中华人民共和国国国家标准（GB/T 50892-2013）：油气田及管道工程仪表控制系统设计规范 [Code for Engineering Design of Instrument Control System for Oil/gas Fields and Pipelines] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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中华人民共和国住房和城乡建设部，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 编

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• 油气田
• 管道工程
• 仪表控制
• 系统设计
• 国家标准
• GB/T 50892-2013
• 工程规范
• 自动化
• 石油化工
• 工业控制

出版社： 中国计划出版社

ISBN：9158024221800

版次：1

商品编码：11465577

包装：平装

丛书名： 中华人民共和国国国家标准

外文名称：Code for Engineering Design of Instrument Control System for Oil/gas Fields and Pipelines

开本：32开###

内容简介

　　《中华人民共和国国国家标准（GB/T 50892-2013）：油气田及管道工程仪表控制系统设计规范》在编制过程中，编制组进行了广泛调查研究，认真总结实践经验，吸收了近年来全国各油气田及管道工程方面出现的新技术、新设备，参考国内外有关标准，并广泛征求意见，完成报批稿。最后经审查定稿。
　　《中华人民共和国国国家标准（GB/T 50892-2013）：油气田及管道工程仪表控制系统设计规范》共分11章和1个附录，主要内容包括：总则、术语和缩略语、基本规定、仪表控制系统设计、仪表选型、仪表安装、仪表盘／台、控制室、供电和供气、电线电缆和仪表管道管缆、接地等。

内页插图

目录

1 总则
2 术语和缩略语
2.1 术语
2.2 缩略语
3 基本规定

4 仪表控制系统设计
4.1 功能设置
4.2 仪表控制回路
4.3 信号报警系统
4.4 安全仪表系统
4.5 火气系统

5 仪表选型
5.1 -般规定
5.2 温度仪表
5.3 压力仪表
5.4 流量仪表
5.5 物位仪表
5.6 火灾和可燃气体及有毒气体仪表
5.7 常用过程分析仪表
5.8 控制阀
5.9 调节和显示控制仪表
5.1 0仪表信号

6 仪表安装
6.1 -般规定
6.2 温度测量仪表
6.3 压力测量仪表
6.4 流量仪表
6.5 物位仪表
6.6 火灾和可燃气体及有毒气体仪表
6.7 控制阀

7 仪表盘／台
7.1 仪表盘／台的选型
7.2 仪表盘／台的盘面布置
7.3 仪表盘／台内的设备布置
7.4 仪表盘／台的配线配管
7.5 仪表盘／台的安装

8 控制室
8.1 控制室的位置选择
8.2 控制室的面积和平面布置
8.3 控制室的建筑要求
8.4 控制室的进线方式和电缆管缆敷设

9 供电和供气
9.1 供电
9.2 供气

10 电线电缆和仪表管道管缆
10.1 电线电缆的选择
10.2 气动信号管道的选择
10.3 测量管道及配件的选择
10.4 电线电缆和仪表管道管缆的敷设

11 接地
11.1 一般规定
11.2 工作接地
11.3 保护接地
11.4 防雷接地
11.5 防静电接地
11.6 接地系统连接
附录A 控制阀口径的确定
本规范用词说明
引用标准名录
附：条文说明

精彩书摘

　　传感器主要由壳体、导向体、叶轮、轴、轴承及信号检测器等组成。轴与轴承支承叶轮旋转，需要有足够的刚度、强度和硬度、耐磨性和耐腐蚀性等，它决定着传感器的可靠性与使用期限，所以涡轮流量计的流量范围的选择最好使叶轮工作于较低转速，还要保证介质一定要洁净。
　　5.4.7 电磁流量计的测量原理是基于法拉第电磁感应定律，导电介质在磁场中切割磁力线，运动时产生了感应电动势，这与流量呈线性关系，从而可测出流量。它是一种用来测量导电性液体的体积流量仪表。
　　5.4.8 涡街流量计是应用流体振荡原理来测量流量的，流体在管道中经过涡街流量变送器时，在三角柱的旋涡发生体后上下交替产生正比于流速的两列旋涡，旋涡的释放频率与流过旋涡发生体的流体平均速度及旋涡发生体特征宽度有关，当旋涡在发生体两侧产生时，利用压电传感器检测处于流体流向垂直的交变升力变化，将升力的变化转换为电的频率信号，再将频率信号进行放大和整形，就可以计算出流量。
　　由于受涡街流量计的检测原理限制，要求测量的流体雷诺数较高，所以选型时应考虑仪表的低流速测量能力。
　　选型时应注意直管段的安装要求，同时应根据温度和压力变化等情况，考虑是否进行温压补偿。
　　高粘度、低流速的流体测量，不宜选用涡街流量计；不宜用于脉动流的测量，当管子振动时也不宜使用；
　　5.4.9 旋进旋涡流量计的工作原理主要是：当介质流经传感器入口时，螺旋形叶片强迫流体旋转前进，于是在旋涡发生体中心产生旋涡，旋涡流的旋转频率与流速成线性关系，利用压电传感器检测的微弱电信号经放大整形，从而计算出流量。由于气体流速太低时，起旋器可能不能启动，从而形成测量盲区，选型时要注意考虑低流量时的测量。同时，选型时应根据温度和压力变化等情况，考虑是否进行温压补偿。
　　5.4.10 靶式流量计实际是差压式流量计的一种，既具有孔板等流量计的结构简单牢固、使用可靠、使用期限长的特点，又具有容积式流量计等计量精确度高、重复性好等特点，压力损失较孔板低，能测量微小流量，适用范围广，性能价格比高，维修使用简便。设计时应考虑直管段的要求。
　　5.4.11 超声波流量计是基于超声波在流动介质中传播的速度等于被测介质的平均流速和声波本身速度的几何的原理而设计的，通过测量流速来测量流量。近几年国内外发展迅速，价格下降较快，已经应用中大管径的天然气流量的贸易结算计量。受其工作原理的影响，目前超声波还不适用于低压气体、高频振动噪声工况的流体计量。
　　5.4.12 由于流体的容积受温度、压力等参数的影响，用容积流量表示流量大小时需给出介质的参数，在介质参数不断变化的情况下，往往难以达到这一要求，而造成普通仪表的测量失真，在这种情况下可考虑使用质量流量计。
　　5.4.16 轨道衡应按现行国家标准《自动轨道衡》GB/T11885的规定用于铁路货车的连续自动称量。
　　5.5 物位仪表
　　5.5.1 本规范中的物位，包括液面、界面和料面。按照习惯，液面主要是指液一气界面，界面主要指液一液界面，料面（或称料位）主要指固一气界面，不包括液一泡分界面和液一固分界面。
　　在物位仪表的选型中，所考虑介质的特性主要包括：压力、温度、腐蚀性、导电性、清洁及脏污情况、密度及密度变化情况、是否存在聚合、粘稠、沉淀、结晶、结膜、汽化、起泡等现象、液面扰动的程度及固体物料的粒度。根据上述特性选择相适应的物位测量仪表。
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前言/序言

《现代石油天然气工程技术丛书》之——《油气田及管道工程仪表控制系统设计规范》导读 （导读：本节旨在对《油气田及管道工程仪表控制系统设计规范》（GB/T 50892-2013）的背景、核心内容、应用价值及其在我国油气行业中的地位进行深度解析，旨在帮助工程技术人员全面理解和准确应用该标准。） --- 第一章：标准背景与制定意义 1.1 行业发展对标准化的迫切需求 随着我国能源战略的深化和油气勘探开发向高难度、深水、非常规领域拓展，油气田及管道工程的技术复杂性与日俱增。传统的、分散式的仪表和控制系统已难以满足现代油气生产对安全、高效、环保的严苛要求。特别是在数字化、智能化浪潮的推动下，集成化、网络化、高可靠性的仪表控制系统（I&C System）成为油气田站、集输站、输气站等关键设施的核心“神经中枢”。 在这一背景下，原有的相关设计规程和标准已无法完全适应当前的技术前沿和安全法规要求。制定一部系统性、综合性的国家标准，用以规范油气田及管道工程仪表控制系统的设计工作，成为确保工程质量、保障生产安全、促进技术升级的必然选择。 1.2 GB/T 50892-2013 的确立与地位 《油气田及管道工程仪表控制系统设计规范》（GB/T 50892-2013）的发布，标志着我国在油气工业自动化和信息化领域的设计准则进入了一个新的标准化阶段。该标准是住房和城乡建设部批准发布、中国石油天然气集团公司和中国石油化工集团公司共同主导起草的重要行业技术文件，现已上升为国家推荐性标准。 本规范的核心目标是：统一设计原则，规范技术指标，指导系统架构，确保系统安全可靠、经济适用、便于维护，并满足我国现行的各项安全、环保及职业健康法规的要求。 它为所有新建、改建、扩建的油气田地面工程、集输系统、处理站、增压站、调控站及相关管道监控系统的仪表控制系统设计提供了权威性的技术遵循。 第二章：规范的核心内容结构解析 本规范并非简单罗列设备参数，而是构建了一个从宏观系统规划到微观元件选用的完整设计方法论体系。其内容主要围绕以下六大核心模块展开： 2.1 总则与基本规定 本章界定了标准适用的范围、设计的基本原则（如先进性、可靠性、可维护性、安全性优先原则），并对专业术语进行了界定。重点强调了在系统设计初期必须进行的风险辨识和安全完整性等级（SIL）分析，这是后续所有系统架构和设备选型的基石。 2.2 仪表系统设计 这是规范的基础组成部分，详细规定了现场仪表的选择、安装、校验及维护要求。 测量仪表选型： 针对压力、温度、流量、液位、成分分析等关键参数的测量，规定了不同工况下（高温、高压、腐蚀性介质）仪表的适用类型、精度等级和环境适应性要求。 现场安装与接线： 明确了防爆区域的仪表选型（本质安全、隔爆、增安等）、电缆桥架的敷设要求、接线盒的防潮防腐措施，以及仪表的就地安装点的合理布局，以减少信号干扰和方便维护。 仪表台账编制： 规定了仪表清单、规格参数、精度、量程、安装位置、工艺接管尺寸等关键信息的标准化表达方式。 2.3 控制系统设计（DCS/PLC/SIS） 本章是整个规范的技术核心，指导了控制层级的架构设计。 系统架构选择： 根据项目规模和复杂程度，指导选择集散控制系统（DCS）、可编程逻辑控制器（PLC）或安全仪表系统（SIS）的配置策略。特别强调了功能划分和冗余设计。 硬件配置： 对控制器（CPU）、I/O 模块、通信网络（如工业以太网、Profibus 等）的冗余配置、机柜布置、电源和接地系统提出了详细要求，确保系统在单点故障下仍能保持关键功能。 软件与组态： 规范了控制策略的描述语言、数据结构、报警管理和事件记录的标准格式。 2.4 安全仪表系统（SIS）的设计集成 鉴于油气生产的固有高风险性，本规范对 SIS 独立设计和与基本过程控制系统（BPCS）的集成做出了严格区分和明确规定。 独立性与隔离： 要求 SIS 必须具备独立于 BPCS 的电源、通信和执行机构，以确保在 BPCS 故障时不影响安全联锁功能。 安全回路设计： 详细规定了从传感器输入到逻辑求解器再到最终元件输出的整个安全仪表回路的设计流程，包括故障率要求（PFD/PFH）和验证方法。 2.5 人机界面（HMI）与历史数据管理 本章着眼于操作人员对系统的有效交互和数据的长期价值利用。 画面设计原则： 强调“少即是多”的原则，规定了报警的优先级、颜色规范、趋势图的展示要求，旨在减轻操作员的认知负荷，避免在紧急情况下因信息过载而误判。 数据归档与接口： 指导如何建立稳定、可靠的历史数据库，并为上层数据分析系统（如 MES 或资产管理系统）提供标准化的数据接口规范。 2.6 通信与网络设计 随着工业物联网（IIoT）的兴起，本规范对通信可靠性提出了更高的要求。 网络拓扑与协议： 规定了控制网络、监控网络、办公网络的物理隔离与逻辑划分，明确了在油气管线监控中常用通信协议（如 Modbus、OPC UA）的应用边界和安全要求。 电磁兼容性（EMC）： 对仪表和控制设备的电磁兼容性设计及抗干扰措施提出了具体要求。 第三章：规范的应用价值与指导意义 GB/T 50892-2013 是一套面向工程实践的“操作手册”，其应用价值体现在多个维度： 3.1 提升工程设计质量与一致性 该标准统一了全国范围内油气项目 I&C 系统的设计语言和技术标准，有效避免了不同设计院之间因理解差异导致的规范冲突或技术方案的碎片化，极大地提高了最终交付工程的设计成熟度和可比性。 3.2 保障生产运营的安全与稳定 通过对 SIL 等级的量化要求和对 SIS 独立性的强制规定，该规范直接将国际前沿的安全工程理念融入到我国油气设施的设计源头。这确保了控制系统在面对故障或异常工况时，能够按照预设的安全逻辑自动响应，将事故风险控制在可接受的范围内。 3.3 优化生命周期管理与成本控制 规范中对可维护性、标准化部件选型和文档编制的要求，直接影响到系统投产后的运行维护成本。一个遵循本规范设计的系统，其备件管理更便捷，故障诊断更快速，生命周期管理成本自然随之降低。同时，通过优化冗余设计，避免了过度设计带来的不必要硬件投入。 3.4 促进技术集成与未来升级 标准对数字化接口和通信网络的开放性要求，使得基于 DCS/PLC 的控制系统能够更好地与上位 SCADA、MES 以及未来的智能工厂平台进行集成，为油气企业实现“数字油田”和“智能管道”的战略目标奠定了坚实的技术基础。 总结： 《油气田及管道工程仪表控制系统设计规范》（GB/T 50892-2013）不仅是一部技术标准，更是我国油气行业迈向高自动化、高安全水平的关键支撑性文件。它以严谨的逻辑和实用的指导性，确保了我国能源基础设施的控制系统设计能够达到国际先进水平。

评分☆☆☆☆☆

让我印象深刻的是，这本书对安全仪表系统（SIS）的描述，几乎达到了近乎偏执的程度。它对功能安全生命周期中从危害与风险分析（HAZOP）到最终验证的每一步都做了强制性的要求。这种对“活下去”的重视，体现了国家在关键基础设施安全方面的最高标准。然而，正是这种极致的严苛，导致在实际应用中，设计者往往需要耗费大量的工程时间去“证明”自己的设计达到了某个SIL等级，而不是将更多精力投入到优化控制性能上。安全冗余的配置往往会带来复杂的故障诊断和维护挑战，规范中对维护策略和定期检测的要求也极其详尽，这无疑推高了整个系统的生命周期成本。对于中小型企业或预算紧张的项目来说，如何在这个高标准和经济性之间找到那个微妙的平衡点，这本书并没有提供一个“捷径”，而是要求设计者必须彻底理解每一项安全要求的背后逻辑，并据此做出最负责任的决策。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的体验，更像是在进行一次严谨的考古发掘工作。规范的条文逻辑性极强，但很多核心概念的阐述往往是点到为止，中间缺少足够的案例支撑和白话解释。比如，关于冗余架构的选择，它列出了N+1、2N等多种模式，但对于在特定工况下（例如，极寒地区或高硫化氢环境）应该优先选择哪种模式，以及选择背后的经济性和维护成本分析，书里一带而过。这使得初学者在面对实际项目时，常常陷入“理论知道，但操作不知”的困境。我不得不大量查阅其他参考资料和国际标准来佐证和补充书中的论点。这种对知识的深度挖掘过程，虽然痛苦，但也确实提升了我对仪表控制系统底层逻辑的理解。然而，对于那些追求快速上手应用的设计师来说，这本书的陡峭学习曲线恐怕会劝退不少人。它更像是一部留给资深专家的“工具箱”，而不是一本面向大众的“入门指南”。

评分☆☆☆☆☆

从标准化的角度来看，该规范的贡献是毋庸置疑的，它为国内油气行业的仪表控制设计划定了一条清晰的红线，极大地提升了行业的整体设计水准，避免了过去那种“百家争鸣”式设计混乱局面的出现。但作为一部指导性文件，它的语言风格极其的正式和晦涩，充满了大量的专业术语和相互引用的条款，使得初次接触者必须时刻准备着一份术语表和一张标准索引图。我感觉它更像是一部法律文书，而非一本工程手册。设计人员需要对国家标准体系有整体的了解，才能有效地运用这本书。每一次查询，都可能需要跳转到其他相关的标准或规范中去寻找定义或补充条件，这在项目周期紧张时，无疑是一种效率的损耗。总而言之，它是一部确保下限的基石，但要实现卓越的、创新的控制方案，设计人员还需要依赖更多的行业经验和跨学科知识来“填补”规范中未尽之处。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构编排，虽然遵循了国家标准的一贯严谨性，但在实用性和可操作性上，我个人认为仍有提升空间。例如，在电气防爆区域划分和本安电路设计的部分，规范提及了大量的分类和连接限制，但对于如何有效地进行本质安全屏障的计算和验证，描述得相对抽象。我希望看到更多关于如何使用特定软件工具来验证设计符合性的指导性步骤。此外，对于新兴技术，比如基于状态监测（Condition Monitoring）的预测性维护系统，这本书的覆盖面显得有些滞后。它主要聚焦于传统的连锁保护和基础过程控制，对于如何将大数据分析和人工智能融入到未来的油气田控制系统中，缺乏前瞻性的指导意见。毕竟，工业4.0的大潮已至，规范的更新速度能否跟上技术迭代的速度，是一个值得深思的问题。这使得我们在设计未来项目时，不得不自行在规范的框架内进行“超前设计”，这无疑增加了设计的难度和不确定性。

评分☆☆☆☆☆

这部标准横跨了油气田和管道两大领域，其复杂性令人咋舌。我花了很长时间才勉强摸清了它的骨架，但深入到具体的细节，比如各种传感器的选型、控制回路的逻辑设计，以及安全仪表系统的功能安全等级（SIL）判定，简直像是在迷宫里绕圈。规范对于不同压力等级和腐蚀环境下的材料选择要求极为苛刻，随便一个小小的疏忽，都可能导致未来运行中的重大隐患。尤其是涉及到跨区域、长距离管道的SCADA系统设计部分，对数据传输的可靠性和网络安全性的要求，简直到了吹毛求疵的地步。翻阅这些章节时，我时常会感到知识的匮乏，感觉自己需要回炉重造，重新学习自动化控制理论和工业网络架构。这哪里是设计规范，简直就是一本高阶的工程技术百科全书，没有多年的现场经验和扎实的理论基础，光靠这本书摸索，成功的概率微乎其微。它要求的设计不仅仅是“能用”，而是要达到“绝对可靠”的工业级别标准，这其中的权衡与取舍，需要设计者具备近乎完美的判断力。