ICS23.040 P 72 备案号：J1762-2014
SH
中华人民共和国石油化工行业标准
SH/T 3020—2013
代替SH3020—2001
石油化工仪表供气设计规范 Design specification for instrument air supply system
in petrochemical industry
2013-10-17 发布
2014-03-01实施
中华人民共和国工业和信息化部 发布 SH/T3020—2013
目 次
前言
范围规范性引用文件· 术语和定义气源装置 4.1 气源质量要求·
2
2
+
4.2 气源装置的容量 4.3 气源压力.. 4.4 安全用气要求 4.5 储气罐· 5供气系统设计 5. 1 供气系统设计原则· 5.2　供气方式· 6供气管路设计 6.1 供气管路材质的选择· 6.2 供气管径的选择 6.3 供气管路敷设要求 6. 4 气源连接与阀门的设置本规范用词说明· 附：条文说明· SH/T3020—2013
Contents
Foreword
Scope 2 Normativereferences: 3Terms and definitions
Air source equipment. 4.1 Quality requirements of the air source 4.2Air supply capacity.. 4.3Pressureoftheairsource 4.4 Safety of the air source . 4.5 Volumetanks 5Airsupply systemdesign 5.1Philosophyforair supplysystemdesign 5.2Methodofairsupply 6 Piping design for air supply.. 6.1Selectionofmaterialofair supplypiping
7
6.2Selection of sizeof air supplypipe 6.3Installation requirementfor air supply piping 6.4Air supply connections andvalveinstallation Explanation of wording in this specification Add:Explanation ofarticles
11 SH/T3020—2013
前 創言
根据中华人民共和国工业和信息化部《2010年第一批行业标准制修订计划》（工信厅科【2010]】 74号）的要求，规范编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考有关国际标准和国外先进标准，并在广泛征求意见的基础上，修订本规范。
本规范共分6章。 本规范的主要技术内容是：仪表用气源的品质、操作压力、供气容量、供气方式及供气系统管路
设计的最低要求。
本规范是在SH3020一2001《石油化工仪表供气设计规范》的基础上修订而成，修订的主要技术内容是：
取消原规范中与控制室气动仪表相关的供气设计要求：取消原规范第7章“供气系统的监测”，其内容与第5章合并；将原规范第5章“供气方式”改为“供气系统设计”，第6章“供气系统管路”改为“供气管路设计” 对原规范中仪表耗气量汇总计算方法进行了修订；对供气配管尺寸选择表、供气方式图形进行了修订。
本规范由中国石油化工集团公司负责管理，由中国石油化工集团公司自动控制设计技术中心站负责日常管理，由中石化宁波工程有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见和建议，请寄送日常管理单位和主编单位。
本规范日常管理单位：中国石油化工集团公司自控设计技术中心站
通讯地址：上海市徐汇区中山南二路1089号徐汇苑12层邮政编码：200030 电 话：021-64578936 传 真：021-64578936
本规范主编单位：中石化宁波工程有限公司
通讯地址：浙江省宁波市国家高新区院士路660号邮政编码：315103
本规范主要起草人员：杨晨 王同尧 严春明 王 健本规范主要审查人员：丁兰蓉 叶向东 裴炳安 林 融 李 冰王发兵 宋志远 陈学敏
吕明伦 张同科 史继森
本规范1990年首次发布，2001年第1次修订，本次为第2次修订。
II SH/T3020—2013
石油化工仪表供气设计规范
1范围
本规范规定了仪表用气源、操作压力、供气容量、供气方式及供气系统管路设计的最低要求。 本规范适用于新建、扩建和改建石油化工工程中自动控制仪表所需的气源及供气系统设计。 规范性引用文件
2
下列文件对于本规范的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。
GB/T4830—1984工业自动化仪表气源压力范围和质量 TSGR0004—2009 9固定式压力容器安全技术监察规程
3术语和定义
下列术语和定义适用于本规范。
3.1
气源 airsource 维持仪表或执行机构运行的带压气体（通常为空气）。
3.2
供气系统 Eairsupply system 连通气源与仪表，实现仪表供气的管路网络。 耗气量 air consumption 仪表在工作时所消耗的空气流量。
3.3
3.4
稳态耗气量staticairconsumption 在稳态时，仪表在其工作范围内所消耗的空气的最大流量
3.5
送出压力outputpressure 气源装置末级过滤器出口管路（如果有减压阀，则为减压阀后）上的压力
3.6
最低供气压力lowestpressureofairsupply 仪表或执行机构维持正常工作，气源装置送出压力的下限值。
3.7
维持时间 maintenance time 当气源装置停车时，依靠储气罐中储存的气体将供气管网的压力维持在最低输出压力以上的时间。
3.8
界区入口压力batterylimitinputpressure 界区入口供气管路压力。
3.9 SH/T3020—2013
气源装置airsourceunit 为仪表或执行机构运行提供气源的工艺单元。
CHIN
4气源装置 4.1气源质量要求 4.1.1仪表气源应采用警等安全设施。 4.1.2 仪表气源 10℃。露点换算
干燥的空气。当采用氮气作为备用气源线）压力下的露点，应比装置所在地历史上年 极端最低温度至少低
房应设置低氧检测报
PRESS
5
PETROCHEMICAL
65 70
-30 大气压下露点/℃ 图4.1.2 露点换算图
20
70
50
40
H
出处，其含尘颗粒直径
4.1.3根据GB/T4830—1981的规定，经净化后的仪表气源、年源蒙置
不应大于3um，含尘量应小于1mg/m 4.1.4 根据GB/T4830一1984的规定，仪表气源的油分含量应小于10mg/m（体积分数相当于8×10*）。 4.1.5 根据GB/T4830一1984的规定，仪表气源中不应含易燃、易爆、有毒及腐蚀性气体或蒸汽。 4.1.6 当对仪表气源有特殊要求时，可对该仪表的供气回路作特殊处理。 4.2 气源装置的容量 2 SH/T 3020-2013
SC
4.2.1仪表耗气量汇总计算方法
仪表气源装置设计容量取决于仪表总耗气量的大小，仪表耗气量分为计算耗气量、连续耗气量和
2.1-3计算。
开车耗气量，仪表耗气量的计算分别按公式4.2.1-1、4.2.1
a） 计算耗气量：
qV=
.....(4.2.1-1)
式中：
qv 仪表耗气量（标准状态），m/h qvi 连续用气设备总耗气量（标准状态）
PRESS
m h
间歇用气设备总耗气量（标准状态） mh:
qv
U
qvi+qv 实用气量： /vi+qv2) ×20% 备用气量；（1+20%）×10% 泄漏气量。 耗毛气量： 4v=(qvi+10%qv2)+(qvi+10%qv2)×20%+（qvi+qv2)×（1+20%)×10% =1.32qvi+0.24qvz +10%qvz) 实用气量： %gv2)×20% 备用气量。
T
TROCHEMICAL
F
,2.1-2)
................
天 车耗气量：
qv=(qvi+25%v2)+(qvi+25%gv2)×20% +(qvi+gv2)× (1 +20%）×10% =1. 32qvi+ 0. 42gv2 +25%qv) 实用气量
2.1-3)
..........
.........
N
t25%g vz) ×20% 备用气量早连续 耗气量时， 间歇用气设备总耗气量按10%取值第开车 气量时， 间歇用气设备总耗气量按25%取值
F
气设备单台耗气量取值见表4.2.2
4. 2. 2
表4.2.2仪表、用气设备单台耗气量取值表
用气量 Im/h 1,7m/h 小于10° 关阁 雅状态
用气设备气动调节阀
标准状态
美阀
大于等 F104 的开关阀，标准状态标雄妆
3.4m/h 1.2m/h
2m/h~8m/h 标准状 1m/h~5m/h 标准状态
柜
正压通风反吹法测量仪表
4
L 6
根据其最大耗气量指标
特殊设备 SH/T3020—2013
4.3气源压力 4.3.1 仪表输入端的气源压力应满足仪表供气压力的要求。 4.3.2常规气动仪表供气压力范围为：
a）电气转换器、定位器（配薄膜执行器）：140kPa（G)～350kPa(G)： b) 定位器（配活塞执行器）：350kPa（G）～600kPa（G）。
4.3.3气源装置出口处总管气源压力范围为600kPa（G）1MPa（G)，进各界区的压力宜达到600 kPa(G)。 4.4安全用气要求 4.4.1气源装置应设置备用气源。备用气源可采用备用压缩机组、储气罐或第二气源 4.4.2 当采用备用压缩机组时，应采用自动切换方式。当工作压缩机组出现故障或退出工作时，备用压缩机组应立刻联锁启动，投入工作。 4.4.3当采用储气罐时，储气罐中储存的气体应在维持时间内将供气管网的压力维持在最低输出压力以上。 4.4.4对于大型装置或可靠性较高的供气系统，除了备用压缩机及储气罐外，还可设立第二气源。第二气源投入方式宜采用自动方式。当第二气源运行时，控制室应有声光信号显示。 4.5储气罐 4.5.1在上游气源装置发生事故停止供气时，储气罐应能提供紧急供气。 4.5.2储气罐的容量应根据装置用气仪表的耗气量，储气罐允许的最低空气压力及维持时间按公式 4.5.2计算。
9yxt po 60 i-p2
... (4.5.2)
X
式中： V
储气罐容积，m：维持时间，min；
-
P 正常操作压力，kPa（A）： P2 最低输出压力，kPa(A)； Po 大气压力，通常p.=101.33kPa（A）。
4.5.3 维持时间t，应根据生产规模、工艺流程重要程度确定。如果没有特殊要求，可在15min～30min 内取值。 4.5.4 当需要设置仪表储气罐时，储气罐的设计、制造、检验和验收应符合TSGR0004一2009的规定。 5 供气系统设计 5.1 供气系统设计原则 5.1.1气源装置供给全厂若干工艺装置的仪表用气，宜采用环形供气系统。 5.1.2控制室应设置供气系统的监视与报警功能，包括气源总管压力指示、低限压力报警或联锁。 5.1.3当采用气源分配器向仪表用气点供气时，气源分配器供气点数宜采用6点和10点。每套气源分配器应设置切断阀，对应每个供气点宜设置单独的气源球阀。 5.2供气方式
供气方式可分为单线式、支干式、环形供气方式。 a) 单线式供气方式适用于分散布置或耗气量较大的供气点。对气源接口不大于1/2”的用气点，
宜采用单线式供气，应在气源总管或干管上取气。如图5.2.1-1、5.2.1-2所示。
4 ICS23.040 P 72 备案号：J1762-2014
SH
中华人民共和国石油化工行业标准
SH/T 3020—2013
代替SH3020—2001
石油化工仪表供气设计规范 Design specification for instrument air supply system
in petrochemical industry
2013-10-17 发布
2014-03-01实施
中华人民共和国工业和信息化部 发布 SH/T3020—2013
目 次
前言
范围规范性引用文件· 术语和定义气源装置 4.1 气源质量要求·
2
2
+
4.2 气源装置的容量 4.3 气源压力.. 4.4 安全用气要求 4.5 储气罐· 5供气系统设计 5. 1 供气系统设计原则· 5.2　供气方式· 6供气管路设计 6.1 供气管路材质的选择· 6.2 供气管径的选择 6.3 供气管路敷设要求 6. 4 气源连接与阀门的设置本规范用词说明· 附：条文说明· SH/T3020—2013
Contents
Foreword
Scope 2 Normativereferences: 3Terms and definitions
Air source equipment. 4.1 Quality requirements of the air source 4.2Air supply capacity.. 4.3Pressureoftheairsource 4.4 Safety of the air source . 4.5 Volumetanks 5Airsupply systemdesign 5.1Philosophyforair supplysystemdesign 5.2Methodofairsupply 6 Piping design for air supply.. 6.1Selectionofmaterialofair supplypiping
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6.2Selection of sizeof air supplypipe 6.3Installation requirementfor air supply piping 6.4Air supply connections andvalveinstallation Explanation of wording in this specification Add:Explanation ofarticles
11 SH/T3020—2013
前 創言
根据中华人民共和国工业和信息化部《2010年第一批行业标准制修订计划》（工信厅科【2010]】 74号）的要求，规范编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考有关国际标准和国外先进标准，并在广泛征求意见的基础上，修订本规范。
本规范共分6章。 本规范的主要技术内容是：仪表用气源的品质、操作压力、供气容量、供气方式及供气系统管路
设计的最低要求。
本规范是在SH3020一2001《石油化工仪表供气设计规范》的基础上修订而成，修订的主要技术内容是：
取消原规范中与控制室气动仪表相关的供气设计要求：取消原规范第7章“供气系统的监测”，其内容与第5章合并；将原规范第5章“供气方式”改为“供气系统设计”，第6章“供气系统管路”改为“供气管路设计” 对原规范中仪表耗气量汇总计算方法进行了修订；对供气配管尺寸选择表、供气方式图形进行了修订。
本规范由中国石油化工集团公司负责管理，由中国石油化工集团公司自动控制设计技术中心站负责日常管理，由中石化宁波工程有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见和建议，请寄送日常管理单位和主编单位。
本规范日常管理单位：中国石油化工集团公司自控设计技术中心站
通讯地址：上海市徐汇区中山南二路1089号徐汇苑12层邮政编码：200030 电 话：021-64578936 传 真：021-64578936
本规范主编单位：中石化宁波工程有限公司
通讯地址：浙江省宁波市国家高新区院士路660号邮政编码：315103
本规范主要起草人员：杨晨 王同尧 严春明 王 健本规范主要审查人员：丁兰蓉 叶向东 裴炳安 林 融 李 冰王发兵 宋志远 陈学敏
吕明伦 张同科 史继森
本规范1990年首次发布，2001年第1次修订，本次为第2次修订。
II SH/T3020—2013
石油化工仪表供气设计规范
1范围
本规范规定了仪表用气源、操作压力、供气容量、供气方式及供气系统管路设计的最低要求。 本规范适用于新建、扩建和改建石油化工工程中自动控制仪表所需的气源及供气系统设计。 规范性引用文件
2
下列文件对于本规范的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。
GB/T4830—1984工业自动化仪表气源压力范围和质量 TSGR0004—2009 9固定式压力容器安全技术监察规程
3术语和定义
下列术语和定义适用于本规范。
3.1
气源 airsource 维持仪表或执行机构运行的带压气体（通常为空气）。
3.2
供气系统 Eairsupply system 连通气源与仪表，实现仪表供气的管路网络。 耗气量 air consumption 仪表在工作时所消耗的空气流量。
3.3
3.4
稳态耗气量staticairconsumption 在稳态时，仪表在其工作范围内所消耗的空气的最大流量
3.5
送出压力outputpressure 气源装置末级过滤器出口管路（如果有减压阀，则为减压阀后）上的压力
3.6
最低供气压力lowestpressureofairsupply 仪表或执行机构维持正常工作，气源装置送出压力的下限值。
3.7
维持时间 maintenance time 当气源装置停车时，依靠储气罐中储存的气体将供气管网的压力维持在最低输出压力以上的时间。
3.8
界区入口压力batterylimitinputpressure 界区入口供气管路压力。
3.9 SH/T3020—2013
气源装置airsourceunit 为仪表或执行机构运行提供气源的工艺单元。
CHIN
4气源装置 4.1气源质量要求 4.1.1仪表气源应采用警等安全设施。 4.1.2 仪表气源 10℃。露点换算
干燥的空气。当采用氮气作为备用气源线）压力下的露点，应比装置所在地历史上年 极端最低温度至少低
房应设置低氧检测报
PRESS
5
PETROCHEMICAL
65 70
-30 大气压下露点/℃ 图4.1.2 露点换算图
20
70
50
40
H
出处，其含尘颗粒直径
4.1.3根据GB/T4830—1981的规定，经净化后的仪表气源、年源蒙置
不应大于3um，含尘量应小于1mg/m 4.1.4 根据GB/T4830一1984的规定，仪表气源的油分含量应小于10mg/m（体积分数相当于8×10*）。 4.1.5 根据GB/T4830一1984的规定，仪表气源中不应含易燃、易爆、有毒及腐蚀性气体或蒸汽。 4.1.6 当对仪表气源有特殊要求时，可对该仪表的供气回路作特殊处理。 4.2 气源装置的容量 2 SH/T 3020-2013
SC
4.2.1仪表耗气量汇总计算方法
仪表气源装置设计容量取决于仪表总耗气量的大小，仪表耗气量分为计算耗气量、连续耗气量和
2.1-3计算。
开车耗气量，仪表耗气量的计算分别按公式4.2.1-1、4.2.1
a） 计算耗气量：
qV=
.....(4.2.1-1)
式中：
qv 仪表耗气量（标准状态），m/h qvi 连续用气设备总耗气量（标准状态）
PRESS
m h
间歇用气设备总耗气量（标准状态） mh:
qv
U
qvi+qv 实用气量： /vi+qv2) ×20% 备用气量；（1+20%）×10% 泄漏气量。 耗毛气量： 4v=(qvi+10%qv2)+(qvi+10%qv2)×20%+（qvi+qv2)×（1+20%)×10% =1.32qvi+0.24qvz +10%qvz) 实用气量： %gv2)×20% 备用气量。
T
TROCHEMICAL
F
,2.1-2)
................
天 车耗气量：
qv=(qvi+25%v2)+(qvi+25%gv2)×20% +(qvi+gv2)× (1 +20%）×10% =1. 32qvi+ 0. 42gv2 +25%qv) 实用气量
2.1-3)
..........
.........
N
t25%g vz) ×20% 备用气量早连续 耗气量时， 间歇用气设备总耗气量按10%取值第开车 气量时， 间歇用气设备总耗气量按25%取值
F
气设备单台耗气量取值见表4.2.2
4. 2. 2
表4.2.2仪表、用气设备单台耗气量取值表
用气量 Im/h 1,7m/h 小于10° 关阁 雅状态
用气设备气动调节阀
标准状态
美阀
大于等 F104 的开关阀，标准状态标雄妆
3.4m/h 1.2m/h
2m/h~8m/h 标准状 1m/h~5m/h 标准状态
柜
正压通风反吹法测量仪表
4
L 6
根据其最大耗气量指标
特殊设备 SH/T3020—2013
4.3气源压力 4.3.1 仪表输入端的气源压力应满足仪表供气压力的要求。 4.3.2常规气动仪表供气压力范围为：
a）电气转换器、定位器（配薄膜执行器）：140kPa（G)～350kPa(G)： b) 定位器（配活塞执行器）：350kPa（G）～600kPa（G）。
4.3.3气源装置出口处总管气源压力范围为600kPa（G）1MPa（G)，进各界区的压力宜达到600 kPa(G)。 4.4安全用气要求 4.4.1气源装置应设置备用气源。备用气源可采用备用压缩机组、储气罐或第二气源 4.4.2 当采用备用压缩机组时，应采用自动切换方式。当工作压缩机组出现故障或退出工作时，备用压缩机组应立刻联锁启动，投入工作。 4.4.3当采用储气罐时，储气罐中储存的气体应在维持时间内将供气管网的压力维持在最低输出压力以上。 4.4.4对于大型装置或可靠性较高的供气系统，除了备用压缩机及储气罐外，还可设立第二气源。第二气源投入方式宜采用自动方式。当第二气源运行时，控制室应有声光信号显示。 4.5储气罐 4.5.1在上游气源装置发生事故停止供气时，储气罐应能提供紧急供气。 4.5.2储气罐的容量应根据装置用气仪表的耗气量，储气罐允许的最低空气压力及维持时间按公式 4.5.2计算。
9yxt po 60 i-p2
... (4.5.2)
X
式中： V
储气罐容积，m：维持时间，min；
-
P 正常操作压力，kPa（A）： P2 最低输出压力，kPa(A)； Po 大气压力，通常p.=101.33kPa（A）。
4.5.3 维持时间t，应根据生产规模、工艺流程重要程度确定。如果没有特殊要求，可在15min～30min 内取值。 4.5.4 当需要设置仪表储气罐时，储气罐的设计、制造、检验和验收应符合TSGR0004一2009的规定。 5 供气系统设计 5.1 供气系统设计原则 5.1.1气源装置供给全厂若干工艺装置的仪表用气，宜采用环形供气系统。 5.1.2控制室应设置供气系统的监视与报警功能，包括气源总管压力指示、低限压力报警或联锁。 5.1.3当采用气源分配器向仪表用气点供气时，气源分配器供气点数宜采用6点和10点。每套气源分配器应设置切断阀，对应每个供气点宜设置单独的气源球阀。 5.2供气方式
供气方式可分为单线式、支干式、环形供气方式。 a) 单线式供气方式适用于分散布置或耗气量较大的供气点。对气源接口不大于1/2”的用气点，
宜采用单线式供气，应在气源总管或干管上取气。如图5.2.1-1、5.2.1-2所示。
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