计规范编制组按章、条Jllvi序编制了本规范的条文说明，对条文规定内口的、依据以及执行中市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文同等的法律

22、效力，仅供使用有作为理解和把握规范的参考。23 SH/3174-2013 目;欠4一般规定.275采样系统.2725 SH/T 3174-2013 石油化工在线分析仪系统设计规范4 一般规定4. 7 采样探头、管线、阀门及管件等的材质宜采用不锈钢31688。样Ifli中含有腐蚀性介质时宜采用蒙乃尔或哈氏合金等材料。4. 8 在线分析仪系统中每个元件应配置铭牌标识。保护箱、分析柜或分析小屋内的元件应有足够的安装空间，便于维修或更换。电源开关宜安装在保护箱或分析柜外。5 采样系统5. 1. 3 探头的制旱f也不低工艺管道等级要求。在满足管边等级要求下，6mm C/l )采样探头的壁厚可采用1mm(

23、0.049)或1.5m日1(0.065 ); 10mm C/H )采样探头的壁厚可采用1mm(0.049) 或1.5mm (0.065 ); 121llil1 C/ )采样探头的壁厚可采用1.5mm (0.065 )或21m(0.083)。5. 2. 5 伴热方式有重伴热和轻件热两种。重伴热是指伴热背和样ll一/l管直接接触的伴热方式，轻伴热是指1f:热管丰Ll样lull管不白接接触或在三者之间加一层隔离层。如|茎I1 所示。!、在笆;tf!兰热多管重伴热币笆轻伴於1:j管!:手伴热图1伴热方式常用的电伴热带有自调控电伴热带和恒功率由伴热带。自调控电伴热带具有自行调控温度的功能，在不同的温度下

24、会产生不同的热量，可不配温控系统。自调控电伴热带适用于维持温度较低的场合。恒功率电伴热带单位长度输出功率恒定，适用于维持温度较高的场合，恒功率屯伴热带会出现过热，宜配备温控系统。5.3.2 气体减压或液体气化可采用蒸汽或电加热补热。5. 3. 6 快速回路有快速循环回路和快速旁边回路两种。a) 快速循环回路快速循环回路如图2所示，利用工艺管线上的压差，在其上下游之间并联一条管线，形成快速循环回路，样品从回路上的某一点取出。二二丁L 十丁去图2快速循环回路27 SH/3174-2013 b) 快速旁通回路快边旁边国路女11国3所水，样品从工艺管线以出，直接创往分析仪，在进入分析仪前边过旁寻|出一

25、条支路，返回工艺装置、火炬或废液处理系统等。，通气心、二户:二图3快速旁通回路5.3.11流路切换单元应确保被选择的流路样品不受滞留)样品常采用市乡?追阀构成的双通双盟塞系统或反向吹洗系统。)农迫农阻塞系统;二型理艰阻塞系统原理女Il图4所示。、飞、飞飞图4双通双阻塞系统区14中流路3为进样状态，、流路l丰12被两个三通电磁阀陋断。流路1和2两阀之间的滞留样品或阀门泄漏的少量样品经旁通管路排入火炬系统，避免对流路3造成污染。b) 反自洗涤系统反向洗涤系统原理如图5所示。28 流路l流路2流路3标气)3巨SH/T 3174-2013 图5反向洗涤系统图5中流路3为进样状态，流路1和2被两通电磁阀

26、阻断。流路3的样品在流向分析仪的同时，还反向吹洗流路l和2，将两通电磁阀后滞留的样品或阀门泄漏的少量样品吹出，经旁通管路排入火炬系统，避免对流路3造成污染。5.3.13 当样品处理需要温度控制或防护时，应将整个系统安装在保护箱内，箱内安装温度指示。加热形式为电或蒸汽。液体样品的柜体采用双层结构，防止液体泄漏到保温层内。箱体及其附件的材质宜为不锈钢。保温在50C以下的保护柜，应设置安全玻璃视窗。箱内可自然通风，避免可燃/有毒气体在柜内积聚。29 的FON-寸hFm)H国中华人民共和国油化工行业标准石油化工在线分析仪系统设计规范石SH/T 3174-2013 中国石化出版社出版中国石化集团公司工程标准发行总站发行地址:北京市东城区安定门外大街58号邮编:100011 电话:(010) 84271850 石化标准编辑部电话:(010) 84289937 读者服务部电话:(010) 84289974 http:/www.sinopec- E一mail: 版权专有不得翻印* * 印张2.25字数63千字2014年9月第l次印刷开本880X 1230 1/16 2014年9月第1版* 书号:155114.0907 定价:32.00元(购买时请认明封面防伪标识)