污水处理厂仪表施工方案.docx
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污水处理厂仪表施工方案
仪表施工方案
编制人：
2004年3月20日
仪表施工方案
1、工程概况：
本工程仪表专业采用集散控制系统，对全厂生产设备进行集中管理和分散控制。
厂前区设置中央控制室，负责监控全厂污水处理过程中各工艺参数和设备工作状态，执行集中管理职能；厂区设置七套不同规模的过程控制站，分别负责预处理系统、生物处理系统、污泥处置系统、出水及雨水系统、污泥消化系统、污泥干化系统、和电站自动化系统的工艺参数的采集和设备运行的控制；现场安装的智能型电动仪表检测工艺参数并传送到过程控制站的接口。
2、主要工程量清单：
设备名称
单位
数量
备注
电缆
米
44136
电话线
米
13200
挠性金属管
米
2970
电缆桥架
米
1771
接地线
米
1830
钢管
米
920
PLC柜
面
25
仪表
块
226
光缆
米
9900
消防探测器（模块）
套
95
电线管
米
1170
信号总线
米
700
3、自控仪表专业施工程序框图
：
控制室装置现场
计算机与就地仪表线路的连接
系统综合调试
热态系统回路调试
电缆敷设
电缆、电线保护敷设
汇线槽安装
导压管敷设
就地仪表安装
就地仪表单体调校
冷态系统回路调试
软件调试
硬件调试
硬件安装
土建验收、基础准备
系统投运及配合装置试车
4、主要施工方法与措施：
4.1总体安排
整体施工安排分两条线平行作业，在工程初期现场不具备施工条件的情况下，只要主控室土建完工，室内计算机的安装、调试工作即可开始，直至具备接收现场信号的条件，待现场信号电缆接入机柜后，就可进行整体系统的调试工作，这部分工作与其它专业施工互相不发生冲突，保证了系统施工的连续性和总体工程的协调，有效的解决了工程后期自控专业施工紧张的被动局面。
装置现场的施工，要受设备、工艺专业施工的影响，前面工序安排了就地仪表单体调校，支托架预制、仪表设备的予组装配工作，只待设备工艺专业施工大体完成阶段，即可进行仪表设备的安装就位，电缆桥架及保护管、导压管的敷设，只要这部分工作结束电缆敷设进入各控制室接入机柜，整体系统就可进入调试阶段，保障了紧密配合装置设备试车与工程总进度同步，解决了自控专业施工“前期等”、“后期紧”最终影响总工期的问题。
4.2施工方法：
4.2.1取源部件的安装
4.2.1.1温度取源部件
A、温度取源部件的安装位置应选在介质温度变化灵敏和具有代表性的地方，不宜选在阀门等阻力部件的附近和介质流束呈死角处以及振动较大的地方。
B、热电偶取源部件的安装位置，宜远离强磁场。
4.2.1.2压力取源部件
A、压力取源部件的安装位置应选在介质流束稳定的地方。
B、压力取源部件与温度取源部件在同一管段上时，应安装在温度取源部件的上游侧。
C、压力取源部件的端部不应超出工艺设备或管道的内壁。
D、测量带有灰尘、固定颗粒或沉淀物等混浊介质的压力时，取源部件应倾斜向上安装。
在水平的工艺管道上宜顺流束成锐角安装。
4.2.1.3流量取源部件
A、安装节流件所规定的最小值管段，其内表面应清洁、无凹坑。
B、在节流件的下游侧安装温度计时，温度计与节流件的直管距离不应小于5倍工艺管道内径。
C、测量蒸气流量设置冷凝器时，两个冷凝器的安装标高必须一致。
4.2.1.4物位取源部件
A、物位取源部件的安装位置，应选在物位变化灵敏，且不使检测元件受到物料冲击的地方。
B、内浮筒液面计及浮球液面计采用导向管或其他导向装置时，导向管或导向装置必须垂直安装；并应保证导向管内液流畅通。
C、安装浮球液位报警器用的法兰与工艺设备之间连接管的长度，应保证浮球能在全量程范围内自由活动。
4.2.1.5分析取源部件
A、分析取源部件的安装位置，应选在压力稳定、灵敏反映真实成分、具有代表性的被分析介质的地方。
B、被分析得气体内含有固体或液体杂质时，取源部件的轴线与水平线之间的仰角应大于15度。
4.2.2现场仪表安装：
4.2.2.1温度仪表
A、在多粉尘的工艺管道上安装测温元件，应采取防止磨损的保护措施。
B、热电偶或热电阻安装在易受被测介质强烈冲击的地方，以及当水平安装时其插入深度大于1米或被测温度大于700°C时，应采取防弯曲措施。
C、表面温度计的感温面应与被测表面紧密接触，固定牢固。
D、压力式温度计的温包必须全部进入被测介质中，毛细管的敷设应有保护措施，其弯曲半径不应小于50毫米，周围温度变化剧烈时应采取隔热措施。
4.2.2.2压力仪表
A、测量低压的压力表或变送器的安装高度，宜与取压点的高度一致。
B、就地安装的压力表不应固定在振动较大的工艺设备或管道上。
C、测量高压的压力表安装在操作岗位附近时，宜距地面1.8米
以上，或在仪表正面加保护罩。
4.2.2.3电磁流量计
A、流量计前后直管段应满足要求。
B、安装方向应与仪表标注方向一致。
C、电磁流量计、被测介质及管道之间应连成等电位，并应接地。
D、口径大于300毫米时，应做专门支架支撑。
4.2.2.4分析仪表
A、安装地点应尽量靠近取样点，如在室外安装需加保温箱。
B、插入式传感器应确保在最低液位时伸入液面下200毫米。
C、应在供应商工程师的指导下，严格按说明书安装。
4.2.2.5污泥浓度计
A、光学传感器安装在敞口池内时的开口渠道中或敞口池壁上时通常是用随仪表供货的夹子将传感器固定在池壁的护栏上。
传感器在水下浸没部分不小于25毫米。
B、传感器测量头部分应避免安装在水流湍急，产生大量气泡的地方，防止气泡进入测量室内，产生误差。
如果安装在气泡较多的地方应加保护罩。
4.2.2.6PH控制仪
A、对于探头为插入式安装的PH计要保证探头插入管道底部，如果安装在垂直管段中，则液体流向应自下而上。
B、应采用两种PH不同的标准缓冲液来检验和标定零点和量程。
4.2.2.7工业电视监视系统
A、摄象机安装标高和位置按设计图纸施工。
B、可根据摄象机重量选择膨胀螺栓和塑料账管。
C、摄象机在吊顶上嵌入安装时，要使用吊杆固定摄象机，安装时要与相关专业配合进行吊顶板开孔。
解码箱也可安装在吊顶内，但要预留检修口。
D、管线敷设可使用Ф20电线管及接线合在吊顶内进行，与摄象机连接时采用金属软管。
E、从摄象机引出的电缆宜留有余量，但不得影响摄象机的转动。
4.2.3控制室内设备
4.2.3.1设备开箱检查
设备的商检工作安装单位必须参加并认真做好商检过程记录，按厂家提供的设备清单逐一进行实物确认，做好记录由商检单位、建设单位、施工单位三方认可签字一式三份分别保存。
备品、备件及有关资料由建设单位保管，施工单位借用。
商检过程中应注意的几个问题：
A随系统设备带来的专用电缆长度，是否能满足室内盘、箱、柜布置距离的要求。
B核对专用电缆两端的标记是否正确。
C各种专用插头是否齐全、完整无损（特别是总线电缆分支接头、终端接头）。
D接插件和插头安装紧固专用工具是否带齐。
E盘、箱、柜内元器件是否完好无损，端子板标记是否清晰。
备品、备件、软件磁盘是否齐全。
4.2.3.2设备就位
按室内设计布置图进行盘、箱、柜及操作台的安装就位，相对位置和尺寸应符合设计要求，垂直及水平度、盘缝间隙等应符合“标准”中的规定。
仪表盘、箱、柜安装的质量好坏，关键是本身产品质量和槽钢基础。
槽钢基础应按设计图纸并结合盘、箱、柜的实际尺寸下料制作。
制作前，槽钢应调直、调平。
安装时首先应清理基础面或基础沟，找出预埋件并将突出不平的地点大致剔平，然后根据设计要求找出盘、箱、柜的安装中心线，确定槽钢基础的安装位置，以盘、箱、柜的中心线找正，用水平仪找平。
仪表盘找正、找平时，可先精确地调整第一块盘，再以第一块盘为准，将其它盘逐次调整，也可先调中间一块，然后左、右分开调整。
仪表盘（操作台）型钢底座的制作尺寸，应与仪表盘（操作台）相符，其直线度允许偏差为每米1毫米，当型钢底座的总长度超过5米时，全长允许偏差为5毫米；仪表盘（操作台）的型钢底座安装时，其上表面应保持水平，水平方向的倾斜度允许偏差为米1毫米。
当型钢底座的总长度超过5米时，全长允许偏差为5毫米；仪表盘（操作台）的型钢底座应在二次抹面前安装找正，其上表面应高出地面；一表箱（板）、保温箱、保护箱的安装应符合：
a、应垂直、平正、牢固；b、垂直允许偏差为3毫米；箱（板）的高度大于1.2米时，垂直允许偏差为4毫米；c、水平方向的倾斜度允许偏差为3毫米。
4.2.4室内电缆敷设及系统连线
系统电缆敷设连线前，要绘制出活动地板下的布置图，敷设时按图中顺序进行。
线路应按最短途径集中敷设、衡平竖直、整齐美观，不应有中间街头，当无法避免时，应在分线箱或接线盒内接线，接头宜采用压接；采用焊接时应无腐蚀性焊药。
当线路周围环境温度超过65°C时，应采用隔热措施；处在有可能引起火灾的火源场所时，应加防火措施。
补偿导线宜采用压接。
同轴电缆及高频电缆应采用专用接头。
输入/输出信号线、电源线、通讯线要分开布设；低电平线路与高电平线路的电缆和接插件要分开；尽量避免在敷设电缆时互相交叉，不得已时应垂直相交；通讯总线要穿金属软管外壳接地，起保护和屏蔽作用；要正确使用生产厂家配套供应和设计要求的专用多芯电缆，专用通讯电缆和连接件，备用电缆的芯线应接地。
光纤电缆的终端采用专用接头，专用工具制作，专用仪器进行测试。
安装支架时，在金属结构上或混凝土构筑物的预埋件上，应采用焊接固定；在混凝土上宜采用膨胀螺栓固定；在不允许焊接支架的工艺管道上，应采用“U”型螺栓或卡子固定；在允许焊接支架的金属工艺设备、管道上，应采用焊接固定。
当工艺设备、管道与支架不是同一种材质或需要增加强度时，应先焊接一块与工艺设备、管道材质相同的加强板后，再在其上面焊接支架；支架应固定牢固、衡平竖直、整齐美观。
在同一直线段上的支架间距应均匀；支架安装在有坡度的电缆沟内或建筑物构架上时，其安装坡度应与电缆沟或建筑物构架的坡度相同；安装在有弧度的设备或构架上时，其安装弧度应与设备或构架的弧度相同。
4.2.5接地系统配线由三部分组成：
A.系统接地；B.工作接地；C.保护接地。
“系统接地”是插件箱的专用接地；“工作接地”是信号接地，电缆外壳、屏蔽层接地；“保护接地”是机柜、盘的外壳接地。
这三种接地应分别互相绝缘的接入三条接地母线，然后接到室外分别设置的接地板上。
信号电缆屏蔽线应单端接地。
屏蔽板应与机壳接地相连，构成等电位屏蔽。
仪表盘（箱、架）内的保护接地、信号回路接地、屏蔽接地和本质安全型仪表系统接地，应分别接到各自的接地母线上；各接地母线，各接地总干线、分支线之间，应彼此绝缘。
接地系统的接地电阻值应符合设计要求。
4.2.6现场管线：
4.2.6.1桥架安装前，应先根据设计图纸检查预埋件是否完整、牢固，制作支架用的角钢或扁钢必须先经平直，方可下料。
角钢或扁钢不得用电焊、气焊切割下料，应使用钢锯或无齿锯切割。
桥架组合时，应把各部件放在组合平台上垫平调直，其组合长度一般不应超过5米。
安装时应先定位，弹粉线。
先点焊作临时固定。
待一整排支架全部安装完毕校正好后，方可全部进行焊接，以防止变形。
电缆桥架的标高、方位，在敷设前必须到现场落实有无障碍物和与设备工艺管线有相抵触的地方；在电缆沟内安装的桥架的支架应有与电缆沟一样的坡度且要通长接地。
4.2.6.2保护管一般可用电动弯管机冷弯，也可用电器煨弯器。
保护管应尽量与设备的进线口对准，排列整齐，几根管子排列在一起时，高度应一致。
穿入盘内的保护管不宜过长，管端只需稍高于盘内抹面后的地面即可。
管路与工艺设备、管道户建筑物表面间的距离不宜小于50毫米。
油及易燃、易爆介质的管路与热表面间的距离不宜小于150毫米，且不应平行敷设在其上面。
当管路需要绝热时，电缆保护管与槽盒的连接采用机械开孔，锁母固定的形式，不允许用气焊开孔和切割组对；为防止干扰，设计采用电缆槽盒时，中间必须加隔板，桥架必须分层以便放电缆时，强、弱电分开。
桥架、槽盒必须可靠接地，尤其是连接处。
4.2.6.3敷设电缆、电线前要熟悉图纸，集中劳力。
控制室设专人按设计的缆、线编号（位号）制定出每根缆、线在盘后的位置表，现场设专人制定出每个检测点所用缆、线的规格、型号、编号（位号）和根数表。
疏通敷设线路，达到敷设要求。
统一由缆、线敷设负责人指挥，敷设方向应从控制室向现场方向进行。
敷设指令应从现场检测点传达到控制室。
指令内容：
缆、线规格、型号、编号（位号）和根数；缆、线到位，控制室内可以断线。
控制室内按接收指令的编号（位号）确定始发位置。
强、弱电缆要分开隔离，缆、线标牌要清楚、内容要齐全；逐根进行缆、线的导通检查和绝缘试验应符合设计要求，电缆要进行电气试验。
电缆敷设时，先敷设集中电缆，后敷设分散电缆；先敷设电力电缆，后敷设控制电缆；先敷设长电缆，再敷设短电缆，缆线不许有接头；光缆的敷设除遵守一般电缆敷设的要求外还应特别注意电缆端头的保护要清洁、干燥，避免污染；电缆在拉入保护管、放入电缆桥架和电缆沟内固定于电缆托架前，电缆应留有一定余量。
直埋电缆距地面的距离不应小于0.7米，电缆上下部应铺以不小于100mm厚的软土或沙层，并加盖保护板。
4.2.7调试方案：
电缆敷设、系统连线工作结束后，即可进入调试阶段，调试按冷态调试、热态调试、系统综合调试、系统投运及配合装置试车的顺序进行。
主要调试检验主控机和分控站的基本性能和各项功能是否正常；程序控制的顺序是否符合工艺要求，各分控站、就地操作控制、显示功能是否正常，与监控主机的通讯是否正常，键盘手操、远程控制是否正常。
4.2.7.1就地仪表的调试
A、仪表在安装前必须做例行的通电测试和性能检查。
无法进行定量检验调试的仪表在室内最好连同传感器做模拟试验来检验仪表各项功能是否正常。
B、统运行前，应进行单回路的静态调试。
4.2.7.2自控系统硬件的检查调试
在按照自动控制系统要求完成硬件安装后，应对硬件进行调试和测试：
A、对照图纸、设备配置资料、控制要求检查安装是否正确，核对检查设备数量、插件位置、部件结构有无缺损，设备的安装应符合设计及有关资料的技术要求。
B、检查各控制点到控制单元的接线是否正确，PLC接地应符合设计要求。
C、电源接线是否正确，确认电源设备的型号、规格、保护装置及保险容量等技术指标，检查电源装置电源端与机壳之间的绝缘电阻应大于规定要求，电源设备的性能检查：
保护投入及电源电压检查；电源设备技术性能测试包括电源自动切换功能等，均应符合有关技术要求。
D、性能检查和试验。
进行一般性能的检查和试验。
如“冗余功能、试验功能，禁止/允许功能、报警输出功能、自诊断功能、手/自动无扰切换功能以及CRT的聚焦、颜色、打印机、硬拷贝、报警器、记录仪等功能的检查和调试。
其方法是送入越限信号、故障接点信号来测试观察显示状态。
用切断电源、切断负载、拔出插卡、人为调整和临时跨接线的手段来测试故障的检测诊断和冗余功能，但其重点还是放在输入/输出性能的检查和调试上。
4.2.7.3软件检查、调试
系统软件是由设计单位根据工艺要求提供给制造厂家，进行组态、编程并建立数据库。
安装单位只进行一般性能的检查和测试，按照操作手册的说明逐项检查有关功能。
根据提供的逻辑框图、梯形图和语句表，使用编程器和键盘操作调出程序，仔细核对是否与设计相符。
4.2.7.4冷态系统调试
冷态系统调试的目的是检查机柜和辅助仪表设备的性能。
如：
仪表盘上转换器、联锁系统、信号系统等。
通过冷态系统调试充分发现和及早处理设计、制造设备的缺陷和遗留问题及安装问题，同时也为最终的系统调试作好准备。
具体方法是根据回路图，对所有输入、输出回路进行检查。
这时所有信号的输入/输出应在端子板处进行。
A、入回路的检查与调试
在输入端子处加入模拟量、开关量或脉冲量信号，调出控制分组画面和回路调整画面，检查、核对信号量程、工程单位，该指示值应符合系统精度要求。
也就是“信号处理精度”是指从系统输入端子的信号与输入转换处理之后的值之间的误差。
一般在0.1%-0.2%即可满足工艺生产的要求，这里不包括现场仪表的误差。
4-20MA或1-5V的电流信号使用标准信号发生器，热电偶的输入信号使用电位差计输入标准MV信号，热电阻的输入信号使用精密电阻箱输入标准电阻信号，开关量信号的输入是在端子板处短接。
B、输出回路的检查与调试
操作键盘输出信号，在端子板处测量输出。
要求控制输出信号及时发出，使用标准MA表测量应在允许误差范围内。
开关量的输出，可操作键盘，使输出状态接通/断开变化，在端子板处检查输出信号应在“OV”→“额定电压”或是“额定电压”→“OV”变化。
冷态调试时，输出没有负载，对模拟量输出负载可在控制室输出端子上接入与负载对应的小功率电阻。
数字输出信号的负载需要时可用信号灯模拟。
模拟输入/输出信号，要求每回路测五点，其误差应在允许范围内。
4.2.7.5热态系统调试
冷态系统调试工作结束后，中控室和各分控室具备了接收/发送信号的条件，这时可根据现场情况，对具备调试的回路，要调试到哪个回路，就把哪个回路接上，其余回路一律不接。
这样做仍然是使系统调试与现场仪表安装平行作业，并实现了隔离，保证了系统调试与现场仪表安装互不干拢，使系统调试与现场仪表安装基本同步完成，从而缩短了施工工期。
A、检测系统调试
从装置现场连同变送器、检测元件或一次仪表向中控室输入信号，观察CRT上的显示，检查其系统误差，不应超过系统内各单元仪表允许基本误差平方和的平方根值。
B、调节系统调试
调节系统的检测部分，同检测系统调试。
输出部分应操作键盘手动输出，检查执行机构，调节阀的行程及正/反作用和动作方向，检查P.I.D动作状况和输出保持特性，对复杂调节系统采用模拟工艺条件，逐步检查、试验。
C、报警系统及信号联锁系统调试
调出总貌画面和报警一览画面，人为故障报警，观察报警位置，灯光闪烁和音响，音调是否正确，而后按设计整定报警值。
利用设计的逻辑图，可编程控制器的梯型图或程序语句，对联锁联动系统进行逻辑功能的调试。
逻辑“1”、“0”的条件和结果需要交替重复测试，测试完的部分要在逻辑图上做好标记，不遗漏设计需要的逻辑功能，也不要出现多余、错误的逻辑功能。
D、控系统的调试
按程控表逐步测试，每步要进行的“条件”、“各元件状态”、“程序时间”等进行全面的试验和检查。
冷态、热态系统调试必须根据设计回路接线图进行。
无论一个回路的调试分几部分完成，每完成一部分即用色笔在回路图上对已调试的线路和单元作上标记，标记布满线路，则表示此回路调试复盖完毕，简单清晰。
调试要充分利用操作站的画面和其它人机接口的功能，如有几个CRT时，要分工、分组配合现场回路调试。
在1个CRT上及时切换画面，同时调试1个回路所具有的几项内容。
调试的同时要进行参数的整定，设置工作，使系统具备投入运行状态。
另处，调试时要注意调节系统的分支，尤其是复杂调节系统的分支较多，指示、记录、报警回路不要遗漏。
4.2.7.6综合调试
综合调试和系统试投运，最好能连续进行，在设备、工艺进行试运的同时，自控仪表能配合投入，系统投运要按程序进行，首先将各分控站投入试运行，待稳定后再与中控室的监控主机进行数据通讯。
原则上是参数检测回路先投入，调节系统手动控制，待受控参数稳定后再投入自动运行，同时整定参数，与电气有关的联锁，联动、报警、程控都要参与试投。
5、质量控制点设置、检验和实验计划：
5.1检测项目计划
序号
项目
检验时机
参加确认人员
1
仪表单体检验
安装前
项目技术员、质检员
2
二次调试
安装后
项目技术员、质检员
5.2检测设备计划
序号
名称
规格
精度
件数
1
五位数电流、电压表
DMM2650
0.05%F.S+1
1
2
五位数电压表
PZ38DS26A
1
3
便携式数字压力校验仪
HDPI-2000A.C
0-100-0+100KPa
微压
0.05%
1
4
便携式数字压力校验仪
HDPI-2000A.C
0-60KPa
中压
0.05%
1
5
便携式数字压力校验仪
HDPI-2000A.C
0-10KPa
高压
0.05%
1
6
标准多用途信号源
1
7
直流标准电流、电压表
YJ53.87
1
8
数显信号发生器
DFX-03.04
1
9
现场校验仪
D063
2
10
便携式万用现场校验仪
HDPI-2000B
2
11
综合校验仪
ID-01
1
12
直流电位差计
UJ36.37.59
1
13
频率记数器
PP11a
1
14
综合校验仪
VD3002
1
15
智能现场校验仪
HC-980
2
16
示波器
SBT-5
1
17
兆欧表
1
18
接地摇表
1
19
万用表
4
6、施工进度计划：
施工进度计划安排：
序号
工号
计划开工日期
计划竣工日期
劳力
备注
1
进水泵房
2004.3.25
2004.4.22
1
2
沉砂池、分砂机房、计量槽
2004.3.1
2004.4.24
1
3
曝气池
2004.3.18
2004.5.1
3
4
二沉池
2004.3.25
2004.5.25
1
5
鼓风机房
2004.5.12
2004.6.7
1
6
加药间
2004.3.18
2004.4.9
1
7
初沉污泥泵房
2004.2.13
2004.2.28
1
8
回流污泥泵房
2004.2.13
2004.3.9
1
9
浓缩污泥泵房
2004.3.15
2004.5.4
1
10
消化池
2004.4.10
2004.6.2
1
11
消化污泥泵房
2004.4.10
2004.6.2
1
12
沼气仪表间
2004.4.1
2004.4.28
1
13
沼气锅炉房
2004.4.5
2004.5.2
1
14
脱水机房
2004.2.23
2004.3.2
1
15
干化车间
2004.2.23
2004.3.2
1
16
储气罐209
2004.3.10
2004.5.1
1
17
厂外A泵站
2004.3.24
2004.5.6
2
18
厂外B泵站
2004.3.24
2004.5.6
2
19
锅炉房
2004.4.1
2004.4.28
1
20
厂区仪表工程
2004.3.23
2004.5.5
3
21
中央控制室
2004.3.23
2004.5.5
2
22
预处理区分空室
2004.2.25
2004.4.4
1
23
水区分控室
2004.2.25
2004.4.4
1
24
泥区分控室
2004.2.25
2004.4.4
1
25
出水泵房分控室
2004.2.25
2004.4.4
1
26
闭路电视系统
2004.4.25
2004.6.2
1
注：
以上劳力计划为施工周期平均使用计划。
且不含短时使用的临时工。
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