1、在線分析儀表系統技術要求編 制 ：肖 遙審 核 ：馬文君批 準 ：天然氣開發公司維護管理中心二零一五年十一月1、概述1.1本技術文件適用于青海油田天然氣開發公司在線天然氣色譜分析小屋采購。本技術文件滿足對天然氣在線分析儀小屋在系統設計、配置結構、制造、性能、系統集成、安裝和調試等方面提出的技術要求，同時對供貨范圍、工作范圍、產品驗收及工程項目實施等方面做出了約定。保證所提供的成套在線分析小屋應完全滿足技術規格書提出的技術要求和環境條件，并保證成套在線分析小屋的完整性及設計的合理性。1.2本技術文件提出的是最低限度的技術要求，并未對一切技術細節做出規定，也未充分引述有關標準和規范的條文，制造方保

2、證提供符合本技術協議和最新工業標準的優質產品。所有材料、制造工藝均符合國際、國家、企業標準以及滿足技術參數要求。1.3制造方所供氣相色譜分析小屋具有同類裝置中十年以上成功使用的經驗，并且能夠提供艾默生過程控制有限公司對生產分析小屋的授權。1.4制造方對所提供的氣相色譜分析小屋的制造質量、供貨、技術規格、文件圖紙資料、技術服務、工程服務、包裝運輸、開箱檢驗、安裝指導、現場測試、設備運行等各個環節負有完全責任。1.5制造方對所提供的氣相色譜分析小屋的各項技術規格與技術要求的一致性負責；如有不一致處，制造方在偏差表中列出偏差，由甲方確認。如沒有列出偏差，對于不一致處原則上應以對甲方有利的規格為準。2

3、、標準規范供貨商在分析系統的設計、制造和安裝施工，有關技術文件和圖紙，除應參照通用技術規格書中列出的標準和規范外，還應提供在本工程中所采用的標準和規范的清單，并應保證其版本為最新版本（包括修正版）。u GB 3836-2000 爆炸性氣體環境用電氣設備u GB 50058-92 爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范u GB 50093-2002 自動化儀表工程施工及驗收規范u HG-205052000 過程測量與控制儀表的功能標志及圖形符號u SH 3063-1999 石油化工可燃氣體和有毒氣體監測報警設計規范u EEMUA No.138 在線分析儀系統的設計和安裝u IEC 60079 爆炸性

4、氣體環境用電氣設備u IEC 60529 外殼防護等級(IP代碼)u IEC 60297 機械結構盤、箱尺寸u IEC/CENELEC 危險區域電纜外殼和安裝規程u NFPA No.496 電氣設備的外殼吹掃u ISA S 12.4 用以降低危險區域等級的儀表吹掃u ISA S75.04 爆炸和危險環境下的法蘭控制閥的連接尺寸u ASME/ANSI B1.20.1 NPT錐管螺紋，通用型u ASME/ANSI B16.5 管法蘭和法蘭連接件u ASME/ANSI B31.3 工藝配管u ASME 安全閥校準程序u BS 5308 儀表電纜u SH/T3082-2003 石油化工儀表供電設計規范

5、u SH/T3081-2003 石油化工儀表接地設計規范u NFPA NO.70 美國國家電氣規程（NEC）u IEC79 用于爆炸性氣體環境中的電氣設備u IEC61779 可燃氣體檢測儀u IEC60364 設備安全間隔u IEC61000 電磁兼容性u ISA PR 12.1 危險環境中的電動儀表u API RP 555 工藝分析儀表u GB/T13610-2000 天然氣的組成分析 氣相色譜法u GB/T13609-1999 天然氣取樣導則u GB/T11062-1998 天然氣發熱量、密度、相對密度和沃泊指數的計算方法u ISO 6976-1995 Natural gas-Calcu

6、lation of calorific values, density, relative density and Wobbe index from compositionu ISO 10723-1995 Natural gas Performance evaluation for on-line analytical systemsu GB/T17747.1-1999 天然氣壓縮因子的計算 第1部分：導論和指南u GB/T17747.2-1999 天然氣壓縮因子計算 第2部分：用摩爾組成進行計算u GB/T17747.3-1999 天然氣壓縮因子計算 第3部分：用物性值進行計算u A.G.A

7、 No.10 Speed of Sound in Natural Gas and Other Related Hydrocarbon Gasesu GB/T18603-2001 天然氣計量系統技術要求u JJG 700-1999 氣相色譜儀檢定規程u SY/T 0025-95 石油設施電氣裝置場所分類u GB 3836.1-2000 爆炸性環境用防爆電氣設備 第1 部分：通用要求u GB 3836.2-2000 爆炸性氣體環境用電氣設備 第2 部分：隔爆型“d”u GB 4028 外殼防護等級的分類u GB/T 15464-1995 儀器儀表包裝通用技術條件u ZBY 002 儀器儀表運輸、運

8、輸貯存基本環境條件及試驗方法u ZBY 003 儀器儀表包裝技術條件其它未列出的與本產品有關的規范和標準，供貨商有義務主動向業主和設計提供。所有規范和標準均應為項目采購期時的有效版本。3、供貨范圍此次在線天然氣色譜分析小屋是在線天然氣色譜分析系統的集成部分，包括取樣及樣氣處理部分，小屋主體部分及小屋配套設施部分。供方成套提供以上設備，并負責現場安裝、調試，提供與其相關的附件及技術服務。4、現場環境及條件自然條件氣溫日極限最高氣溫 37.8日極限最低氣溫 -33.6氣壓平均氣壓 724.7mbar降雨量平均降雨量 38.8mm日最大降雨量 32mm濕度平均相對濕度 34%日照平均日照時數 307

9、8.3h平均日照百分率 70%凍土及積雪最大凍土深度為 1.80m最大積雪厚度為 5cm工藝條件：5、設計與制造供貨商提供的在線色譜分析小屋保證能夠與甲方購買的在線氣相色譜分析儀配合使用，保證在線氣相色譜分析儀正常運行，滿足技術參數要求和現場應用要求。制造方對在線氣相色譜分析小屋系統工藝條件的輸入、計算結果、選型、制造的正確性負責，并確保所供在線氣相色譜分析小屋適合于甲方現場的環境條件。在線天然氣色譜分析小屋主要包括以下三部分：包括取樣及樣氣處理部分，小屋主體部分及小屋配套設施部分取樣及樣氣處理部分天然氣組分和物理性質的測定很大程度上取決于取樣及樣氣處理部分的設計、結構、安裝等條件，取樣及樣氣

10、處理部分提供的天然氣樣品是否具有代表性，將直接影響在線天然氣氣相色譜分析儀的工作質量和檢測結果。對取樣及樣氣處理部分的最低要求如下：取樣及樣氣處理系統應由采樣探頭、取樣管線、樣品預處理三部分組成。樣品由采樣探頭將樣品由工藝管路中取出，經減壓后由取樣管線傳輸至樣品預處理部分進行過濾處理，處理后的樣品進入分析儀進行分析。取樣及樣氣處理部分的材料、結構必須能夠承受取樣處的壓力、溫度、流速沖擊和腐蝕，而不改變氣體的化學性質，不應引起組份和含量的變化。1、取樣及樣氣處理部分應設計合理。通常情況下，取樣及樣氣處理部分應設快速回路，盡量以最小的滯后，把氣體樣品送入分析儀表中。2、取樣及樣氣處理部分使用的材料

11、要求：與天然氣接觸的所有表面一般應選用不銹鋼材料，所采用的不銹鋼材料即不應影響天然氣的組分和物性，且不受天然氣的影響。密封圈（墊）的材料除應滿足壓力、溫度等條件外，亦應滿足其與天然氣接觸既不會影響天然氣的組分和物性且不受天然氣的影響的條件。3、為保證樣氣的質量以及分析儀表和其它輔助設備的使用效果，取樣探頭應能插入管道直徑的1/2或1/3處，且不易被堵塞，帶根部截止閥。4、前置減壓閥應安裝在采樣點附近不銹鋼箱體內，對于高壓樣品在根部進行減壓并降溫，安裝截止閥、減壓閥，帶有壓力指示，并安裝一級過濾器，過濾裝置能濾除樣品中的微量液體雜質。該過濾裝置應能承受管道氣體的壓力、溫度、流速和腐蝕性對于特殊地

12、方裝安全閥。5、取樣管路應能方便地與輸氣管道連接，當需要取壓閥連接或法蘭連接時，供方應提供相應的連接件和緊固件，并提供詳細的安裝方式和圖紙。6、為了防止在減壓后的取樣管路中有液體形成，應對這些取樣管路進行加熱及保溫，取樣管路的加熱溫度應至少高于凝析溫度10，取樣管路的伴熱和保溫應由供方負責，若采用電伴熱方式，應提出伴熱設備對用電的負荷要求。7、取樣及樣氣處理部分應設置壓力控制和過壓保護裝置，以保證樣氣壓力的相對穩定。同時，應保證分析儀表和設備的安全、正常工作。樣品天然氣的排放應符合相關標準的規定。8、供貨商應根據分析對象的壓力、溫度、流量及所含雜質選擇合理的預處理系統，對采集的樣氣進行除塵、除

13、水和壓力、流量控制，以滿足分析儀表對樣氣的技術要求。該系統中所選用的設備應在材料、結構等方面能夠適應樣氣的壓力、溫度范圍，并耐腐蝕，而且不改變氣體的化學性質。9、應根據分析對象的特點設置氣體過濾裝置和過濾方式，以除去樣氣中所含的雜質。應設置粗過濾和精細過濾兩級過濾裝置(過濾精度：0.5)，以保證樣氣的質量；同時精細過濾不能將天然氣中的重組份給過濾掉了，影響分析結果。10、如果系統中有電氣設備，其防爆等級不應低于Class 1,Div 1,Group C,D,T3，防護等級不應低于IP54。11、取樣及樣氣處理部分應固定在相應的安裝基座上，且易于安裝。管閥件及過濾器等應采用Swagelok或同等

14、質量的產品，流量計應采用Blooks或同等質量的產品。正常運行時，系統的所有設備及管路不得有泄漏。小屋主體部分結構說明：小屋外形尺寸均為2500(L)×2000(W)×2700(H)mm，小屋內安裝色譜分析儀及其處理系統。小屋為型鋼焊接框架式結構，雙層墻夾層設計。機械強度應滿足起吊、拖動、運輸及支撐墻面安裝設備的要求，結構負載能力為500Kg/m2，屋頂最小承受力為250 Kg/m2。內外墻及屋頂由P型鋼板拼裝鉚接而成。外墻、內墻和房頂采用不少于1.5mm厚碳鋼噴塑板。墻厚不少于70mm，內外墻及屋頂和房頂之間充填不少于60mm厚阻燃型保溫材料。分析小屋底座為雙層鋼板焊接于

15、基座上、上下層中間填充隔熱石棉材料。基座：主框架為12#槽鋼副框架為3#槽鋼焊接。基座高100mm，周邊設置固定孔。地板：6mm厚花紋鋼板。分析小屋屋頂設計帶有一定斜度的斜坡及排雨槽，中間填充隔熱保溫材料。為方便小屋的吊運，小屋屋頂帶有起重用的吊耳。小屋外部有接線箱及各種手動開關,安裝位置頂部有向外延伸不少于500mm的防雨檐，起擋雨和遮陽作用。小屋密閉、防雨、防塵、隔熱。小屋內部設有氣瓶固定支架和氣瓶護欄。分析小屋有一個門，尺寸為1000mm×2000mm，外開型，帶有安全可視窗（500mm×500mm），帶阻尼限位閉門器和安全逃生鎖，有外鎖機構。前門的材質和保溫與四周墻

16、的材質和保溫相同。門的邊緣鑲有氯丁橡膠密封條。一套分析小屋有小屋一座，公用工程系統及分析小屋報警安全系統。小屋配套設施防爆接線箱防爆電源接線箱(小屋外)(220VAC UPS)1個防爆數字信號接線箱(小屋外)(報警接線箱)1個以上接線箱留有20%備用端子防爆電源開關 防爆日光燈供電開關(小屋內)1個防爆照明開關（屋外）1個防爆風機開關（屋外）1個防爆電源箱 防爆電源箱(小屋內)1個防爆控制箱防爆控制箱(小屋內)1個西門子PLC1個照明防爆熒光燈（2*40W）電源：220V 50HZ防爆：Exd II CT4安裝于分析儀小屋內1套安裝于分析小屋外遮沿下1套防爆通風風扇 1套防爆冷暖空調 1套分析

17、小屋報警安全系統說明：可燃氣體檢測變送器 1套防爆報警系統設計一控制箱，箱內裝有一套可編程控制器（PLC），由可燃氣體變送器檢測出報警信號，通過可編程控制器組成報警聯鎖系統，向儀表控制室DCS系統提供公共報警信號，同時在報警系統控制箱盤面上提供以下可視報警以及在分析小屋內外提供就地聲、光報警。防爆報警系統控制箱門上設計3個按鈕，分別用于測試、確認和報警復位。當可燃氣體濃度達到報警點時，紅色燈閃光，并且電笛發出較長的聲音，同時自動啟動通風設備并切斷氣源并送出一路觸點開關信號至控制室。報警故障發生時需要人工根據情況來復位。室外手動風扇開關在任何時間可以強制啟動風扇。分析小屋外靠近主門的屋頂安裝1個

18、紅色閃光燈以及1個可觸發的電笛。小屋電器配線：供電線：阻燃型銅芯絕緣電線 公用電源線：4.0mm2 儀表電源線：4.0mm2接地線：接地支線：銅芯絕緣電線1.52.5mm2 地干線：多股通信絕緣電線425mm2敷設方式：電纜采用電纜橋架，不用導管。小屋分析系統配管：樣品管線：1/4” 不銹鋼管（316）載氣系統：1/4”不銹鋼管（316），加球閥尾氣放空總管：1/2” 鍍鋅鋼管,各支管管徑為無縫1/4”OD Tube(316SS)樣品排放返回工藝管線總管為1/2” 鍍鋅鋼管，敷設方式：采用電纜橋架及軟管方式敷設系統集成系統設計、采購、 組裝、集成 、調試、投用均由供方承擔。包括儀表及小屋內所有

19、設備安裝、配管、配線、連接；儀表氣路管線全部為不銹鋼管(316 ANSI標準 )；所用閥門和接頭均采用不銹鋼產品（316SS）；屋外與用戶連接的氣路管線接頭均配有附帶法蘭或接頭件；所有信號電纜均采用屏蔽電纜。載氣和標準氣為保證色譜儀準確可靠的工作，對天然氣樣品的載氣和標準氣要求如下：1、根據用戶提出的氣質特性和色譜儀的工作特性選擇合適的氣體作為載氣，載氣的純度為：99.995%，并且天然氣中不能含有載氣，以保證載氣不與樣氣組分和色譜柱的填充劑組份發生化學反應，同時不被色譜柱的固定相溶解或吸附。2、根據用戶提出的氣質特性及安全要求，應采用惰性氣體作為載氣。供貨商應出具以往在天然氣管道工程中采用惰

20、性氣體作為載氣的實踐經驗證明。3、供方提供的載氣應是標準氣體，其純度和穩定性應能滿足色譜儀的工作要求。供貨時應至少提供2瓶載氣（附帶兩個減壓閥）。4、在滿足氣相色譜分析儀技術要求的前提下，應優先選用價格適宜、易于購買的氣體作為載氣。5、載氣的流速不宜過快或過慢，供方提供載氣的流量控制、壓力調節和穩定等措施的配套設備，以保證載氣的穩定性，從而保證色譜儀的分析精度。6、供貨商應指明氣相色譜分析儀的一個分析周期所消耗的載氣量，以及一瓶載氣所能使用的時間。7、所配的標氣要與現場組份相接近，標準氣所有組分必須處于均勻的氣態，標準氣濃度最低不能低于0.1%。對于樣品氣中摩爾分數不大于5%的組分，標準氣中相

21、應組分的摩爾分數應不大于10%，也不低于樣品中相應組分濃度的一半。對于摩爾分數大于5%的組分，標準氣中相應組分的摩爾分數應不低于樣品中相應組分濃度的一半，也不大于該組分濃度的兩倍。8、標準氣體應為有證標氣。供貨時應至少提供2瓶標準氣體（附帶兩個減壓閥），并注明每一瓶標氣中各組分的摩爾組成和所能使用的時間。同時應向買方提供標氣的技術規格和分析結果證書。6、檢驗和測試6.1 工廠驗收試驗所有在線氣相色譜分析儀在出廠前應根據有關規范進行工廠試驗，以證明所提供的在線氣相色譜分析儀在各方面均能完全符合買方的要求。在線氣相色譜分析儀應依據相應的工業標準或其它的管理規范進行測試, 所依據的檢定規程、標準應征得買方的同意。供貨商應向買方提供每臺在線氣相色譜分析儀的出廠測試報告及質量檢驗報告，應是具有簽署和日期的正式報告。供方必須對所供在線氣相色譜分析儀進行100%的試驗和檢驗，其內容至少應包括： 靜態測試 l 數量檢查（包括附件）；l 外觀檢驗（包括漆面質量、表面光潔度等檢驗）；l 尺寸檢測；l 標牌標識是否完整、清晰；l 防爆等級或本質安全設備的認證證書；l 緊固件等是否有松動現象；l 連接件形式、尺寸是否符合標準；l 電源及接線是否滿足要求；l 是否遵從焊接規范和標準；l 材質是否與供貨商提供的證明相符（內部件，外殼、連接件等）。 動態測試l 準確度測試；l 重復性試驗；l 絕緣性