6.2 自动化
6.2.1 仪表和控制系统选型应符合下列规定：
1 分散型控制系统(DCS)及相关设备选型应符合国家现行标准《石油化工分散控制系统设计规范》SH/T 3092、《分散型控制系统工程设计规范》HG/T 20573及《石油化工安全仪表系统设计规范》GB 50770的有关规定；
2 分散型控制系统(DCS)、安全仪表系统(SIS)、安全栅等设备宜由分散型控制系统(DCS)供货商统一提供；
3 多晶硅工厂的罐区、还原炉室等场合应设置工业电视监控系统；
4 自控仪表选型应符合现行行业标准《石油化工自动化仪表选型设计规范》SH 3005、《自动化仪表选型设计规范》HG/T 20507的有关规定。
6.2.2 温度仪表选型应符合下列规定：
1 温度刻度应采用直读式，温度仪表正常使用温度应为量程的50％～70％，最高测量值不应超过量程的90％。
2 就地温度指示仪表宜选用带外保护套管的万向型双金属温度计。温度宜为—80℃～500℃，刻度盘直径宜为100mm。
3 集中检测温度仪表选型应符合下列规定：
1)—200℃～500℃的介质宜选用Pt100热电阻或一体化温度变送器；
2)超出500℃的介质宜选用K型热电偶或电偶型一体化温度变送器，热电偶的允差等级应为Ⅰ级；
3)温度套管的材质应按介质的特性选择，用于测量硅粉介质的温度计套管宜选用耐磨材料，测温元件的接线盒宜为不锈钢；
4)还原炉内、中、外硅芯(棒)的温度测量仪表宜采用高温红外测温仪，且宜选用双色红外测温仪。
6.2.3 压力仪表的选型应符合下列规定：
1 测量稳定压力时，正常操作压力应为量程的1/3～2/3；测量脉冲压力时，正常操作压力应为量程的1/3～1/2；测量压力高于4.0MPa时，正常操作压力应为量程的1/3～3/5。
2 就地压力仪表宜选用不锈钢型弹簧管压力表，并宜径向无边，刻度盘直径宜选用100mm；精度宜选用1.5级，精密测量和校验用压力表的精确度宜为0.4级、0.25级或0.16级。弹簧管压力表受压检测元件宜选用不锈钢材质。
3 特殊介质的压力测量仪表选型应符合下列规定：
1)微压测量宜采用膜盒压力表或差压压力表；
2)氯硅烷介质宜采用隔膜式压力表；
3)氧气应选用氧气压力表；
4)黏稠、易结晶、含有固体颗粒或腐蚀性的介质应选用隔膜压力表或膜片压力表，隔膜或膜片的材质应根据测量介质的特性选择；
5)安装于振动场所或振动部位时，宜选用不锈钢耐振压力表；
6)安装在爆破片后的压力表宜采用带有记忆功能的压力表；
7)测量硅粉压力应采取防堵措施。
4 压力和差压变送器的选型应符合下列规定：
1)采用标准信号传输时，可选用压力和差压变送器，精度不应低于±0.075％；也可选用法兰隔膜式压力变送器，精度不应低于±0.2％。
2)微压、负压测量宜选用绝对压力变送器及差压变送器。
3)黏稠、易结晶、含有固体颗粒或腐蚀性的介质应选用法兰隔膜式压力和差压变送器；当采取灌隔离液、吹气或冲洗液等措施时，宜选用一般的压力和差压变送器。
4)对于易冷凝、结晶的仪表，宜采用法兰隔膜式压力和差压变送器。
6.2.4 流量仪表的选型应符合下列规定：
1 流量仪表的最大流量刻度读数不应超过90％，正常流量的刻度读数宜为50％～70％，最小流量的线性刻度读数不应小于10％，最小流量的方根刻度读数不应小于30％；
2 循环冷却水宜选用电磁流量计，但测量脱盐水及超纯水的流量时，不应使用电磁流量计；
3 含有杂质或硅粉的氯硅烷宜选用靶式流量计；
4 还原炉氢气进料流量控制仪表宜选择精度不小于±0.5％且大量程比的控制仪表，并宜具有温、压补偿和控制程序组态功能，不宜使用科氏力质量流量计及对工艺管道过多缩径；
5 氯硅烷介质的流量仪表宜选用质量流量计、靶式流量计、可变面积流量计、容积式流量计。差压式流量仪表宜用于其他介质。
6.2.5 液位仪表的选型应符合下列规定：
1 就地指示的液位测量宜选用磁性浮子液位计，磁性浮子液位计的选型应符合下列规定：
1)测量黏度高于600mPa·s的介质不宜使用磁性浮子液位计；
2)最大长度不宜大于4000mm；
3)当介质密度400kg/m3～2000kg/m3时，介质密度差应大于150kg/m3；
4)易冻、易凝介质应选用电伴热；
5)低温介质应选用防霜式仪表。
2 远传指示液位仪表的选型应符合下列规定：
1)宜采用差压变送器或双法兰差压变送器，当差压变送器不能满足最小或最大量程要求时，可选用雷达、磁致等形式的液位变送器；
2)含固体颗粒介质的液位测量应采用超声波液位计、导波雷达液位计或放射性料位仪计；
3)罐区液位测量宜采用带有现场就地指示仪表的雷达或伺服液位计，用于控制或控制室监视的液位仪表精度不应低于±3mm；用于计量的液位仪表精度不应低于±1mm。
3 液(界)位开关宜选用外浮筒液位开关或音叉液位开关。
6.2.6 压力、差压、流量、液位变送器宜选用智能变送器。变送器应符合下列规定：
1 外壳材料宜为不锈钢；接液材质应根据介质选择，但不应低于316SS。
2 现场指示表头宜为数字液晶表头，环境温度低于—20℃时宜采用发光二极管(LED)表头。
3 安装支架宜采用碳钢，在腐蚀环境下可采用不锈钢。
4 需要配二阀组或三阀组的变送器应成套提供。
6.2.7 调节阀的选型应符合下列规定：
1 泄漏量小、阀前后压差较小的场合宜选用单座调节阀；
2 泄漏量要求不严、阀前后压差大的场合宜选用双座调节阀；
3 阀前后压差较大、介质不含固体颗粒的场合宜选用套筒调节阀；
4 高压差调节阀宜采用角型调节阀；
5 对调节精度要求不高、无气源的场合可选用自力式调节阀；
6 含有固体介质的场合应选用陶瓷滑板阀、耐磨球阀或盘阀等耐磨阀。
6.2.8 可燃、有毒气体检测仪表设计及选型应符合现行国家标准《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》GB 50493的有关规定，并应符合下列规定：
1 对于氯硅烷的泄漏检测宜选用氯化氢有毒气体检测器；
2 可燃气体、有毒气体检测报警系统宜独立设置；
3 报警信号必须发送至现场报警器和有人值守的控制室或现场操作室的指示报警设备，并必须进行声光报警；
4 便携式可燃气体或有毒气体检测报警器的配备，应根据生产装置的场地条件、工艺介质的易燃易爆及毒性和操作人员数量等确定。
6.2.9 分析仪表选型应符合下列规定：
1 分析仪表应根据工艺要求和控制技术选择。
2 样品预处理系统应根据样品的可燃性、与水反应、样品有毒的特点进行设计。样品预处理系统应配置氮气吹扫系统和干燥器。
3 色谱的大气平衡阀(SSO阀)应采用哈氏C材质。色谱样品阀驱动气应采用氮气。
6.2.10 控制室的设置应符合下列规定：
1 中心控制室内应设有操作员间、机柜间、工程师站间、维修间、不间断电源(UPS)间、空调室及管理和生活设施，并应符合现行行业标准《石油化工控制室设计规范》SH/T 3006和《控制室设计规定》HG/T 20508的有关规定；
2 控制室室内温度，冬季宜保持在18℃～20℃，夏季宜保持在25℃～30℃，相对湿度宜保持在40％～70％；
3 公用工程装置宜设就地控制室，控制室内宜设独立的不间断电源(UPS)，与主装置相关的工艺参数可通信至中心控制室；
4 还原工段为易燃、易爆且需要操作人员进行现场监控和操作的区域，可在还原车间现场设置防爆屏进行监控。
6.2.11 仪表电源、接地、气源、热源应符合下列规定：
1 在中心控制室及就地控制室设置不间断电源(UPS)电源时，使用时间不应小于30min；仪表及控制系统供电设计应按现行行业标准《石油化工仪表供电设计规范》SH/T 3082和《仪表供电设计规定》HG/T 20509的有关规定执行。
2 仪表接地系统可包括保护接地和工作接地，工作接地可包括信号回路接地、屏蔽接地、本质安全仪表系统接地；采用等电位连接的原则，接地电阻应符合有关分散型控制系统(DCS)厂商的要求。仪表接地设计应按现行行业标准《石油化工仪表接地设计规范》SH/T 3081和《仪表系统接地设计规范》HG/T 20513的有关规定执行。
3 仪表气源应采用净化空气，仪表进口空气压力不应小于0.6MPa，空气压缩机出口空气压力不宜小于0.7MPa，露点温度应低于当地最低极端温度10℃。仪表供气设计应符合现行行业标准《石油化工仪表供气设计规范》SH/T 3020和《仪表供气设计规定》HG/T 20510的有关规定。
4 仪表伴热应采用电伴热或蒸汽伴热形式，并应符合现行行业标准《石油化工仪表及管道伴热和绝热设计规范》SH/T 3126和《仪表及管线伴热和绝热保温设计规范》HG/T 20514的有关规定。
6.2.1 对本条第2款的说明如下：分散型控制系统(DCS)、安全仪表系统(SIS)、安全栅属于关联设备，为方便现场安装、调试、开车，统一由分散型控制系统(DCS)供应商提供并承担相关责任和服务，以避免中间环节的推诿、扯皮现象。
6.2.2 对本条第3款第4项的说明如下：还原炉硅芯(棒)内、中、外均采用高温双色红外测温仪，是由于被测硅芯较细，且还原炉的视镜易受到污染，影响测量精度。而采用双色红外测温仪则能够更好地消除干扰，保证测量精度要求。
6.2.3 对本条第3款第2项的说明如下：对于测量氯硅烷介质的仪表，宜采用隔膜式压力表(法兰安装)，目的是防止氯硅烷类介质水解后堵塞仪表导压管道，同时起到防腐作用。
对本条第4款第2项的说明如下：一般的压力表和压力变送器是指本行业内常用的工艺接口尺寸在M20×1.5或1/2 60度锥管螺纹(NPT)的一类压力仪表类型。
6.2.4 有关流量仪表的选型要求说明如下：
2 多晶硅工厂中使用的脱盐水及超纯水介电常数非常低，使用电磁流量计会测量不准。
4 由于还原炉内硅棒数量多，工艺要求三氯氢硅及氢气流量变化范围大且要求进料量精度高，为确保全量程下的自动化控制，则宜选用大量程仪表，并带有温、压补偿功能，以保证多晶硅产品的质量要求和连续化自动控制。
由于还原炉进料过程中压力不高，氢气密度低，科氏力质量流量计测量氢气流量必然会严重缩径。按照现行国家标准《氢气站设计规范》GB 50177的有关规定：在氢气设计压力为0.1MPa～3.0MPa时，氢气在碳钢管道中的流速小于15m/s；在不锈钢管道中的流速小于25m/s。因此，在仪表设计中，应避免氢气高流速的现象产生，以免造成测量仪表误差及损坏管道，甚至发生爆炸危险。
5 在工艺管道和设备产生泄漏的情况下，氯硅烷介质极易发生水解现象，并产生自聚物堵塞管道或设备，所以一般使用容积式流量计。
6.2.8 大部分装置中都存在有毒、可燃性气体，因此应符合现行国家标准《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》GB 50493中的相关要求，建立一套独立设置的报警、联锁系统，以保证装置生产安全、正常的运行。
3 本款是强制性条款。通常情况下，工艺装置或储运设施的控制室、现场操作室是操作人员常驻和能够采取措施的场所。现场发生可燃气体和有毒气体泄漏事故时，报警信号必须使现场报警器报警，提示现场操作人员采取措施。同时，报警信号发送至有人值守的控制室、现场操作室的指示报警设备进行报警，以便控制室、现场操作室的操作人及时采取措施。
6.2.9 在线分析仪表宜采用气相色谱仪，是为了更好地分析原料、中间产品、最终产品的品质是否达到有关的质量标准。其中的有关要求是针对多晶硅介质的特性提出的，用以保证分析仪表设备的正常运行。
6.2.11 本条第3款所述的压力值为表压，本规范中所有气体压力值均为表压。
