仪表自控安装与调试方案样本.doc

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山东****化工股份有限公司甲醇装置安装工程

仪表( 自控) 安装与调试方案

目 录

1． 编制说明
2． 施工工序
3． 主要施工方法和技术措施
4． 质量保证措施
5． 安全保证措施
6． 施工技术保证措施

1、 编制说明
本施工方案为山东****化工股份有限公司甲醇装置仪表工程的总体施工方案, 将配套编制的专题施工方案有DCS系统调试方案。
2、 施工工序
根据现场仪表施工特点及设备、 材料到货情况, 主要采用如下施工工序:
施工技术准备

材料设备验收

盘柜台安装

桥架敷设或接线箱安装
仪表单体调校

否 否 否
穿线管配制
检验合格
调校合格

接地系统安装
保温( 保护箱) 、 现场仪表安装
电缆敷设

检验合格
否 否 否
检验合格
检验合格

气源管敷设

现场校接线
否
配合控制室电缆接线
检验合格

导压管敷设
检验合格
检验合格
否 否

检验合格
否

管线吹扫、 试压、 气密

检验合格
否

仪表系统调试
报警联锁试验
配合单机试车

否 否 否
检验合格
检验合格
检验合格

联动试车

图1 仪表及DCS安装调试施工程序框图

3、 主要施工方法和技术措施
3.1 主要施工办法
3.1.1 仪表单体调试
我公司设置满足工作计量器具进行检定调试所需温度、 湿度等环境要求的调试场所, 并按化工部颁布JJG(化)1—37—89工作计量器具检定规范有关内容和方法或编制的仪表调试方案, 在仪表安装前对仪表进行单体调试。经调试合格后方能进行现场安装。
A、 仪表调校前应进行一般性检查, 如外观、 附件、 铭牌、 规格等, 并做好记录, 发现问题及时通知业主工程师。
B、 调试所用的工作计量器具必须在周检有效期内, 工作计量器具的基本误差的绝对值不应超过被校工程表基本误差的绝对值的1/3。
C、 从事校准和调试工作的人员, 应具备相应资质和省级以上化工主管部门颁发的检定证件, 并能熟练地掌握试验项目的操作技能, 正确使用、 维护所用的工作计量器具。
D、 单台仪表校准点应在全量程范围内均匀选取, 一般不少于5点。
E、 对调节阀, 输送0%、 50%、 100%的模拟信号检查工艺要求的方向和方式。其执行机构动作的灵敏度和精度应满足工艺要求。否则要进行调整, 直到达到要求为止。气源故障和电故障时, 调节阀的动作应正确且满足工艺要求。对开关阀, 输送开和关的信号重复进行至少3次, 观察阀的动作和位移时间, 如带阀位开关, 要检查阀位开关触点, 功能应正确。需要做泄漏量的调节阀, 要进行泄漏量试验。
F、 对压力开关等仪表, 施加压力信号, 核对其设定点, 其触点的动作及音响、 灯的功能均应正确。
G、 仪表调试记录, 字迹要工整、 资料齐全。
H、 仪表单体调试记录按化工部颁布HG20237-94化学工业工程建设交工文件规定格式作为竣工资料文件重要组成部分。
I、 仪表经校准和调试后, 应达到下列要求:
a、 基本误差、 回差应符合仪表的允许误差。
b、 仪表零位正确, 偏差值不超过允许误差的1/2。
c、 报警、 联锁设定偏差不超过仪表允许误差, 其设定值符合设计文件要求。
d、 指针在整个行程中无抖动、 摩擦和跳动现象。

e、 可调部件应留有再调整的余地。
f、 数字显示仪表无闪烁现象。
g、 记录仪表划线或打字应清晰, 记录纸移动正常。记录误差符合仪表精度要求。
3.1.1.1 温度仪表单体调试:
A、 双金属温度计、 压力式温度计应进行示值校准, 一般校验点不少于两点。如被校仪表已指示环境温度, 可将环境温度当作一个校准点, 另取一个点即可。在二个校准点中, 若有一点不合格, 则应判被校表不合格。该试验的操作要点是将温包或双金属温度计的感温元件与标准水银温度计的感温液置于同一环境温度中, 注意控制被测介质温度的变化缓慢而均匀。如多支双金属温度计或压力式温度计同时校准, 应按正、 反顺序检测两次, 取其平均值。
B、 热电偶、 热电阻应作导通和绝缘检查, 并应进行常温下mv、 电阻值测试, 一般不再进行热电性能试验。如业主坚持对装置中主要检测点和有特殊要求的检测点的热电偶、 热电阻进行热电性能试验, 原则上不超过总量的10%。
3.1.1.2 压力仪表单体调试:
A、 弹簧压力表的校准:
a、 一般弹簧压力表的校准宜用活塞压力计加压, 被试仪表应与标准压力表或标准砝码相比较。当使用砝码时, 应在砝码旋转的情况下读数。
b、 校验真空压力表时, 应用真空泵产生负压, 被校表与标准真空表或标准液柱压力计比较。
B、 压力变送器的校准(电动Ⅲ型)
a、 基本误差(允许误差), 回差的调校按下图接线、 供气, 并通电预热不少于15分钟。

b、 基本误差校准前应先调好零点和量程, 然后依次做上升和下降的五点校准。
c、 智能变送器的单台仪表校准试验, 当采用模拟信号法校准后, 还应经过手持通讯器试验其操作功能。
3.1.1.3 物位仪表
A、 双法兰差压变送器的校准:
a、 校验方法、 项目基本同压力、 差压变送器, 另外尚需考虑; 根据《仪表设备规格书》认真核算变送器的量程; 制作校验用辅助设施; 考虑迁移并计算迁移量。
b、 电动法兰差压变送器的校准可按下图连接。校准时可把”+”、 ”－”压力法兰置同一平面, 也能够模拟现场安装把”－”法兰升高到与”+”法兰的设计高差。前者应在”+”压侧加负迁移信号后调零, 而后者可直接调零。

B、 浮筒液位变送器
内浮筒液位计宜采用干校法(挂重法)校准, 即将液面所处的位置如0%、 25%、 50%、 75%、 100%的浮子自身的重量减其所受的浮力之差值, G1、 G2、 G3、 G4、 G5挂在浮筒变送器的连杆上, 然后对输出进行调整。
3.1.1.4 自动分析仪表的校准
自动分析仪的校准、 试验工作应按制造厂技术文件的要求进行。
对显示仪表只进行模拟校准。
通电检查发送器的电气性能, 操作各功能键, 记录其零位及量程的调整范围。
认真学习《安装使用说明书》向工号工程师提出安装建议并为分析器的系统试验作充分的技术准备。
3.1.1.5 调节阀的校准
A、 调节阀应进行行程试验, 鉴于当前设备多带有电/气转换器, 故行程试验可按下图连接:

B、 其行程允许偏差应符合安装使用说明书的规定。(带阀门定位器的调节阀行程允许偏差为±1%)。
C、 调节阀的灵敏度是调节阀品质的重要参数, 应在量程试验的同时予以测定。此参数在产品说明书中都有明确的技术指标, 当无要求时, 应不超过信号范围的1.5%, 如有阀门定位器, 应控制在0.3%。
D、 事故切断阀和设计明确规定全行程时间的调节阀必须进行全行程时间测试, 该时间不得超过设计规定值(一般小于10s)。
E、 带位置开关的调节阀应在行程试验之后, 检查接点的通断状态。
F、 调节阀试验完毕, 必须放净试验用水, 并用空气吹干, 然后把阀门进出口封闭, 特别对高压调节阀的密封面应加装特殊保护。
3.1.2 DCS集散系统调试技术
3.1.2.1 环境条件测试
A、 机房条件测试: 包括温度、 湿度、 防静电、 防电干扰等方面的措施是否符合条件。
B、 系统电源测试: 测试DCS供电系统( 即UPS送给DCS电源) 电压频率是否符合条件。
C、 接地电阻测试: 测试用户的接地系统是否符合要求。
3.1.2.2 配置测试
A、 硬件外观检查: 检查外观有无损伤, 结构是否合理, 内部配线是否合理, 装配工艺好坏, 外型尺寸是否符合要求。
B、 硬件配置测试: 包括各站设备、 部件、 模块、 卡件的数量、 规格、 型号、 产地等。
C、 软件配置测试: 内容包括软件是否齐全, 版本是否符合要求等。
3.1.2.3 功能测试
A、 重新上电、 装载。
B、 组态功能测试, 检查组态软件的各功能是否完善, 使用是否方便, 经过演示, 进
行某些”非法操作”, 观察系统软件的容错能力。
C、 操作员站软件功能测试: 对照系统规范设计说明书中列举的功能, 逐项进行操作, 并按测试要求进行某些”非法操作”, 检查所有的操作对应的输出结果是否正确。
D、 报表打印功能测试: 测量试系统的报表打印功能是否符合要求, 测试定时打印和随机打印的正确性。
E、 控制功能测试: 检查系统的控制功能是否达到设计要求。
F、 报警显示打印功能测试。
G、 系统冗余性能测试: 包括通讯网络冗余和控制器冗余测试。
3.1.2.4 系统性能检查
A、 DCS冷态调试: 即在外部多芯电缆尚未与主控室机柜连接时, 对I/O卡进行精度检查测试。包括AI、 AO、 DI、 DO、 PI精度检查。方法对AI、 DI、 PI在机柜的输入端加入相对应的模拟或数字信号, 用操作键盘, 调出相应的回路图( 或棒图) , 在CRT上观察测试和记录测试结果。
B、 回路系统调试: 待现场仪表安装接线全部正确完成, 并确认该回路已经作好隔离措施后, 方能进行回路系统测试, 方法同冷态调试, 但信号的加入点在现场变送器之前, 尽量把整个回路都收集在内。对各回路进行调试, 使系统在系统误差范围之内, 对控制回路还要检查执行机构的正反作用和动作的正确性, 对复杂的控制回路, 分步模拟工艺条件逐步检查确认。
C、 联锁报警回路的调试: 在事故接点处, 加入相应的模拟信号, 与电气、 工艺人员一起作报警和模拟联锁动作试验, 确认动作无误, 符合规定要求。
3.1.3 现场仪表及仪表连接件安装
3.1.3.1 在线仪表及取源部件安装
经单体调试合格的在线仪表, 及时地提供给配管专业并配合安装对安装完毕的仪表按规范规定的要求进行检查, 直到符合仪表的安装要求, 对管线上测量温度、 压力、 流量、 液位, 分析一次取源部件仪表工程师应向管道工程师书面交待安装方法和技术要求, 并配合安装, 直到符合规范要求。
3.1.3.2 仪表电缆槽板的施工方法
立柱(支架)安装时要找正, 固定前要用粉线弹线, 成排立柱(支架)固定后应检查是否在同一水平面(或垂直面)上, 在电缆槽板的直线长度超过50米时, 每隔30米槽板间留有伸缩缝, 电缆槽板敷设时应考虑远离绝热管道的幅射热避免和电气动力电缆的干扰要求。安装要横平竖直, 排列整齐, 其上部与楼板之间应留有便于操作的空间;
电缆从槽板上引出孔, 必须采用开孔机开孔, 并采用合适的护线帽或管接头加以连接, 以保护电缆。
3.1.3.3 导压管敷设
导压管敷设前应根据现场实际情况恰当地布置走向和标高, 同时应考虑远离热管线, 不挡通道, 美观, 整齐、 固定牢固, 切割后应及时清扫毛刺, 用弯管器冷煨并满足不同介质的导压管坡度的要求, 支架的间距应设置均匀并满足规范要求; 不锈钢导压管在支架上固定时应用石棉板加以隔离, 以防止渗碳。信号铜管或毛细管敷设时, 尽量用小角钢加以保护固定, 测量差压用的正负压管应敷设在环境温度相同的地方。
3.1.3.4 穿线保护管敷设
加工安装穿线管时应特别注意不应有变形和裂缝, 并清除管内毛刺, 管口平滑无毛边, 弯曲半径必须遵守规范规定。当采用螺纹连接时, 管端螺纹加工长度不应小于管接头的1/2, 在爆炸危险场所, 其二端管口应用丝堵或密封膏加以密封。
保护管连接后应保证整个系统电气的连续性。
保护管在敷设定位时应特别注意远离热源管道。
现场一次仪表到穿线管之间应设置三通穿线盒, 且此三通穿线盒应低于一次仪表的高度, 以防止穿线管内雨水进入一次仪表引起短路。
3.1.3.5 电气线路敷设
A、 本工程的电缆拟由各检测点沿3/4″保护管至接线箱, 然后由接线箱经 1 1/2″管, 与主桥架相连, 再沿主桥架进中控室。
B、 电缆保护管敷设用U型卡沿支托架固定, 管路较长或无法直接弯管的地方, 采用铝合金穿线盒及管件作连接件进行配管。电缆盒均沿支托架进行敷设固定。
C、 保护管及桥架敷设必须横平竖直、 固定牢固, 桥架内和保护管口应光滑无毛刺。成排敷设保护管应排列整齐、 美观。
D、 电缆敷设前应先作好如下准备工作:
a、 对部分敷设长度进行实测, 其实测长度应与设计长度基本一致, 否则, 应要求设计部门进行实测核算;
b、 根据电缆敷设长度和到货电缆盘电缆长度编制电缆分配表;
c、 根据现场电缆分布情况和电缆分配表, 安排电缆敷设顺序, 宜先远后近, 先集中, 后分散;
d、 对整盘电缆进行导通检查, 并用500V精密数字兆欧表测量绝缘电阻, 其值不应小于5兆欧。

e、 电缆敷设时, 电源电缆和信号电缆应分别走不同的桥架隔层, 以免影响测量精度。电缆两端应留有足够的长度供接线用, 并在两端做好标记。对于较长的电缆线路, 应在每20米处和过渡处安装中间标记, 电缆的起止及穿墙处应挂标牌, 写明电缆号。
f、 电缆头应按设计要求的护套予以保护。
3.1.3.6 主控室盘、 柜台安装
当主控室内达到门窗封闭、 照明、 空调、 内装修、 接地完成以后, 方可进行盘柜台安装, 槽钢基础尽量由仪表专业施工以保证其尺寸的准确性和水平度、 垂直度的要求。
根据批准的DCS机柜安装方案, 指导机柜的运输、 吊装、 就位、 固定机柜、 操作台按平面布置图位置就位后, 固定螺丝先不把紧, 用线锤、 水平尺、 角尺对其进行垂直度、 水平度测量、 校正后达到相邻盘柜顶部高度差小于2mm, 间隙缝小于2mm后, 再将固定螺丝上紧。同时, 再检查成排仪表盘正面平面度最大允许偏差小于5mm, 顶部高度差最大允许偏差小于5mm。
3.1.3.7 控制室机柜接线
控制室内外部电缆接线, 严格采取:
· 接线箱初级→接线箱次级→现场仪表, 最后是主控室机柜输入端。在主控室机柜侧设置断点, 只有等到现场仪表安装接线全部完成时, 在仪表回路二次系统调试时, 每确认一点, 完全做好隔离措施后, 方能把该回路的输入端子接到机柜输入端。
·对所有进主控室外部电缆, 逐根逐对进行校线, 挂上端子号, 确认信号的等级和特性无误后, 并用胶带密封, 防止电缆移动时引起盘间短路和危险信号窜入系统。
4、 质量保证措施
4.1 本工程采用规程、 规范标准
· GBJ93-86 工业自动化仪表工程施工及验收规范
· GBJ131-90 自动化仪表安装工程质量检验评定标准
4.2 质量保证措施
4.2.1 建立工序质量交接制度, 填写工序交接记录, 做到上一道工序不合格不得进入下一道工序。
4.2.2 配置与工程仪表精度相适应的工作计量器具进行量值传递。工作计量器具必须经过周检合格并在周检有效期内方能使用。
4.2.3 实行持证上岗, 不合格者下岗制, 树立用户是上帝, 质量是生命的主人翁意
识, 创造一个施工时对用户负责, 使用时让用户放心, 交工时让用户满意, 在全过程中真正实现公司提出的”追求完美, 为用户提供期望的工程和服务”。
4.2.4 推行公司已习惯使用并已取得丰硕成果的”首件产品实施互检标准规范化”。即在仪表施工中, 对首件产品安装时, 先由某个作业组中技术员牵头作出首件产品模式, 并邀请设计监理、 用户等相关人员进行观摩、 会审, 集思广益, 确认后加以推广, 实现标准规范施工模式。以提高施工人员技术素质, 提高施工质量, 减少返工, 用户满意。
4.2.5 对管线上调节阀, 流量计和仪表一次部件, 按新的设计、 施工分工参照国际接轨原则, 由配管专业在管道预制和安装中进行。为此仪表工程师应做好与配管技术人员密切配合, 并向配管工程师交待安装方位, 取源方向, 施工方法和仪表使用中对安装方法的特殊要求, 以保证焊接施工安装质量。
4.2.6 开展质量通病分析活动, 技术员和质检人员及时检查施工质量, 一旦发现质量通病, 从思想教育着手, 分析通病产生原因, 提高认识, 确保施工质量。
4.2.7 采取切实措施, 加强成品保护; 由于仪表设备及仪表安装半成品具有怕碰、 砸、 踩、 压, 易破损, 性能娇贵, 运输放置的环境条件要求高的特殊性。同时又考虑到施工工期特别短, 综合施工深度交叉, 为满足业主提出总工期控制点要求, 我们提出如下特殊措施;
4.2.7.1 在线仪表, 在管道预制, 安装时, 由管道专业进行安装, 既保证焊接质量, 又能及早确定仪表在管线上实际位置、 进出管(线)口方位、 标高。但安装后用塑料布或其它措施施加以切实保护。
4.2.7.2 管线吹扫试压前严格地把管线上仪表拆下, 妥善保管好, 待吹扫结束后排除管线内全部残液后, 逐个恢复。
4.2.7.3 极易碰碎玻璃制品仪表, 尽量安排在施工后期安装, 或交工前进行安装。或进行模拟安装后, 拆回妥善保管, 待试车或交工时恢复。
4.2.7.4 严禁在现场仪表、 仪表保护箱、 接线箱以及小于1″的仪表管线上架设各种脚手架或作任何攀登件用。
4.2.7.5 调节阀或定位器上的小压力表在安装前由仪表专业拆下, 并用胶带封口防止杂物, 水、 气进入, 直到二次调试时再恢复。
5、 安全保证措施
5.1 参加施工的人员必须参加工号工程师进行安全技术交底; 积极学习并贯彻执行国家、 行业和地方现行的有关防火的法律、 法规和制度, 增加安全意识和自我保护意
识, 作到”三不伤害”。
5.2 现场使用的电焊机、 氩弧焊机、 切割机、 套丝机等电气设备, 作好外壳的接地, 确保设备的安全运行和人身安全。
5.3 仪表连接管路敷设完毕后, 管路中的阀门状态、 差压仪表的平衡阀和排放阀打开, 其它阀门均应关闭, 避免因测量的介质在不被发觉时进入仪表而对仪表造成损坏。
5.4 现场安装球阀等快开阀, 安装完毕后应将阀门的操作柄拆下统一保管, 待交工时再进行安装, 避免其在现场丢失或外力碰撞而使阀门处于打开状态。
5.5 接触工艺介质的仪表测量管路施工, 要按照限额领料单的要求作好记录, 以便事故追踪, 增强施工人员的责任感。
5.6 仪表连接管路的施工, 遍及现场各个角落, 有不少的作业为高空作业, 且环境条件相对复杂, 施工人员作业时一定要照顾施工地点前后左右, 必要时采取防护措施, 避免各类安全事故的发生。
5.7 仪表连接管路多为金属管子直接与仪表连接, 在现场焊接施工时, 一定要将管线与仪表脱离, 避免热传导或仪表串接电焊机回路中, 强电流经过仪表而损坏设备。
6、 施工技术保证措施
我公司安装并调试的自控仪表有: 扬子石油化工公司聚丙烯装置, 控制系统主要采用山武亨尼维尔TDCS-3000分散型控制系统进行全装置自动控制( 已由我公司主编为国家级工法《总体分散综合控制装置TDCS-3000施工工法》) , 现场仪表采用日本横河Ⅰ系列仪表; 扬子石化公司渣油轻质化装置, 主要采用日本Ⅰ系列仪表及PLC可编程序控制装置( 由日本日立电气公司生产) ; 南京化学工业公司东方公司己内酰胺装置, 控制系统主要采用亨尼维尔TDCS-3000分散型控制系统( 模块结构) 、 PLC可编程序控制装置( 由美国亨尼维尔公司生产) , 现场仪表采用智能型变送器; 江苏淮阴果葡糖装置, 主要采用SPECTUM分散型控制系统、 PLC可编程序控制装置( 由中外合资华光电子工业有限公司生产) ; 宁波浙江太平洋化学有限公司环氧丙烷装置, 主要采用亨尼尔TDCS-3000分散型控制系统, 现场仪表采用智能变送器; 金陵石化公司第二化工厂环氧丙烷装置, 控制系统主要采用PLC可编程序控制装置( 由西安仪表厂与日本横河合资厂生产) , 现场仪表采用西安仪表厂生产的1151电容式变送器; 农药乳化剂装置采用Ⅰ系列仪表、 测重传感系统仪表( 已由我公司主编为部级工法《测重传感器系统仪表工法》) , 现场仪表采用1151电容式变送器; 第二套环氧丙烷装置, 控制系统采用DCS-3000( 西安仪表厂与日本横河合资企业生产) , 现场仪表采用1151电容式变送器; 徐州万寨港港口装卸作业工程采用PLC可编程序控制装置( 由美国欧
姆隆公司提供元件日本立石电机株式会社武仪集团自动控制技术公司组装) 。
在几十个工程中对DCS集散系统和自控控制安装调试的成功经验, 同时考虑到本工程特殊性, 在本仪表工程施工中, 我们将采取如下技术保证措施:
6.1 选派具有对DCS丰富调试经验的工程师作为DCS的技术负责人, 并由具有丰富调试经验的DCS调试专业队伍从事对DCS系统的上电, 重新启动, 硬件软件调试, 冷态调试, 系统回路调试等工作。
6.2 选派有丰富经验的仪表工程师进行周密的技术准备, 做好图纸自审, 并参加会审, 编制先进的行之有效的各类施工方案( 或技术交底) 以指导施工, 严格执行”五无五不”方针, 即无施工方案( 或技术交底) 不予施工, 图纸未经会审不予开工, 施工无指定规范不施工, 质量检验无验收规范不验收, 调试人员无证不上岗。
6.3 仪表班组在领料时必须确认材质, 管子下料切割时, 必须在管材上做好标识工作, 保证专料专用。
6.4 本装置中, 大量采用智能仪表, 精度高达0.2—0.1级, 技术先进, 要求调试人员必须谙熟仪表性能, 熟悉调试规程和操作方法。
6.5 配置与装置工程仪表相适应有高精度工作计量器具, 实现质量、 计量标准一体化, 保证量值传递准确可靠。为各环节检测工作提供计量保证, 计量器具配备率达100%, 计量检测度达98%。
6.6 在施工中, 采用和推广新技术、 新机具及先进的施工工法。
6.7 实施竣工资料与施工进度同步, 达到现场施工结束时, 资料齐全、 完整, 在向发包方提交质量优异的硬件产品—生产装置的同时, 并提供完整、 合格的软件产品—交工资料文件。