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【摘 要】 在化学工业中,自动化仪表发挥着极为重要的作用,仪表安装调试的质量也会对相关化工装置的运行质量产生直接影响。随着化工企业逐渐朝着现代化、批量化方向发展,对自动化仪表的安装调试技术也提出了更高的要求。本文从化工自动化仪表的具体情况出发,就其安装调试技术要点,针对性提出了笔者的几点意见和看法,旨在提高自动化仪表的整体运行效果。
【关键词】 自动化仪表;安装技术;调试技术
引言:
化工生产活动主要在高温、真空、深冷的密闭容器和设备中进行,不利于工人的操作控制,而且化工物品易燃、易爆,对人体和环境都有隐患,使用安全有效的仪表系统监控化工装置的运行,能够确保生产的安全性,提高生产效率和产品合格率。在自动化仪表的安装过程中,充分考虑到不同方面因素的影响,在安装完成之后进行调试,保证自动化仪表的正常使用,才能发挥自动化仪表的有效作用,促进社会经济的发展。
一、自动化仪表选型
自动化仪表设计应以满足企业的生产需要,符合生产工艺特点为主,并根据工艺参数、管路分布、工艺环境等因素进行选型。同时自动化仪表作为一项大工程,在选型上还应考虑到先进性、适用经济性及维护费用等因素。另外自动化仪表可能是不同设计人员或单位共同设计完成的,那么对于不同子项的设计应考虑到产品的兼容性或通用性,尤其是对控制系统及测试点在生产过程中的重要程度,应保证选型的先进性。
二、自动化仪表分类
自动化仪表种类十分繁复,根据不同原则可以进行不同的分类。从能源使用角度出发,可分为气动、电动以及液动仪表;从组合形式角度出发,可分为基地式、单元式以及综合式仪表;从信号形式角度出发可以分为模拟、数字仪表,等等。
(一)流量检测仪表
流量检测仪表主要可以分为电磁流量计、差压流量计、超声波流量计以及质量流量计等等。其中电磁流量计在测量口径时,最小的覆盖值为DN10,最大为ND100,最小量程为0m3/h,最大量程为1500m3/h。在实际应用中,这种仪表不仅是工作原理、技术等最为复杂的仪表,同时也是备受争议的仪表之一,属于第三大类仪表。
(二)压力检测仪表
压力检测仪表属于第一大类仪表,其主要包括三类,即压力变送器、现场压力表以及压力开关。测量能覆盖的最低压强为-0.1MPa,最高压强为60MPa。除此之外,压力变送器还可以被用于差压式液位以及流量的测量中。
(三)温度检测仪表
这类仪表中最主要的是温度传感器,其由Pt100热电阻、K分度和S分度的热电偶组成。在进行温度测试时,应注意不管是热电阻中的阻值,还是热电偶中的毫伏电势都受到温度的直接影响,即会随着温度的变化而变化,但是二者的热电特性皆属于非线性。在连接热电偶以及二次仪表时,需使用专门的补偿导线,且测量能覆盖的最低温度为-150℃,最高为1600℃。此外,双金属温度计也是部分现场会利用的温度检测仪表。温度检测仪表属于第二大类仪表。
三、自动化仪表的安装
(一)施工前准备阶段
在施工前需熟悉自动化仪表设计施工标准规范,如化工自控设计规定(HG/T 20505、20507-20516、20699、20700-2000)、自控安装图册(HGT 21581-2010)、验收规范(GB 50093-2002)等,学习(SH/T 3503、3543-2007)中关于仪表工程部分,尽量深入了解工艺系统控制原理;设计单位提供的电子资料对施工材料的购买和施工过程中的查阅起到重要作用。
设计会审开始后组织技术人员研读施工图纸,主要内容包括:依据仪表文件目录及工序号,检查设计文件完整性;细致了解仪表工程说明、施工方法及专业施工界限;检查系统原理图与接线图一致,注意检查控制室紧急事故盘、DCS、ESD间的接线;仪表安装方式检查[1]。由于仪表的图纸种类繁多,可能存在设计错误及遗漏,所以在整个施工过程中,应不断的进行检查核实,及时发现问题,避免浪费材料和延误工期。经过充分的技术准备,能在施工过程中及时发现问题并合理指导施工。
(二)施工阶段
施工阶段始终须有控制进度、控制质量、控制费用的思想。工程主要施工工序包括两点两线实验。圖1为仪表工程主要施工工序。
图1 仪表工程主要施工程序
第一,在对工艺管道进行安装时,仪表一次取源部件应同时被安装。对一次取源部件展开及时、全面的核查及试装工作,以进一步确定安装的具体方位以及间隔距离,加强对一些内孔较小部件的保护,并对特殊部件采取不同的防护措施。针对一次取源部件中的插入式仪表,首先应对其插入深度进行确定,并确保焊接时焊缝内壁要处于光滑、平整状态。针对安装位置在工艺管线上的仪表,应严格按照说明书中的安装要求以及相关注意事项,进行安装。在安装过程中要确保每一项工作的精细度及完整度,尽量避免返工情况的发生。
第二,对于已安装好的相关仪表设备以及其附件,应加强防护。因为仪表以及其附件大多较小且十分精致,在安装过程中极易被丢失和毁坏,从而导致仪表无法正常运行。因此,应加强对安装好设备的保护,对于带毛细管的设备如压力式温度计等,实施特殊保护,对于以损坏、丢失的部件,可以采取拆下保存的方式,必要时还可以做上特殊的标记,以引起其他人员的注意。
第三,为了确保整个工程能如期正常完成,仪表安装应与工艺进行紧密配合,在条件安全的情况下,便能开始施工。此外,只要做好各环节、各专业之间的协调工作,那仪表损坏等情况可以得到有效避免,这样也能确保后期工程的正常开展。
四、自动化仪表的调试
在自动化仪表安装完成之后,技术人员应该对已经安装好的仪表装备及其附件进行有效的防护。因为在自动化仪表的运行过程中,仪表及其附件通常都是属于体积较小、比较精致的,很容易丢失或者受到一些因素的影响被毁坏,影响已经安装好自动化仪表的正常运行。因此,自动化仪表安装技术人员一定要加强防护意识。例如,在完成自动化仪表的安装之后,技术人员应该自动化仪表中的压力温度计和带毛细管的变送器进行特殊的防护。 (一)气动阀门调试
在对气动阀门进行调试时,应注意如下几个方面的问题:一,打开气源球阀,并对内部气源压力进行科学检测,主要是检查其范圍是否符合规定要求,即处于4kg-6kg的范围内。与此同时,调制气动切断阀门,使其处于自动状态,进而合理增加电磁阀的电压。二,若是电磁阀在通电后,切断阀门应运动到100%的状态,而开限位信号应显示为返回;而若是电磁阀的电供应切断后,切断阀应运动到0%的状态,而此时关限位信号应被返回。但是如果系统出现动作迟缓或者是根本没有动作等情况,就显示其中出现了故障,而导致这种故障的原因主要在于系统压力的供气水平低以及配管出现堵塞、泄漏等情况。
(二)电磁流量计调试
对于电磁流量计而言,在调试过程中出现的错误主要有如下几类:第一,若是转换器显示正常,但是计算机却没有收到返回信号时,则可以通过万用表的利用,对流量计接线盒的A+端进行综合检测,如果检查结果显示,电流直接从A端输出,那便可以证明原有的线路接在A+的位置,而接线出现错误的位置在A-,针对错误处进行及时、合理的改进即可。第二,若是电磁流量计通电后,无法正常显示数据,而空气开关出现跳闸情况,那便可以通过对万用表的利用,针对电源线的电阻进行全面检查,如果在全面检查后没有发现电源电缆中的短路问题,就说明故障主要出现在流量计内部,基于此,则应该将流量计后盖打开,取出电源线路板,然后对保险丝进行细致检查,并看其是否存在熔断以及并联电容是否存在烧坏等问题,若是保险丝故障则应该及时予以更换,进而对设备故障进行针对性排除。
(三)仪表联校
仪表联校主要由系统调试以及仪表回路调试这两方面组成。一方面,在对系统进行调试时,应与电气及设备专业紧密配合,并于信号的发生端口加入信号,以确保现场安装的具体位置与显示屏幕中的点相对应。一旦输入信号发生的变化超出限制后,系统便会自动发出相应的声光报警信号,而当信号离开报警范围后,报警信号便会自动消除,但是报警记录依然会被系统保存。在系统调试后,应满足如下条件:第一,仪表设备安装工作均已完毕,且使用材质、规格以及型号皆符合规定要求;第二,取源部件安装位置恰当,正负压管线连接正确,导压管试压、经吹扫达到合格标准;第三,气信号管的实际配管与相应的回路图保持一致,并通过了导通试验,其接头符合标准,气密性试验达到要求。
五、结束语
随着科技的进步,自动化技术在化工行业的应用将日益深入,且范围也将不断扩大。自动化仪表的设计将更为智能化,而在仪表施工过程中,对每一道工序进行检查与管理,在保证进度的同时也保证了质量,确保仪表投入生产后运行的稳定性和安全性,使我国的化工产业的生产效率得到进一步的提高。
参考文献:
[1]陈沂,张智敏.概述工业自动化仪表工程的管理[J].河南科技,2013,41(18):111.
[2]周杨.论化工仪表的安装与调试[J].科学与财富,2013(09).
[3]李坚.化工自动化仪表安装工程质量监督程序简析[J].广东化工,2012(04).
【关键词】 自动化仪表;安装技术;调试技术
引言:
化工生产活动主要在高温、真空、深冷的密闭容器和设备中进行,不利于工人的操作控制,而且化工物品易燃、易爆,对人体和环境都有隐患,使用安全有效的仪表系统监控化工装置的运行,能够确保生产的安全性,提高生产效率和产品合格率。在自动化仪表的安装过程中,充分考虑到不同方面因素的影响,在安装完成之后进行调试,保证自动化仪表的正常使用,才能发挥自动化仪表的有效作用,促进社会经济的发展。
一、自动化仪表选型
自动化仪表设计应以满足企业的生产需要,符合生产工艺特点为主,并根据工艺参数、管路分布、工艺环境等因素进行选型。同时自动化仪表作为一项大工程,在选型上还应考虑到先进性、适用经济性及维护费用等因素。另外自动化仪表可能是不同设计人员或单位共同设计完成的,那么对于不同子项的设计应考虑到产品的兼容性或通用性,尤其是对控制系统及测试点在生产过程中的重要程度,应保证选型的先进性。
二、自动化仪表分类
自动化仪表种类十分繁复,根据不同原则可以进行不同的分类。从能源使用角度出发,可分为气动、电动以及液动仪表;从组合形式角度出发,可分为基地式、单元式以及综合式仪表;从信号形式角度出发可以分为模拟、数字仪表,等等。
(一)流量检测仪表
流量检测仪表主要可以分为电磁流量计、差压流量计、超声波流量计以及质量流量计等等。其中电磁流量计在测量口径时,最小的覆盖值为DN10,最大为ND100,最小量程为0m3/h,最大量程为1500m3/h。在实际应用中,这种仪表不仅是工作原理、技术等最为复杂的仪表,同时也是备受争议的仪表之一,属于第三大类仪表。
(二)压力检测仪表
压力检测仪表属于第一大类仪表,其主要包括三类,即压力变送器、现场压力表以及压力开关。测量能覆盖的最低压强为-0.1MPa,最高压强为60MPa。除此之外,压力变送器还可以被用于差压式液位以及流量的测量中。
(三)温度检测仪表
这类仪表中最主要的是温度传感器,其由Pt100热电阻、K分度和S分度的热电偶组成。在进行温度测试时,应注意不管是热电阻中的阻值,还是热电偶中的毫伏电势都受到温度的直接影响,即会随着温度的变化而变化,但是二者的热电特性皆属于非线性。在连接热电偶以及二次仪表时,需使用专门的补偿导线,且测量能覆盖的最低温度为-150℃,最高为1600℃。此外,双金属温度计也是部分现场会利用的温度检测仪表。温度检测仪表属于第二大类仪表。
三、自动化仪表的安装
(一)施工前准备阶段
在施工前需熟悉自动化仪表设计施工标准规范,如化工自控设计规定(HG/T 20505、20507-20516、20699、20700-2000)、自控安装图册(HGT 21581-2010)、验收规范(GB 50093-2002)等,学习(SH/T 3503、3543-2007)中关于仪表工程部分,尽量深入了解工艺系统控制原理;设计单位提供的电子资料对施工材料的购买和施工过程中的查阅起到重要作用。
设计会审开始后组织技术人员研读施工图纸,主要内容包括:依据仪表文件目录及工序号,检查设计文件完整性;细致了解仪表工程说明、施工方法及专业施工界限;检查系统原理图与接线图一致,注意检查控制室紧急事故盘、DCS、ESD间的接线;仪表安装方式检查[1]。由于仪表的图纸种类繁多,可能存在设计错误及遗漏,所以在整个施工过程中,应不断的进行检查核实,及时发现问题,避免浪费材料和延误工期。经过充分的技术准备,能在施工过程中及时发现问题并合理指导施工。
(二)施工阶段
施工阶段始终须有控制进度、控制质量、控制费用的思想。工程主要施工工序包括两点两线实验。圖1为仪表工程主要施工工序。
图1 仪表工程主要施工程序
第一,在对工艺管道进行安装时,仪表一次取源部件应同时被安装。对一次取源部件展开及时、全面的核查及试装工作,以进一步确定安装的具体方位以及间隔距离,加强对一些内孔较小部件的保护,并对特殊部件采取不同的防护措施。针对一次取源部件中的插入式仪表,首先应对其插入深度进行确定,并确保焊接时焊缝内壁要处于光滑、平整状态。针对安装位置在工艺管线上的仪表,应严格按照说明书中的安装要求以及相关注意事项,进行安装。在安装过程中要确保每一项工作的精细度及完整度,尽量避免返工情况的发生。
第二,对于已安装好的相关仪表设备以及其附件,应加强防护。因为仪表以及其附件大多较小且十分精致,在安装过程中极易被丢失和毁坏,从而导致仪表无法正常运行。因此,应加强对安装好设备的保护,对于带毛细管的设备如压力式温度计等,实施特殊保护,对于以损坏、丢失的部件,可以采取拆下保存的方式,必要时还可以做上特殊的标记,以引起其他人员的注意。
第三,为了确保整个工程能如期正常完成,仪表安装应与工艺进行紧密配合,在条件安全的情况下,便能开始施工。此外,只要做好各环节、各专业之间的协调工作,那仪表损坏等情况可以得到有效避免,这样也能确保后期工程的正常开展。
四、自动化仪表的调试
在自动化仪表安装完成之后,技术人员应该对已经安装好的仪表装备及其附件进行有效的防护。因为在自动化仪表的运行过程中,仪表及其附件通常都是属于体积较小、比较精致的,很容易丢失或者受到一些因素的影响被毁坏,影响已经安装好自动化仪表的正常运行。因此,自动化仪表安装技术人员一定要加强防护意识。例如,在完成自动化仪表的安装之后,技术人员应该自动化仪表中的压力温度计和带毛细管的变送器进行特殊的防护。 (一)气动阀门调试
在对气动阀门进行调试时,应注意如下几个方面的问题:一,打开气源球阀,并对内部气源压力进行科学检测,主要是检查其范圍是否符合规定要求,即处于4kg-6kg的范围内。与此同时,调制气动切断阀门,使其处于自动状态,进而合理增加电磁阀的电压。二,若是电磁阀在通电后,切断阀门应运动到100%的状态,而开限位信号应显示为返回;而若是电磁阀的电供应切断后,切断阀应运动到0%的状态,而此时关限位信号应被返回。但是如果系统出现动作迟缓或者是根本没有动作等情况,就显示其中出现了故障,而导致这种故障的原因主要在于系统压力的供气水平低以及配管出现堵塞、泄漏等情况。
(二)电磁流量计调试
对于电磁流量计而言,在调试过程中出现的错误主要有如下几类:第一,若是转换器显示正常,但是计算机却没有收到返回信号时,则可以通过万用表的利用,对流量计接线盒的A+端进行综合检测,如果检查结果显示,电流直接从A端输出,那便可以证明原有的线路接在A+的位置,而接线出现错误的位置在A-,针对错误处进行及时、合理的改进即可。第二,若是电磁流量计通电后,无法正常显示数据,而空气开关出现跳闸情况,那便可以通过对万用表的利用,针对电源线的电阻进行全面检查,如果在全面检查后没有发现电源电缆中的短路问题,就说明故障主要出现在流量计内部,基于此,则应该将流量计后盖打开,取出电源线路板,然后对保险丝进行细致检查,并看其是否存在熔断以及并联电容是否存在烧坏等问题,若是保险丝故障则应该及时予以更换,进而对设备故障进行针对性排除。
(三)仪表联校
仪表联校主要由系统调试以及仪表回路调试这两方面组成。一方面,在对系统进行调试时,应与电气及设备专业紧密配合,并于信号的发生端口加入信号,以确保现场安装的具体位置与显示屏幕中的点相对应。一旦输入信号发生的变化超出限制后,系统便会自动发出相应的声光报警信号,而当信号离开报警范围后,报警信号便会自动消除,但是报警记录依然会被系统保存。在系统调试后,应满足如下条件:第一,仪表设备安装工作均已完毕,且使用材质、规格以及型号皆符合规定要求;第二,取源部件安装位置恰当,正负压管线连接正确,导压管试压、经吹扫达到合格标准;第三,气信号管的实际配管与相应的回路图保持一致,并通过了导通试验,其接头符合标准,气密性试验达到要求。
五、结束语
随着科技的进步,自动化技术在化工行业的应用将日益深入,且范围也将不断扩大。自动化仪表的设计将更为智能化,而在仪表施工过程中,对每一道工序进行检查与管理,在保证进度的同时也保证了质量,确保仪表投入生产后运行的稳定性和安全性,使我国的化工产业的生产效率得到进一步的提高。
参考文献:
[1]陈沂,张智敏.概述工业自动化仪表工程的管理[J].河南科技,2013,41(18):111.
[2]周杨.论化工仪表的安装与调试[J].科学与财富,2013(09).
[3]李坚.化工自动化仪表安装工程质量监督程序简析[J].广东化工,2012(04).