盐化有限公司煤气化节能技术升级改造项目自控设计规定

自控设计规定项目号图第1页共49页工程名称盐化有限公司煤气化节能技术升级改造项目主项名称业主图号设计阶段基础设计自控设计规定0基础设计版次说明设计校核.审核日期自控设计规定版次：0第3页，共49页目录1目的 42设计依据 53设计范围 54标准规范 55设计基础数据 75.1自然条件 75.2工程单位 75.3仪表传输标准信号 75.4危险区域划分 76自控设计总体原则 76.1中心控制室及现场机柜间设置 86.3全厂自动化水平 96.4控制室要求 106.5系统集成 116.6仪表控制系统与电气信号要求 117仪表和控制系统选型原则 127.1总则 127.2温度仪表 147.2.1量程 147.2.2就地温度仪表 147.2.3集中检测温度仪表 147.2.4温度计套管 157.2.5特殊温度仪表 157.2.6温度仪表安装 157.3压力仪表 157.3.1量程 157.3.2就地压力仪表 167.3.3压力（差压）变送器 167.4流量仪表 177.4.1量程 177.4.2气体、液体、蒸汽流量仪表 177.4.3计量仪表设置原则 187.5物位仪表 197.6分析仪表 207.6.1分析仪类型 217.6.2取样及预处理系统 217.6.3取样头 217.6.4分析小屋及现场分析柜 217.7变送器 227.8调节阀和切断阀 227.8.1基本尺寸 227.8.2阀门型式 237.8.3上阀盖型式 237.8.4组件材料的选择 237.8.6辅助部件的选择 247.9安全栅 257.10安全仪表 257.11仪表盘柜 257.12机泵和设备成套仪表 267.13分散控制系统DCS 267.13.1全厂操作方式 267.13.2DCS基本要求 267.13.3DCS具体要求 277.14紧急停车系统SIS 297.14.1全厂操作方式 297.14.2SIS基本要求 297.14.3SIS具体要求 297.15机组综合控制系统（CCS） 307.16可燃气体/有毒气体检测系统(GDS) 317.17仪表设备管理系统(AMS) 317.18机组监控系统(MMS) 317.19现场仪表的保护 328仪表电源、接地、气源、伴热 328.1电源 328.1.1一般原则 328.1.2供电方案 328.1.3设计分工 338.2接地 338.2.1一般原则 338.2.2现场仪表接地 338.2.3控制室内接地 348.3气源 348.4伴热 359仪表安装材料及安装设计规定 359.1测量管路 359.1.1导压管 359.1.2阀门 359.1.3管阀件 369.2气源配管 369.2.1供气主管 369.2.2供气支管 369.2.3气源分配器 369.3伴热管路 379.3.1蒸汽伴热管线 379.3.2电伴热管线 379.3.3保温箱 379.4电缆桥架及穿管 379.4.1电缆桥架 379.4.2电缆保护管 389.4.3挠性连接管 399.5仪表电缆 399.5.1总则 399.5.2线径规定 399.5.3多芯电缆 409.5.4接线箱 409.5.5编号原则 409.6法兰标准及仪表取源设计 419.6.1仪表专业法兰标准 419.6.2仪表取源口 419.7仪表安装设计规定 4210工程文件及其它 4210.1设计文件项目规定 4210.2仪表专业规定说明 4410.3详细设计文件内容规定（初步设计可以参照执行） 4710.4设计分工和条件关系 471目的本规定用于重庆湘渝盐化股份有限公司煤气化节能技术升级改造项目的自控设计原则及工程技术要求，作为基础设计工作的依据之一，保证该项目自控工程能够高效、有序、高质量地进行。本规定对仪表和自控系统设计安装的要求为最基本要求，在执行本规定的同时还需遵照国家及行业的相关规定，当各规定之间存在不一致时执行更严格级别的规定。2设计依据1）重庆湘渝盐化股份有限公司煤气化节能技术升级改造项目与华陆工程科技有限责任公司签定的工程设计及技术服务合同。2）重庆湘渝盐化股份有限公司煤气化节能技术升级改造项目与华陆工程科技有限责任公司签订的有关会议纪要。3）重庆湘渝盐化股份有限公司煤气化节能技术升级改造项目提供的基础资料和数据。4）专利商提供的部分装置工艺设计包（PDP）的设计资料。5）本工程开工报告。6）相关专业提出的自控设计条件等等。7)中石化《石油化工大型建设项目总体设计内容规定》（SHSG-050-2008）8)中石化《石油化工装置基础工程设计内容》（SHSG-033-2008）3设计范围重庆湘渝盐化股份有限公司煤气化节能技术升级改造项目，项目建设主要内容包括煤气化、变换、低温甲醇洗、硫回收、合成氨、空分装置生产装置，原料及成品储运设施及火炬、循环水系统等生产辅助设施及公用工程系统。仪表专业工作主要为重庆湘渝盐化股份有限公司煤气化节能技术升级改造项目内的新建生产装置、公用工程及辅助设施的仪表和控制系统的基础工程设计；老厂氨库部分工艺参数仅采用光纤通讯至新建合成氨DCS系统进行监视；老厂PIMS新增光纤接口与新建MES连接。4标准规范本工程的标准规范主要采用国内的有关标准，部分国内没有相应标准的或一些引进的设备采用国际标准。设计、采购、施工和验收采用的主要标准规范如下，但不局限于此，所有标准规范应为最新版本。（本工程规范执行石油化工行业标准）序号标准编号标准名称1GB/T2624-2006用安装在圆形截面管道中的压差装置测量满管流体流量2GB3836.1-2010爆炸性环境第1部分：设备通用要求3GB50058-2014爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范4GB50093-2013自动化仪表工程施工及质量验收规范5GB50493-2019石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范6GB50770-2013石油化工安全仪表系统设计规范7GB50343-2012建筑物电子信息系统防雷技术规范8GB/T20438.1~7-2017电气/电子/可编程电子安全系统的功能安全9GB16912-2008深度冷冻法生产氧气及相关气体安全技术规程10GB50030-2013氧气站设计规范11GB/T2625-1981过程检测和控制流程图用图形符号和文字代号12GB50160-2008石油化工企业设计防火标准（2018版）13GB50116-2013火灾自动报警系统设计规范14GB4208-2017外壳防护等级（IP代码）15GB50057-2010建筑物防雷设计规范16SH/T3160-2009石油化工控制室抗爆设计规范17SH/T3105-2000炼油厂自动化仪表管线平面布置图图例及文字代号18SPMP-STD-EM2003-2016石油化工装置基础工程设计内容规定19SH/T3005-2016石油化工自动化仪表选型设计规范20SH/T3006-2012石油化工控制室设计规范21SH/T3082-2019石油化工仪表供电设计规范22SH/T3020-2013石油化工仪表供气设计规范23SH/T3092-2013石油化工分散控制系统设计规范24SH/T3164-2012石油化工仪表系统防雷设计规范25SH/T3081-2019石油化工仪表接地设计规范26SH/T3126-2013石油化工仪表及管道伴热和绝热设计规范27SH/T3021-2013石油化工仪表及管道隔离和吹洗设计规范28SH/T3174-2013石油化工在线分析仪系统设计规范29SH/T3019-2016石油化工仪表管道线路设计规范30SH3007-2014石油化工储运系统罐区设计规范31SH3097-2017石油化工静电接地设计规范32SH3501-2011石油化工剧毒、可燃介质钢制管道工程施工及验收规范33SH/T3521-2013石油化工仪表工程施工技术规程34SH/T3104-2013石油化工仪表安装设计规范35SH/T3404-2013石油化工钢制管法兰用紧固件36SHB-Z07-2001自控设计安装材料编制导则（中石化自控设计技术中心站标准）37SHB-Z03-1995过程用二进制逻辑图（中石化自控设计技术中心站标准）38HG/T21581-2012自控安装图册39HG/T20511-2014信号报警、安全联锁系统设计规定40HG/T20512-2014仪表配管配线设计规定41HG/T20553-2011化工配管用无缝钢管及焊接钢管尺寸选用系列42HG/T20592~20635-2009钢制管法兰、垫片、紧固件（上、下）43HG/T20636~20639-2017化工装置自控工程设计规定44API美国炼油协会标准45ISA美国仪表学会标准46ANSI美国国家标准化协会标准47IEC国际电工委员会标准5设计基础数据5.1自然条件本项目厂址位于：重庆市万州经开区九龙园。温度：年平均18.2℃极端最高温42.3℃极端低温-2.2℃大气压：年平均大气压992.5mbar风速：年平均风速0.6m/s相对湿度：年平均相对湿度81%雷暴日：年平均雷暴日43.4日/年，为多雷区，塔顶、空旷地带及罐顶直接安装的仪表要防雷。5.2工程单位本工程测量单位采用国际单位制（SI计量标准），规定如下：流量：气体Nm3/h（0℃，1atm标准状态）液体Kg/h，t/h，m3/h蒸汽Kg/h，t/h压力：KPa，MPa，Pa（差压采用KPa）液位：mm，%，m（用于贮罐物位）温度：°C密度：液体及蒸汽Kg/m3气体Kg/Nm3动力粘度：mPa.s（cP）成份分析：ppm%电导率：us/cm酸碱度：pH转速：rpm5.3仪表传输标准信号气动信号：20-100kPa电动信号：4-20mA（DC）5.4危险区域划分参见各装置电气危险区域划分图。6自控设计总体原则6.1中心控制室及现场机柜间设置本着危险分散、操作集中管理的原则，项目采用中心控制室和就地机柜间分离设置方式。各装置控制系统集中在中心控制室内进行操作及管理。中心控制室初步设置在新厂区西北角。中心控制室设置大屏幕显示器，用于重要工艺过程，监控参数和运行状态的监控。辅助操作台信号采用硬接线或直接接入中心控制室的SIS/CCS系统远程机柜中，并通过带SIL3认证的冗余通讯，传送至其它SIS/CCS系统中，用于实现联锁功能。原则上采用硬接线的方式实现整个装置的联锁功能。为在线连续监测全厂各大机组的运行，并长期记录设备管理、诊断的数据及专业的诊断图谱；以及时识别机组的状态、发现故障早期征兆，对故障原因、严重程度及发展趋势做出判断，设置转动设备在线机组机械故障诊断系统，从而可以及时消除故障隐患，避免破坏性事故的发生，特配置机组监控系统（MachineryMonitoringSystem–MMS）。系统的现场数据采集站布置在各现场机柜间，监测站布置在中心控制室的各区域内，并通过光纤与全厂诊断分析系统进行连接。根据总图布置及工艺装置特点，初步设置以下现场机柜间，用于装置开停车及日常维护。本项目两个现场机柜间和中心控制室配置如下（具体数量在详细设计阶段优化）：空分装置现场机柜间（152B）；DCS操作员站：2台；DCS工程师站：1台；SIS工程师站：1台；CCS操作员站：1台；CCS工程师站：1台；GDS工程师站：1台；净化现场机柜间（152A）；DCS操作员站：3台；DCS工程师站：3台；SIS工程师站：2台；GDS工程师站：1台；气化、变换、合成氨单元直接进中心控制室（152）机柜间；DCS操作员站：20台；DCS工程师站：6台；SIS操作员站：4台；SIS工程师站：6台；CCS操作员站：2台；CCS工程师站：2台；GDS工程师站：2台；辅助操作台配置：4台，辅助操作台上设置紧急停车按钮，以便在特定状态随时手动使装置紧急停车。空分装置设置一个辅助操作台将急停按钮信号从中心控制室辅助操作台通过远程I/O、光纤连接至现场机柜间控制站。机柜间静电地板下按规范布置电缆槽盒，并区分信号类型。各现场机柜间用于放置各系统（DCS、GDS、SIS、CCS、AMS、MMS、OPC等）的系统柜或远程柜、辅助柜、电源柜、网络柜等，构成控制系统的第一层网络（L1层，或称控制层），根据相关规范，过程控制网和安全操作网络应独立设置。为了开车、调试方便，每个现场机柜间中设置一台DCS操作站、工程师站（DCS、SIS、CCS、GDS各一套）、AMS站。在中心控制室进行全部的控制、监测、报警及报表打印等操作。DCS的人机操作界面还将同时监视其他控制系统的信息，如安全仪表系统（SIS）、可燃气体/有毒气体检测系统（GDS）、透平压缩机综合控制系统（CCS）等。现场机柜间、就地控制室和中心控制室间采用冗余的单模光纤连接。在进出CCR、FRR时按不同的出入口分别通过电缆槽盒架空和直埋加护套方式进行敷设，敷设方式为一天一地。各仪表机柜间均应设置视频监控，应满足全方位安全监控的要求。6.2调度中心（PMCC）到各控制室的通讯网络重庆湘渝盐化股份有限公司煤气化节能技术升级改造项目需新建MES系统，MES系统新、老装置整体统筹设计和采购，分步实施。MES的功能需求、实时数据库容量、软硬件配置等设计采购统筹兼顾老装置的热电、联碱、制盐、电力数据、实验分析数据等的接入，一次设计、采购，随着公司新老合成氨系统平稳过渡实施。新建中心控制室中的DCS控制系统通过光纤网络设施与调度中心的生产调度管理系统（MES）进行联网。为了保证网络安全和数据实时传输的速度，中心控制室与调度中心的生产调度管理系统（MES）之间应设置独立的网络通讯。全厂DCS的总体结构统一设置，中心控制室中的控制级局域网络应独立设置。配置OPC服务器、杀毒软件、硬防火墙等设施。配置北斗或者GPS授时设备，给各系统时钟统一授时，时钟同步。配置OPC服务器、杀毒软件、硬防火墙等设施。重庆湘渝盐化股份有限公司煤气化节能技术升级改造项目的过程控制层能实时监控生产过程、公用工程系统、原料产成品进出厂、产品质量等。针对原厂利旧的保留系统，在新系统中监视（如：氨库系统的数据通过网络传输接入新系统中监视）。新系统预留数据通讯接口和容量。成套控制系统通讯机组成套的PLC系统通过冗余的串口或以太网与DCS系统控制器进行通讯。（尽量减少PLC系统的选用，原则上现场不设置PLC控制）6.3全厂自动化水平原有自动化的水平和状况：自2002年后，生产装置和辅助生产装置的仪表控制系统逐步开始采用DCS控制系统，目前共有16套DCS系统分布于各分厂工段。带操作站的PLC控制系统有8套，随设备成套自带的PLC系统约70多套。系统装置安全保护使用独立设置的具有冗余容错功能的安全仪表系统（SIS），目前有2套SIS系统。由于大部分控制系统都使用了10多年，硬件老化，软件过时，不兼容win7以上的操作系统，给生产维护、备件管理带来非常不便，故障率逐年上升，需逐步升级。生产调度中心2007升级改造上了一套浙大中控的调度系统，接入了部分工艺数据，没有接入电力相关数据，生产报表需要手动填录，功能单一，不能很好的适应大型化工企业的管理要求。设置了大屏幕显示器，用于重要工艺过程，监控参数和运行状态的显示。由于硬件的老化，软件的过时，且不兼容win7以上的操作系统，生产备件和维护很不便利，同时无法扩容增加新的监控数据，急需升级改造该系统。结合新建装置升级：为了提高装置的自动化水平、减轻劳动强度，降低生产成本，实现生产安全、稳定、长期高效运行，保证人员和生产设备的安全、增强环境保护能力，根据工艺装置的布置、生产规模、流程特点、产品质量、操作要求以及监控规模，本着“技术先进、经济合理、运行可靠、操作方便”的原则，并结合国内外同类型装置的自动化水平，选用目前已经过使用检验、运行稳定、成熟可靠、技术先进的自动化仪表及控制系统，并根据国内外现有大型化工项目的设计经验优化设计以保证整个项目装置能安全、可靠、高效、稳定的运行。根据本项目的实际和控制系统的发展、使用现状，选用系统操作稳定、工作安全可靠、组态灵活方便，技术资源丰富的DCS控制系统作为本项目生产装置和辅助生产装置的仪表控制系统。装置安全保护使用独立设置的具有冗余容错功能的安全仪表系统（SIS）。安全仪表系统（SIS）原则上按装置分别独立设置。本项目控制系统的设计仅针对新建生产装置、公用工程及辅助设施。新建装置可燃气体、有毒气体监测系统（GDS）独立于装置的DCS系统，老系统的GDS不在本次设计范围内，系统机柜设立在就地机柜间。其显示操作站、开关面板及附属设备均集中在中心控制室内的各个区域重庆湘渝盐化股份有限公司煤气化节能技术升级改造项目中装置的过程控制层包括：分散控制系统（DCS）安全仪表系统（SIS）仪表设备管理系统（AMS）设备成套控制系统（PLC）在线分析仪系统（PAS）可燃、有毒气体报警系统（GDS）压缩机组控制系统（CCS）成套的燃烧器管理系统（BMS）机组监控系统(MMS)6.4控制室要求中心控制室和现场机柜间、现场控制室的位置，应远离振动源和存在较大电磁干扰的场所。中心控制室内设有操作室、工程师室、机柜室、电信设备室、备件室、安全消防监控室、生产调度室、会议室、办公室、资料室、休息室、接待室、培训室、急救设备间、交接班室、更衣室、暖通空调机房、UPS电源室、仪表资料间、卫生间及必要的管理设施，中心控制室的面积根据具体情况考虑。每个现场机柜间包括机柜间、暖通空调机房、工程师室、仪表维护室、仪表工具间和外操间等。中心控制室和现场机柜间、现场控制室应设置恒温恒湿空调保持合适的温度和湿度。原则上中心控制室应设置中央空调机组，室温宜保持在冬天20±2℃，夏天26±2℃，变化率小于2/h℃，相对湿度宜保持在50%±10%，变化率小于6%/h。机柜间、工程师室内严禁采用水暖或汽暖。操作室、工程师室等地面为防滑磨光地砖地面，吊顶距地面的净高为3~3.3m。中心控制室吊顶距地面的净高为5~6m；UPS室及机柜室采用防静电活动地板，活动地板下方净空600mm，基础地面采用水磨石地面，基础地面应高于室外地面600mm以上。机柜间静电地板下按规范布置电缆槽盒，按规范区分信号类型分别布线。中心控制室最少设置两个门并设置缓冲区。操作室、机柜室的门及通道的大小应允许室内安装的仪表盘及机柜的自由进入。现场机柜间及现场控制室等按有关标准进行装修。各机柜间应设置静电释放球，挡鼠板。各机柜间暖通空调的进风口应设置可燃有毒气体检测，用于检测、显示、报警。进出机柜间的电缆敷设方式原则上采用电缆沟的方式、沟内充沙。6.5系统集成控制系统与工厂管理网之间的数据交换通讯，优先选用OPC技术。SIS、CCS、MMS、在线分析仪、设备包PLC系统采用MODBUS协议与DCS控制器进行通讯。这些通讯连接应在FRR内完成，通讯接口应采用冗余的方式。采用以太网OPC的通讯方式将过程控制层和管理层（包括生产运行管理和生产经营管理）集成为一个整体。在过程控制层设置共享的实时数据库也为管理层的关系数据库提供了生产数据平台。系统集成的网络设置是多功能多专业的系统工程。光缆的敷设采用“一天一地”的方式，即一组架空走管廊（带）在槽架中敷设，一组埋地走地沟或直埋在地表面下敷设，在进出CCR、FRR时也尽可能按不同的出入口分别敷设。仪表、电气、电信、消防等信号按功能划分采用各自独立的单模多芯光缆。各专业提出各自所需的光缆规格，统一选型和统一布线。各子系统与DCS的数据通讯在现场机柜间完成集成。系统之间用于联锁的信号采用硬接线的方式，用于监控的信号可采用通讯的方式。6.6仪表控制系统与电气信号要求根据电气控制系统情况，采用相应的接口方式将电气的相关信息传送到DCS。对于常规的电气控制系统，采用常规I/O形式连接DCS与电气控制系统的信号，如电机的运行状态、电机的控制信号、调频电机的调频信号等，中间采用隔离栅隔离。与电气专业之间的开关量输入、输出信号为无源触点，且加继电器隔离。设计电仪交接柜，交接柜由电气专业负责，设置在电气侧，电气信号端子按照不同信号类型布置。对“智能电机控制系统”（IMCS），采用冗余串行接口方式与DCS连接。DCS操作员或维修人员在DCS操作站上获得电气运行信息以及电机控制系统的诊断数据，DCS按需要组态相关图形画面。电机操作指令的响应时间小于2秒，IMCS到DCS的显示信号响应速度应小于3秒。电气和仪表之间参与控制和联锁的信号应采用硬接线连接，只作为显示的信号采用通讯方式。7仪表和控制系统选型原则7.1总则根据本项目的生产规模、流程特点、操作和自动控制水平要求，选择技术先进、性能可靠、价格合理、售后服务和技术支持良好的自控设备和系统。选用的仪表必须是国家或国际技术监督部门认可、取得制造许可证的合格产品。优先选用通过GB/T19000或ISO9000标准质量体系认证的公司或生产厂商提供的产品。现场仪表立足于国内市场，优先选用国外引进生产线或合资厂制造的，能满足性能要求的产品。国内产品不能满足质量或功能要求的情况下，应选用国外优质产品。通常情况下仪表的选型按本统一规定进行：对于专利商有特殊要求的，应遵照其特殊要求进行。如：空分装置、氨合成装置等需遵照专利商的特殊要求。本项目主要生产装置除空分装置和公用工程系统外，大部分装置的工艺介质中含有O2、CO、H2、H2S等易燃、易爆或有毒介质，危险介质最高要求为氢气介质，防爆级别为IIC，温度组别为T3。危险区域所使用的仪表应满足防爆要求，各装置根据电气专业的危险区域划分确定相应的防爆等级。本工程规定有危险介质的装置区内优先选用本安型仪表，采用隔离型安全栅组成本安防爆回路，防爆等级不低于ExiaⅡCT4；若无本安仪表，可选用隔爆型仪表，如分析仪、质量流量计、电磁流量计等仪表可选用220VAC、四线制隔爆型，防爆等级不低于ExdⅡCT4。所有隔爆型电子变送器的防爆合乎我国防爆检定规定，自成一体，例如成套防爆电缆连接口及密封件。本安仪表需是经我国NEPSI系统认证的仪表及相应的安全栅。当可选的仪表不能满足本安或隔爆防爆要求时，应采用正压通风防爆方式。所有进出控制室的信号都是电信号。除温度检测元件和特殊测量仪表外，标准的电动信号为4-20mAD.C或1-5VD.C。重要的联锁及控制回路，要采用三取二系统，其变送器在现场分别独立设置。SIS联锁回路，原则上采用通信方式，在DCS系统中完成监视和预报警的功能。如果设置安全仪表系统（SIS），则现场仪表也要满足相关规范要求。与SIS相关的仪表需具备相应等级的SIL认证证书。机组配套的仪表及系统，应由设备随机提供，原则上要符合主装置的仪表选型规定。必要时，机组可设置就地开车盘或操作站，机组配套的仪表信号要进入DCS系统或SIS系统，通过硬接线或通讯连接。除就地控制、指示或特殊仪表外，现场仪表尽量选择带就地LCD指示的电子式智能型仪表（带HART通讯协议）。控制阀及开关阀一般采用气动执行机构。仪表电缆连接口尽量统一为1/2NPT（F）。所有现场仪表为全天候型，仪表防护规定不低于IP65，特殊情况另外选择，例如安装于井内的仪表选IP68。现场仪表的材质满足工艺介质和现场环境条件的要求，仪表的选型要注意气候条件，尽量减少仪表伴热点。由于本项目装置较多，可以根据各装置工艺流程和介质特性选择特殊仪表和材料，通常情况下按本统一规定进行。全厂各控制系统（DCS/SIS/CCS/PLC）等系统之间的时钟同步由DCS系统统一考虑，其余系统参照执行。DCS/SIS/CCS控制器配置原则：控制器必须冗余配置。网络通讯设备、部件必须1:1冗余配置。所有电源设备和部件必须1:1冗余配置。带控制联锁的监控点，I/O卡件冗余配置。仪表控制系统设计应本着可靠、实用、先进、高性价比之原则。控制系统中，I/O卡件要有20％富裕量；在机组状态监测系统中，电源卡为冗余方式。电源及系统负荷、各CPU负荷、通讯负荷不高于40％。提供系统构架图、系统设备（包括电源、控制器、通讯卡件、I/O卡件、工程师站/操作员站、操作台、辅助操作台、机柜、机柜内设备等）清单，最终数量以审查会确定数量为准。仪表控制系统应能有效地监控装置生产过程，确保运行可靠、操作维护方便，采用中央集中监测控制和机旁(就地)监测控制相结合的原则。除了中控室设置操作站，还应考虑到网络技术发展和工厂信息化管理需要。本项目采用螺纹锁紧型端子，端子上的接线标记清晰，接线端子的规格如下:端子采用品质良好的产品，螺钉形式；AI/AO信号正负端子都是刀闸型端子，现场DI信号正端采用带灯保险端子，负端采用刀闸端子，MCC-DI信号正负端采用带灯保险端子，DO信号正端采用带灯保险端子，负端采用刀闸端子。所有仪表均应有永久性的不锈钢金属铭牌标记。所有仪表安装引压管材质为不锈钢316，安装立柱、支架材质选用不锈钢304。仪表槽盒的托架材质选用不锈钢316，考虑到现场环境腐蚀。7.2温度仪表7.2.1量程温度刻度应采用直读式。温度仪表正常使用温度应为量程的50%~70%，最高测量值不应超过量程的90%。7.2.2就地温度仪表就地温度指示仪表一般选用带外保护套管的不锈钢双金属温度计，可抽芯，万向型，精度±1.5%FS。温度范围为-80℃~500℃，刻度盘直径一般选用Φ100mm。7.2.3集中检测温度仪表一般情况下，集中检测温度仪表均选用铠装式测量元件，温度在≤350℃场合选用符合IEC571标准Pt100热电阻，三线制；温度在350℃以上选用符合IEC584标准K型热电偶，特殊场合可根据具体情况选用其它类型的分度号。温度检测元件的低电平信号直接（隔爆型温度仪表）或经安全栅（本安型温度仪表），接入DCS输入卡件。测温仪表在危险场合时一般选用隔爆型，现场原则上不采用温度变送器。测温元件采用弹簧压紧型，铠装结构，铠装芯外径一般为Φ6。测温元件长度与套管相适应，其中的配合长度按制造厂标准；加强管长度一般为150mm。测温仪表应为端子压接式接线。接线端子标以＋－号、试验连接等，端子密封符合所在防爆防护级别。测温元件的接线盒材质一般为不锈钢或铝合金，电气接口为1/2NPT内螺纹。除专利商或设备成套商的特殊要求外，本项目中不采用温度开关。7.2.4温度计套管测温仪表均带温度计套管。套管一般为固定法兰式，法兰标准和密封面按照管道等级的规定选择，接管尺寸一般为DN40（1-1/2”），特殊要求除外；一般采用整体钻孔锥形套管，外径为Φ16/Φ23；测温元件与套管配套供货，组成一体。测温元件与套管间用1/2NPT螺纹连接，接头按制造厂标准，测温仪表从套管中取出而不影响工艺系统。温度计套管的最低材质要求为316不锈钢，用于特殊场合测温仪表，套管材质严格按照工艺操作条件和管道等级要求进行。温度计套管长度严格按工艺条件的要求。一般套管长度在管道上为150~400mm；在设备上为400mm。原则上保护管温度计插入深度为管道的1/3至2/3处。耐磨套管和吹气套管根据工艺情况选用。特殊情况，套管可以采用螺纹或焊接的方式与管道连接。7.2.5特殊温度仪表气化炉体高温热电偶采用B分度的双铂铑热电偶测量，温度计套管为双层耐温金属陶瓷。煤筒仓的温度测量采用多点铠装组合式温度计，原则上选用K型热电偶。红外温度计等根据工艺要求选用。在关键场合（如参与联锁保护），测温元件采用双支型。一般场合测温元件采用单支型。7.2.6温度仪表安装垂直管道上的温度仪表要求逆流向45º安装；设备上的温度仪表安装位置要便于维修。管径小于等于DN80（3”）时应采用扩大管方式增至DN100（4”）。扩大管由配管专业负责。7.3压力仪表7.3.1量程测量稳定压力时，正常操作压力应为量程的1/3~2/3。测量脉冲压力时，正常操作压力应为量程的1/3~1/2。测量压力高于4.0MPa时，正常操作压力应为量程的1/3~3/5。7.3.2就地压力仪表一般选用弹簧管不锈钢压力表，径向无边，刻度盘直径一般选用Φ100mm，特殊需要时可选用150mm；精度选用：±1.6%URV，精密测量和校验用压力表的精确度为0.4级、0.25级或0.16级。弹簧管压力表受压检测部分选用316不锈钢材质，特殊情况按介质的特性选择。压力表包括真空压力表和膜片压力表，设计的超压范围大于其最大量程的150％而不引起仪表的精度变化。压力表的工艺连接为M20×1.5阳螺纹接头；与工艺管道和设备连接一般采用根部阀（由管道专业负责），根部阀仪表侧带Φ14x2或Φ14x3的对焊短管或承插焊接头；管道或设备侧一般为法兰连接；管道上根部阀尺寸由工艺或管道确定（一般为1/2”或3/4”），设备上根部阀尺寸一般为1”。气动仪表回路上的压力表采用厂家标准，一般随仪表设备成套。本项目原则上不采用压力开关类仪表。特殊介质的压力测量仪表的选用规定如下：1）微压测量宜采用膜盒压力表，或差压压力表（一端连大气压）。2）乙炔、氨及含氨介质的测量，应选用专用压力表。3）氧气的测量，应选用带防护设施的氧气压力表。4）硫化氢和含硫介质的测量，应选用抗硫压力表。5）对于粘稠、易结晶、含有固体颗粒或腐蚀性的介质，应选用隔膜压力表或膜片压力表，隔膜或膜片的材质应根据测量介质的特性选择。6）安装于振动场所或振动部位时，选用耐振压力表。7.3.3压力（差压）变送器1）要求采用标准信号传输时，应选用压力（差压）变送器，精度一般为0.075级。2）微压、负压测量，可选用差压变送器。3）对于粘稠、易结晶、含有固体颗粒或腐蚀性的介质，应选用法兰式压力（差压）变送器，工艺连接法兰一般为2”，法兰压力等级同管道或设备等级，材质最低为不锈钢。当采取灌隔离液、吹气或冲洗液等措施时，选用一般的压力（差压）变送器。4）压力（差压）变送器功能的详细要求见7.7节。7.4流量仪表7.4.1量程最大流量的刻度读数不应超过90%。正常流量的刻度读数应为50%~70%。最小流量的刻度读数不应小于10%。7.4.2气体、液体、蒸汽流量仪表(1)差压式流量计a)一般流体如水、蒸汽、空气等的流量测量，可选用标准节流装置。标准节流装置的选用应符合GB/T2624或ISO5167的规定。测量低雷诺数流体的流量选用1/4圆孔板。管径很小时，可采用内藏孔板。节流装置材料一般选用316SS不锈钢材质，特殊情况按介质的特性选择。一般情况下节流装置取压方式采用法兰取压方式，法兰取压口直径Φ23。孔板与法兰、接管、切断阀、垫片、螺栓螺母等成套供货（径距取压孔板仅供阀门）。法兰应采用对焊式，法兰面尽量选用RF面，以便孔板容易地由管道上拆下。切断阀为对焊式截止阀。此外，根据使用条件和测量要求可采用其它取压方式。差压范围的选择应根据计算确定，压差范围等级宜为：6、10、16、25、40、60、100kPa。b)管径大于DN300的洁净流体，根据情况可选用巴类流量计或平衡式流量计。c)对于管径较大，压力较低的气体，可选用文丘里流量计。d)在装置区内，为了提高精度，缩短直管段要求，一般流体可采用平衡式流量计。e)粘度较大的或含固体颗粒的介质可选用楔式流量计、文丘里流量计等。(2)特殊流量计类应根据不同用途、精度要求和介质情况选用符合有关规范的相应流量仪表。a)在小流量、微小流量的场合，不粘附且透明的流体流量测量及吹扫用途，当量程比不大于10∶1，可采用金属转子流量计。b)洁净气体、蒸汽和粘度较低（不大于5cp）的液体的流量测量，在无强烈振动的场合，可选用涡街流量计。c)大管径（DN≥400）、有腐蚀或悬浮物的流量测量，如进出装置的循环水或脱盐水装置腐蚀性液体等可选用超声波流量计、电磁流量计等，精度0.2级。d)质量流量计不受流体温度、压力、密度或粘度变化的影响，能提供精确可靠的质量流量计量，精度0.1级；计量精度要求高时可选用质量流量计。e)粘度较大的或含固体颗粒的且导电的介质可选用电磁流量计。f)特殊场合可根据介质情况选用其他类别的流量仪表。7.4.3计量仪表设置原则根据工厂对原料/产品的准确计量和对外贸易、对内部装置物料平衡及生产经营的要求。考虑到装置的实际运行情况和未来工厂的管理特点，对计量仪表选用的基本要求是：经济、合理、适用，达到生产经营的要求标准。(1)对进出厂物料计量仪表的要求a)固体物料计量进出厂的固体物料静态准确度不低于0.1级，动态不低于0.5级。可选用轨道衡、地中衡、电子台秤等。b)液态物料计量进出厂的原料和产品计量准确度不低于0.1-0.2级。可选用质量流量计、容积流量计。c)蒸汽流量计量进出厂蒸汽流量准确度为1级。可选用孔板（差压法）、涡街流量计。对过热蒸汽应带压力、温度补偿；对饱和蒸汽带压力补偿。d)根据需要单独设立计量专用仪表。(2)对装置区之间或车间之间的计量仪表要求a)固体物料计量进出车间或装置的固体物料计量准确度不低于1级。可选用电子称重仪、电子台秤、电子皮带秤等。b)液态物料计量进出车间或装置的原料和产品计量准确度不低于1级。可选用孔板（差压法）、涡轮流量计、容积流量计、热质量流量计、质量流量计。c)蒸汽流量计量进出车间或装置蒸汽流量准确度为1级。可选用孔板（差压法，冷凝罐材质为不锈钢）、涡街流量计。并进行压力、温度补偿。d)厂内各装置、各单元的物料计量应能够满足装置物料平衡及能耗计算的要求。(3)水流量计量准确度不低于2级。可选用孔板（差压法）、超声或电磁流量计、巴类流量计、转子流量计、涡街流量计、靶式流量计。(4)气体流量计量a)对于成分变化不大的气体准确度不低于1级，可选用孔板（差压法）、涡街流量计，当压力和温度有变化时应带压力和温度补偿装置。b)对于成分变化较大、比重变化较大的气体其准确度为1级，可选用涡街流量计，并进行压力、温度补偿。(5)可根据工艺介质和实际测量工程具体情况选用仪表性/价比高的相应计量仪表，如：质量流量计、容积式仪表、超声波流量计、电磁流量计。原料、成品可优选质量流量计。(6)计量仪表的信号应能传送到相关装置的DCS系统，以便为工厂管理系统提供物料计量数据。7.5物位仪表就地液位的测量一般选用磁浮子（翻柱）液位计，本工程尽量不选用玻璃板液位计。磁翻板液位计选用2″法兰。液位计法兰规格同设备，带排污阀。介质若无特殊要求，可选用0Cr18Ni9（304）。磁翻板液位计的长度不宜大于4000mm，最大长度不能超过6000mm。如果测量范围大于4000mm，可采用几个液位计上下重叠安装，对于有盲区的液位计上、下重叠≮250mm。测量粘度高于600mPa.s的介质不宜使用磁翻柱液位计。对于易冻、易凝介质，应选用带蒸汽夹套式。低温介质易造成结霜时，应选用防霜式。在测量界面时，介质密度400~2000kg/m3，介质密度差应大于150kg/m3。7.5.2远传指示物位仪表远传液位测量一般选用差压变送器；对于腐蚀性、易结晶的介质采用隔膜密封式（双法兰）差压变送器，必要时可带冲洗环；当设备压力为常压时，可选用单法兰液位变送器。单法兰和双法兰尺寸一般采用3”；插入式单法兰尺寸一般采用4”，插入深度150mm。当测量界位或小量程液位测量在0~2000mm范围内，且介质密度不随温压变化，一般可选用智能型电动外（或内）浮筒液（界）位变送器，或磁致伸缩液位计。设备法兰接管一般为2”。浮子材料最低为316SS不锈钢，在温度高于200℃或低于0℃时，扭力管部分应带散热片或延长管。含固体颗粒的介质液位测量可采用超声波、雷达、导波雷达、射频导纳等液位计。罐区液位测量可采用雷达或伺服式液位计等。用于控制或一般指示的其精度应在±3mm之内，用于计量的精度在±1mm之内。水池及水井的液位测量可选用超声波、导波雷达、射频导纳等液位计。固体介质料位的测量，如煤粉、飞灰、渣料等，常用有雷达、超声波、导波雷达、射频导纳等物位计。当液位、固体料位测量只需要报警或联锁信号时，可采用开关类仪表。液（界）位开关可选用外浮筒液位开关、音叉液位开关等。固体料位开关，可选用电容式料位开关、射频导纳料位开关、音叉料位开关等。设备法兰接管一般为2”。大容量贮罐液位计可选用雷达液位计、伺服马达液位计等。液位开关优先选用音叉液位开关，浮球液位开关也可使用，开关接点应是NAMUR感应式。料位测量优先选用音叉式和旋桨式料位开关或超声波料位计。开关接点应是NAMUR感应式。其它物位仪表根据介质情况及应用场合也可适当选用。本工程尽量不选用放射性液位（料位）计（开关）。如要使用，放射性仪表必须设有防护措施，并需满足国家和地方的强制规范和规定。7.6分析仪表根据工艺要求和控制技术的需要选用所需的分析仪表，采用国外产品。分析仪表系统应包括取样单元、预处理单元、分析器单元、回收或放空单元、带微处理信息处理单元等。分析仪表带有与DCS的通讯接口，一般为Modbus。重要信号如参与控制和安全联锁的信号，需采用硬接线的方式接入DCS/SIS。7.6.1分析仪类型磁氧分析仪用于O2测量。红外线气体分析仪用于CO、CO2、CH4等组分的测量。热导式气体分析仪一般用于H2的测量。气相色谱仪、拉曼光谱仪用于多组分的测量。紫外线气体分析仪用于H2S/SO2比值分析。烟气氧含量测量选用插入式氧化锆氧含量分析仪。PH计、电导率仪、微量水份分析仪根据工艺要求选用。7.6.2取样及预处理系统取样及预处理系统一般与分析仪成套提供。与样品相接触的管线、仪表及管阀件材料最低为316不锈钢，根据样品组份和工况要求也可采用其它材料。管件连接型式一般为双卡套连接。应提供采样旁路用于吹扫样品和缩短采样滞后时间。采样预处理系统通常应带有压力调节器、流量计、过滤器和排放阀以及附加的加热器和冷却器，因而保证样品恒定的压力和/或温度，干净，无烟雾，无灰尘颗粒等，以满足分析器的要求。7.6.3取样头分析仪取样头一般随分析仪成套提供。分析取样头接口一般为1″，取样根部阀一般为球阀，由管道专业负责。管道安装的直插式在线分析仪表（如粘度计、PH计等）应设置付线系统；或根据工艺要求采用可在线抽取式的安装方式。7.6.4分析小屋及现场分析柜分析仪一般安装在现场分析小屋或现场分析柜内，也可根据要求安装在专门的分析室内。分析小屋或分析柜材料一般为不锈钢，并配备有电源、气源、载气、标准气、空调以及可燃有毒气体检测器、烟感等。如果为了缩短采样时间把分析小屋或现场分析柜布置在防爆区内，相应的设施（包括空调）应符合防爆要求，分析小屋或现场分析柜应采用正压通风。采样减压/汽化、加热/冷却、调节、快速回路和校准气钢瓶应安装在现场分析间外。7.7变送器各类变送器，包括压力、差压、流量、液位变送器等，优先选用智能变送器，二线制4~20mA（DC），精度不低于0.075%，带HART通讯信号输出，以实现远程在线量程修改等维护功能。差压流量变送器统一由表头开方。温度变送器只在特殊需要时设置，一般不设温度变送器。智能变送器及仪表表头的一般要求如下：a)外壳材料：不锈钢或铝合金＋聚氨酯涂层。b)接液部分材质：最低要求为316LSSc)工艺连接口：1/2NPTd)电气连接口：1/2NPT(F)e)带现场指示表头（一般为数字表头，无法满足时采用模拟表头）。f)带安装支架（采用不锈钢材质）。g)对于需要配三阀组的差压变送器，三阀组一般应由变送器供应商成套提供，最低要求为316SS。h)隔膜法兰根据要求选用。7.8调节阀和切断阀根据具体的工艺条件和使用场合的不同，选择适当材质的单座/套筒式调节阀、偏心旋转阀、蝶阀、球阀、闸阀、角阀及三通阀等。切断阀一般采用气动O型球阀，特殊场合的按工艺要求确定。调节阀和切断阀的压力等级、阀体材质应不低于所在工艺管线的等级。不采用铸铁阀体的调节阀。7.8.1基本尺寸调节阀Cv（阀流通能力）值计算，按ISAS75.01标准进行计算阀门尺寸。调节阀优先选用等百分比特性（EQ%），线性（Linear）或近似等百分比特性也可采用。通常调节阀门尺寸和流通能力按下列各点考虑决定：a)正常流量条件时，等百分比阀芯不超过80%的行程，线性阀芯不超过60%行程。b)正常操作时阀在最小流量时的开度不小于10%。c)一般调节阀不使用下列阀体尺寸：1-1/4″、2-1/2″、3-1/2″、5″。d)调节阀正常操作时噪音不超过85dBA；在间歇和/或紧急操作时不大于115dBA。最大允许声压级（dBA）的测量是在距管道表面1米且在阀出口下游1米处测得。切断阀尺寸一般与管道同口径。7.8.2阀门型式根据下列不同场合选用调节阀的型式：a)在要求泄漏量小、阀前后压差较小的场合选用单座调节阀；b)在泄漏量要求不严、阀前后压差大的场合选用双座调节阀；c)在阀前后压差较大、介质不含固体颗粒的场合选用套筒调节阀；d)高压差调节阀一般采用角型调节阀；e)次要对象、调节精度要求不高的场合可选用自力式调节阀；f)对于介质中含固体颗粒，或者粘稠介质的场合选用偏心旋转阀或V型球阀；g)大管径的气体管路调节可采用三偏心蝶阀；h)对于高压差、闪蒸、空化、腐蚀、高噪音等情况，可选用专用的阀门。I)特殊场合根据具体需要确定。7.8.3上阀盖型式根据下列不同的操作温度选用上阀盖型式：a)操作温度为0℃~200℃时选用普通型；b)操作温度高于200℃时选用散热型；c)操作温度低于0℃时选用长颈型。7.8.4组件材料的选择a)阀内件和阀座在一般情况下选择316SS不锈钢，特殊情况下可根据需要选择不同的材料或进行特殊处理。高压差、高温等场合，材料应经硬化处理（如：阀芯堆焊司太莱合金Stellite）或选用其它合适的材料。b)对于一般性介质，阀座采用软阀座；含固体颗粒或高温介质，采用金属阀座。c)操作温度低于200℃时选用“V”型聚四氟乙烯填料；超过200℃时选用柔性石墨填料。d)阀体材料应符合工艺介质要求，腐蚀性介质可适当采用不锈钢或合金钢。e)用于含固体颗粒的液体、灰渣场合，阀组件采用硬质合金堆焊或WC镀层。f)氧气管线上的调节阀和切断阀，根据管道材料要求选用特殊不锈钢材质。7.8.5执行机构的选择执行机构的选择如下：a)一般情况下调节阀选用气动薄膜执行机构；切断阀选用气动活塞式执行机构。b)要求执行机构有较大的输出力且要求响应速度较快时，一般在联锁系统采用气动活塞式执行机构。执行机构的安全系数一般为1.5，因工艺条件导致易卡塞易结垢等特殊工况为2.0。c)执行机构应能满足最低环境温度下长期正常工作的要求。执行机构及其弹簧范围等应能克服阀的前后的最大压差。d)特殊情况下，如大口径管道或工艺要求，可采用电动执行机构，220VAC或380VAC供电根据要求确定。e)自力式阀采用进口自力式调节阀。7.8.6辅助部件的选择辅助部件的选择如下：a)一般随调节阀配阀门定位器和空气过滤器，按需要选择能满足要求的气源压力。定位器一般采用智能电/气阀门定位器（带HART协议），二线制4~20mA（DC），电气连接口为1/2”NPT。b)在未设置切断阀和旁路阀的场合可以选用手轮机构；但对安全联锁用的紧急切断阀或安装在禁止人员进入的危险区内的调节阀不得设置手轮机构，专利商有特殊要求的除外。c)根据具体需要，配带电磁阀、阀位开关，阀位变送器、锁定继动器、先导继动器、升压继动器、储气罐等，并应作为执行机构的一部分成套提供，以满足要求的行程速度、故障安全动作等。切断阀配带阀位指示。d)电磁阀采用24VDC工作电压，危险场所的采用低功耗隔爆型，防爆等级根据装置区域确定，一般为ExdIICT4，阀内件的材料为不锈钢，电磁阀的电气接口尺寸：1/2"NPT(F)，电磁阀的防护等级：IP65，防爆等级：EExdIICT4～T6（根据实际划分确定，仪表采用防爆），电磁阀(重要阀门设双电磁阀)在正常情况下为励磁状态，采用带不锈钢防爆接线盒的电磁阀。阀位开关（限位开关）采用接近型开关（NAMUR），危险场所的采用本安型，防爆等级根据装置区域确定，一般为ExiaIICT4；阀位变送器一般采用本安型，二线制4-20mA（DC），防爆等级一般为ExiaIICT4。e)双作用气动活塞式执行机构应配置气罐及其连接管路。f)调节阀及切断阀上附属的安装件(如：仪表气源管、卡套接头、附件等)的材料为316不锈钢，安装背板为304不锈钢。g)气动执行机构及电磁阀应带防尘帽、消音器。7.9安全栅当现场变送器、检测元件等仪表为本质安全型仪表时，应采用隔离安全栅；某些特殊仪表的安全栅根据所选仪表要求确定。当发送信号与接受信号采用不同供电回路（信号地均不浮空）时，其之间应采用隔离器。当输入SIS信号的同时，也需要送至DCS系统进行调节或联锁时，则采用一入两出安全栅，分别输入到SIS和DCS系统,安全栅安装在SIS机柜中。7.10安全仪表在装置区、压缩机区等易发生可燃、有毒气体泄漏或聚积的场所，根据工艺或安全等主体专业提供的泄漏点分布，按GBT50493-2019《石油化工可燃和有毒气体检测报警设计标准》要求设置可燃、有毒气体检测器。可燃气体检测器一般选用催化燃烧式，有毒气体检测器一般选用电化学式，4-20mA（DC）传输。检测变送器的防护等级不低于IP65，采用隔爆型，防爆等级应满足危险区的划分，选用SIL2等级的产品。可燃及有毒气体报警系统可采用专用的GDS系统，设置在中心控制室内。该系统独立于DCS系统且与DCS系统通信。在现场、控制室分别进行区域和集中声光显示报警。火炬等辅助装置的可燃及有毒气体检测器信号送至现场机柜间。根据各装置的具体情况配备适量的便携式环境检测仪表。与SIS相关的仪表及阀门等，必须符合相关的SIL认证。7.11仪表盘柜在控制室安装的DCS操作站、辅助操作台、辅助仪表盘等应留有必要的净空以便于操作、维修、安装。每个操作站、辅助操作台、仪表盘、过渡柜等均应设有接地端子。仪表盘、柜内应有照明、风扇等辅助设施。控制机柜应留必要的净空，以便于维修。所有的仪表机柜应具有相同的高度和深度以及统一的颜色。即物理尺寸为：2200mm高(含底座)，800mm宽，800mm深，独立安装型，前后开门；颜色色标为RAL7032。由设备制造厂成套的仪表盘（如：压缩机等），也应符合本规定的要求。7.12机泵和设备成套仪表大型机泵和设备随机仪表及控制系统由机泵和设备厂商成套提供，其成套提供的仪表及现场操作盘（或成套控制柜），按厂商的要求进行配置和平面布置。机组成套控制系统原则上不采用PLC，由主控制系统完成相关的监控。如采用PLC应与DCS通过接口单元通讯，在DCS上实现监控。重要的参数按照厂商或工艺的要求引入中控室的DCS系统，采用硬接线方式。机组配套所需的一次仪表/元件，包括就地仪表盘（柜）、仪表板、检测元件、变送器、接线盒、监测显示仪表等（安装在压缩机本体及压缩机成套带管线上）及安装材料均随机组成套提供，由成套商负责，并尽量与主装置部分统一。与供货商的分界面一般为接线箱或就地仪表盘（柜）的出线端子排。设备成套的现场仪表设计原则上与主装置保持一致，现场控制盘的功能要尽量少。采用独立控制系统的设备，不采用现场总线技术，不得使用单片机。应统一设备成套提供的PLC系统的制造商，以降低备品备件和维护的费用。火炬采用现场PLC，与DCS通讯,中心控制室实现远程点火。7.13分散控制系统DCS7.13.1全厂操作方式按照一体化的原则，全厂设一个中心控制室（简称为CCR）和部分现场机柜间和现场控制室，各主要工艺装置采用一套DCS控制系统，各主装置的DCS操作界面设置在中心控制室，在中心控制室对相关的工艺生产装置进行集中操作和管理。中心控制室DCS控制系统通过网络设施，采用OPC接口方式与全厂的管理网络进行通讯，即与设在厂部综合管理楼的中心调度站等管理系统进行联网。DCS为全厂的管理网络提供过程信息，以使管理、生产调度人员随时了解过程信息。全厂控制系统网络采用环形连接。现场机柜间和现场控制室与中心控制室采用一天一地冗余光纤连接。7.13.2DCS基本要求DCS系统具有过程控制和联锁（连续控制和离散控制）、操作、显示记录、报警、制表打印、信息管理、系统组态以及自诊断等基本功能，并能够与上位机或其它控制系统（SIS、PLC等）通讯。一般的工艺过程联锁由DCS系统完成。DCS应是一套开放的系统，其通讯层次结构符合OSI参考模型，符合TCP/IP协议和IEEE802协议族的有关协议，并采用WINDOWS10操作系统，具有良好的人机界面，良好的控制和检测性能等，并提供丰富的多用途的实时数据库和历史数据库，硬件配置应易于升级和扩展，所用软件应具有软件许可。DCS具有离线模拟调试功能。DCS将采用最先进的多功能处理器技术，关键模件如控制器、通讯总线、控制器电源、关键I/O卡件等将采用冗余结构。系统在硬件发生故障时，仍能继续正常运行。I/O卡具有隔离、在线插拔功能。DCS系统由操作站、辅助操作台、工程师站、打印机、控制柜、端子柜、安全栅柜、电源柜及系统电缆等组成。DCS/SIS的非本安DO信号及与电气设备之间的来往信号全部采用继电器隔离，低压电器的开启关闭可在DCS中实现；大型电器只能在DCS上停止和复位，现场开启，自动启停机泵除外。仪表与电气专业的联系信号电缆，由电气专业敷设并统计，仪表专业采用24VDC继电器进行隔离。7.13.3DCS具体要求各工艺主装置或单元的DCS控制系统，应采用统一标准的同一供应商供货的DCS进行配置、工程设计和组态工作。DCS控制系统具体要求，以DCS技术规格书为准。DCS系统完成各装置的基本过程控制、操作、监视、管理之外，同时还完成顺序控制、非安全联锁和先进控制也在DCS系统中完成。在中心控制室和机柜间分别配置一台工程师站用于组态维护，故障诊断及开车。各控制站配置冗余的串行通信接口连接SIS、CCS、MMS、在线分析仪、设备包PLC等系统。DCS系统设置防病毒服务器，分域管理时，须设置域服务器。DCS系统的操作站、打印机、数据存贮设备、工程师站及其它操作终端等安装在中心控制室内；过程控制站等安装在现场机柜室。中心控制室与现场机柜室之间用双重冗余的光纤电缆连接。工厂调试完成后，应有20%已经接好线的输入/输出(I/O)点备用；在端子接线柜中，有20%的裕量端子作为备用；在系统机柜中，有20%的裕量空间用于安装I/O卡件。工厂调试完成后，CPU的负载最高达到其能力的40%，并且仍有30%的扩展能力；数据通信网络的负载最高达到40%；电源单元的负载最多达到其能力的40%；应用软件和通信系统有30%的扩展能力；DCS系统各局域网上的节点和I/O在工厂开车生产后，仍保留有30%的扩展空间。DCS系统操作站以工业PC机为基础，包括数据处理器、显示器、操作员键盘、鼠标或球标、以及网络通信接口每一个操作站带双层22"16：9液晶显示器，采用Windows10操作系统，能与DCS系统局域网和信息管理网进行通讯连接。操作站的存贮器有足够的空间来保存和调取所负责区域的流程图画面。DCS系统工程师站以工业PC机为基础，包括数据处理器、显示器、工程师键盘、鼠标、以及以太网网络通信接口，用于DCS系统组态、调试、维护和管理。每一个工程师站带双层22"16：9液晶显示器，采用Windows10操作系统，与DCS系统局域网和信息管理网进行通讯连接。工程师站有足够的硬盘空间用于组态和下装系统软件和应用软件。DCS系统现场控制站采用冗余结构，带有自诊断功能，对故障进行诊断指示，并可以在线进行更换。对I/O点的响应处理频率应在250ms以下，对控制回路或控制组的响应处理频率应在100～250ms。短周期数据存贮在DCS系统的操作站中，长周期数据存贮在工程师站(存贮组态资料)、ODS系统服务器(存贮操作数据信息)、AMS系统服务器(存贮仪表设备组态、维护数据)所有控制器、I/O卡件必须达到ANSI/ISA-S71.04标准所定义的G3等级环境的防腐要求。DCS电源分配柜应为现场24VDC用电仪表供电，直流24VDC供电必须按卡件和现场分别供电的方式，应分别配置直流24VDC供电电源，并配置配电端子；网络交换机应（必须）采用工业级交换机（如赫斯曼），应采用自然散热(无风扇)设计；控制用卡件通道数不应多于每卡16通道，冗余配置。其他用途卡件通道不超过每卡32通道。采用非对等网络控制系统，即带冗余服务器网络结构控制系统，需要配置独立的2台服务器。DI点满通道配置继电器，DO点满通道配置继电器,安全栅隔离栅应满配。7.14紧急停车系统SIS7.14.1全厂操作方式根据全厂各装置特点，气化装置设置紧急停车系统（SIS），用于该装置重要的联锁保护、紧急停车及关键设备联锁保护；净化、氨合成及其它辅助装置设置紧急停车系统（SIS），用于这些装置的联锁保护、紧急停车及大型机组的保护。各装置的SIS统一设置，各装置之间相对独立（即设置各自独立的控制器），以确保人员及生产装置、重要机组和关键设备的安全。SIS系统的工程师站（包括SOE站的功能）设置在中心控制室和机柜间内，SIS需考虑与DCS进行通讯。7.14.2SIS基本要求SIS系统的设计按照一旦装置发生故障，该系统将起到安全保护作用的原则进行。在系统故障或电源故障情况下，该系统将使关键设备或生产装置处于安全状态下。SIS系统的设计要符合IEC61511、IEC61508标准。SIS系统的安全性能要求不低于标准IEC61508SIL3级或DIN19250TüVAK6级的要求，其硬件及软件必须获得TüV的安全认证，并获得相应安全级别的认证证书。SIS按故障安全型设计，采用双重或三重冗余、容错系统，正常操作时开关和联锁作用采用常闭电路（联锁动作时打开，电磁阀在联锁动作时失磁）。SIS系统的I/O卡件、控制器、通讯总线、控制器电源等都应按本装置工艺技术的特殊性确定高度可靠的冗余结构配置。一旦主控制硬件出现故障，后备控制硬件应自动切换，提供不间断控制。SIS设工程师站、SOE站、操作站，同时其相应的报警及操作通过辅助操作台上的报警灯屏、硬线开关和按钮、以及DCS的操作站来完成。SIS系统规模可根据项目的HAZOP会议和SIL定级报告确定，原则上，各主要装置的SIS控制站要求独立设置，两套气化装置SIS系统要求控制器独立，以保证各装置在正常生产和开、停工过程中互不干扰，减少不必要的停工。根据工艺要求，各套SIS间的信号原则上采用硬接线实现，当通讯不可避免时，该通讯要有SIL3认证。SIS需可与DCS进行通讯。SIS与DCS的通讯接口采用冗余的通讯接口RS-485，通讯协议为ModbusRTU方式，时钟同步；特殊的或关键的参数采用硬接线连接。对于重要的报警信号除在DCS操作站实现外，应外接至辅助操作台灯屏报警。7.14.3SIS具体要求各工艺主装置或单元的SIS紧急停车系统，应采用统一标准的同一供应商供货的SIS进行配置、工程设计和组态工作。SIS紧急停车和安全联锁系统具体要求，以SIS技术规格书为准。罐区要设置独立的ESD控制器。电磁兼容性（EMC）主要指标浪涌抗扰度、群脉冲抗扰度、静电抗扰度要求达到工业4A级，海拔适应高度4000米。所有控制器、I/O卡件必须达到ANSI/ISA-S71.04标准所定义的G3等级环境的防腐要求。直流24V供电必须按卡件和现场分别供电的方式，应分别配置直流24V供电电源，并配配电端子。SIS系统具有报警事件顺序记录功能(SOE)，每套SIS系统配置1套具有SOE功能的SIS工程师站，设置在中心控制室，用于SIS系统的组态、下装、调试和日常维护以及报警事件顺序的记录。现场机柜间安装一个具有SOE功能的SIS工程师站。工厂调试完成后，有20%已经接好线的输入/输出(I/O)点作为备用；这些备用点平均地分布在各个独立的SIS系统中。在端子接线柜中，有20%的裕量端子作为备用；在系统机柜中，有20%的裕量空间用于安装I/O卡件。工厂调试完成后，处理器、数据存贮器和数据通信网络的负载最高不超过40%；电源单元的负载最多达到其能力的40%；应用软件和通信系统有30%的扩展能力。所有I/O模件必须采用三重化（2oo3）表决模块或四重化（2oo4）模块，为提高系统可用性，采用四重化必须按照1:1冗余配置。各级网络通讯设备、部件必须1:1冗余配置。所有电源设备和部件必须1:1冗余配置。本装置需配置带SIL3认证的远程I/O机柜及相关设备，用于辅操台的远程停车。DI点满通道配置继电器，DO点满通道配置继电器。安全栅隔离栅应满配。7.15机组综合控制系统（CCS）机组综合控制系统（CCS）应具有高度的安全性和可靠性，采用冗余、容错技术和故障安全设计，符合国际有关安全标准，并可与DCS系统通讯。CCS具体要求参照SIS系统要求。以CCS技术规格书为准。完成CCS范围内所有功能的设计，包括HMI画面、联锁组态、防喘振控制、性能控制、调速控制功能等。必须提供成熟的、可靠的、实用的离心式压缩机CCS系统，包括防喘振控制、调速控制、性能控制等专用软件包。压缩机组供货商提供用于离心压缩机组监控系统组态的相关资料。CCS系统单独配置控制器。CCS中调速和防喘振功能由技术先进可靠并满足操作安全和节能降耗目的的独立控制系统实现，系统采用独立的软、硬件配置，控制器及卡件电源等冗余设置，CCR设置操作站及工程师站，并应配套病毒安全防护软件,提供相关硬件的SIL3认证证书。压缩机性能控制、喘振控制、调速控制等全部回路投入自动，具有一键启停的功能。CCS系统应易于组态，易于使用，易于扩展。CCS系统必须支持远程组态，单套系统的点数不低于2000点以上I/O的规模，便于以后扩展。CCS控制系统必须能实现任何工况下实现防喘振投自动，正常工况关闭防喘振阀；现场具备实测机组喘振线，优化喘振参数，重新设定喘振曲线以达到优化控制的目标，且必须在技术文件中详细阐述防喘振实验方案。DI点满通道配置继电器，DO点满通道配置继电器。安全栅隔离栅应满配。铠装单模光纤、相关附件及熔接服务由CCS成套提供。CCS必须具备专门用于防喘振的快速趋势记录软件，采集周期不应大于50ms。本装置需配置带SIL3认证的远程I/O机柜及相关设备，用于辅操台的远程停车。7.16可燃气体/有毒气体检测系统(GDS)生产装置内可能泄漏或聚集可燃、有毒气体的地方，分别设有可燃、有毒气体传感变送器本体带声光报警，检测信号接至GDS系统进行监测，同时在现场与控制室分别进行区域及集中声光报警显示。在中心控制室设置独立报警站。GDS的电源应与DCS等系统电源独立配置，且现场仪表与系统分开。7.17仪表设备管理系统(AMS)AMS系统是工厂对现场仪表、调节阀进行维护、校验和故障诊断的管理系统，是全厂性的维护和故障诊断系统的一个组成部分。它具有与第三方软件的接口，用于高级的现场设备诊断、工厂性能监视和制订维护、测试的计划。对于采用HART协议的仪表设备，AMS通过HART协议接收器或HART智能卡连接读取数据。AMS服务器设置在中心控制室，与相应的DCS系统局域网或HART协议接收器通讯连接，同时与信息管理网通讯连接。在设计时应考虑AMS服务器的数量与处理过程点数量的匹配问题，以提高AMS系统与现场仪表设备之间信息传递的速度。7.18机组监控系统(MMS)MMS系统用于空分装置三大机组、合成氨装置的合成气压缩机组以及氨冷冻机组的转动设备参数的在线监控，同时对转动设备的性能进行分析和诊断，对转动设备的故障预维护进行有力的支持。MMS系统的硬件包括轴振动、轴位移、键相等，直接传送至MMS系统框架盘。通过Systemone或者等同的诊断软件，操作人员可以在MMS系统中直接读取转动设备参数，并对设备的运行性能进行在线的诊断分析。对于其他转动设备，运行参数通过便携式数据采集器进行收集，并下载到MMS系统中。MMS系统的信号输入卡和数据处理器安装在FRR中，服务器和工作站安装在中心控制室。各FRR之间的MMS系统硬件和相对应的中心控制室的MMS系统硬件通过冗余的光纤电缆进行数据通讯，构成MMS内部局域网。MMS系统可打包到CCS系统集成设计7.19现场仪表的保护现场仪表的防护等级一般不低于IP65。仪表保护箱尽量避免使用。在仪表可被阳光直射的情况，可使用遮阳罩。为防止电磁干扰，仪表电缆选用屏蔽电缆。仪表系统接地工程应符合有关标准规范。8仪表电源、接地、气源、伴热8.1电源8.1.1一般原则中心控制室、就地机柜间、就地控制室内设置仪表电源配电柜，由电气专业提供三路单相220VAC/50Hz电源至仪表配电柜，两路为UPS不间断电源，另一路为GPS市电电源。仪表配电柜提供所管辖范围内的各用电设备的供电。UPS输出单相220VAC，50Hz，备用时间一般要求为30分钟。当UPS输出为三相四线380VAC/50Hz时，配电应注意各相之间的平衡。8.1.2供电方案1)UPS上口的两路380V（或220V）电源来自两段不同的母线，其中一段应挂在“应急母线”上。该两路电源可自动切换。2)在UPS设备(逆变器、整流器的电磁组)发生故障时，上口电源可自动切换至下口供电。除上述故障外的UPS故障，上口电源可通过操作人员切换至下口供电。3)提供一路220V“应急电源”作为DCS/SIS系统的一路电源（市电GPS）。此路电源可通过变压器隔离直接（或共用UPS旁路隔离变压器）送至仪表配电柜，由电气专业实现作为DCS/SIS系统双电源设备的一个电源输入；另一路电源输入由UPS电源提供。4）DCS、SIS、CCS、GDS等系统均采用两路UPS冗余供电。8.1.3设计分工1)DCS、SIS、CCS、GDS等控制系统设备（如控制柜、操作台等）由配电柜直接供给；2)集中安装的单台220VAC仪表的供电经配电柜、交流配电器后供给；3)集中安装的单台24VDC仪表的供电经配电柜、直流电源装置、直流配电器后供给；4)参与控制及联锁的分析仪表、料位仪表等，应由控制室内仪表配电柜供电，其它现场分析仪表和其它现场交流用电仪表供电，由控制室内仪表配电柜供电。5)考虑到DCS与电信要求的用电负荷等级不同，电信电源开关柜与DCS、SIS、CCS电源开关柜可以分开设置。6)仪表电源分配方式见各个装置的仪表供电系统图。8.2接地8.2.1一般原则仪表接地系统包括保护接地和工作接地，现场仪表设备和控制室内的保护接地分开。工作接地包括信号回路接地、屏蔽接地、本质安全仪表系统接地，接地电阻不大于4欧姆，原则上采用等电位连接，与电气设备采用同一个接地网，需与电气接地系统连接的地方应向电气专业提出资料。同一回路信号接地只允许单点接地，如果同一回路出现一个以上的接地点应设法将接地点减少到一点，如果无法减少到一点就应当加隔离器使在有直接电信号联系的同一回路内只有一点工作接地。同一回路的信号屏蔽层接地，也只允许有一个接地点，并且与信号回路接地在同一侧接地即在信号源侧或在信号接受侧接地，原则上在信号接受侧接地。屏蔽接地、本质安全仪表系统接地应接在同一汇流母线上再统一接到电气设备的接地网的接地干线上。8.2.2现场仪表接地现场自控设备（仪表外壳，电缆桥架等）的保护接地直接就近接入电气接地网，接地电阻不大于10欧姆，接地位置由仪表专业提出，电气专业引入。8.2.3控制室内接地控制室内DCS、SIS、CCS、GDS的接地，要求工作接地和保护接地分别设置，在控制室内分别集中在两个接地排上。DCS、SIS、CCS、GDS工作接地方式需根据系统制造商的要求进行。原则上采用等电位接地方式接地排至接地网有两种方式：1)当系统采用等电位连接原则时，与电气设备采用同一接地网，接到同一个接地网上，这种方式必须满足三个要求，①两个接入点之间大于3米。②两个接入点之间电势小于250mv。③接地电阻小于4欧姆。2)当系统要求工作接地单独设接地极时，接到两个接地网上，需满足两个要求。①两个接地网间隔大于3米。②接地电阻小于4欧姆。仪表工作地网是独立的，但最终要等电位连接。接地极的位置及要求由仪表专业提出，电气专业负责设计；保护地网与电气设备采用同一接地网。根据《石油化工仪表系统防雷设计规范》相关内容的规定，综合考虑雷击事件的风险和投资条件，结合目前仪表及控制系统的使用经验，本工程应合理设置仪表系统防雷工程。SIS系统，SIL2级现场仪表与其相关系统控制点，工艺装置与罐区顶部以及空旷地的现场仪表与其