Austausch von Erfahrungen mit Instrumentierung in Petrochemieprojekten

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In der Anfangsphase eines Projekts gibt es einige gemeinsame Aspekte im Bereich der Automatisierungstechnik, die ich hier mit Ihnen teile, damit Sie sie als Referenz nutzen können. (Zuerst in Word schreiben, anschließend in den Beitrag kopieren; das Format hat sich verändert – bitte entschuldigen Sie die Unannehmlichkeiten.)
1 Grundlagen für die Auslegung von Messgeräten
1.1 Anzuwendende Regeln
1.2 Inhalt und Tiefe der Zeichnungen
1.2.1 „Vorschriften für den Inhalt der detaillierten Ingenieurplanung von petrochemischen Anlagen“ SHSG-053-2011
1.3 Auswahl der Messgeräte
1.3.1 „Normen für die Auswahl und Auslegung von automatisierten Messgeräten in der Petrochemie“ SH3005-2016
1.4 Flussdiagramme
1.4.1 „Grafische Symbole und Buchstabencodes für Prozessüberwachungs- und Steuerdiagramme“ GB/T2625-1981
1.4.2 „Instrumentation Symbols and Identification“ ISA-2.1 2009
1.5 Berechnung von Drosselvorrichtungen
1.5.1 „Messung des Volumenstroms von Flüssigkeiten in Rohrleitungen mit kreisförmigem Querschnitt mittels Differenzdruckmessgeräten – Teil 1: Allgemeine Grundsätze und Anforderungen“ GB/T2624.1-2006 / ISO5167-1:2003
1.5.2 „Messung des Volumenstroms von Flüssigkeiten in Rohrleitungen mit kreisförmigem Querschnitt mittels Differenzdruckmessgeräten – Teil 2: Blenden“ GB/T2624.2-2006 / ISO5167-1:2003
1.5.3 „Messung des Volumenstroms von Flüssigkeiten in Rohrleitungen mit kreisförmigem Querschnitt mittels Differenzdruckmessgeräten – Teil 3: Düsen und Venturi-Düsen“ GB/T2624.3-2006 / ISO5167-1:2003
1.5.4 „Messung des Volumenstroms von Flüssigkeiten in Rohrleitungen mit kreisförmigem Querschnitt mittels Differenzdruckmessgeräten – Teil 4: Venturi-Rohre“ GB/T2624.4-2006 / ISO 5167-1:2003
1.6 Berechnung von Regelventilen
1.6.1 „Industrielle Prozessregelventile – Teil 1: Begriffe und allgemeine Aspekte“ IEC 60534-1
1.6.2 „Industrielle Prozessregelventile – Teil 2-1: Durchflusskapazität – Berechnungsformeln für den Fluidstrom unter Installationsbedingungen“ ISA 72.01.01
1.6.3 „Industrielle Prozessregelventile – Teil 2-1: Berechnungsformeln für den Fluidstrom unter Installationsbedingungen“ GB/T17211.2-2005
1.6.4 „Pneumatische Regelventile“ GB/T4213-2008
1.7 Schutzart der Gehäuse von Messgeräten
1.7.1 „Schutzarten von Gehäusen (IP-Code)“ GB4208-2008 / IEC 60529:2001
1.8 Einteilung und Auslegung von Gefahrenzonen
1.8.1 „Normen für die Auslegung elektrischer Anlagen in explosionsgefährdeten Bereichen“ GB50058-2014
1.8.2 „Brandschutznormen für petrochemische Betriebe“ GB50160-2008
1.8.3 „Explosionsgefährdete Bereiche – Teil 1: Allgemeine Anforderungen an Geräte“ GB3836.1-2010
1.8.4 „Explosionsgefährdete Bereiche – Teil 2: Geräte, die durch druckfeste Gehäuse vom Typ ‚d‘ geschützt sind“ GB3836.2-2010
1.8.5 „Explosionsgefährdete Bereiche – Teil 3: Geräte, die durch erhöhte Sicherheit vom Typ ‚e‘ geschützt sind“ GB3836.3-2010
1.8.6 „Explosionsgefährdete Bereiche – Teil 4: Geräte, die durch intrinsische Sicherheit vom Typ ‚i‘ geschützt sind“ GB3836.4-2010
1.8.7 „Elektrische Geräte für explosionsgefährdete Gase – Teil 5: Druckbeaufschlagte Gehäuse vom Typ ‚p‘“ GB3836.5-2004
1.9 Ingenieurplanung von Messsystemen
1.9.1 „Normen für die Auslegung von Kontrollräumen in der Petrochemie“ SH/T3006-2012
1.9.2 „Normen für die Auslegung der Versorgungsleitungen für Messgeräte in der Petrochemie“ SH/T3020-2013
1.9.3 „Normen für die Isolation und Spülung von Messgeräten sowie Rohrleitungen in der Petrochemie“ SH/T3021-2013
1.9.4 „Arbeitsschutz- und Gesundheitsschutznormen für petrochemische Betriebe“ SH3047-1993
1.9.5 „Normen für die Beheizung und Isolierung von Messgeräten sowie Rohrleitungen in der Petrochemie“ SH3126-2013
1.9.6 „Normen für die Auslegung von sicherheitsrelevanten Messsystemen in der Petrochemie“ GB/T50770-2013
1.9.7 „Normen für die Auslegung von Leitungsnetzen für Messgeräte in der Petrochemie“ SH/T3019-2016
1.9.8 „Normen für die Erdung von Messgeräten in der Petrochemie“ SH/T3081-2003
1.9.9 „Normen für die Stromversorgung von Messgeräten in der Petrochemie“ SH/T3082-2003
1.9.10 „Normen für die Auslegung dezentraler Steuerungssysteme in der Petrochemie“ SH3092-2013
1.9.11 „Normen für die Montage von Messgeräten in der Petrochemie“ SH/T3104-2013
1.9.12 „Legenden und Buchstabencodes für Planzeichnungen von Automatisierungsleitungen in Raffinerien“ SH/T3105-2000
1.9.13 „Normen für die Auslegung von Systemen zur Erkennung und Alarmierung bei brennbaren sowie giftigen Gasen in der Petrochemie“ GB50493-2009
1.9.14 „Anforderungen zum Strahlenschutz bei Messgeräten mit eingeschlossenen radioaktiven Quellen“ GBZ125-2009
1.9.15 „Normen für den Blitzschutz von Messsystemen in der Petrochemie“ SH/T3164-2012
1.9.16 „Verfahren zur Messung des Volumens, der Dichte und der Masse von Öl in vertikalen Zylindertanks mittels eines hybriden Tankmesssystems (HIMS)“ GB/T25964-2010
1.9.17 „Rohrflansche und Flanschverbindungen – NPS 1/2 bis NPS 24, metrisches/englisches Maßsystem“ ASME B16.5-2013
1.10 Materialien
1.10.1 „Stahlflanchen, Dichtungen und Verbindungselemente“ HG/T20615–635-2009
1.10.2 „55°-Dichtgewinde – Teil 1: Zylindrisches Innengewinde und kegeliges Außengewinde“ GB/T7306.1-2000
1.10.3 „55°-Dichtgewinde – Teil 2: Kegeliges Innengewinde und kegeliges Außengewinde“ GB/T7306.2-2000
1.10.4 „60°-Dichtgewinde“ GB/T12716-2011
1.10.5 „Schmiedestahlmuffen und Gewinderohrverbindungen für die Petrochemie“ SH/T 3410-2012
1.10.6 „Leitlinien zur Auswahl von Materialien für die Automatisierungstechnik“ SHB-Z07-2001
1.11 Normen für Bau und Abnahme
1.11.1 „Normen für die Ausführung und Qualitätsabnahme von Automatisierungsanlagen“ GB50093-2013
1.11.2 „Technische Vorschriften für den Bau von Messanlagen in der Petrochemie“ SH/T3521-2013
1.11.3 „Normen für den Bau und die Abnahme von Stahlrohrleitungen für giftige sowie brennbare Medien in der Petrochemie“ SH35012
2 Grundlegende Daten für die Auslegung
2.1 Maßeinheiten
Es werden Internationale Einheiten (SI-Einheiten) verwendet. Die gängigsten Einheiten sind:
Temperatur: °C
Druck: MPa ； kPa ； Pa-Druckdifferenz in Einheiten: kPa Durchflussmenge in Einheiten: Flüssigkeit in kg/h ； t/h ； Gas m3/h Nm3/h (unter Standardbedingungen) Dampf kg/h ； T/H-Flüssigkeitshöhenmessung: mm ； %Dichte-Einheit: kg/m3 ； g/cm3 ； kg/Nm³ (unter Standardbedingungen) – Einheit für die dynamische Viskosität: mm²/s; Einheit für die kinematische Viskosität: mPa·s. Hinweis: Die Standardbedingungen sind 0 °C und 101,325 kPa. 2.2 Signalart der Anzeige: Pneumatisches Signal: 20–100 kPa; Elektrisches Signal: 4–20 mA ； 4–20 MADC + HART3 – Regeln für die Nummerierung von Messgeräten 3.1 Definitionen und Abkürzungen Tabelle 3.1-1: Definitionen und Abkürzungen AI: Analoge Eingänge AO: Analoge Ausgänge APC: Fortgeschrittene Prozesssteuerung BPCS: Grundlegende Prozesssteuerungsanlage CCR: Zentrales Kontrollraum CCS: Kompressorensteuerungssystem CCTV: Videoüberwachungssystem DCS: Dezentralisiertes Steuerungssystem DI: Digitale Eingänge DO: Digitale Ausgänge EPCS: Steuerungssystem für Gerätepakete ERP: Unternehmensressourcenplanungssystem EJB: Elektronische Verbindungsbox FAR: Feldgehäuse FAT: Fabrikabnahmetest FCR: Feldkontrollraum FCS: Feldbusssteuerungssystem FF: Foundation Fieldbus FGS: Feueralarm- und Gasmesssystem FJB: Feldbussverbindungsbox GDS: Gasmesssystem für brennbare und giftige Gase HART: Hochgeschwindigkeitskommunikationsprotokoll für adressierbare Fernsensoren HMI: Mensch-Maschine-Schnittstelle IDM: Intelligente Gerätemanagementsysteme IFAT: Integrierte Fabrikabnahmetest MAS: Automatisierungssystem für Lagerung und Transport MCC: Motorsteuerzentrale MES: Produktionssteuerungssystem MMS: Überwachungssystem für Maschinen mV: Millivolt NSS: Netzwerksicherheitssystem OPC: Protokoll zur Verbindung interner Datengeräte für die Prozesssteuerung OTS: Simulationsprogramm zur Ausbildung von Bedienern PCS: Prozesssteuerungssystem PES: Programmierbares Elektronsystem PI: Puls-Eingänge PLC: Programmierbarer Logikcontroller RTD: Widerstandstemperaturdetektor SAT: Vor-Ort-Abnahmetest SER: Sequenzereignisprotokollierungssystem SIS: Sicherheitsinstrumentiersystem TC: Thermoelement TCU: Kommunikationsunit für Tanks TMU: Datenerfassungseinheit für Tanks TMS: Tankverwaltungssystem UPS: Ununterbrochene Stromversorgung VLAN: Virtuelles lokales Netzwerk 3.2 Buchstabenkürzungen Die üblichen Größen, die mit Messgeräten gemessen werden, sowie ihre Buchstabenkürzungen werden gemäß den Standards GB2625-1981 „Graphische Symbole und Buchstabenkürzungen für Prozessüberwachung und -steuerung“ sowie ISA-2.1 „Instrumentensymbole und Identifizierung“ festgelegt. In den Standardvorschriften nicht ausdrücklich festgelegte Teilcodes werden in diesen Vorgaben einheitlich angegeben, siehe Tabelle 3.2-1. Tabelle 3.2-1: Häufig verwendete Größen, die gemessen werden, sowie ihre Buchstabenkürzeln
Buchstabe | Erster Buchstabe | Folgebuchstabe (Anmerkung) | Gemessene Größe oder Ausgangsgröße | Modifikator | Funktion | Modifikator
A | Analyse | Alarm
B | Flamme der Düse | Sicherheitsgitter oder Trennvorrichtungen
C | Leitfähigkeit | Steuerung/Regelung
D | Dichte oder Spezifität | Unterschied/Abweichung
E | Spannung (Elektromotorische Kraft) | Messelemente
F | Durchfluss | Verhältnis/Zahl
G | Größe/Dimensionen | Vor Ort: Temperaturmessgeräte, Druckmessgeräte, Füllstandsmesser usw.
H | Manuell (manuelle Aktivierung) | Hoch
I | Stromstärke | Anzeige
J | Leistung | Scannen
K | Zeit oder Zeitprogramm | Bediengerät
L | Füllstand | Lichter
M | Feuchtigkeit | Mittel
N | (Für Auswahl) Signalverarbeitung | Überspannungsschutz
O | (Für Auswahl) Drosselklappe | Offen
P | Druck oder Vakuum | Prüfpunkte/Anschlüsse
Q | Menge/Anzahl | Integration/Summierung
R | Strahlung | Aufzeichnen/Drucken
S | Geschwindigkeit oder Frequenz | Sicherheitsschalter oder Interlocks
T | Temperatur | Übertragung
U | Mehrere Variablen | Mehrfunktionale Geräte oder Rechner
V | Viskosität, Vibrationen | Ventile, Lüftungsöffnungen, Jalousien
W | Gewicht oder Kraft | Schläuche
X | Axialverschiebung | Oberfläche
Unklassifiziert | Y | (Für Auswahl) Y-Achse: Rechner, Wandler oder Positionierer
Z | Position | Antrieb, Ausführung oder unklassifizierte Aktoren