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GBT50892-2013 油气田及管道工程仪表控制系统设计规范.pdf

主控系统的输出变量地是被控系统的输人变量

seguential contrd

controlled object

DL/T 1303-2013 抽水蓄能发电电动机出口断路器运行规程conrolled varial

tmanipulated vari

desited valuc

动态特性是指控制系统的输人变量随时间变化时，被控变 的响应特性

静态特性是指控制系统的输入变量不随附间变化时，被控变 量的响应特性。

2. 1. 10 工作接地 working grounding

仪表控制系统正常工作所要求的

2.1.11接地连接电阻

从仪表或设备的接地端子到接地极之间的导线与连接点的电 阻总和，称为接地连接电阻。

2. 1. 13 控制阀

过程控制系统中由动力操纵，调节流体流量的装置，由执行机 构和阀组成，

将信号转换成相应运动的机构

thermo insulation

隔绝、阻正热量的传递、散失、对流，使密闭区域内温度或者热 量不受外界影响或外界不能够影响而保持内部自身稳定或独立发 生变化的过程和作用

为防止仪表和管道中的介质冻结，在其旁敷设加热源进行加 热的措施。

2. 1. 17仪表配管

仪表之间或与仪表有关的管线配置

在被测对象上为安装连接检测元件所设置的专用管件、引出 口和连接阀门等元件。

.1仅衣控 3.0.2仪表控制系统设计应满足电磁兼容性和防电涌要求。 3.0.3压力容器、管道上安装的测控设备及附件的公称压力等 级，应满足工艺压力等级的要求。 3.0.4测控设备及安装附件材质应满足使用环境、介质和工况 要求。 3.0.5测控设备外壳防护等级应根据使用环境条件确定，并应符 合现行国家标准《外壳防护等级（IP代码）》GB4208的有关规定。 3.0.6电气设备的防爆类型，应根据爆炸危险类别和范围，以及 爆炸混合物的级别、组别确定，并应符合现行国家标准《爆炸和火 灾危险环境电力装置设计规范》GB50058和《爆炸性气体环境用 电气设备》GB3836.1～GB3836.17的有关规定

3.0.4测控设备及安装附件材质应满足使用环境、介质和工况

3.0.7火灾自动报警和消防联动系统设计，应符含现行国家标准

《火灾自动报警系统设计规范》GB50116和《石油天然气T.程设计

3.0.8可燃气体报警系统设计.应符合现行行业标准《石油天然

气工程可燃气体检测报警系统安全技术规范》SY6503的有关规 定；有毒气体报警系统设计，应符合现行国家标准《石油化工可燃 气体和有毒气体检测报警设计规范GB50493的有关规定。

4.1.1生产过程参数显示功能设置应符合下列要求： 1需要现场观察的参数应设置就地显示功能。 2 需要实时蓝视的参数应设置远传显示功能。 3影响生产安全、产品质量、生产稳定性的参数应设置就地 和远传显示功能。 4.1.2 记录和/或存储功能设置应符合下列要求： 1 需要进行分析或影响产品质量的参数，应设置记录功能。 2 用于经济分析或核算的参数应设置记录功能 报管宜设置记录和存储功能 4.1.3 经济核算的流量参数应设置积算功能。 4.1.4 对1艺过程生产运行影响较大的参数，应设置白动控制功能 4.1.5 频繁、多步、有规律操作的被控对象，宜设置顺序控制功能 t.1.6 影响生产安全的参数，应设置报警和或安全联锁功能， 4.1.7 经常操作的阀门工风门及基他设备，宜设肾远租操作功能

4.1.1生产过程参数显示功能设置应符合下列要

4.2.1连续控制系统设计应符合下列要求： 1被控变量、操纵变量及控制方式：应根据生产过程的变量 性质及其相互关系、被控对象的特性和「艺要求确定： 2 被控变最的动态特性和静态特性应满足生产过程的要求 3： 控制回路应是稳定的，被控变量输出应趋近于期望值 4 控制问路应其有手动操作功能，能实现手动/自动切换。 5当控制回路出现故障时应自动回到或保持在安全状态。

4.2.1连续控制系统设计应符合下列要求，

4.2.2连续控制方式选择应符合下列号

1单回路的流量、温度、压力、液位、成分控制，宜采用PIL 控制。 2被控变量受时间常数、干扰幅度、干扰频率的影响，采用单 回路控制难以达到要求时，可采用串级控制。 3两种或多种物料要求按一定比例混合时.宜采用比值控制 4一个设备的出料作为下一个设备的进料时，中间未设缓冲 设备且前一设备操纵量的变化会引起下一设备被控量较大波动 时，宜采用均匀控制。 5下列场合宜采用分程控制： 1）采用多个执行元件，扩大可调比的场合； 2）不同生产负荷和启/停过程需采取不同控制方式的场合； 3）不同阶，段需采取不同控制方式的场合。 4.2.3顺序控制系统设计应符合下列要求： 1每个被控对象应设置单独手动控制功能。 2每步的运行状态应显示，时间应可调。 3每步的运行指令不能正确执行时，应进行故障提示、报警 或联锁保护。 4过程中出现保护动作指令时，应能中断自动程序并将控制 输出置于预设状态。 5自动程序断后.应能选择任意一·步程序恢复到自动状态。 6在程序投人自动状态前.应能白动检查客设备的状态；不 能满足要求时，程序应拒绝进人白动状态并报警提示。 7应能实现手动，自动切换：手动状态时，应能实现手动单出 品

1每个被控对象应设置单独手动控制能。 2每步的运行状态应显示，时间应可调。 3每步的运行指令不能正确执行时，应进行故障提示、报警 或联锁保护。 4过程中出现保护动作指令时：应能中断自动程序并将控制 输出置于预设状态。 5自动程序断后.应能选择任意一·步程序恢复到自动状态。 6在程序投人自动状态前.应能白动检查客设备的状态；不 能满足要求时，程序应拒绝进人白动状态并报警提示。 7应能实现手动，自动切换；手动状态时，应能实现手动单业 运行操作

信号报警系统设计应符合下列要求： 信号报警、联锁及保护的设置、动作设定值及可调范围应

信号报警、联锁及保护的设置、动作设定值及可训

满足工艺过程要求。 2信号报警系统应以声、光形式表示过程参数越限和/或设 备异常状态。 3信号报警应由发讯装置、逻辑单元、灯光显示单元、音响单 元、按钮及电源装置等组成。 4信号报警系统宜采用声光报警器、分散控制系统或可编程 序控制器

5联锁保护应设置预报警和联

4.3.2信号报警灯光显示单元的配置，应符合下列要求：

4.3.5信号报警辅助输出应符合下列要求

3.7报警顺序应符合下列要求

4. 4. 1安全仪表系统设计册符合下列要求,

传感器的独立性配置应符合下列要求： 1)SII1级安全仪表功能回路传感器可与过程控制系统其用： 2)SII2级安全仪表功能回路，传感器宜与过程控制系统分开； 3SIL3级安全仪表功能回路，传感器应与过程控制系统分正

2传感器的允余配置应符合下列要求：

4.4.3安全仪表功能回路阀门的配置应符合下列要求：

4电磁阀放空口应配防堵塞装置

4电磁阀版空口应配防堵塞装置 4.4.4安全仪表功能同路的逻辑单元可由继电器、可编程序电子 系统构成，也可根据需要组合构成

系统构成，也可根据需要组合构战

4.5.1站场消防控制系统应具有下列功能： 1控制消防设备的启停，并显示工作状态。 2消防泵的启停.除自动控制外还能在控制室手动直接控制， 3接收火焰探测器、于报按钮及其他火灾探测设备的信号 显示火灾报警和故障报警的部位 4在报警、喷淋各阶段，具有相应的声、光报警信号，并能手 动消音。 5显示系统供电电源的状态。 4.5.2站场建筑物火灾报警系统的设计应符合现行国家标准《火 灾自动报警系统设计规范》GB50116和《建筑设计防火规范》 GB50015的有关规定 4.5.3石油天然气生产装置采用计算机控制的控制室应设置火 灰报警系统。

4.5.1站场消防控制系统应县有下列功能，

4.5.4可燃/有毒气体报警系统成具有上列功能

5应区分和识别报警位号和/或区域， 6应具有故障报警功能，故障报警的声、光信号应与可燃气 本或有毒气体浓度报警有明显区分。

4.5.5可燃/有毒气体报警系统设计应符合下列要求：

1宜采用常规显示报警仪表或独立的1.业程序控制器、可编 程序控制器。 2可与火灾检测报警系统合并设置。与牛产过程控制系统 合并设置时输人/输出卡件应独立设置， 3报警系统应设置在有人值守的控制室或现场操作室：有毒 管体还械在现场报篮

1可燃气体的一级报警（高限）设定值不应大于25%爆烊下 限，二级报警（高高限）设定值不应大于50%爆炸下限、 2有毒气体的报警设定值不宜大丁100%最高容许浓度，当 试验用标准气调制困难时.报警设定值可为200%最高容许浓度 以下。

标准《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范

1天然气、液化石油气和天然气凝液生产装置区及厂房内宜 设置火灾自动报警设施，并在装置区和巡检通道及厂房出人口设 置手动报警按钮。 2浮顶油罐单罐容量不小于50000m时，应设置火灾自动报 警设施， 3天然气凝液和液化石油气罐区、天然气凝液和凝析油回收 的工艺设备区内，以及其他有可燃气体存在且一旦泄漏可能超过 爆炸下限的场所，应设置可燃气体检（探）测器，并宜在装置区、罐 区四周设置手动报警按钮

4对输出功率大于1200kW的自动燃气燃烧装置，应设置漏 气检测装置。 5在有毒气体存在的场所.当有毒气体泄漏可能达到最高容 许浓度时，应设置有毒气体检测报警装置。 6集输含硫的酸性天然气的井场、集气站硫化氢泄漏检测仪 的设置，应按国家现行标准《含硫油气田硫化氢监测与人身安全防 护规程》SY/T6277的有关规定执行

离措施。粘性介质、高温、低温或超低温介质的测量，应采取 保温措施。

5.1.4现场总线仪表应符合现行围家标准《工业通信网络现场

总线规范第2部分：物理层规范和服务定义》GB/T16657.2的 有关规定

1一般.T业用温度计的精确度等级应选用1.0级或1.5级： 精密测量用温度计的精确度等级应选用0.25级或0.5级。 2温度测量显示仪表的使用范围宜取仪表量程的20%~ 90%；正常测量值宜在仪表量程的50%左右。 3压力式温度计测量值应在仪表范围的50%～75%。 4测量介质温度为一80℃～500℃的仪表宜选用双金属温 度计。 5振动较小、读数方便的场合，可选用玻璃液体温度计，但不 应使用玻璃水银温度计

6有振动、无法近距离读数、测温精确度要求不高、一80℃以 下的介质温度测量，宜选用压力式温度计。

5.2.2集中（远传》检测仪表的选型，应符合下列要求：

1当温度检测信号需要远传时，宜选用现场安装的温度变 送器。 2测量介质温度为一200℃～650℃时，宜选用热电阻；测量 介质温度为一200℃～1800℃时，宜选用热电偶。 3测量设备或管道的外壁温度·宜选用表面热电阻（偶）； 测量流动的含固体硬质颗粒介质温度，应选用耐磨热电阻 （偶）。 4检测元件有弯曲安装或要求快速响应以及其他必要的场 合，可选用铠装热电阻（偶）。 5热电偶测量端型式应根据响应速度的要求选用露端式、绝 缘式或接壳式。 6测量含氢量大于5%（体积）的还原性气体，温度高于 870℃时.应选用吹气式专用热电偶或钨热电偶。 7当一个测温点需要在两处同时显示温度时，可选用双支热 电阻（偶），在同一检测元件保护管中，要求多点测量时，宜选用多 点热电阻（偶）。 8热电阻的接线宜选用三线制。精密测量用热电阻的接线 应选用四线制

5.2.3温度仪表的连接方式，应符合下列要求：

1一般情况下，宜选用螺纹连接方式。在设备、衬里管道、非 金属管道和有色金属管道上安装时，宜选用法兰连接方式。 2用于剧毒、结晶、结疤、堵塞和易燃、易爆、强腐蚀性介质 时，应选用法兰连接方式。

5.2.4显示仪表的类型

的需要。当热电偶的冷端温度不恒定，影响系统精确度时，应

5.3.1压万测量仪表选型应符合下列要求：

..1 床力测量仅表选型应符合下列要求： 1一般测量用压力表的精确度等级应选用1.0、1.6、2.5级； 精密测量用压力表的精确度等级应选用0.1、0.16.0.25或0.4级。 2测量稳是压方时，正常操作压方应为仪表测量量程的 1/3~~2/3；测量脉动压力附，应为仪表测量量程的1/3～1/2；测量 压九不小子MPa时不应超时过仪麦洲景舟程的

5.3.2就地压力表选型应符合下列要求，

数 1 测量腐蚀性介质时，应选用耐腐蚀压力表或不锈钢膜片压 力表。 2测量强腐蚀性、含固体颗粒、粘稠液体等介质时，应选用膜 片压力表或隔膜压力表， 3较强振动场合测量时.应选用抗振压力表或采取防振措施。 5.3.3压力变送器选型应符合下列要求： 1 测量结品、易堵塞、粘稠、结疤及腾蚀性介质时，应选用法 兰式变送器： 2测量精确度要求较高的压力或差压测量，宜选用智能型压 万或差压变送器。 3与介质点接接触的材质.应符合介质特性要求或采取隔离 措施。

1测量腐蚀性介质时，应选用耐腐蚀压力表或不锈钢膜片压 力表。 2测量强腐蚀性、含固体颗粒、粘稠液体等介质时，应选用膜 件压力表或瀚膜压力表， 3较强振动场合测量时.应选用抗振压力表或采取防振措施

5.3.3压力变送器选型应符合下列要求，

1测量结晶、易堵塞、粘稠、结疤及腾蚀性介质时，应选用法 兰式变送器： 2测量精确度要求较高的压力成差压测量，宜选用智能型压 万或差压变送器。 3与介质直接接触的材质.应符合介质特性要求或采取隔离 措施。 4小十500Pa(G)的微小压力测量时,可选用微差压变送器

1天然气和原油流量计量仪表及其附属设备配置，应符合现 行国家标准《输油管道.T程设计规范》GB50253、《输气管道T程设 f规范CB50251和≤油气集输设计规范1350350的有关规定。 2对丁直线刻度仪表测量范围，最大流量不应超过仪表测量

范用上限值的90%：正常流量应为仪表测量范围1限值的50%~ 70%：最小流量不应小下仪表测量范用上限值的10%。 3对于方根刻度仪表测量范围，最大流量不应超过仪表测氧 范围1限值的95以；正常流量应为仪表测量范围上限值的70为～ 80%：最小流量不应小于仪表测量范围[限值的30%。

5. 4. 2流量计精确度应符合下列规定:

注：Q表示标准参比条件下的体积输量（mh），

5.4.3差压式流量计选型应符合下列要求

1·般流体测量，应选用孔板、喷嘴和文丘里管标准节流装 置：并应符合现行国家标准用安装在圆形截面管道中的差压装 1

测量满管流体流量GB/T2624.1~GB/T2624.4的有关规定。 2当采用非标准节流装置时，低需诺数宜采用1/4圆孔板 脏污介质宜采用圆缺孔板。 3差压范围的选择应根据计算确定： 1>常用的低差压范围宜为：0kPa～6kPa、0kPa~10kPa； 2）常用的差压范周宜为：0kPa16kPa、0kPa~25kPa; 3）常用的高差压范围宜为：0kPa40kPa0kPa～60kPa。 4取压方式宜选用法兰取压。 5 特殊型差尿式流量计的选型应根据介质的T况条件选择。 5.4.4 可变面积式流量计（转了流量计）的选型应符合下列要求： 1 可变面积式流量计宜用于中、小，微流量的测量。 2低压、洁净透明、无毒、无燃烧和无爆炸危险且对玻璃儿腐 蚀无粘附的流体流量的就地指示，可选用玻离管转子流量计。 3易燃、易爆介质的流量测量，宜选用普通型金属管转子流 量计：易结品、汽化介质的流量测量，可选用带夹套的金属管转子 流量计。 4具有腐蚀性的介质的流量测量，可选用耐腐型金属管转子 流量计。 5要求就地显示.耳用于洁净液体、气体和蒸汽的较大流量 测量，可选用案通转子流盖计（分流式流岛计）

5.4.4可变面积式流量计（转了流量计）的选型应符合下列要

5.4.5容积式流量计选型应符合下列要求：

1原油、重油、高粘度液体的流量测量，且要求测量精确度较 高的，宜选用容积式流量计。 2含有颗粒杂质的脏污液体、稀浆流、悬浮流及含有砂、蜡 活稠的原油的流量测量，宜选用弹性刮板流量计

1 洁净、单相流、粘度小的介质测量。 液化气、轻烃的流量测量。 ? 易结垢的水流量测量，可选用拆卸式防垢涡轮流量计。

4 高压流量的测量。 5. 4.7 电磁流量计宜用于下列工况： 1 导电流体的流量测量。 2 液固两相、脏污流介质的流量测量。 3 明渠液体的流量测量。 5. 4.8 涡街流量计宜用于下列工况： 宜用液体、气体、蒸汽、部分混相流体的流量测量。 2 可用于高压介质流量的测量， 5.4.9 旋进旋涡流量计宜用于下列况： 1 宜用于洁净、单相流、粘度不高的介质的测量。 2用于压力、温度波动较频繁的介质时，宜采取温压补件 施来保证计量的精确度，

5.4.8涡街流量计用于下列.1.税： 1宜用于液体、气体、蒸汽、部分混相流体的流量测量 2可用于高压介质流量的测量，

1宜用于洁净、单相流、粘度不高的介质的测量， 2用于压力、温度波动较频繁的介质时，宜采取温压补 施来保证计量的精确度，

5.4. 10靶式流量计宜用于下列况：

1 用于液体、气体、蒸汽的流量测量。 2用子含有杂质（微粒）的脏污流体、原油、污水、高温渣油、 浆液、烧碱液、沥青等介质的流量测量，

.4.11超声波流量计宜用于下列

1人径管道气体以及液相流体的流量测量。 2高压、易爆、高粘度、强腐蚀、放射性恶劣条件的被测对象 的流量测量。 3采用气体超声波流量计测量天然气流量时，其流量计算应 符合现行国家标准《用气体超卢流量计测量天然气流量 GB/T18604的有关规定。 4精确度要求高、量程比大的流体测量。 5.4.12科氏力质量流量计宜用于下精确测量流体的质量流量，且 测量值不受流体密度、粘度等物性的影响。 5.4.13热式质量流量计宜用于下燥、洁净、不含水分和油质的气

测量值不受流体密度、粘度等物性的影响。

5.4.14皮带秤宜用于皮带传送的颗粒状、块状固体物料的流量

5.+15冲量式流量计宜用于自由落体的粒状、封闭传送的估 介质的流量测量，

介质的流量测量， 5.4.16轨道衡宜用于车载介质的重量计量

5.5.1 物位仪表选型应衍合下列要求： 液面、界面和料面的物位测量，应根据被测介质的特性确定， 仪表量程应根据1艺对象的实际变化范围确定。 仪表精确度根据1艺要求选择。容积计量的物位仪表的 精确度应至少达到土1mm， 5.5.2 压力式、差压式物位测量仪表选型应符合下列要求： 、 水池、水并、水罐的液面连续测量，宜选用静压式仪表。 2 液面和界面的连续测量，可选用差压仪表： 3粘稠性、结晶性、结胶性、流淀性的液体，以及含悬浮物液 体及易凝固液体的液位测量·宜选用插人武法兰差压仪表。 4物位差压仪表的正、负迁移利迁移量，应根据仪表的结构 形式安装位置、测量要求确定， 5用差压式仪表测量锅炉汽包液面时，应选用双室平衡容器 进行补偿

5.5.3浮简式液位仪表选型宜符合下列要求：

5.5.3浮简式液位仪表选型宜符合下列要求：

1浮筒式液位仪表宜用于测量范围不大2m，相对密度介 于0.5~1.5的清洁液体液面；或测量范围不大于1.2m.相对密度 差介于0.5~~1.5的清洁液体界而。 2不宜停车的「.艺设备成密闭容器内液面和界面的测控·宜 选用外浮筒物位仪表；在操作温度下不结晶、不粘稠，但在环境温 变下可能结晶或粘的液体对象，宜选用内浮筒式物仪表， 3当测量精确度要求较高，信号远传时，官选用力平衡式；当 精确度要求不高，就地指示或调节时，可选用位移平型。

5.5.4浮子式液位仪表选型应符合下列要求：

1大型储槽清洁液体的液面连续测量和容积计量，可选用伺 服液面计，光导液位计、磁致伸缩液位计。精确度要求较高时可选 用伺服液面计、磁致伸缩液位计，精确度要求不高时可选用钢带液 位计。就地液位的测也可选用多个色带式浮球液位计、磁翻转 液位计重叠安装。 2卧式罐的液位就地测量·宜选用杠杆式、色带式浮球液位 计或磁翻转式液位计： 3信式液位控制·宜选用浮球液位开美： 1浮子式仪表用测量界面时，两种介质的密度应恒定，且 对密度差不应小手？ 5内浮式液位仪表液刷测量，子漂移，浮子受液面扰动时， 应采取预防措施。 5.5.5射频导纳式液位仪表宜用于下列1况： 1 腐蚀性、粘稠性液体的液面连续测量和位式测量。 2易挂料的颗粒状、粉粒状料面连续测量和位式测量。 5.5.6电容式物位测量仪表宜用于下列1况： 1腐蚀性、沉淀性液体，以及其他1.艺流体的液面连续测量 和位式测其。用于界而测量时，两种液体的电学性能应符合产品 要求， 2用于颗粒状、粉状物料的料面连续测量和位式测量。 3测量粘性导电介质的液位和界面时，电极表面应选择与被 测液体亲和力小的材料；测量非导电介质的液位和界面时，叫选用 裸电极： 5.5.了电阻式物位仪表宜用于下列T况： 1水位的位式控制和报警。 2导电物料或导电性差，但含有一定水分能微弱导电的物料

1大型诺槽清洁液体的液面连续测量和容积计量，可选用伺 服液面计，光导液位计、磁致伸缩液位计。精确度要求较高时可选 用伺服液面、磁致伸缩液位计.精确度要求不高时可选用钢带液 位计。就地液位的测量也可选用多个色带式浮球液位计、磁翻转 液位计重叠安装。 2卧式罐的液位就地测量·宜选用杠杆式、色带式浮球液位 计或滋翻转式液位计。 3信式液位控制·宜选用浮球液位开 4浮子式仪表用下测量界面时，两种介质的密度应恒定，且 柑对密度差不应小于0 5内浮式液位仪表液刷测量，子漂移GB/T 36625.4-2021 智慧城市 数据融合 第4部分：开放共享要求，浮子受液面扰动时 诚采取预防施

1腐蚀性、沉淀性液体，以及其他1.艺流体的液面连续测量 和位式测黄。用于界面测量时，两种液体的电学性能应符合产品 要求， 2用于颗粒状、粉状物料的料面连续测量和位式测量。 3测量粘性导电介质的液位和界面时，电极表面应选择与被 测液体亲和力小的材料；测量非导电介质的液位和界面时、可选用 裸电极

，了电阻式物位仪表宜用于下列

1水位的位式控制和报警。 2导电物料或导电性差JTS 195-3-2012 水运支持保障系统工程设计总体技术要求，但含有一定水分能微弱导电的 料面的位式测量。

5.5.8无振动或振动小的料仓、料斗内颗粒度不大于

颗粒状料面的位式测量和液位测量，可选用音叉液