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醉染图书石油化工装置仪表工程设计9787562862789
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目 录第1章 绪论 11.1 自动化仪表在石化装置中的地位和作用 11.2 自动化仪表工程设计 11.2.1 工程设计的总目标 11.2.2 工程设计的内容及其用途 21.2.3 工程设计的基本任务 21.2.4 工程设计的基本职责范围 31.3 仪表专业在工程设计中常用的标准 31.4 工程设计阶段与相关专业的设计联系 4第2章 仪表选型 52.1 总则 52.2 温度仪表 62.2.1 一般要求 62.2.2 就地温度计 62.2.3 远传温度检测 82.2.4 温度计套管 102.2.5 温度变送器 152.3 压力(差压)仪表 152.3.1 一般要求 152.3.2 就地压力表 152.3.3 远传压力(差压) 172.4 流量仪表 182.4.1 一般要求 182.4.2 差压式流量计 192.4.3 转子流量计 302.4.4 速度式流量计 322.4.5 容积式流量计 362.4.6 质量流量计 362.4.7 固体流量计和流量开关 382.5 物位仪表 382.5.1 一般要求 382.5.2 就地物位仪表 382.5.3 远传测量物位仪表 412.5.4 物位开关 512.6 阀门 522.6.1 常用种类 522.6.2 调节阀 542.6.3 开关阀 682.6.4 自力式调节阀 682.6.5 阀门选型要求 692.7 过程分析仪表 752.7.1 一般要求 752.7.2 气体分析仪 762.7.3 液体分析仪 792.8 可燃和有毒气体检测器 812.8.1 可燃气体检测器 812.8.2 有毒气体检测器 82第3章 控制室、机柜室 843.1 简介 843.1.1 中心控制室 843.1.2 现场控制室 853.1.3 现场机柜室 883.2 控制室、机柜室设计要求 893.2.1 建筑与结构要求 903.2.2 室内平面布置和面积 923.2.3 采光和照明 933.2.4 采暖、通风、空气调节和环境条件 943.2.5 设备的安装和固定 943.2.6 健康、安全和环保 953.2.7 通信和电视监视系统 963.2.8 进线方式及保护措施 96第4章 在线分析系统及分析小屋 1004.1 在线分析系统 1004.1.1 采样系统 1014.1.2 采样预处理系统 1064.1.3 回收系统 1074.1.4 常用在线分析仪系统 1094.1.5 在线分析系统的工程设计及实施 1134.2 分析小屋 1164.2.1 一般原则 1164.2.2 结构 1174.2.3 配电 1184.2.4 采暖通风和空调系统 1184.2.5 安全措施 1204.2.6 公用工程 1224.2.7 分析小屋的工程设计及实施 1234.3 在线分析仪管理系统 1264.3.1 一般要求 1264.3.2 系统构成 1264.3.3 单一装置的分析管理方案 128第5章 仪表供电 1295.1 供电范围和方式 1295.1.1 仪表及控制系统 1295.1.2 仪表辅设施 1295.1.3 供电方式 1305.2 仪表电源种类 1305.2.1 GPS 1315.2.2 UPS 1315.2.3 24V(DC)电源 1315.3 负荷等级 1325.3.1 一级负荷 1325.3.2 一级负荷中特别重要的负荷 1325.3.3 二级负荷 1325.3.4 三级负荷 1325.4 供电系统设计 1335.4.1 电源配置原则 1365.4.2 普通交流电源供电系统 1365.4.3 不间断交流电源供电系统 1365.4.4 24V(DC)电源供电系统 1385.4.5 供电器材选择和安装 1405.4.6 供电系统的配线 141第6章 仪表供气 1446.1 气源质量要求 1456.1.1 干燥度要求 1456.1.2 洁净度要求 1516.2 供气系统 1526.2.1 气源压力 1526.2.2 耗气量计算 1526.2.3 安全供气设计 1546.2.4 供气方式 1556.2.5 吹气测量 1576.3 供气管路 1576.3.1 供气管路的敷设 1576.3.2 气动阀门供气连接 1586.3.3 供气管路材质 1596.3.4 供气管径 159第7章 仪表防爆、防护、防雷和接地 1607.1 仪表防爆 1607.1.1 气体环境 1607.1.2 粉尘环境 1627.1.3 环境内电气设备保护级别的选择 1637.1.4 环境内仪表设备防爆形式的选择 1647.1.5 环境内防爆仪表设备类别和组别的选择 1667.1.6 本质安全电路的设计 1677.1.7 环境内防爆仪表工程 1697.2 仪表防护 1717.2.1 仪表防护等级 1717.2.2 仪表及其测量管路的防护 1737.3 防雷 1777.3.1 仪表系统防雷的设计原则和基本内容 1777.3.2 电涌防护器的设置 1797.3.3 仪表设备及电缆的屏蔽 1827.3.4 仪表系统的防雷接地 1847.4 仪表系统接地 1877.4.1 仪表系统接地类别 1877.4.2 保护接地 1887.4.3 工作接地 1887.4.4 屏蔽接地 1897.4.5 本安接地 1897.4.6 防静电接地 1897.4.7 防雷接地 1897.4.8 接地连接系统 1897.4.9 接地连接方法 190第8章 控制系统 1928.1 DCS 1938.1.1 DCS的基本架构 1948.1.2 DCS的功能 1958.1.3 DCS硬件配置 1968.1.4 DCS软件配置 1988.1.5 DCS工程设计与集成 1988.2 M 2048.2.1 IDM 的基本配置 2058.2.2 IDM 的功能 2068.2.3 IDM 的工程设计与集成 2108.3 PLC 2118.3.1 基本结构 2128.3.2 应用特点 2148.3.3 产品分类 2158.3.4 PLC工程设计 2168.4 CCS 2208.4.1 CCS配置 2218.4.2 CCS的优点 2228.4.3 关键控制回路 2228.4.4 CCS控制目标 2238.4.5 CCS工程设计 2238.5 现场总线 2258.5.1 现场总线主要特点 2258.5.2 FFCS、PFCS与DCS 2268.5.3 FFH1现场总线设计 2268.5.4 PROFIBUS现场总线 2378.5.5 FCS工程设计及实施 242第9章 安全相关系统 2439.1 SIS 2449.1.1 简介 2449.1.2 SIS基本架构 2469.1.3 SIS技术要求 2479.1.4 SIS工程设计与实施 2539.2 GDS 2589.2.1 简介 2589.2.2 GDS基本配置 2589.2.3 GDS功能和技术要求 2619.2.4 GDS工程设计与实施 261第10章 仪表安装与安装材料 26310.1 仪表安装 26310.1.1 仪表配管 26310.1.2 仪表配线 27010.1.3 仪表和电缆的保护 27510.1.4 非设备/管道安装 27510.2 安装材料 27710.2.1 配管材料 27710.2.2 配线材料 27810.2.3 保护类材料 28210.2.4 安装材料统计 283参考文献 288目 录第1章 绪论 11.1 自动化仪表在石化装置中的地位和作用 11.2 自动化仪表工程设计 11.2.1 工程设计的总目标 11.2.2 工程设计的内容及其用途 21.2.3 工程设计的基本任务 21.2.4 工程设计的基本职责范围 31.3 仪表专业在工程设计中常用的标准 31.4 工程设计阶段与相关专业的设计联系 4第2章 仪表选型 52.1 总则 52.2 温度仪表 62.2.1 一般要求 62.2.2 就地温度计 62.2.3 远传温度检测 82.2.4 温度计套管 102.2.5 温度变送器 152.3 压力(差压)仪表 152.3.1 一般要求 152.3.2 就地压力表 152.3.3 远传压力(差压) 172.4 流量仪表 182.4.1 一般要求 182.4.2 差压式流量计 192.4.3 转子流量计 302.4.4 速度式流量计 322.4.5 容积式流量计 362.4.6 质量流量计 362.4.7 固体流量计和流量开关 382.5 物位仪表 382.5.1 一般要求 382.5.2 就地物位仪表 382.5.3 远传测量物位仪表 412.5.4 物位开关 512.6 阀门 522.6.1 常用种类 522.6.2 调节阀 542.6.3 开关阀 682.6.4 自力式调节阀 682.6.5 阀门选型要求 692.7 过程分析仪表 752.7.1 一般要求 752.7.2 气体分析仪 762.7.3 液体分析仪 792.8 可燃和有毒气体检测器 812.8.1 可燃气体检测器 812.8.2 有毒气体检测器 82第3章 控制室、机柜室 843.1 简介 843.1.1 中心控制室 843.1.2 现场控制室 853.1.3 现场机柜室 883.2 控制室、机柜室设计要求 893.2.1 建筑与结构要求 903.2.2 室内平面布置和面积 923.2.3 采光和照明 933.2.4 采暖、通风、空气调节和环境条件 943.2.5 设备的安装和固定 943.2.6 健康、安全和环保 953.2.7 通信和电视监视系统 963.2.8 进线方式及保护措施 96第4章 在线分析系统及分析小屋 1004.1 在线分析系统 1004.1.1 采样系统 1014.1.2 采样预处理系统 1064.1.3 回收系统 1074.1.4 常用在线分析仪系统 1094.1.5 在线分析系统的工程设计及实施 1134.2 分析小屋 1164.2.1 一般原则 1164.2.2 结构 1174.2.3 配电 1184.2.4 采暖通风和空调系统 1184.2.5 安全措施 1204.2.6 公用工程 1224.2.7 分析小屋的工程设计及实施 1234.3 在线分析仪管理系统 1264.3.1 一般要求 1264.3.2 系统构成 1264.3.3 单一装置的分析管理方案 128第5章 仪表供电 1295.1 供电范围和方式 1295.1.1 仪表及控制系统 1295.1.2 仪表辅设施 1295.1.3 供电方式 1305.2 仪表电源种类 1305.2.1 GPS 1315.2.2 UPS 1315.2.3 24V(DC)电源 1315.3 负荷等级 1325.3.1 一级负荷 1325.3.2 一级负荷中特别重要的负荷 1325.3.3 二级负荷 1325.3.4 三级负荷 1325.4 供电系统设计 1335.4.1 电源配置原则 1365.4.2 普通交流电源供电系统 1365.4.3 不间断交流电源供电系统 1365.4.4 24V(DC)电源供电系统 1385.4.5 供电器材选择和安装 1405.4.6 供电系统的配线 141第6章 仪表供气 1446.1 气源质量要求 1456.1.1 干燥度要求 1456.1.2 洁净度要求 1516.2 供气系统 1526.2.1 气源压力 1526.2.2 耗气量计算 1526.2.3 安全供气设计 1546.2.4 供气方式 1556.2.5 吹气测量 1576.3 供气管路 1576.3.1 供气管路的敷设 1576.3.2 气动阀门供气连接 1586.3.3 供气管路材质 1596.3.4 供气管径 159第7章 仪表防爆、防护、防雷和接地 1607.1 仪表防爆 1607.1.1 气体环境 1607.1.2 粉尘环境 1627.1.3 环境内电气设备保护级别的选择 1637.1.4 环境内仪表设备防爆形式的选择 1647.1.5 环境内防爆仪表设备类别和组别的选择 1667.1.6 本质安全电路的设计 1677.1.7 环境内防爆仪表工程 1697.2 仪表防护 1717.2.1 仪表防护等级 1717.2.2 仪表及其测量管路的防护 1737.3 防雷 1777.3.1 仪表系统防雷的设计原则和基本内容 1777.3.2 电涌防护器的设置 1797.3.3 仪表设备及电缆的屏蔽 1827.3.4 仪表系统的防雷接地 1847.4 仪表系统接地 1877.4.1 仪表系统接地类别 1877.4.2 保护接地 1887.4.3 工作接地 1887.4.4 屏蔽接地 1897.4.5 本安接地 1897.4.6 防静电接地 1897.4.7 防雷接地 1897.4.8 接地连接系统 1897.4.9 接地连接方法 190第8章 控制系统 1928.1 DCS 1938.1.1 DCS的基本架构 1948.1.2 DCS的功能 1958.1.3 DCS硬件配置 1968.1.4 DCS软件配置 1988.1.5 DCS工程设计与集成 1988.2 M 2048.2.1 IDM 的基本配置 2058.2.2 IDM 的功能 2068.2.3 IDM 的工程设计与集成 2108.3 PLC 2118.3.1 基本结构 2128.3.2 应用特点 2148.3.3 产品分类 2158.3.4 PLC工程设计 2168.4 CCS 2208.4.1 CCS配置 2218.4.2 CCS的优点 2228.4.3 关键控制回路 2228.4.4 CCS控制目标 2238.4.5 CCS工程设计 2238.5 现场总线 2258.5.1 现场总线主要特点 2258.5.2 FFCS、PFCS与DCS 2268.5.3 FFH1现场总线设计 2268.5.4 PROFIBUS现场总线 2378.5.5 FCS工程设计及实施 242第9章 安全相关系统 2439.1 SIS 2449.1.1 简介 2449.1.2 SIS基本架构 2469.1.3 SIS技术要求 2479.1.4 SIS工程设计与实施 2539.2 GDS 2589.2.1 简介 2589.2.2 GDS基本配置 2589.2.3 GDS功能和技术要求 2619.2.4 GDS工程设计与实施 261第10章 仪表安装与安装材料 26310.1 仪表安装 26310.1.1 仪表配管 26310.1.2 仪表配线 27010.1.3 仪表和电缆的保护 27510.1.4 非设备/管道安装 27510.2 安装材料 27710.2.1 配管材料 27710.2.2 配线材料 27810.2.3 保护类材料 28210.2.4 安装材料统计 283参考文献 288
本教材主要内容包括化工装置设计中的仪表专业设计,主要内容是化工连续流动态运转的工业装置的温度、压力、流量、液位控制仪表的选用设计方法,及常规控制仪表的一般介绍和选用方法,以及新的数字系统控制设备的介绍,单片机内外部功能部件的硬件及其软件程序设计技术、半导体存储器,并行I/O接口,A/D和D/A接口,中断/定时器系统,串行通讯等硬软件设计技术等内容。本书可供从事化工装置仪表设计、施工和管理的人员参考,也可作为化工自动化仪表工程的学习参考书。
全书共10章,主要介绍石油化工装置中的仪表选型,控制室、机柜室,在线分析系统及分析小屋,仪表供电,仪表供气,仪表防爆、防护、防雷和接地,仪表控制系统,仪表安全相关系统,仪表安装与安装材料等。本书资料翔实,内容丰富,具有应用强、章节分明、解释准确等特点,既可作为相关领域工程硕士实践教学用书,亦可供从事石油化工建设项目工程经济的技术人员参考。
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