仪表工程施工方案.docx

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仪表工程施工方案

嘉化工业园6万吨/年离子膜烧碱

技改项目安装工程

仪表工程总体

施工方案

中国化学工程第六建设公司

二○○四年三月

1编制说明

2编制依据

3工程概况

4施工工序

5施工计划

6劳动力配备

7主要施工方法和技术措施

8施工机器具和工作计量器具配置计划

9质量保证体系

10安全保证措施

11施工技术保证措施

1编制说明

本施工方案为嘉化工业园6万吨/年离子膜烧碱技改项目安装工程仪表工程总体施工方案。

因资料缺乏，只能作初步方案，待开工后再行完善。

2编制依据

2.1《工业自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093-2002。

2.2《自动化仪表安装工程质量检验评定标准》GBJ131-90。

。

2.3嘉化工业园6万吨/年离子膜烧碱技改项目安装工程施工招标文件。

2.4中国化学工程第六建设公司质量体系文件（B版）。

3工程概况

本装置中仪表设备及材料基本上由国内供应，并选用相应的防爆级别。

工艺生产中自动控制采用分散控制系统（DCS）除对正常的调节控制系统外还设有完善的报警联锁系统，对重要的工艺参数实行超限报警，以确保工艺系统和生产安全。

另外还对分散控制系统实施断电故障停车事故处理保护措施。

本装置仪表设备选型复杂，种类繁多，且多选用耐腐蚀、稳定性好、精确度高的国内外先进仪表。

以最优秀的施工质量、最合理的施工工序、最快捷的施工进度完成这些仪表设备的安装调试任务，是我们每一个化六建人的心愿。

也是本施工方案的最终目的。

本项目自控仪表工程量大，主要含工作内容有温度仪表、压力仪表、流量仪表、液位仪表、分析仪表、可燃气体检测器等仪表安装和电缆、管线敷设以及DCS安装调试。

DCS安装调试另有施工方案。

4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

配合配管道专业安装一次仪表取源部件

仪表单体调校

否否

检验合格

调校合格

桥架敷设或接线箱安装

接地系统安装

保温（保护箱）、现场仪表安装

检验合格

否

穿线管配制

检验合格

否

电缆敷设

气源管敷设

否

检验合格

配合控制室电缆接线

检验合格

导压管敷设

检验合格

否

现场校接线

检验合格

否

检验合格

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

联动试车

图4-1仪表及DCS安装调试施工程序框图

5施工计划

为了确保MDI装置按期投料生产的目标，我们根据设备材料到货情况，根据仪表施工要见缝插针和仪表施工高峰的施工特点合理组织人员、物力抢进度、保质量，具体仪表施工进度计划详见施工组织设计施工计划网络图。

6劳动力配备

根据仪表工程量、施工周期及现场实际情况配备以下劳动力：

项目队长：

1名

工程技术人员：

3名

仪表工：

38名（平均）

仪表调试工：

5名（平均）

电焊工：

2名

气焊工：

1名

起重工：

1名

施工过程中各个时期劳动力投入详细情况见施工组织设计。

7主要施工方法和技术措施

7.1主要施工办法

7.1.1仪表单体调试

现场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室，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编制的仪表调试方案，根据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。

对切断阀，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、液位开关等仪表，施加压力信号或水位信号，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。

7.1.1.1温度仪表单体调试：

A、双金属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同时校准，应按正、反顺序检测两次，取其平均值。

B、热电阻应作导通和绝缘检查，并应进行常温下电阻值测试，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阻进行热电性能试验，原则上不超过总量的10%。

7.1.1.2压力仪表单体调试：

A、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。

C、膜片压力表校准时应按照膜片压力表的接口尺寸制作一个导通管，导通管的一端与膜片压力表的法兰连接，另一端用活塞压力计加压，读数时压力表与活塞压力计应处在同一高度。

B、电动Ⅲ型压力变送器的校准（接线方式见图7-1）

手持通讯器

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。

精密数字电压表

250欧姆电阻0.05级

24VDC电源

标准电流表

压力信号发生器

图7-1压力变送器校准接线图

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，还应通过手持通讯器试验其操作功能。

7.1.1.3物位仪表

A、法兰式差压变送器的校准：

a、校验方法、项目基本同压力、差压变送器，此外尚需考虑；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图7-2连接。

校准时可把“+”、“－”压力法兰置同一平面，也可以模拟现场安装把“－”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。

手持通讯器

精密数字电压表

24VDC电源

250欧姆电阻0.05级

变送器法兰

标准电流表

自备校验用法兰

压力信号发生器0.05级

图7-2法兰式液位变送器校准接线图

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。

如被测介质的密度已知,亦可用灌水法校准。

水面高度用浮筒量程和被测介质密度与水的密度的比值相乘即可。

C、导波雷达液位计

导波雷达液位计也称超声波液位计，应现场安装妥当后再进行检查校准。

当测量容器内无液体时，调整其零点，使液位计输出为4mA。

量程范围只作设定。

D、磁致伸缩液位计

磁致伸缩液位计的校准方法同导波雷达液位计。

7.1.1.4流量仪表的校准

A、质量流量计

质量流量计、涡街流量计、转子流量计、电磁流量计、超声波流量计都是流通式流量计，此类仪表只能在管道内无介质流动时作零位校准，量程范围校准只作设定。

B、阿里巴流量计

流体流经阿里巴流量计或楔式流量计时，会在流量计的前后端产生与流量的平方成正比的压差，根据计算出的压差值校准差压变送器的零位和量程。

校准差压变送器的接线图方式见图

（1）。

7.1.1.5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。

7.1.1.6调节阀的校准

A、调节阀应进行行程试验，鉴于目前设备多带有电/气转换器，故行程试验可按下图7-3连接：

阀门定位器

过滤器减压阀

140kpa

4-20mA

电流信号发生器

空气压缩机

过滤器

阀位标尺

图7-3调节阀校准的接线方式

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，尤其对高压调节阀的密封面应加装特殊保护。

7.1.2DCS集散系统调试技术

7.1.2.1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。

7.1.2.2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。

7.1.2.3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，通过演示，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。

7.1.2.4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。

7.1.3现场仪表及仪表连接件安装

7.1.3.1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。

7.1.3.2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。

7.1.3.3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。

7.1.3.4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。

7.1.3.5电气线路敷设

A、本工程的电缆拟由各检测点沿1/2″保护管至接线箱，然后由接线箱经2″或11/2″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，应扩大实测范围；

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，写明电缆编号。

f、电缆头应按设计要求的护套予以保护。

7.1.3.6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。

7.1.3.7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。

8施工机器具和工作计量器具配置计划

8.1仪表施工机器具配置计划如下表8-1：

仪表施工机器具配置计划表8-1

序号

机械及设备名称

型号、规格

数量

备注

直流焊机

AX-320

氩弧焊机

ZX-400ST

砂轮切割机

Φ400

液压开孔机

试压泵

SY-350

冲击电锤

Φ20

冲击电钻

Φ20

手电钻

Φ6

电动套丝机

R1X-100

8.2工作计量器具配置计划如下表8-2：

表8-2

序号

名称

规格、型号

精度

数量

备注

数字压力计