PSA脫碳裝置在線紅外線分析儀

1.     概述
化工有限公司脫碳項目需要新增2套CO₂在線分析儀，并要求成套在2個獨立的、滿足現場安裝要求的現場儀表柜。
 
2.     環境條件：
2.1.       氣溫（℃）
年平均溫度    14.2                  極端最高溫度  42.8
極端最低溫度 －18.5                 最熱月平均溫度   27.3
2.2.       大氣壓（毫巴）
年平均大氣壓   969.4                絕對最高大氣壓  991.1百帕
絕對最低大氣壓 948.7百帕
2.3.       相對濕度（%）
最高相對濕度  70
2.4.       風速（10米高度測定值）（m/s）
三至九月主導風向 東風             十二月至二月主導風向 北風
最大風速（地面以上20米處） 18(西北風)
2.5.       降水（mm）
年平均降雨量  505.1                 日最大降雨量   105.5
年平均降雨天數  ＞79.5天
2.6.       雪載荷
最大面積雪厚度  11cm
2.7.       最大凍土深度 42cm
2.8.       地下最熱平均溫度（0.7～1.0米處） 15℃
2.9.       導線覆冰厚度
2.10.   天候
年雷暴天數                        17天
2.11.   基本地震烈度（麥卡里度）         ＜7
2.12.   供電
電壓   380/220 V（±5%）
頻率   50Hz（±1%）
相數   3相4線，中性點接地
2.13.   供水
A、循環水
循環上水   0.35MPa（G），32℃；
循環回水   0.20MPa（G），42℃。
PH值      7～8
污垢熱阻   3.44x10-4m2 k/W
腐蝕裕度  <0.125mm/年（碳鋼）；<0.005mm/年（銅及其他合金）
B、新鮮水
總硬度 4.2 mmol/l
總堿度 5.5mmol/l
總固量   960 mg/l
壓力     0.2MPa(G)
 
3.     脫碳裝置在線分析儀與現場分析柜
在PSA-I段中間氣出口管和PSA-II段凈化氣出口管各設1套CO₂在線分析儀，實時測量CO₂的含量。
分析儀各自安裝在1個現場儀表柜中，儀表柜內的所有取樣管、標定氣、零點氣管線等要求在出廠前預裝完成，并按要求預留與外部取樣、標定、吹掃管路相連的接頭；分析柜內所有設備和組件含標準氣瓶，均要求成套方成套供應，設計方只負責敷設取樣管線接口至分析柜接口處。所有需設計方相連的管線，要求成套商提供相應規格的雙卡套接頭，設計方負責引相應的管線到接頭處。所有與設計方連接的電氣接口均帶電纜密封卡套接頭。
分析柜露天安裝在防爆2區內，因此安裝在儀表柜內的儀表、電氣設備均應滿足相應的防爆要求和儀表冬夏設備的正常工作。
3.1.  分析柜內部主要包括以下設備：
(1) 在線紅外CO₂分析儀：AT-101 ------------1套
用途：分析VPSA-I中間氣出口管中CO₂含量
介質工況：氫氮氣，工藝管道：DN300，材質：CS
設計壓力：1.78MPa（G），設計溫度：40℃

型號：                  1套
測量范圍：0～20%CO₂                   精確度：±1%FS
輸出信號：4～20mADC，二線制     電源：220VAC
防爆等級：dIICT6
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（2）在線紅外CO₂分析儀：AT-201 ------------1套
用途：分析VPSA-II凈化氣出口管中CO₂含量
介質工況：氫氮氣，工藝管道：DN300，材質：CS
設計壓力：1.75MPa（G），設計溫度：40℃

型號：                     1套
測量范圍：0～1%                   精確度：±1%FS
輸出信號：4～20mADC              電源：220VAC
防爆等級：dIICT6
(3) 鋼瓶及鋼瓶減壓閥等附件
成套提供上述分析儀用標定氣鋼瓶及鋼瓶減壓閥等附屬設施。
3.2.  現場儀表柜：2套
現場儀表柜用于安裝分析儀和預處理部件等，材質為不銹鋼。儀表柜安在脫碳裝置現場，屬2 區危險區域，由于柜內存在可燃氣體泄漏和積累的可能性，根據IEC 60079 的有關描述，內部應為1 區危險區域，因此，儀表柜內的所有電氣元件要求為隔爆產品，防爆等級不低于dIICT4。
現場儀表柜放在在裝置內，位置盡可能靠近取樣點（10m以內），樣品排放采用就地高點方式，要求配套提供放空管和阻火器等附件。
儀表柜內的預處理和儀表如果需要伴熱，則采用電伴熱形式，伴熱用電從儀表柜內的分線開關引出。
所有的電磁閥(大氣平衡閥)都應該是三通型電磁閥，對于那些只需要使用兩通型的地方，也要使用三通的電磁閥，而把不使用的那個通路堵塞住。電磁閥都應該是24VDC供電，并且滿足相應電氣危險區域劃分等級的防爆需要。如果沒有其它特殊的要求，電磁閥應該是304不銹鋼材質、24VDC低功耗(小于等于3.6瓦)、IP65防護等級、完全密封、重負載線圈和H等級(高溫)絕緣的。如果電磁閥用于危險區域或流通可燃性物質，應具有IEC60079Ex(d)認證。
所有需要減壓的采樣系統都應具有過壓保護功能。
所有的氣體鋼瓶都應安裝安全泄放閥。
所有與用戶連接的電氣接口帶電纜密封卡套接頭。
 
4.      其它要求
4.1.  儀表的防護和防爆
位于柜外的儀表應該適用于現場的自然環境和氣候條件。根據IEC605119的相關規定，柜內、柜外電氣元件保護箱的防護等級至少為IP55。
所有針對儀表和儀表控制系統的電氣設備應該按照電氣危險區域劃分等級和IEC60079進行設計、供貨和認證，也都應該參照IEC60079的要求進行接線和安裝。
開關、按鈕、繼電器和其他儀表／設備的斷流器應安裝于室外或不受環境約束的位置，并且應進行密封保護以防止腐蝕發生。首選的氣體組溫度等級是IICT4，不過如果所選儀表沒有IICT4等級，則低一檔的等級也可以考慮。用電儀表應該經過權威認證組織通過在適當的危險等級區域和氣體組中對其進行實際使用的認證。
4.2.  現場安裝與材料
采樣口／采樣返回口到采樣處理系統之間的管路應該是連續的TUBE管。采樣TUBE管至少應為304不銹鋼、退火無縫型、公制尺寸，符合ASTMA269或等同標準。不使用英制尺寸的采樣管，取樣管線采用Φ6×1不銹鋼管。
TUBE管的連接件應該是不銹鋼，雙卡套型式。
所有的采樣管線應該是垂直和水平敷設的。彎頭制作要使用彎管機。除非有特別要求時，采樣管線要有所需的坡度。
管子和閥門的公稱直徑應該以毫米標注。以毫米標注的法蘭的實際直徑和閥的法蘭間距尺寸應該同以英寸標注的ASME／ANSI／ISA標準中的一致。
所有與用戶相連的管線，要求提供相應規格的雙卡套接頭，包括取源管線用Φ6×1接管卡套接頭，儀表風用Φ8×1接管卡套接頭等，用戶只引相應的管線到接頭處與之相連。
4.3.  消耗品
應該給用戶提出足夠數量的消耗品來滿足進行24小時的工廠測試、120天的現場測試和持續一年的每兩星期標定一次的要求。開車時的標定樣氣應該同工廠測試時所使用的標定樣氣一致。
4.4.  標牌
每個分析儀和采樣系統應該附有一個永久的不銹鋼銘牌用以識別。分析儀的位號和流路應有標牌指示，所有與分析儀連接的接頭也都應該有標牌標識。其它主要設備例如接線箱、風機、電氣設備、以及穿板接頭也必須安裝標牌。
柜內標牌應為層壓塑料材質的、白底黑字并用不銹鋼螺絲固定。
柜外的標牌應該是不銹鋼材質的、雕刻字并用螺絲或鉚釘固定。
采樣管線、電磁閥、閥門和穿板接頭等等，應該使用不銹鋼材質的銘牌(雕刻字)。銘牌用不銹鋼鋼絲固定。
所有的電氣開關和電纜都應該有標牌。
4.5.  儀表電平和電纜類型
所有繼電器和電磁閥都是24VDC供電的。電磁閥應該是低功耗的(功率不大于3.6瓦)。特殊設備使用的電磁閥可能有不同的電壓和功率。
在分析柜中的外供電儀表，應通過控制室內的儀表供電系統來提供220VAC電源。
儀表信號電纜應該是雙絞屏蔽電纜。
4.6.  設備安裝支架和保護箱
在可能的條件下，分析柜內的儀表和組件應該使用標準機柜或保護箱。保護箱外應配備銘牌，用以識別位于保護箱內部和外部的設備和控制器，銘牌應該是層壓塑料材質、白底、黑色的雕刻字。保護箱的外部銘牌應該由至少兩個不銹鋼螺絲固定。內部的銘牌應該由化學粘合劑固定。
每個保護箱的門上應該配有搭扣并可以裝鎖。每個保護箱的門至少可以向外開到90度。
安裝支架和保護箱裝配的材料應該是鍍鋅的。如果安裝在腐蝕性環境，應配備由不銹鋼制作的支架或保護箱。
除了不銹鋼和鋁鑄件，安裝支架和保護箱的內外面都應該(至少)使用油漆。
4.7.  主要推薦部件品牌（不限于）

4.8.  技術協議和安裝要求接口
提供分析儀技術協議。
成套提供取樣探頭（法蘭連接，DN20，PN40bar，HG/T 20592-2009，RF。另注：配管設計已提供DN20，PN40bar，HG/T 20592-2009，RF法蘭和與管道的連接短管，接管長度：L=150mm。）、取樣閥以及配帶配對帶頸對焊法蘭和與取源管線連接的卡套接頭；提供采樣、分析流程圖，儀表樣本，以及儀表安裝接口規格。
包括需用戶連接的接口規格大小，分析用電、用風、接地和土建安裝情況等要求