天然氣在線色譜分析系統(tǒng)技術(shù)要求

1、在線分析儀表系統(tǒng)技術(shù)要求編 制 ：肖 遙審 核 ：馬文君批 準(zhǔn) ：天然氣開發(fā)公司維護(hù)管理中心二零一五年十一月1、概述1.1本技術(shù)文件適用于青海油田天然氣開發(fā)公司在線天然氣色譜分析小屋采購。本技術(shù)文件滿足對天然氣在線分析儀小屋在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、配置結(jié)構(gòu)、制造、性能、系統(tǒng)集成、安裝和調(diào)試等方面提出的技術(shù)要求，同時對供貨范圍、工作范圍、產(chǎn)品驗(yàn)收及工程項(xiàng)目實(shí)施等方面做出了約定。保證所提供的成套在線分析小屋應(yīng)完全滿足技術(shù)規(guī)格書提出的技術(shù)要求和環(huán)境條件，并保證成套在線分析小屋的完整性及設(shè)計(jì)的合理性。1.2本技術(shù)文件提出的是最低限度的技術(shù)要求，并未對一切技術(shù)細(xì)節(jié)做出規(guī)定，也未充分引述有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的條文，制造方保

2、證提供符合本技術(shù)協(xié)議和最新工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。所有材料、制造工藝均符合國際、國家、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及滿足技術(shù)參數(shù)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(jīng)驗(yàn)，并且能夠提供艾默生過程控制有限公司對生產(chǎn)分析小屋的授權(quán)。1.4制造方對所提供的氣相色譜分析小屋的制造質(zhì)量、供貨、技術(shù)規(guī)格、文件圖紙資料、技術(shù)服務(wù)、工程服務(wù)、包裝運(yùn)輸、開箱檢驗(yàn)、安裝指導(dǎo)、現(xiàn)場測試、設(shè)備運(yùn)行等各個環(huán)節(jié)負(fù)有完全責(zé)任。1.5制造方對所提供的氣相色譜分析小屋的各項(xiàng)技術(shù)規(guī)格與技術(shù)要求的一致性負(fù)責(zé)；如有不一致處，制造方在偏差表中列出偏差，由甲方確認(rèn)。如沒有列出偏差，對于不一致處原則上應(yīng)以對甲方有利的規(guī)格為準(zhǔn)。2

3、、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范供貨商在分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造和安裝施工，有關(guān)技術(shù)文件和圖紙，除應(yīng)參照通用技術(shù)規(guī)格書中列出的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范外，還應(yīng)提供在本工程中所采用的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的清單，并應(yīng)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(huán)境用電氣設(shè)備u GB 50058-92 爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范u GB 50093-2002 自動化儀表工程施工及驗(yàn)收規(guī)范u HG-205052000 過程測量與控制儀表的功能標(biāo)志及圖形符號u SH 3063-1999 石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體監(jiān)測報警設(shè)計(jì)規(guī)范u EEMUA No.138 在線分析儀系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安裝u IEC 60079 爆炸性

4、氣體環(huán)境用電氣設(shè)備u IEC 60529 外殼防護(hù)等級(IP代碼)u IEC 60297 機(jī)械結(jié)構(gòu)盤、箱尺寸u IEC/CENELEC 危險區(qū)域電纜外殼和安裝規(guī)程u NFPA No.496 電氣設(shè)備的外殼吹掃u ISA S 12.4 用以降低危險區(qū)域等級的儀表吹掃u ISA S75.04 爆炸和危險環(huán)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(zhǔn)程序u BS 5308 儀表電纜u SH/T3082-2003 石油化工儀表供電設(shè)計(jì)規(guī)范

5、u SH/T3081-2003 石油化工儀表接地設(shè)計(jì)規(guī)范u NFPA NO.70 美國國家電氣規(guī)程（NEC）u IEC79 用于爆炸性氣體環(huán)境中的電氣設(shè)備u IEC61779 可燃?xì)怏w檢測儀u IEC60364 設(shè)備安全間隔u IEC61000 電磁兼容性u ISA PR 12.1 危險環(huán)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(dǎo)則u GB/T11062-1998 天然氣發(fā)熱量、密度、相對密度和沃泊指數(shù)的計(jì)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(jì)算 第1部分：導(dǎo)論和指南u GB/T17747.2-1999 天然氣壓縮因子計(jì)算 第2部分：用摩爾組成進(jìn)行計(jì)算u GB/T17747.3-1999 天然氣壓縮因子計(jì)算 第3部分：用物性值進(jìn)行計(jì)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(jì)量系統(tǒng)技術(shù)要求u JJG 700-1999 氣相色譜儀檢定規(guī)程u SY/T 0025-95 石油設(shè)施電氣裝置場所分類u GB 3836.1-2000 爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備 第1 部分：通用要求u GB 3836.2-2000 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第2 部分：隔爆型“d”u GB 4028 外殼防護(hù)等級的分類u GB/T 15464-1995 儀器儀表包裝通用技術(shù)條件u ZBY 002 儀器儀表運(yùn)輸、運(yùn)

8、輸貯存基本環(huán)境條件及試驗(yàn)方法u ZBY 003 儀器儀表包裝技術(shù)條件其它未列出的與本產(chǎn)品有關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，供貨商有義務(wù)主動向業(yè)主和設(shè)計(jì)提供。所有規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)均應(yīng)為項(xiàng)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(tǒng)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(shè)施部分。供方成套提供以上設(shè)備，并負(fù)責(zé)現(xiàn)場安裝、調(diào)試，提供與其相關(guān)的附件及技術(shù)服務(wù)。4、現(xiàn)場環(huán)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(shù) 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(shè)計(jì)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(yùn)行，滿足技術(shù)參數(shù)要求和現(xiàn)場應(yīng)用要求。制造方對在線氣相色譜分析小屋系統(tǒng)工藝條件的輸入、計(jì)算結(jié)果、選型、制造的正確性負(fù)責(zé)，并確保所供在線氣相色譜分析小屋適合于甲方現(xiàn)場的環(huán)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(shè)施部分取樣及樣氣處理部分天然氣組分和物理性質(zhì)的測定很大程度上取決于取樣及樣氣處理部分的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、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(zhì)量和檢測結(jié)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(tǒng)應(yīng)由采樣探頭、取樣管線、樣品預(yù)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(jīng)減壓后由取樣管線傳輸至樣品預(yù)處理部分進(jìn)行過濾處理，處理后的樣品進(jìn)入分析儀進(jìn)行分析。取樣及樣氣處理部分的材料、結(jié)構(gòu)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(xué)性質(zhì)，不應(yīng)引起組份和含量的變化。1、取樣及樣氣處理部分應(yīng)設(shè)計(jì)合理。通常情況下，取樣及樣氣處理部分應(yīng)設(shè)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(yīng)選用不銹鋼材料，所采用的不銹鋼材料即不應(yīng)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(yīng)滿足壓力、溫度等條件外，亦應(yīng)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(zhì)量以及分析儀表和其它輔助設(shè)備的使用效果，取樣探頭應(yīng)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(yīng)安裝在采樣點(diǎn)附近不銹鋼箱體內(nèi)，對于高壓樣品在根部進(jìn)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(zhì)。該過濾裝置應(yīng)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(yīng)能方便地與輸氣管道連接，當(dāng)需要取壓閥連接或法蘭連接時，供方應(yīng)提供相應(yīng)的連接件和緊固件，并提供詳細(xì)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(yīng)對這些取樣管路進(jìn)行加熱及保溫，取樣管路的加熱溫度應(yīng)至少高于凝析溫度10，取樣管路的伴熱和保溫應(yīng)由供方負(fù)責(zé)，若采用電伴熱方式，應(yīng)提出伴熱設(shè)備對用電的負(fù)荷要求。7、取樣及樣氣處理部分應(yīng)設(shè)置壓力控制和過壓保護(hù)裝置，以保證樣氣壓力的相對穩(wěn)定。同時，應(yīng)保證分析儀表和設(shè)備的安全、正常工作。樣品天然氣的排放應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。8、供貨商應(yīng)根據(jù)分析對象的壓力、溫度、流量及所含雜質(zhì)選擇合理的預(yù)處理系統(tǒng)，對采集的樣氣進(jìn)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(shù)要求。該系統(tǒng)中所選用的設(shè)備應(yīng)在材料、結(jié)構(gòu)等方面能夠適應(yīng)樣氣的壓力、溫度范圍，并耐腐蝕，而且不改變氣體的化學(xué)性質(zhì)。9、應(yīng)根據(jù)分析對象的特點(diǎn)設(shè)置氣體過濾裝置和過濾方式，以除去樣氣中所含的雜質(zhì)。應(yīng)設(shè)置粗過濾和精細(xì)過濾兩級過濾裝置(過濾精度：0.5)，以保證樣氣的質(zhì)量；同時精細(xì)過濾不能將天然氣中的重組份給過濾掉了，影響分析結(jié)果。10、如果系統(tǒng)中有電氣設(shè)備，其防爆等級不應(yīng)低于Class 1,Div 1,Group C,D,T3，防護(hù)等級不應(yīng)低于IP54。11、取樣及樣氣處理部分應(yīng)固定在相應(yīng)的安裝基座上，且易于安裝。管閥件及過濾器等應(yīng)采用Swagelok或同等

14、質(zhì)量的產(chǎn)品，流量計(jì)應(yīng)采用Blooks或同等質(zhì)量的產(chǎn)品。正常運(yùn)行時，系統(tǒng)的所有設(shè)備及管路不得有泄漏。小屋主體部分結(jié)構(gòu)說明：小屋外形尺寸均為2500(L)×2000(W)×2700(H)mm，小屋內(nèi)安裝色譜分析儀及其處理系統(tǒng)。小屋為型鋼焊接框架式結(jié)構(gòu)，雙層墻夾層設(shè)計(jì)。機(jī)械強(qiáng)度應(yīng)滿足起吊、拖動、運(yùn)輸及支撐墻面安裝設(shè)備的要求，結(jié)構(gòu)負(fù)載能力為500Kg/m2，屋頂最小承受力為250 Kg/m2。內(nèi)外墻及屋頂由P型鋼板拼裝鉚接而成。外墻、內(nèi)墻和房頂采用不少于1.5mm厚碳鋼噴塑板。墻厚不少于70mm，內(nèi)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?；褐骺蚣転?2#槽鋼副框架為3#槽鋼焊接?；?00mm，周邊設(shè)置固定孔。地板：6mm厚花紋鋼板。分析小屋屋頂設(shè)計(jì)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(yùn)，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(guān),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(nèi)部設(shè)有氣瓶固定支架和氣瓶護(hù)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(jī)構(gòu)。前門的材質(zhì)和保溫與四周墻

16、的材質(zhì)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(tǒng)及分析小屋報警安全系統(tǒng)。小屋配套設(shè)施防爆接線箱防爆電源接線箱(小屋外)(220VAC UPS)1個防爆數(shù)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(guān) 防爆日光燈供電開關(guān)(小屋內(nèi))1個防爆照明開關(guān)（屋外）1個防爆風(fēng)機(jī)開關(guān)（屋外）1個防爆電源箱 防爆電源箱(小屋內(nèi))1個防爆控制箱防爆控制箱(小屋內(nèi))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(nèi)1套安裝于分析小屋外遮沿下1套防爆通風(fēng)風(fēng)扇 1套防爆冷暖空調(diào) 1套分析

17、小屋報警安全系統(tǒng)說明：可燃?xì)怏w檢測變送器 1套防爆報警系統(tǒng)設(shè)計(jì)一控制箱，箱內(nèi)裝有一套可編程控制器（PLC），由可燃?xì)怏w變送器檢測出報警信號，通過可編程控制器組成報警聯(lián)鎖系統(tǒng)，向儀表控制室DCS系統(tǒng)提供公共報警信號，同時在報警系統(tǒng)控制箱盤面上提供以下可視報警以及在分析小屋內(nèi)外提供就地聲、光報警。防爆報警系統(tǒng)控制箱門上設(shè)計(jì)3個按鈕，分別用于測試、確認(rèn)和報警復(fù)位。當(dāng)可燃?xì)怏w濃度達(dá)到報警點(diǎn)時，紅色燈閃光，并且電笛發(fā)出較長的聲音，同時自動啟動通風(fēng)設(shè)備并切斷氣源并送出一路觸點(diǎn)開關(guān)信號至控制室。報警故障發(fā)生時需要人工根據(jù)情況來復(fù)位。室外手動風(fēng)扇開關(guān)在任何時間可以強(qiáng)制啟動風(fēng)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(fā)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(shè)方式：電纜采用電纜橋架，不用導(dǎo)管。小屋分析系統(tǒng)配管：樣品管線：1/4” 不銹鋼管（316）載氣系統(tǒng)：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”O(jiān)D Tube(316SS)樣品排放返回工藝管線總管為1/2” 鍍鋅鋼管，敷設(shè)方式：采用電纜橋架及軟管方式敷設(shè)系統(tǒng)集成系統(tǒng)設(shè)計(jì)、采購、 組裝、集成 、調(diào)試、投用均由供方承擔(dān)。包括儀表及小屋內(nèi)所有

19、設(shè)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(biāo)準(zhǔn) )；所用閥門和接頭均采用不銹鋼產(chǎn)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(biāo)準(zhǔn)氣為保證色譜儀準(zhǔn)確可靠的工作，對天然氣樣品的載氣和標(biāo)準(zhǔn)氣要求如下：1、根據(jù)用戶提出的氣質(zhì)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(fā)生化學(xué)反應(yīng)，同時不被色譜柱的固定相溶解或吸附。2、根據(jù)用戶提出的氣質(zhì)特性及安全要求，應(yīng)采用惰性氣體作為載氣。供貨商應(yīng)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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明。3、供方提供的載氣應(yīng)是標(biāo)準(zhǔn)氣體，其純度和穩(wěn)定性應(yīng)能滿足色譜儀的工作要求。供貨時應(yīng)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(shù)要求的前提下，應(yīng)優(yōu)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(diào)節(jié)和穩(wěn)定等措施的配套設(shè)備，以保證載氣的穩(wěn)定性，從而保證色譜儀的分析精度。6、供貨商應(yīng)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(biāo)氣要與現(xiàn)場組份相接近，標(biāo)準(zhǔn)氣所有組分必須處于均勻的氣態(tài)，標(biāo)準(zhǔn)氣濃度最低不能低于0.1%。對于樣品氣中摩爾分?jǐn)?shù)不大于5%的組分，標(biāo)準(zhǔn)氣中相

21、應(yīng)組分的摩爾分?jǐn)?shù)應(yīng)不大于10%，也不低于樣品中相應(yīng)組分濃度的一半。對于摩爾分?jǐn)?shù)大于5%的組分，標(biāo)準(zhǔn)氣中相應(yīng)組分的摩爾分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于樣品中相應(yīng)組分濃度的一半，也不大于該組分濃度的兩倍。8、標(biāo)準(zhǔn)氣體應(yīng)為有證標(biāo)氣。供貨時應(yīng)至少提供2瓶標(biāo)準(zhǔn)氣體（附帶兩個減壓閥），并注明每一瓶標(biāo)氣中各組分的摩爾組成和所能使用的時間。同時應(yīng)向買方提供標(biāo)氣的技術(shù)規(guī)格和分析結(jié)果證書。6、檢驗(yàn)和測試6.1 工廠驗(yàn)收試驗(yàn)所有在線氣相色譜分析儀在出廠前應(yīng)根據(jù)有關(guān)規(guī)范進(jìn)行工廠試驗(yàn)，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(yīng)依據(jù)相應(yīng)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或其它的管理規(guī)范進(jìn)行測試, 所依據(jù)的檢定規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)征得買方的同意。供貨商應(yīng)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(zhì)量檢驗(yàn)報告，應(yīng)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(jìn)行100%的試驗(yàn)和檢驗(yàn)，其內(nèi)容至少應(yīng)包括： 靜態(tài)測試 l 數(shù)量檢查（包括附件）；l 外觀檢驗(yàn)（包括漆面質(zhì)量、表面光潔度等檢驗(yàn)）；l 尺寸檢測；l 標(biāo)牌標(biāo)識是否完整、清晰；l 防爆等級或本質(zhì)安全設(shè)備的認(rèn)證證書；l 緊固件等是否有松動現(xiàn)象；l 連接件形式、尺寸是否符合標(biāo)準(zhǔn)；l 電源及接線是否滿足要求；l 是否遵從焊接規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)；l 材質(zhì)是否與供貨商提供的證明相符（內(nèi)部件，外殼、連接件等）。 動態(tài)測試l 準(zhǔn)確度測試；l 重復(fù)性試驗(yàn)；l 絕緣性