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 肖遙 馬文君天然氣開發(fā)公司維護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、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)品驗收及工程工程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(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)細節(jié)做出規(guī) 定，也未充分引述有關(guān)標準和標準的條文， 制造方保證提供符合本技術(shù)協(xié)

2、議和最 新工業(yè)標準的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。所有材料、制造工藝均符合國際、國家、企業(yè)標準以及 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，并且能夠提供艾默生過程控制對生產(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)效勞、工程效勞、包裝運輸、開箱檢驗、安裝指導(dǎo)、現(xiàn)場測試、 設(shè)備運行等各個環(huán)節(jié)負有完全責(zé)任。1.5制造方對所提供的氣相色譜分析小屋的各項技術(shù)規(guī)格與技術(shù)要求的一致性負責(zé)；如有不一致處，制造方在偏差表中列出偏差，由甲方確認。如沒有列出 偏差，對于不一致處原那么上應(yīng)以對甲方有利的規(guī)格為準。2、標準標準供貨

3、商在分析系統(tǒng)的設(shè)計、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)格書中列出的標準和標準外， 還應(yīng)提供在本工程中所采用的標準和 標準的清單，并應(yīng)保證其版本為最新版本包括修正版。GB 3836-2000爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備GB 50058-92爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計標準GB 50093-2002自動化儀表工程施工及驗收標準HG-20505 2000過程測量與控制儀表的功能標志及圖形符號SH 3063-1999石油化工可燃氣體和有毒氣體監(jiān)測報警設(shè)計標準EEMUA No.138在線分析儀系統(tǒng)的設(shè)計和安裝IEC 60079爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備IEC 60529外殼防護等級IP

4、代碼IEC 60297機械結(jié)構(gòu)盤、箱尺寸IEC/CENELEC危險區(qū)域電纜外殼和安裝規(guī)程NFPA No.496電氣設(shè)備的外殼吹掃ISA S 12.4用以降低危險區(qū)域等級的儀表吹掃ISA S75.04爆炸和危險環(huán)境下的法二控制閥的連接尺寸NPT錐管螺紋，通用型ASME/ANSI B16.5管法蘭和法蘭連接件ASME/ANSI B31.3工藝配管ASME Vffl平安閥校準程序BS 5308儀表電纜SH/T3082-2003石油化工儀表供電設(shè)計標準SH/T3081-2003石油化工儀表接地設(shè)計標準NFPA NO.70美國國家電氣規(guī)程NECIEC79用于爆炸性氣體環(huán)境中的電氣設(shè)備IEC61779可燃

5、氣體檢測儀IEC60364設(shè)備平安間隔IEC61000電磁兼容性ISA PR 12.1危險環(huán)境中的電動儀表API RP 555工藝分析儀表GB/T13610-2000?天然氣的組成分析 氣相色譜法?GB/T13609-1999?天然氣取樣導(dǎo)那么?GB/T11062-1998?天然氣發(fā)熱量、密度、相對密度和沃泊指數(shù)的計算方法?ISO 6976-1995?Natural gas-Calculatio n of calorific values, den sity,relative den sity and Wobbe in dex from composition?ISO 10723-1995?N

6、atural gas Performance evaluation for on-line analytical systems?GB/T17747.1-1999?天然氣壓縮因子的計算 第1局部：導(dǎo)論和指南?GB/T17747.2-1999?天然氣壓縮因子計算 第2局部：用摩爾組成進行計算 ?GB/T17747.3-1999?天然氣壓縮因子計算 第3局部：用物性值進行計算?GB/T18603-2001JJG 700-1999SY/T 0025-95GB 3836.1-2000GB 3836.2-2000GB 4028GB/T 15464-1995ZBY 002ZBY 003A.G.A No.1

7、0?Speed of Sound in Natural Gas and Other Related Hydrocarbon Gases?天然氣計量系統(tǒng)技術(shù)要求?氣相色譜儀檢定規(guī)程?石油設(shè)施電氣裝置場所分類?第2局部：隔爆型“ d?爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備 第1局部：通用要求?爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備?外殼防護等級的分類?儀器儀表包裝通用技術(shù)條件?儀器儀表包裝技術(shù)條件?儀器儀表運輸、運輸貯存根本環(huán)境條件及試驗方法?其它未列出的與本產(chǎn)品有關(guān)的標準和標準，供貨商有義務(wù)主動向業(yè)主和設(shè)計 提供。所有標準和標準均應(yīng)為工程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

8、局部，包括取樣及樣氣處理局部，小屋主體局部及小屋配套設(shè)施局部。供方成套提供以上設(shè)備，并負責(zé)現(xiàn)場安裝、調(diào)試，提供與其相關(guān)的附件及技 術(shù)效勞。4、現(xiàn)場環(huán)境及條件自然條件氣溫日極限最高氣溫378C日極限最低氣溫-336C氣壓平均氣壓724.7mbar降雨量平均降雨量38.8mm32mm日最大降雨量濕度平均相對濕度34%日照平均日照時數(shù)3078.3h平均日照百分率70%凍土及積雪取大凍土深度為1.80m最大積雪厚度為5cm工藝條件：尺然氣組成檢驗糾果組分障爾分數(shù)+ %組分糜爾分數(shù).%0.01丙烷0.17範氣0.00顯丁烷0.04000正丁烷0.04賦氣061異戊烷0.01二紙化概0.05正戊烷0.01

9、甲烷98.46c*+0.02乙烷0.58氣相色譜注標準代號GB7T 136W-2003檢臉用仗器氣相色譜儀設(shè)備編號TYYI027 CUS10733023)儀器型號Agilent? 890 A檢驗FI期2021 年 07 H 24 H氏然氣物性計算結(jié)果商位發(fā)熱址37.24 MJ/mJ低位發(fā)熱址33.55 MJ/m1密度0P676 kg/m1相對密度0r5643計竹冇法組成計鈴法栩準代號GH/T 1 10b 芬 199J4夭然氣組威槍騎結(jié)果除缶分鞍，障爾分敵，氮氣0.03丙烷0.20氫f0.00異1'烷0.050.00正】就0.05氮弋L64并戊烷0.02二氣化碳0.04正戊烷0.02甲烷

10、<v0.06乙烷03檢臉方法代相色曙法標準代廿GB/T 13610-2003檢驗用儀器代相色睹儀設(shè)笛箱廿TYYI027 (US10733023 5儀普型號Agilent? 90 A檢騷H朋2021 年 07 M 2M H尺熱氣物性計算結(jié)果37.07 MJ/mJ33.41 MJ/mJ密度0F6R9 J kg/m1相對密麼0,5721VI外方氷栩準代號GH/T 11062-1 5JK天然氣組成檢驗結(jié)果靡爾甘融，%席爾分%氧氣0.08內(nèi)烷0.47電氣0.00異丁烷03飆r0.00正丁烷0.13氮r4.290.D5二氧化碳0,010.05甲烷92.320J3乙烷2.J4檢驗萬法氣相色譜法標章代兮

11、GBr 13610-2003檢驗用儀器設(shè)珞編號TYY1027 t US 10733023 )僅器型號Agi1cnt7N<J0A檢驗FI期2021 年 07 月 24 Fl大然氣物性計算結(jié)果36.91 MJ/mJ低位發(fā)熱量33.29 MJ/raJ密度(1,7192 kg/m3相對密度O,5»7(計徐方法爼哦汁舁法杯準代號GB/T 1 1062198天然氣紐成檢騙結(jié)果組分嘩爾分數(shù) %組分境爾分數(shù)%気氣0.06R烷1.470.02異丁烷0J7訊氣0.00正丁烷0.39總氣4.R0異戊烷03:魚化碳0.04正戊烷03T烷87.430,08乙烷S. 16檢齡方法氣相色譜法標準代號GBrr

12、 13610-2003檢驗用儀器T相色譜儀設(shè)備編號TYYIO27 (US 10733023 5仗酷型號Agilent7K90A俺驗鬥期2021 年 0730 Fl天然氣物性計篇結(jié)果38.49 MKm334 78 MJ/m1密度0,756 kg/ms柏對密度0,630?計諄方法組成計算法標凄代號GH/1 L1062-lS5、設(shè)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置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(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、計算結(jié)果、選型、 制造的正確性負責(zé)，并確保所供在線氣相色譜分析小屋適合于甲

13、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局部：包括取樣及樣氣處理局部， 小屋主體局部及小屋配套設(shè)施局部 取樣及樣氣處理局部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局部的設(shè) 計、結(jié)構(gòu)、安裝等條件，取樣及樣氣處理局部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。對取樣及樣氣處理局部的最低要求如下：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)處理三局部組成。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 局部進行過濾處理，處理后的樣品進入分析儀進行分析。取樣及樣氣處理局部的材料、結(jié)構(gòu)必須能夠承

14、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、取樣及樣氣處理局部應(yīng)設(shè)計合理。通常情況下，取樣及樣氣處理局部應(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、取樣及樣氣處理局部使用的材料要求：與天然氣接觸的所有外表一般應(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，

15、帶根部截止閥。4、前置減壓閥應(yīng)安裝在采樣點附近不銹鋼箱體內(nèi)，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(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方裝平安閥。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10C，取樣管路的伴熱和保溫應(yīng)由供方負責(zé)，假設(shè)采用電伴熱方式，應(yīng)提出伴熱設(shè)備對用電的負荷要求。7

16、、取樣及樣氣處理局部應(yīng)設(shè)置壓力控制和過壓保護裝置，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)備的平安、正常工作。樣品天然氣的排放應(yīng) 符合相關(guān)標準的規(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)，對采集的樣氣進行除塵、除水和壓力、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)置粗過濾和精細過濾兩級過濾裝置(過濾精度：0.5卩,)以保證樣氣的 質(zhì)量；同時精細過濾不能將天然氣

17、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, 防護等級不應(yīng)低于IP54。11、取樣及樣氣處理局部應(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或同等質(zhì)量的產(chǎn)品，流量計應(yīng)采用Blooks或同等質(zhì)量的 產(chǎn)品。正常運行時，系統(tǒng)的所有設(shè)備及管路不得有泄漏。小屋主體局部結(jié)構(gòu)說明：小屋外形尺寸均為2500(L)2000(W)X2700(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。機械強度應(yīng)滿足起吊、拖動、 運輸及支撐墻面安裝設(shè)備的要求，結(jié)構(gòu)

18、負載能力為 500Kg/m2，屋頂最小承受力 為 250 Kg/m2。內(nèi)外墻及屋頂由 二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基座上、上下層中間 填充隔熱石棉材料?；褐骺蚣転?2#曹鋼/副框架為3#槽鋼/焊接?；?100mm，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(guān)，安裝位置頂部有向外延伸不少于 500mm

19、 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欄。分析小屋有一個門，尺寸為 1000mm x 2000mm，外開型，帶有平安可視窗(500mmx500mm)，帶阻尼限位閉門器和平安逃生鎖，有外鎖機構(gòu)。前門的材質(zhì)和保溫與四周墻的材質(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)及分析小屋報警平安系統(tǒng) 小屋配套設(shè)施防爆接線箱防爆電源接線箱小屋外220VAC UPS1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)機開關(guān)屋外1個防爆電源箱防

20、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套分析小屋報警平安系統(tǒng)說明：可燃氣體檢測變送器1套防爆報警系統(tǒng)設(shè)計一控制箱，箱內(nèi)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(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3 個按鈕，分別用于測試、確認和報警復(fù)位。當(dāng)可燃氣體濃度到達

21、報警點時，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)在任何時間可以強制啟動風(fēng)扇。分析小屋外靠近主門的屋頂安裝1個紅色閃光燈以及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

22、支管管徑為無縫1/4 OD Tube316SS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、采購、組裝、集成、調(diào)試、投用均由供方承當(dāng)。包括儀表及小屋內(nèi)所有設(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標準；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(jù)用戶提出的氣質(zhì)特性和色譜儀的工作特性選擇適宜的氣體作為載氣， 載氣的純度為：99.995%,并且天然氣中

23、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)反響，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)特性及平安要求，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性氣體作為載氣的實踐經(jīng)驗證明。3、供方提供的載氣應(yīng)是標準氣體，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 購置的氣體作為載氣。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

24、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(xiàn)場組份相接近，標準氣所有組分必須處于均勻的氣態(tài)， 標準氣濃度最低不能低于0.1%。對于樣品氣中摩爾分數(shù)不大于5%的組分，標準 氣中相應(yīng)組分的摩爾分數(shù)應(yīng)不大于10%，也不低于樣品中相應(yīng)組分濃度的一半。 對于摩爾分數(shù)大于5%的組分，標準氣中相應(yīng)組分的摩爾分數(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、標準氣體應(yīng)為有證標氣。供貨時應(yīng)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(yīng)向買 方提供標氣的技術(shù)規(guī)格和分析結(jié)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(yīng)根據(jù)有關(guān)標準進行工廠試驗，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(yīng)依據(jù)相應(yīng)的工業(yè)標準或其它的管理標準進行測試,所依據(jù)的檢定規(guī)程、標準應(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 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行 100%的試驗和檢驗，其內(nèi)容至少 應(yīng)包括：靜態(tài)測試數(shù)量檢查包括附件；外觀檢驗包括漆面質(zhì)量、外表光潔度等檢驗；尺寸檢測；標牌標識是否完整、清晰；防爆等級或本質(zhì)平安設(shè)備的認證