在线分析仪器系统通用规范

在线分析仪器系统通用规范

国家标准 GB/T34042一2017 在线分析仪器系统通用规范 Generalspeeifieationforon-lineanalyzersystems 2017-09-07发布 2018-04-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/34042一2017 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准由机械工业联合会提出 本标准由全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会(SAC/TC124)归口 本标准起草单位:重庆科技学院、南京霍普斯科技有限公司、清华大学环境学院、哈希水质分析仪器 上海)有限公司、西克麦哈克(北京)仪器有限公司武汉市天虹仪表有限责任公司、北京雪迪龙科技股 份有限公司、重庆川仪分析仪器有限公司、上海仪电科学仪器股份有限公司、沈阳工业大学、北京市计量 检测科学研究院、北京服装学院 本标准主要起草人:王森、杨波、朱卫东、吴静、钟秉翔、程立、方培基、范新峰、部武,郑杰、顾敏杰、 于洋、赵海波、龚垄
GB/34042一2017 在线分析仪器系统通用规范 范围 本标准规定了在线分析仪器系统的术语和定义、系统组成、要求与试验方法、标志、包装、运输和 储存 本标准适用于气体和液体在线分析仪器系统 规范性引用文件 下列文件对于本文件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文 件 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB3836(所有部分爆炸性气体环境用电气设备 GB/T4208外壳防护等级(IP代码 GB/Tl1606分析仪器环境试验方法 12519 分析仅器通用技术条件 GB 18268.1 测量.控制和实验室用的电设备电磁兼容性要求第1部分;通用要求 GB 18403.12001 气体分析器性能表示第1部分:总则 GB 19768一2005过程分析器试样处理系统性能表示 GB 20245.1一2006电化学分析器性能表示第1部分:总则 GB 25844一2010工业用现场分析小屋成套系统 GB 25923在线气体分析器技术条件 GB/T25924在线气体分析器试验方法 GB/T298122013工业过程控制分析小屋的安全 GB/T29814一2013在线分析器系统的设计和安装指南 GB50058一2014爆炸危险环境电力装置设计规范 GB50160石油化工企业设计防火规范 GB50493石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范 GB/T34065一2017分析仪器的安全要求 HJ/T76固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法(试行 H/T212污染源在线自动监控(监测)系统数据传输标准 HJ/T353水污染源在线监测系统安装技术规范(试行 HJ/T354水污染源在线监测系统验收技术规范(试行 HU477污染源在线自动监控监测)数据采集传输仪技术要求 H653环境空气颗粒物(P\M丽和PM.;)连续自动监测系统技术要求及检测方法 HUJ654环境空气气态污染物(sO.,NO.,O.,cO)连续自动监测系统技术要求及检测方法 JF1024一2006测量仪器可靠性分析 SH/T3126一2013石油化工仪表及管道伴热和绝热设计规范 SH/T3174石油化工在线分析仪系统设计规范 IsO15839;2003水质在线传感器/分析设备规范和性能测试(waterqualityOn-linesen
GB/T34042一2017 forwater Speeificationsandperformancetests) sors/analysingequipment 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 3. 在线分析仪器系统on-lineanalyzersystem 由样品处理系统、在线分析仪器、数据管理系统和辅助设施等(或部分)组成,实现从样品提取到输 出分析结果全过程的系统 3.2 在线分析仪器 on-lineanalyzer 用于源流体现场,对物质的成分或物性参数进行自动连续(或间隔)测量的分析仪器 3.3 取样式在线分析仪器 samplingon-lineanalzer 从源流体中提取样品并输送到分析器件进行测量的在线分析仪器 3.4 原位式在线分析仪器in-situo-lineanalyzer 分析器件安装在源流体现场或直接插人源流体中进行测量的在线分析仪器 3.5 样品处理系统sample omdtiomingystem 将 台或多台在线分析仪器与源流体,排放点以及公用设施连接起来,实现样品提取、传输、处理和 废流处置等功能的系统 3.6 样品提取sampleextraetiom 从源流体中自动提取所需样品的过程,简称取样或采样 3.7 样品传输sapletransport 将样品从取样点输送到在线分析仪器人口端的过程 3.8 sampleconditionin 样品处理 ng 调节样品的温度、压力,流量等参数,消除或减少样品中的障碍组分和干扰组分,使样品符合分析仪 器所需要的测量条件 3.9 废流处置exhauststreamdispsat 废流排放的几种处置方式,包括直接排放,无害化处理后排放,返回工艺装置(回收) 注:实现这一功能,应满足在线分析仪器出口端或样品处理系统中其他点的要求,也应满足排放点的要求 3.10 源流体soureenuid 从中提取样品流并测定其组分或物性参数的流体(气体或液体). 注1:源流体可以流经样品管路或盛在容器中,周围空气和水也可以是源流体 注2;源流体和样品管路中的样品流可能是下列组分的混合物;被测组分、不相干组分、障碍组分、干扰组分 3.11 被测组分componentstobemeasuredl 在线分析仪器将要对其含量或物性进行测量的一种组分或多种组分
GB/34042一2017 3.12 不相干组分 irreleVantcomponents 对在线分析仪器或样品处理系统性能没有影响的非测量组分 3.13 障碍组分obstruetieeomponents 对在线分析仪器或样品处理系统部件性能有不利影响的组分 注1，障碍组分可能是非测量组分,也可能是被测组分 注2:这些影响可能是:物理的如光学分析器窗口污染);化学的如腐蚀);导致不允许的误差如光度计液体样品 流中的气泡,被测极性组分的吸附和解吸)3 注3:障碍组分可能是固态、液态或气态 3.14 干扰组分interferingcomponents 引起在线分析仪器产生干扰误差的组分 3.15 废流exhauststream 从在线分析仅器的出口端或样品处理系统的某一点到排放点的流体 3.16 取样点samplingpont 从源流体中提取样品的位置 3.17 取样探头 prohe Sample 插人到源流体中,用来提取样品的组件 3.18 样品流路samplehe 将样品从取样点传送到在线分析仪器人口端的连接管路 注:包括过滤器、冷却器、泵、流量计等,可以是样品流路的组成部分 3.19 快速回路fastloop 加快样品流动并缩短样品传输滞后时间的管路,包括快速循环回路和快速旁通回路 3.20 旁通流路bypassline 从样品流路中分出的支路,可作为快速回路,也可作为安全泄压阀、旁通过滤器等的排放管路 旁 通流路也用于源流体管路样品可以从源流体管路的旁通流路中提取 3.21 样品传输滞后时间 gtimeofsampletransport ag 样品从采样点传送到在线分析仪器人口处的时间,包括取样、传输和样品处理过程所需时间 3.22 setimeof; 系统响应时间response analyzersystem 从样品浓度在取样点发生阶跃变化的瞬时起,到仪器的指示达到两个稳态值之差的90%处所经过 的时间 3.23 密封性tightness 样品处理系统和管路的密封性能,通常用渗透率和泄漏率来衡量 渗透率表示环境介质渗人到样
GB/T34042一2017 品中的速率,泄漏率表示样品流失到环境中的速率 注:本标准中的密封性特指样品处理系统和管路的密封性,不包括分析仪器的密封性 3.24 组成误差compsitioneror 取样点样品与送人分析仪器样品的组成和含量的差异 这种差异可能是由吸附、稀释、渗透或样品 流中被测组分的相互作用而引起 组成误差衡量样品经过处理后失真的程度 3.25 辅助设施auxiliaryfacilities 为保证在线分析仪器系统正常运行而设置的环境防护设施、公用工程设施等 3.26 公用工程设施utilitytaeilities 在线分析仪器系统的供电、供气、供水等设施 3.27 环境防护设施housingfaeilities 用于对在线分析仪器进行气候防护、防尘、防水、防爆、防腐蚀、防雷电,防振动以及对维护人员进行 安全防护的各种设施和设备 注:目前应用较广的有分析小屋、分析机柜,分析浮标和分析仪器棚 3.28 分析小屋analyzerhouse -种预制好的全封闭构筑物,安装有单台或多台在线分析仪器及其辅助设备,可在室内进行分析仪 器的维修保养 3.29 分析机柜analyzercabimet 单个或组合安装分析仪器的小型密封柜 进行维护时从外打开柜门 3.30 分析浮标analyzermooringbuoy -种长期、定点漂浮在湖泊,水库、河流和海洋等水体上的浮体,可搭载、悬挂多种类型传感器或分 析仪器 3.31 分析仪器棚analyzershelter 安装在现场的非封闭防护设施,通风良好,可放置一台或多台在线分析仪器 3.32 数据管理系统 datamanagementsystemm 采集、处理、传输分析仪器系统的数据,具有监控或管理功能的系统 在线分析仪器系统的组成 在线分析仪器系统按照安装方式主要分为取样式及原位式,取样式在线分析仪器系统的组成见 图1 原位式在线分析仪器系统不含图1中的“样品处理系统”
GB/34042一2017 在线分析仪器系统 辅助设连 在线分析仪器 数据管理系绒 样品处理系统 样品提取 样品传输 样品处理 废流处置 公用工程 环境防护 设施 设施 图1在线分析仪器系统的组成 样品处理系统的要求 5.1样品处理系统的功能 5.1.1基本功能 包括 a 样品提取 b)样品传输; c 样品处理; d 废流处置 5.1.2附加功能 包括 样品流路切换; aa b 样品系统的性能监测和控制 5.2基本要求 基本要求如下 取样具有代表性，经过处理后样品不失真; a 样品传输滞后时间短; b 样品的温度、压力、流量和洁净程度满足分析仪器所需的工作条件 c d)系统构成尽可能简单,易于操作和维护; 能长期可靠工作; e f 产生的废流少 5.3样品提取 5.3.1取样点的位置选择 取样点的位置选择,应尽量满足下述原则 反映源流体性质和组成变化的灵敏点上; a
GB/T34042一2017 b 避免不必要的工艺滞后; e 可利用工艺压差构成快速循环回路; d 应选择在样品温度、压力、清洁度、干燥度和其他条件尽可能接近分析仪器要求的位置,尽量减 少样品处理部件的数目; 应易于从扶梯或固定平台接近,便于取样探头的安装和维护; e f 在线分析仪器的取样点和实验室分析的取样点应分开设置 避免在多相流中取样; g h相关行业标准的其他规定 5.3.2取样探头 5.3.2.1常用取样探头 包括 按是否过滤可分为:直通式(敞开式)取样探头和过滤式取样探头 a b) 按是否防爆可分为:防爆式取样探头和非防爆式取样探头; 按温度适应范围可分为;高温取样探头和常温取样探头; c 取样探头典型图参见附录A d) 5.3.2.2 取样探头探管外径 选择如下 a 样品为气体时,宜采用6mm(或1/4")Tube管,颗粒物含量较高时,宜采用12mm(或1/2") Tube管; 样品为液体时,宜采用10mm(或3/8'")Tube管,样品中悬浮物含量较高、粘稠、易结晶时,宜 b 采用12mm(或1/2')Tube管 样品为需气化传送的液体样品时,宜采用3mm(或1/8")Tube管 c 注:Tube管是一种仪表系统使用的小口径管子,以外径(oD)标注其规格,通常用压接方式(卡套)连接,有时也采用 焊接 5.3.2.3取样探头探管插入长度和方位 选择如下 探管插人长度 a 宜为1/3倍一1/2倍管道公称通径;高流速介质,大管径等场合宜计算探管长度,以防探头因共振 效应而损坏必要时探管宜设加强管保护 探管长度计算方法见GB/T29814一2013的附录B 探管插人方位 b 水平管道;气体取样,探头宜从管道顶部插人,以避开可能存在的凝液或液滴;液体取样,探头宜从 管道侧壁插人,以避开管道上部可能存在的蒸气和气泡,以及管道底部可能存在的残渣和沉淀物 垂直管道;从管道侧壁插人,液体应从由下至上流动的管段取出,否则可能出现气体混人或无法获 取样品 5.3.3其他取样设备 包括 在水质分析中,常用抽吸泵或潜水泵取样; a b 对于乙烯裂解气、催化裂化再生烟气、硫磺回收尾气、管输高压天然气、炼铁高炉炉顶气、水泥 回转窑尾气等复杂条件样品的取样,应采用特殊设计的专用取样设备
GB/34042一2017 5.4样品传输 5.4.1样品传输要求 要求如下 流程工业过程分析样品传输滞后时间宜小于60s,气体样品流速可控制在6m/s15m/s,液 体样品流速可控制在1.5m/s4m/s; b 在允许通过的流速下,如传输滞后时间超过60s,则应设置快速回路系统; 样品管线尽可能笔直地到达分析仪器,使用最小数目的弯头和转角,避免U形弯曲,尽量减少 死支路和死体积; 对含有冷凝液的气体样品,样品管线应保持一定坡度向下倾斜,最低点应靠近分析仪器并设有 冷凝液收集罐 倾斜坡度一般不小于1;10,对于粘滞冷凝液可增至1;5 防止相变,即在传输过程中,气体样品应保持为气态,液体样品应保持为液态; e f 样品管线应避免通过温度变化过大的区域,以兔引起样品相态或组分的变化 样品传输系统应符合密封性要求以免样品外泄或环境空气侵人 g 5.4.2样品传输管线 要求如下 样品传输管线宜选用316不锈钢无缝Tube管,管子应经过退火处理;腐蚀性样品如Hcl a Cl,sO.、HF等),宜采用可溶性聚四氟乙烯(PFA)或聚四氟乙烯(PTFE)等含氟管材和管件; 注PFA英文全称为metablepolytetraluoroethylene,中文名称为可溶性聚四氟乙烯,是四氟乙烯与全氟丙基乙熔 基以一定比例在含有全氟梭酸盐分散剂和过硫酸盐引发剂的水介质中共聚制得的,外观为白色半透明的 颗粒 b 管子的连接宜采用压接方式,使用双卡套式压接接头,管件(接头、阀门)材质、规格应与管子相 同和匹配; 样品处理系统常用Tube管和管接头的类型、规格及有关参数参见附录B. 5.4.3快速回路 5.4.3.1返回到装置的快速循环回路 利用工艺管线中的压差,在其上、下游之间并联一条管路,样品从工艺引出又返回工艺,分析仪器所 需样品从同路上的某一点引出,见图2 在样品系统设计时,应优先考虑采用快速俯环回路 分析回路 循环回路 分析仪器 -到排出口 图2快速循环回路示意图
GB/T34042一2017 5.4.3.2通往废料的快速旁通回路 从工艺管道到排气或排液口的样品流通系统,由于它是分析回路的并联旁通支路,所以称为“旁通 回路”,见图3 快速旁通回路一般从自清洗式旁通过滤器引出 分析回路 分析仪器 到排出口 旁通回路 废流处置 图3快速旁通回路示意图 5.4.4 伴热保温 要求如下 气体样品中含有易冷凝的组分,应伴热保温在其露点以上;液体样品中含有易气化的组分,应 a 绝热保温在其蒸发温度以下或保持压力在其蒸气压以上 微量分析样品(特别是微量水、微量 氧)宜伴热输送,因为管壁的吸附效应随温度降低面而增强,解吸效应则呈相反趋势 易凝析、结 晶的样品也应伴热传送 b 伴热设计应保证系统中管线温度一致,不应存在过热点或过冷点 样品传输管线的伴热保温方式有电伴热和蒸气伴热两种 c 电伴热可采用自调控电伴热带(多用于石油、化工装置,自限热电伴热带[多用于烟气排放连 d 续监测(CEMS)系统]或恒功率电伴热带;当采用恒功率电伴热带时应配备温控系统 推荐采用将样品传输管、电伴热带、保温层和护套层装配在一起的组合式电伴热管缆 蒸气伴热的蒸气压力宜为0.3MPa1.0MPa f) 易冷凝,冻结、结晶的样品宜采用蒸气重伴热;易聚合、分解或气化等样品宜采用蒸气轻伴热 g 样品管线较长或重负荷伴热时,宜采用蒸气分段伴热的做法 h 每根采样管线蒸气伴热系统应至少设置一个疏水器 采样管线的隔热材料宜采用聚苯乙烯,硅酸铝、聚氨酯等 j k) 样品系统伴热保温计算参见附录C 5.5样品处理 5.5.1样品处理 主要任务如下: 样品的流量调节(包括分析回路和快速回路的流量调节); a 样品的压力调节(包括降压、增压、抽吸和稳压); b 样品的温度调节(包括降温、升温和伴热保温); c d 除颗粒物; 除水(除液态水、除湿(除气态水); e
GB/34042一2017 fD 有害物包括障碍组分和干扰组分)处理 5.5.2样品处理的主要位置 取样式在线分析仪器的样品处理,一般在以下三处位置进行 在取样点对取出样品进行的初步处理(过滤、减压、降温、除水、液体样品气化等),其主要目的 是使样品适合于传输,其次是减轻样品进人分析仪之前进一步处理的负担 b 在样品进人分析仪之前进行的进一步处理和调节过滤、干燥、去除有害物,压力,温度和流量 调节),其目的是使处理后的样品满足在线分析仪的要求 对于分析后的样品和快速回路排放样品,也需要加以处理,本标准称之为“废流处置”,处理方 法见5.6 5.5.3样品的压力、温度和流量调节 要求如下 气体的减压特别是高压气体的减压,应在样品取出后立即进行(在根部阀处就地减压) a b 气体减压时的降温幅度可按0.3c/0.1MPa(无机气体).0,5C/0.1MuPa(有机气体)估算,为 防止出现冷凝和冻结,可采用蒸气加热或电加热的减压阀 在高压气体减压场合,为确保分析仪器的安全,应加装安全泄压阀或防爆片来加以保护 c d 对于压力二00lMPaG的正压或负压气体样品宜采用系抽吸取样并增压传送 为防止润滑 油对样品的污染,可采用隔膜泵和喷射泵这两种抽吸泵 高温气体样品的降温可在裸露管线中通过与环境空气的热交换迅速冷却; e 液体属于不可压缩性流体,当压力不高时,利用管道内部的流动阻力即可达到减压目的;当压 力较高时,如高压锅炉的炉水或蒸气凝液的减压,可使用液体减压阀、减压杆或限流孔板减压; 液体样品比气样的密度和比热容大很多,其降温需要通过与冷却介质换热来实现 常用的降 g 温方法是采用列管式,盘管式或套管式水冷却器; 样品流量调节可采用手动或自动控制方式,可具有流量显示、报警或控制等功能 h 5.5.4样品除颗粒物 要求如下 样品除颗粒物方法主要有过滤、分离、洗涤等 a b)过滤器有直通式和旁通式两种,过滤材料有金属筛网、粉末冶金、多孔陶瓷、玻璃纤维、多孔塑 料、羊毛毡、脱脂棉等,主要用来滤除样品中的固体颗粒物,有时也用于滤除液体颗粒物(水雾、 油雾等); 如果颗粒物含量较高或粒径较分散时,应采用两级或多级过滤方式,过滤孔径逐级减小,末级 过滤器的过滤精度根据分析仪器的要求确定; 惯性或重力分离方式广泛用于液体样品,对含颗粒物粒度较大的气体样品也适用 分离的颗 粒物粒径范围在40Am400m之间 一般对>100m的颗粒物分离效果较好; 温度高、颗粒物含量高的气体样品可采用洗涤方式 5.5.5样品的除水、除湿 要求如下 样品除水除湿方法主要有冷凝、过滤,渗透管干燥,惯性分离、干燥剂吸收吸附等几种方法 a b 冷凝是常用除水方法,有水冷却器、涡旋管致冷器、冷剂压缩致冷器、半导体致冷器等 过滤除水器件有聚结(纤维)过滤器、旁通过滤器,膜式过滤器、纸质过滤器和监视(脱脂棉)过
GB/T34042一2017 滤器等 这些过滤器只能除去液态水,而不能除去气态水,即不能降低样品的露点 d 渗透管除湿能力强(露点可降至一40),但它只能除去气态水而不能除去液态水 注:渗透管利用硕酸基与水分子水合,并通过碱酸基团组成的离子通道,将水分子由管内表面传送到管外表面,在 管外表面水分子渗透燕发(管外表面的水燕气分压需低于管内表面),达到除湿的效果 惯性分离除水有旋液分离器、气液分离罐等 应考虑并尽量降低其体积对样品传输滞后时间 的影响 在选用干燥剂吸收吸附除湿时,应考虑其对被测对象的影响 5.5.6有害物包括障碍组分和干扰组分)处理 要求如下 气体样品与所接触材料的相容性参见附录D 液体样品的防腐蚀选材,由于某些酸、碱、盐溶 a 液的腐蚀性很强,其防腐蚀问题要复杂得多,应参阅有关腐蚀数据与选材手册并根据实际经验 加以解决 b 样品中含有湿氧气、氧化物.湿氟气、氟化物等腐蚀性杂质时,宜采用先降温除水减弱其腐蚀 性,再保温传送;样品中含有硫化物杂质时,宜采用吸收吸附脱硫剂铁屑、褐铁矿粉,无水硫酸 铜等)脱硫 样品中含有焦油、禁等粘附性物质时,可采取洗涤、冷凝回流等方法减少对管路的影响 强吸附性被测组分宜采用内表面涂层、抛光、电镀或特殊样品管线和部件,以降低吸附和解吸 效应的影响 样品中的干扰组分可用物理方法吸收、吸附,或用化学方法转换去除;也可将干扰组分检测出 来,再通过数据处理对分析结果进行补偿 水质在线分析仪器系统需要考虑去除藻类、微生物等的影响,应增设去除或抑制藻类、微生物 滋生的杀生或抑菌装置 应去除液体样品中的气泡干扰 g 5.5.7多流路样品切换系统 在多流路分析系统中,为防止由于阀门泄漏以及死体积中样品滞留造成的掺混污染,应采用以下两 种多流路样品切换系统 切断和泄放系统它是采用两个三通阀的双通双阻塞系统,其构成和原理见图4 图中流路3 a 的样品通人仪器进行分析,流路1和流路2的样品被双阀截断,双阀之间死体积中滞留的样品 或由于阀门偶尔泄漏流人的少量样品经旁通管路排出,不会对流路3的样品造成污染 0
GB/34042一2017 流路 流路2 流路3 标 分析仪器 排放 图4切断和泄放系统 b 反吹洗涤系统,它是采用被选择流路流路3)的样品反吹洗涤其他流路的系统,其构成和原理 见图5 流路1 流路2 流路3 分析仪器 标气 排放 图5反吹洗涤系统 11
GB/T34042一2017 5.6废流处置 5.6.1基本要求 废流处置不应对系统测量带来影响,对操作人员带来危险和对环境造成污染 5.6.2气体样品的处置 5.6.2.1排入火炬或返回工艺 要求如下 常用于易燃、有毒或腐蚀性气体 a b) 样品排放压力应高于火炬背压或返回点压力,以保持足够的排放压差,必要时可采用泵加压 输送 排放样品不应有压力波动,否则会影响分析仪器的性能,有时需要在分析仪器出口管线上加装 背压调节阀,或增设压力补偿环节 如果样品中有易冷凝的组分,排放管线应伴热保温,并在适当位置加装凝液,自动排除冷凝 d 物,以防止凝液堵塞和背压的形成 对于多台分析仪器的集中排放,排放总管应有足够的容积,以免背压波动对分析仪器的测量造 成干扰 排入大气 5.6.2.2 -般有两种方式: a 直接排人大气 常用于清洁,无毒、不易燃,不污染环境的气体 有些以大气压力为参照点的 分析仪器,也需要直接排人大气 其中易燃气体的放空应在放空口加装阻火器,并符合 GB50160的有关规定 b)无害化处理排人大气 对于有毒有害气体,如果无法排人火炬,则应经过无害化处理后再排 人大气 5.6.3液体样品的处置 5.6.3.1返回工艺 有价值的液体样品一般是直接返回工艺流程,必要时需要泵送以提供传动压力 5.6.3.2就地排放 如果样品不能返回工艺,不含易燃、有毒、腐蚀性成分的液体样品可排人化学排水沟或污水沟送污 水处理厂处理,不能排人地表水排水沟里 5.6.3.3特殊废液的处置 分析过程中产生的含有毒、腐蚀性成分的废液应就地收集并交给有资质的单位处理 5.7安装要求 具体要求如下 样品处理单元可安装在分析机柜或样品处理箱内,危险样品处理箱宜安装在分析小屋的外墙 a 上,非危险性样品处理箱如水处理系统),可安装在分析小屋内 12
GB/34042一2017 b 样品处理箱宜采用不锈钢板制作,其保温、防尘、防水等性能同仪表保温箱、保护箱,在爆炸危 险场所,还应符合防爆要求 样品处理系统的配管和部件应能承受1.5倍最大操作压力而无泄漏或损坏 c d 所有进出样品处理箱的管子宜通过穿板接头,压力表安装应采用压力表转换接头,压接接头宜 采用双卡套型 注:当样品为易冷凝的气体时如天然气中的凝析井气、油田气等),不宜采用穿板接头,以防穿板接头通过不锈钢 箱壁散热过快,造成样品冷凝 安全泄压阀应安装在样品处理系统人口处 过流阀和限流孔板用于限制进人分析仪器的危险气体流量(最高不超过分析仪器正常需要量 f 的3倍),应安装在分析机柜或分析小屋的人口处 对于易燃性气体和液体样品,不得采用电磁阀直接操作,以防爆炸,而应采用隔爆电磁阀为先 导阀的气动阀操作 玻璃浮子流量计仅能用于低危险场合,如清洁的非腐蚀性样品,低压低流速且温度接近于环境 h 温度的样品 高危险场合应采用不锈钢浮子流量计 样品处理系统宜有样品低流量报警 功能 样品处理系统宜设置分析仪器的检查取样点 j 样品处理箱内应有一个通大气的排气口 kk 样品处理系统各部件的安装应注意其可维修性和可达性 D 样品系统的主要部件应设置标识,存在有毒、高温高压或会使人窒息的气体时,应设置警示 标识 5.8性能要求 5.8.1滞后时间 滞后时间按客户要求确定 如在流程工业中,样品传输滞后时间宜小于60s 5.8.2密封性 样品处理系统一般应能承受不小于额定工作压力1.5倍的压力试验,15min内压力降不超过试验 压力的2% 5.8.3组成误差 根据相关行业要求,系统集成商应给出系统的组成误差 5.8.4特殊性能特性及其补偿修正 特殊性能特性及其补偿修正应符合GB/T197682005中3.3.5的规定 注:特殊性能特性是指在样品处理过程中,样品组成或含量可能会发生变化,这些变化会影响到测量结果如样品 除水除湿、浓缩富集带来的体积效应误差;样品稀释带来的稀释效应误差;将样品中的障碍组分或干扰组分转 换成不相干组分,或将待测组分转化为可测量组分带来的转换器误差等) 这种影响可以通过计算,补偿或适 当的校准得到修正,但样品处理系统的固有误差仍然存在 分析仪器的要求 6.1工作条件 仪器工作条件按表1规定 13
GB/T34042一2017 表1工作条件 序号 项目 单位 正常工作条件 参比工作条件 环境温度 540 23士2 % 相对湿度 90 45一75 大气压力 kPa 70.0106.0 86.0l06.0 阳光辐射 无直接照射 空气流速 I一 -0.5 I -0.2" m/s 外界电场、磁场,电磁场 按制造厂规定 达到可忽略不计的程度 工作位置 正常工作位置士1 按制造厂规定 通风 按制造厂规定 无阻碍,但不得对流 机械振动 按制造厂规定 可忽略不计的含量 10 有害性气体 按制造厂规定 达到可忽略不计的程度 1m 电源电压 额定值士额定值的10% 额定值士额定值的1% 12 电源频率 H2 额定值士额定值的2% 额定值士额定值的1% 原位式分析仪器的工作条件应符合现场环境要求 6.2功能要求 分析仪器应给出测量、显示、记录、控制或通信功能等要求 6.3性能要求 在线分析仪器的主要性能指标通常包括;响应时间、线性误差,重复性、稳定性等 气体分析仪器参 见GB/T25923.液体分析仪器参见ISO15839;2003及GB/T20245.12006,环境监测分析仪器参见 HJ/T76、HJ654、H653等,其他性能特性由相关产品标准规定 原位式在线分析仪器,应在相关产品标准中对被测流体条件(温度、压力、流速和洁净、干燥、,透光程 度等因素)的影响及其造成的测量误差做出规定 6.4安全性 按GB/T34065一2017执行 6.5其他要求 必要时按以下要求执行 环境要求 a 应符合GB/11606的规定 b 防爆要求 在爆炸危险环境使用的在线分析仪器应符合GB50058一2014及GB3836系列标准的规定 防护要求 应符合GB/T4208的规定 d 电磁兼容性 应符合GB/T18268.1的规定 14
GB/34042一2017 可靠性 e 制造厂应给出仪器平均故障间隔时间(MTBF) 数据管理系统 按国家或行业相关标准执行 如石油化工行业见SH/T3174,环境保护行业见HU/T76 HJ/T353、HU/T354、HU477和H/T212等 8 分析小屋的要求 分析小屋的安全要求按GB/T29812一2013执行 其他要求参见附录E 在线分析仪器系统的要求 9.1功能要求 将样品处理系统、在线分析仪器、数据管理系统和辅助设施等进行系统集成,可对样品的组成成分 和物性参数进行自动连续测量,并对测量数据进行采集、处理、显示、存储和通信等 9.2性能要求 制造厂应根据客户要求给出系统响应时间和测量误差等 9.3外观要求 系统外观应符合下列要求 外观整齐、清洁,表面涂、镀层无明显剥落,擦伤、露底及污垢 a 所有铭牌及标志应耐久和清楚内容符合相关法规、标准的要求 b 所有紧固件不得松动、各种调节件灵活,功能正常; c d 所有部件表面不得锈蚀 系统可拆部分应能无障碍的拆装 10试验方法 10.1样品处理系统 0.1.1滞后时间 10.1.1.1 实测法 按GB/T19768一2005附录C中规定的试验方法执行 0.1.1.2计算法 由于样品处理系统并非定型产品,各种系统的性能、构成差异较大,其滞后时间往往需要在系统设 计阶段确定,因而样品处理系统的滞后大多都是通过计算得出的 样品传输滞后时间计算方法有以下 两种 体积流量计算法 a 15
GB/T34042一2017 用样品系统的总容积除以样品体积流量,即可得到样品传输时间 计算方法参见附录F b) 压差流速图解法 根据样品系统中两点之间的压力降,用图解法求得样品流速,用两点之间的距离除以样品流速，即 可得到样品传输时间 计算方法见GB/T29814一2013 对计算法结果有异议时,按10.1.1.1验证 0.1.2密封性 泄漏测试时应将样品处理系统的全部出口关死 采用仪表空气或氮气由样品人口向系统充压至额 定工作压力1.5倍,封闭系统人口端,观察15min内压力降并计算 样品流路不止一个时,应分别检查 每个流路 10.1.3组成误差 在规定条件下用标准物质校准在线分析仪器后,在系统取样点处引人相同的标准物质,待在线分析 仪器的示值稳定以后,计算仪器的示值与已知浓度之差,即为组成误差 特殊性能特性及其补偿修正 10.1.4 特殊性能特性及其补偿修正见GB/T19768一2005有关方法 10.2在线分析仪器 10.2.1试验条件 除非另有规定,分析仪器试验在下列条件下进行 仪器的试验条件见表1 仪器应在正常工作条件范围内,且相对稳定的条件下进行下列试验; a 若有争议,应在参比工作条件下进行; 试验标准样品应采用有证的标准物质; b 试验用的参比方法或比对仪器应符合国家或行业标准规定,其测量准确度应优于受试仪器的 c 准确度 当能保证测量结果的正确性时,允许标准样品通过串联或并联对几台仪器同时进行试验; d 试验期间,不允许用外部方法调整仪器,除非能证明这种调整不影响试验结果 如果仪器有自 e 动调整功能则应说明 10.2.2性能特性 按GB/T25924,GB/T18403.1一2001,GB/T20245.1一2006,GB/T11606,H]/T76及相关标准 执行 10.2.3安全性 按GB/T340652017进行试验 10.3其他试验方法 除非另有规定,环境适应性、防爆性能、防护性能、电磁兼容性、可靠性等试验方法见如下相关标准 环境适应性 a 按GB/T11606相关内容执行 b)防爆性能 16
GB/34042一2017 按GB50058一2014及GB3836系列标准执行 防护性能 按GB/T4208相关内容执行 d 电磁兼容性 按GB/T18268.1相关内容执行 可靠性 按JF1024一2006执行 10.4分析小屋 按GB/T25844一2010中“5试验方法”执行 标志、包装、运输、储存 应符合GB/T12519的规定 注本标准在线分析仪器系统设计涉及的符号和图例参见附录G 17
GB/T34042一2017 附 录 A (资料性附录 取样探头典型图 A.1直通式(敞开式)取样探头,一般适用于颗粒物含量小于10mg/m的气体、洁净的液体等无毒无 腐蚀性的样品,剖口呈45"角的杆式探头(见图A.l),开口背向流体流动方向安装,利用惯性分离原理 将探头周围的颗粒物从流体中分离出来 介质流动方向 3/4"法兰 1/4”截止阀 1/4”卡套接头 直通式(敞开式)取样探头 图A. A.2不停车带压插拔式取样探头,又称可拆探管式取样探头,可在工艺不停车的情况下,将取样管从带 压管道中取出来进行清洗 它是在直通式探头中增加一个密封接头和一个闸阀或球阀)构成的,见图 A.2 介质流动方向 法兰“A” 密封接头cONExGLAND) 3/4”刚网或球网 1/4”截止阀 3/4”ANs法兰 1/4"卡套接头 电 法兰“A" 买方 卖方 图A.2可拆探管式取样探头 A.3过滤式取样探头是指带有过滤器的探头，一般适用于颗粒物含量大于10mg/nm的气体样品 过 滤元件视样品温度分别采用烧结金属或陶瓷(<800C)、碳化硅(>800C) 过滤器装在探管头部(置于工艺管道或烟道内)的称为内置过滤器式探头,装在探管尾部置于工艺 管道或烟道外)的称为外置过滤器式探头 内置过滤器式探头的缺点是不便于将过滤器取出清洗,只能 靠反吹方式进行吹洗,过滤器的孔径也不能过小,以防微尘频繁堵塞 18
GB/34042一2017 普遍使用的是外置过滤器式探头(图A.3),这种探头可以很方便地将过滤器取出进行清洗 当用 于烟道气取样时,由于过滤器置于烟道之外,为防止高温烟气中的水分冷凝对滤芯造成堵塞(这种堵塞 是由于冷凝水与颗粒物结块造成的),对过滤部件应采用电加热或蒸气加热方式保温,使取样烟气温度 保持在其露点温度以上 这种探头广泛用于锅炉,加热炉,焚烧炉的烟道气取样 样品气 加热管线 校准气 烧结过滤器 探管 图A.3外置过滤器式取样探头 19
GB/T34042一2017 附 录 B 资料性附录) Iube管和管接头 P'ipe管和Iube管的区别 B.1 Pipe管和Tube管是两种规格系列的管子,其管径尺寸、连接方式,表示方法和使用范围均不相同 a Pipe管是大管径的管子,管径一般在15mm~1500mm(1/2in~60in)之间 也有小于或大 mm12mm 于此范围的Pipe管,但使用量很少 而Tube管是小管径的管子,管径一般在3” 1/8in1/2in)之间 b)Pipe管的连接方式有法兰连接、螺纹连接和焊接连接三种,大多数场合用法兰连接,低压场合 允许用螺纹连接 而Tube管的管壁很薄,不允许在上面套螺纹，经过退火处理后,采用卡套 方式连接 Pipe管用公称直径DN表示管子的管径规格 公称直径既不等于管子的外径,也不等于管子 的内径,它是管路系统中所有组成件(包括管子、法兰、阀门、接头等)通用的一个尺寸数字,同 -公称直径的管子,法兰,同门接头之间可以相互连拨;面不管其他尺寸(外径.内径,壁厚等 是否相同 简而言之,采用公称直径后,使得管子和管件之间的连接得以简化和统一,这也就 是P'pe管用DN表示管径的原因所在 Tube管用外径oD(outsidedameter)表示管子的管径规格,如1/4inoDTube表示外径为 1/4英寸的Tube管 因为Tube管采用卡套方式连接,这种连接方式关心的是外径,外径相 同的管子和管件之间可以用卡套连接起来,这就是Tube管用OD表示管径的原因所在 d Pipe管的壁厚是标准的,一般用壁厚系列号(英文缩写为Sch.No. ScheduleNumber)来表 示,Sch.No.也称为耐压级别号,从Sch.No.5到Sch.No.160 不同管径或材质的管子,各有其 标准壁厚系列 或者说,Sch.No.相同但管径或材质不同的管子,其实际壁厚并不相同 Tube管的壁厚用其实际厚度尺寸(英寸或mm)表示 Pipe管应用十分广泛，工艺管道和公用工程管道均采用P'ipe管 而Tube管仅用于仪表系统 的测量管路、气动信号管路和在线分析仪器的样品管路中 B.2常用Iube管的类型,规格和相关参数 常用的Tube管有以下几种按材质分,主要有316不锈钢和304不锈钢两种;按成型工艺分,有无 缝钢管(先热轧后冷拔而成)和焊接钢管(用带钢焊接而成)两种;按其外径和壁厚尺寸采用的计量单位 制分为英寸制Tube管米制Tube管两种 常用Tube管的外径和壁厚,最高允许工作压力及其温度降级系数见表B.1一表B.5 20
GB/34042一2017 表B.1常用米制(公制)Iube管的规格和最高允许工作压力 单位为巴 壁厚 Tube外径 0.5mm 0.7mm 1.0mm l.5mm 2.0mm 6mm 205 310 515 725 170 225 410 530 8mm 10mm 130 180 310 490 12mm 105 150 245 375 480 16o 245 350 16mm 注1，表中的工作压力系AsTMA269实测值,安全系数为41[安全系数-胀破(炸裂)压力工作压力] 注2表中的工作压力在Tube管温度一20Cl00C范围内有效,如温度升高,应乘以温度降级系数,见表B.2 注3:材料316SS或6Mo. 注4;1bar=0.1MPa 表B.2米制(公制)Iuhe管温度降级系数 Tube温度 温度降级系数 316SS 304SS 00 38 1.00 1.00 200 93 1.00 0.84 300 149 1.00 0.75 0.69 400 204 0,97 260 500 0.90 0.65 600 316 0.85 0.61 700 371 0.82 0.59 800 427 0.8o 0.56 900 482 0.78 0.54 0.77 1000 538 0,52 0.47 1100 593 0.62 0.37 0.32 1200 649 例如;12mm外径×1.00壁厚无缝316sSTube管,在室温下工作压力为245bar(见表B.1) 如果 在800F(427C)温度下工作,其温度降级系数为0.80(见表B.2),则在该温度下的最大允许工作压力 为245bar×0.80=196bar 表B.3常用英寸制Iube管的规格最高允许工作压力 单位为磅每平方英寸 壁厚 Tbe外径 0.028in 0.035in 0,049inm 0,065in 0.083in 8600 10900 l/8in 1/4in 4000 5100 7500 10300 3/8in 3300 4800 6600 1/2in 2500 3500 4800 6300 注1:材料为316或304无缝俐管 注2:1psi=6.89kPa 21
GB/T34042一2017 表B.4常用英寸制Tuhe管的规格和最高允许工作压力 单位为膀每平方英寸 壁厚 Tube外径 0.028in 0.035in 0.,049in 0.065in 0.083in 1/8in 7300 9300 1/4in 3400 4400 6400 8700 2800 4l00 5600 3/8in 1/2in 2100 3000 4100 5300 注1表B.3,B.4中数据符合ASME:/ANsl31.3化工装置和炼油厂配管标准(1987年版》) 注2:所有工作压力值是在环境温度(72下或22)下的压力值 其温度降级系数见表B,5 注3，压力安全系数为4:1. 注4:单位换算1in=25,4mm,lpsi=6.89kPa0,.07bar 注5材料为316或304焊接钢管 表B.5英寸制Iube管温度降级系数 Tube温度 温度降级系数 316ss 304ss 1.0o 1.00 00 38 93 200 1.00 1,00 300 1.00 1.00 149 400 04 0.97 0.94 200 500 0.90 0.88 600 316 0.85 0.82 71 0.82 700 0.80 800 0,80 0,76 27 482 0.78 0.73 900 1000 538 0.7？7 0.69 100 593 0.62 0.49 1200 649 0.37 0.30 例如;1/2?"外径×0.049壁厚(约为12.7nmm外径×1.25mm壁厚)的无缝316SsTube管,在室温 下工作压力为3500psi(约为245bar) 如果在800下(427C)温度下操作,其温度降级系数为0.80,在 该温度下,最大允许工作压力为3500psi×0.80=2800psi(约为196bar). B.3Iue管使用的管接头 Tube管使用的管接头的种类繁多,但可归纳为以下几个大类: 中间接头(Union) 用于Tube管和Tube管之间的连接,或者说两边均采用卡套连接的接 a 头 主要有以下几种:直通中间接头(Union)、三通中间接头(UnionTee)、四通中间接头 UnionCross)、弯通中间接头(UnionElbow,有90”和45”"弯汹两种)、穿板接头(Bulkhe ead Union Union 异径接头(Reducing -用于不同管径Tube管之间的连接,俗称大小头,也是一种中 b 22
GB/34042一2017 间接头 终端接头(Conneetor) 用于Tube管和仪表、辅助设备等的连接 这种接头,一边采用卡套 和Tube管连接，一边采用螺纹和仪表、辅助设备等连接,是Tube管终端处的连接件,所以称 onnectorTee 为终端接头 主要有以下几种;直通终端接头(Conneetor)、三通终端接头(Co 弯通终端接头(ConnectorEIbow,有90"和45"弯通两种,穿板接头(BulkheadConnector) d Connector 压力表接头(Gauge 用于Tube管和压力表之间的连接,也是一种终端接头 主要有直通(GaugeConnector or)和三通(GaugeConneector Tee)两种 其他还有短管接头(Adapter),管堵头(Plug,管帽(Cap)等 如果从连接方式分,Tube管使用的管接头有两种连接方式 卡套式连接 卡套式连接用于接头和Tube管的连接,它是靠圆环形卡箍的压紧力实现连接和密封的,所以也叫 压接式连接 圆环形卡箍有单卡箍(单卡套,SingleFerrule)和双卡箍(双卡套,TwinFerrule)两种 b)螺纹式连接 螺纹式连接用于接头和仪表,辅助设备等的连接,常用的螺纹有以下两种; 有NPT螺纹(60"牙形角)和BsPT螺纹(55"牙形角)两种 圆锥管螺纹带有 圆锥管螺纹 -定的锥度(锥度角1"47'),越拧越紧,利用其本身的形变就可以起到密封作用,所以也叫“用 螺纹密封的管螺纹"” 实际使用时一般要加密封剂,如PTPE带化合管封剂等,以防出现 泄漏 圆柱管螺纹 有Straight螺纹(60"牙形角)和BSPP螺纹(55”牙形角)两种 圆柱管螺纹不 带锥度,是一种直形的管螺纹,本身无封作用,所以也叫“非螺纹密封的管螺纹” 连接时靠 垫圈(垫片)实现密封 此外,在接头外表面上的螺纹叫阳螺纹,用M(Male)标注;在接头内表面上的螺纹叫阴螺纹,用 F(Female)标注 顺时针旋转拧紧的螺纹叫右旋螺纹,反时针旋转拧紧的螺纹叫左旋螺纹,左旋螺纹在 其型号后标注LH,右旋螺纹不标注 Tube管接头使用的螺纹大多为NPT圆锥管螺纹,除一部分危险气体钢瓶采用左旋螺纹外,其他 场合一般均为右旋螺纹 Tube管使用的管接头种类繁多,管接头生产厂家的型号、规格编制方法又不一致,根据所需管接头 的尺寸,类型和连接方式,就可以按照产品样本方便地选择管接头 23
GB/T34042一2017 录 附 资料性附录) 样品处理系统伴热保温设计计算 电伴热带所需功率的计算 C.1 电伴热带所需功率是按单位长度的发热量(w/t、,w/m)计算的 可根据样品管道单位长度的散热 量来确定所需电伴热带的功率,散热量按式(c.1)计算 2k(Tp一Ta) C.1 Q DDT 式中 单位长度样品管道散热量(实际需要的伴热量),单位为瓦每米(w/m); Q T 要求的维持温度,单位为摄氏度(C) T 最低设计环境温度,单位为摄氏度(C); 保温层外径,单位为米(m); D 保温层内径,单位为米(m); D 保温层导热系数,可查表C.1按导热系数参考方程求取 注1管道阀门散热量按与其相连管道每米散热量的1.22倍计算 注2:对于样品处理部件(如过滤器、流量计等)的电伴热,目前尚无散热量的计算公式,可参考管道散热量公式及相 关参数设计 表C.1常用绝热材料及其制品的主要性能(SH/T3126一2013 推荐使用 使用密度 常温导热系数ka 导热系数参考方程人 抗压强度 材料名称 温度 w/mC w/mC MP kg/m 48 S0.043(70C时 板 超细玻璃 64~120 =k十0.,00017(一7o) <0.042(70C时 300 棉制品 管 >45 s0.043(70C时 8o0 s0.044(70"C时 板 81100 S0.044(70C时 岩棉及矿 人=k十0.00018( s350 70 渣棉 101l60 s0.043(70时 管 161200 S0.044(70C时 170 S0.055(70时 0.4 微孔硅酸钙 22o -k +0.000116(t 一70 550 <0.062(70C时 0.5 无石棉 240 s0,064(70C时 0.5 硅酸铝纤 C时) s900 120~200 S0.056(70 k=k 十0,0002(tm一70) 维制品 板 45~80 S0.042(70时 复合硅酸铝 =k 十0,000112(m一70 600 镁制品 管(硬质 300 S0.056(70C时 0.4 24
GB/34042一2017 表c.1续 推荐使用 使用密度 常温导热系数k 导热系数参考方程人 抗压强度 材料名称 温度 w/(m " MPa kg/m w/m 聚氨酯泡沫 保冷时: 0.0275(25时 3060 6580 塑料制品 k=k 十0.00009t 聚苯乙烯泡沫 0.041(20时y =kn十0.000093( 30 6570 20 塑料制品 S140 0.046(25时 0.4 'm>25C时: 141160 s0,05225C时 k=k 十0,00022(t 25) 0.5 泡沫玻璃 -200400 'm<24C时: 161180 <0.0o64(25C时) 0.6 =k 十0.,0001l( 24 <0.068(25C时 181200 注1:阻燃性保冷材料氧指数应不小于30% 注2，用于与奥氏体不锈俐表面接触的材料应符合GB50126一2008有关氯离子含量的规定 注3:/m为保温材料要求的维持温度 c.2蒸气伴热系统蒸气用量的计算 燕气用量的计算方法如下 a 计算蒸气伴热系统的总热量损失Qs,见式(C.2) C.2 Q= g.L，+Q 式中 伴热系统的总热量损失,单位为千焦每小时(/h); Qs -样品伴热管道的散热量,单位为千焦每米小时[k/mh)],可查表C.1按导热系数 参考方程求取并进行换算,换算关系为1w/m=3.6k/mh); -第i个样品伴热管道的保温长度,单位为米(m) I -第i个样品处理箱的热损失,单位为千焦每小时k/Ah),可参见本部分样品处理箱加 Q 热功率计算; -伴热系统的数量,i=1,2,3,n b 计算蒸气用量ws,见式(C.3). w一K C.3 式中: w -伴热用蒸气用量,单位为千克每小时(kg/h); H -蒸气冷凝潜热,单位为千焦每千克(k/kg),可查表C.2获得; K -蒸气余量系数 在实际计算中,应考虑下列诸多因素,取K=2作为确定蒸气总用量的依据 燕气管网压力波动; 绝热层多年使用后绝热效果的降低; 确定允许压力损失时误差; 25
GB/T34042一2017 管件的热损失 -疏水器可能引起的燕气泄漏 表c.2饱和蒸气主要物理性质(SH/T3126一2013) 饱和蒸气压力 温度！ 冷凝潜热H MPa(A kJ/kg 179.038 481.6×4.1868 0.6 158.076 498.6×4.1868 0.3 132.875 517.3×4.1868 表C.3不同大气温度下的绝热层厚度(SH/T3126一2013 大气温度 绝热层厚度 蒸气压力MPa(A mm 一30以下 30 30一15 0,6 20 -15以上 0,.3 20 0以上 10 注:表中的绝热层厚度是按测量管道内介质温度为60C时确定的 C.3样品处理箱电加热功率和蒸气用量计算 样品处理箱的伴热保温可采用电加热器十温控器的方案,也可采用蒸气加热器十温控阀的方案 电加热功率的计算 a 1 计算样品处理箱的散热量,计算式见式(C.4): Q ×！×S C.4 式中: -样品处理箱的散热量,单位为瓦(w) -保温材料导热系数,单位为瓦每米摄氏度[w/mC],可查表C.1按导热系数 参考方程求取 保温绝热层厚度,单位为米(m); -最低环境温度和样品处理箱内设定温度之差,单位为摄氏度(C): A s 样品处理箱的散热面积(6个外表面的面积之和).单位为平方米(m=). 2 计算其他因素造成的热量损失 如现场平均风速对散热的影响,与箱体连接的金属支架 热传导损失的热量,箱门密封不严,箱体缝脉等拟失的热量,保温层多年使用后隔热效果 的降低等因素 3 计算电加热系统起动时将箱内温度升至设定温度所需的热量 4)计算系统运行中样品处理部件吸收并由流动的样品带走的热量 对于样品处理箱来说，上述2)~4)步很难加以计算,也没有必要进行计算,一般是根据经验将 26
GB/34042一2017 计算所得样品处理箱的散热量乘上一个箱体散热系数,作为所需要的电加热最大功率 通常 箱体散热系数取200%,也可取得稍大一些 b 蒸气用量的计算 可按式(C.5)计算 g w=3.6AK c.5) 立 式中: W -伴热用蒸气用量,单位为千克每小时(kg/h); -箱体散热系数,通常取200%; 蒸气余量系数，一般取2; -样品处理箱的散热量,单位为瓦(w); H -蒸气冷凝潜热,单位为千焦每千克(k/kg),可查表C.2获得 散热量与蒸气用量之间的单位换算关系推导如下 1J=1Ws 1x36o0_3600J w=1J/s= =3.6kJ/h s×3600 C.4计算示例 -样品处理箱的外形尺寸为600mm×600mm×400mm(H×w×D),箱体材料为2mm厚的不 锈钢板或碳钢板,内有1inech(25nmm)厚的保温层,保温材料为聚苯乙烯泡沫塑料 现场最低环境温度 为一25C,样品处理箱内应维持的温度为50C,采用电加热器十温控器的方案,试计算电加热器的最 大功率 如采用蒸气加热器十温控阀的方案,求蒸气用量 电加热功率的计算 a 计算样品处理箱的散热面积 600nmm×600mm×2)十(600mm×400mm×4)=0.72nm十0,.96m'=1.68nm 确定其他计算所需参数 查表C.1按导热系数参考方程求取聚苯乙烯泡沫塑料在50C下的导热系数k 人=k 十0.000093(tm一20)=0.041十0.000093(50一20)=0.044w/m C). 保温层厚度》为25mm=0.025m 环境最低温度和样品处理箱内设定温度之差！为50C-(一25C)=75C 将上述数据带人式(C.4)计算箱体散热量 3 0.044 Q-上××s ×75×1.68222W 0.025 将计算所得散热量乘以箱体散热系数200%,得444w 所以该样品处理箱的电加热功率应为444w b 燕气用量的计算 根据最低环境温度查表C.3,需采用0.6MPa(A)的低压蒸气伴热,查表C.2得其冷凝潜热为 498.6×4.1868k/kg 箱体散热量为222w,将上述数据带人式(C.5)计算蒸气用量 222 w=3.6.AK -3.6×200%×2又 1.53kg/h) 8.6又.I86 所以该样品处理箱的加热蒸气用量约为1.53kg/h 27