仪表方案.docx
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仪表方案
仪表施工方案
卷内目录：
1.工程概况2
2.施工程序4
3.施工方法5
4.质量与安全保证措施23
1.工程概况
1.1工程简介
本项目为陕西神木化学工业有限公司二期40万吨/年甲醇项目仪表安装工程。
本工程利用德士古煤气化技术，采用低能耗的煤浆4Mpa压力下气化工艺，耐硫变换、净化合成、精馏均利用自主开发的先进技术和国产化设备生产甲醇。
1.2仪表设计特点概述
1.2.1装置特征
本工程新建加压水煤浆气化、净化装置的工艺过程要求高，在高温、高压、易燃、易爆的恶劣环境下操作，工艺介质大都呈一定的腐蚀性和毒性，且净化、变换、低温甲醇洗、CO深冷分离及压缩、冷冻及净化管廊、甲醇合成、甲醇精馏、硫回收、甲醇灌区等生产工序以及辅助生产工序均位于爆炸性环境危险区域。
1.2.2装置仪表配置水平
全厂的自动化水平达到国内同类型装置的先进水平。
本装置自动化程度高，通过DCS控制系统对全套工艺生产装置进行过程检测和控制。
自动化控制包括中央控制室、空分机柜间和锅炉控制室。
在中央控制室设置有集散控制系统（DCS）、紧急停车系统（ESD）和气体检测系统对甲醇装置、硫回收装置及冷冻站等辅助生产工序的生产过程进行集中监控。
正常操作控制和监视在DCS中实现，安全联锁保护则由紧急停车系统（ESD）完成。
停车联锁状态由DCS监视，以确保装置高效、连续、可靠地运行以及设备及人身安全。
★信号报警
本装置工艺参数越限报警由DCS实现。
所有过程报警、系统报警可在DCS操作站上实现声光报警，并通过打印机输出。
有关联锁的重要信号可同时在辅助操作台上实现声光报警。
气体泄漏越限报警由安装在中央控制室的气体检测报警器实现。
★通讯网络
本生产装置采用的DCS具有与上位机通讯的能力。
★仪表选型
所采用的DCS和ESD将是国外著名厂商产品。
就地控制、指示或特殊仪表外，现场变送器采用智能型仪表。
控制阀及开关阀一般采用气动执行机构。
所有进出控制室的信号都是电信号。
除温度检测元件和特殊测量仪表外，标准的电动信号为4～20mADC或1～5VDC。
除非对气动信号提出更高的压力要求，气动薄膜控制阀一般采用的气动信号为20～70kPa。
安装在爆炸危险区域的仪表采用本安防爆型或隔爆型。
所有现场仪表为全天候型。
2.施工程序
结合本公司在以往工程的施工经验，合理组织、安全调试，做好电气、设备、工艺管道等专业的协调工作，具体施工顺序见图。
设计图纸技术交底、专业培训
熟悉施工图、技术资料
编制详细的施工方案
提供设备、材料计划
施工现场条件检查
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控制室预埋件确认
仪表开箱检查确认
仪表加工件
确认
电缆桥架确认
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盘、机柜开箱检查确认
仪表单体校验和组态
配合工艺设备专业安装取压样部件及一次检测元件附件
现场仪表支架预制
桥架敷设路径规划
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接地系统安装
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硬件安装
桥架敷设
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盘上仪表安装
现场检测仪表定位
导压管、气源管材质确认及敷设路径规划
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现场仪表支架安装
电缆保护管敷设路径确认
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电源配线、通信网络
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导压管、气源管支架安装
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导压管气源管支架预制
电缆保护管
敷设
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软件调试
导压管、气源管敷设
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现场组焊
电缆确认
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离线回路调试
仪表安装环境检查
电缆敷设
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AOAII/O配线
现场仪表安装
电缆绝缘检查
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机柜外部接线
导压管、气源管道工艺一起吹扫试压
流量计、控制阀拆除，恢复
检查接线
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检测回路信号
校接线
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单回路调试
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DCS应用软件调试
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联动试车
3.施工方法
3.1总则
对本工程现场的仪表，我公司在以往施工过的许多工程项目中都有类似的这些仪表的施工经验，并且都取得圆满成功。
为保证质量，在本装置施工中，我们将根据设计图纸的要求，科学、系统、高效地进行本装置仪表的施工。
为了搞好本装置仪表施工生产，保质保量，提高效率，加快进度，特制定以下总则：
（1）施工前技术人员必须根据设计图纸对施工班组进行详细的技术交底，交待重点，明确任务，彻底理解设计意图和要求。
（2）全体人员在施工中应严格遵照《自动化仪表施工及验收规范》GBJ50093-2002执行。
3.2仪表调试
所有现场可以调试的仪表在安装之前，必须进行单体调试，仪表的单体调试必须在环境条件满足调校要求的实验室进行（室温10℃--35℃，空气相对湿度不大于85％，无腐蚀性气体，电源220VAC±10％，24VDC±5％）。
调试项目以设计技术条件和出厂使用说明书，出厂调试资料为依据。
调试之前，技术人员要确认试验项目、试验方法，所有的管路、线路连接原理图，试验用气源、电源、标准压力，所选用的标准表精确度、量程满足要求。
调校试验记录要用正式试验记录表，反映调试真实情况，仪表调试后，应有试验报告，报告应反映调校内容（包括：
方法、标准表情况、试验记录、计算结果，最后评定及试验人员、技术负责人签字）调校合格后，应按设计位号标记清楚，封装完好，分类存放。
⑴显示仪表调试，应在无振动桌子上，主要进行精度调试，用模拟信号输入到被校仪表中，反复进行多次，如有报警要求的应进行越限报井试验。
⑵压力变送器、差压变送器的调校须用FLUKE718及压力模块作为信号源。
⑶电－气阀门定位器的调校应与调节阀一起进行线性度、变差、灵敏度试验。
⑷温度仪表一般只做常温检查。
⑸UPS电源应做切换时间试验，一般应＜10ms，每月至少一次切换电源，让UPS逆变工作，要求供电30分钟，如长期不进行逆变工作，UPS内蓄电池会老化或变质。
起不到稳压作用。
3.3仪表安装
⑴仪表是十分精密且易损的设备，仪表安装前，必须认真阅读使用说明书，明确应注意的事项要点，在弄懂要点之前，决不盲目安装，安装时必须十分小心，轻拿轻放防止损坏，法兰连接要密封，仪表的安装方法必须符合施工图的要求。
⑵在确定安装位置时，应考虑周围环境和被测介质的物理、化学性质，检测参数应能准确灵敏地反应工艺的参数变化，仪表的安装位置应和设计图纸相符，标志清楚，安装方式与产品说明书规定的方式相符,接线牢固，如设计图纸上的接线图和产品的接线图不一致时，要及时提请设计人员核对，给出可靠的接线图，保留变更通知，仪表安装完毕后，应注意保护，特别是调整螺钉，定位器等可调整部件，应可靠密封。
所有一次表安装后，按位号挂牌。
⑶用法兰连接的仪表，其法兰、螺栓、螺母、垫片的材质应符合图纸要求，如果设计无要求，选用与工艺相同的材质，垫片的内径应大于管道或仪表的内径，螺栓拧紧时应对称均匀用力，不得用力过度，以保证法兰面的平行，螺栓安装时，露在螺母外面的丝扣部分涂二硫化钼防蚀润滑剂，以便拆卸。
⑷所有在线仪表须在工艺管道吹扫时拆除，吹扫完后再安装，与工艺一起试压。
3.3.1流量仪表
流量仪表安装根据说明书要求满足上、下游直管段的要求，在垂直管段上安装时，介质流向应从下而上，当有取压测温部件时，应在下游侧3.5--7.5D以远，测温与取压部件之间的距离大于1--2D。
3.3.2调节阀
调节阀应尽可能垂直安装，介质的流向应与阀体上的箭头方向上一致，控制阀的上下应留有一定的空间，下部要保证能方便拆卸下法兰，法兰的垫片不得小于控制阀的内径。
3.3.3物位仪表安装
⑴测量元件不应受到物料的直接冲击；
⑵法兰式液位变送器的膜片不得碰到硬物，有划伤或异常变形，夹紧法兰用的垫片不得碰到膜片。
3.3.4温度仪表的安装
温度仪表为丝扣连接形式的，密封垫的材质应符合设计要求，温度仪表为法兰连接形式的，其密封垫片、螺栓/螺母及配对法兰的材质须符合设计要求。
3.3.5可燃气体/有毒气体检测器安装
可燃气体/有毒气体检测器的安装位置及高度应根据设计图纸上的安装位置及标高进行安装。
3.4取源部件的安装
⑴取源部件安装地点应与《带控制点工艺流程图》一致，并考虑维修方便，在不锈钢管道上开孔，要用机械方式或用等离子切割机开孔，其焊接要求应与工艺管道焊接要求一致，焊前用不锈钢丝刷清理表面，对影响焊接质量的过高焊肉，弧坑用机械清除，不得在焊接表面引弧或试验电流，焊件表面不得有电弧擦伤缺陷，焊接完毕后，应及时将焊缝表面的熔渣及附近的飞溅物清理干净，焊接后管道内壁要光滑、无毛刺。
⑵取源部件的安装尽可能与工艺管道同步进行，不得在工艺管道吹扫试压完毕后进行。
⑶取源部件安装结束后，要为管道试压考虑，不留敞口。
⑷取源部件不应在焊缝及其边上开孔及焊接。
⑸测温元件应选在介质温度变化灵敏和具有代表性的地方，不得选在阀门等阻力部件的附近或介质流向死角处，与工艺管道倾斜安装时，宜逆着介质流向，其轴线应与工艺管道轴线相交，并考虑保温的厚度。
⑹压力取源部件与温度取源部件在同一管段上时，压力应在上游侧，压力取源部件的末端，不应超过工艺设备、管道的内壁。
⑺当测量介质的温度大于60℃时，就地压力表应加冷凝弯或冷凝圈。
3.5电缆桥架敷设
★电缆桥架敷设应横平竖直，走向合理、美观。
★电缆桥架每隔两米一个支架，支架固定牢固，均匀。
★电缆桥架的连接螺栓要紧固，螺母应放在电缆桥架的外侧。
电缆桥架与支架应固定牢固，水平敷设的桥架可用角钢在桥架外侧与支架固定，垂直敷设的桥架用螺栓将桥架固定在支架上。
3.6导压管
3.6.1导压管的焊接要求与方法
⑴焊接前，场地、焊工的工作服和手套需保持清洁。
⑵焊接前，仔细检查焊件焊丝表面清理情况，并在试板上进行试焊，调整好焊接工艺参数，用不锈钢丝刷清理表面。
⑶焊接时采用较小电流，为减少气孔，焊丝端部须始终处于氩气保护范围内。
⑷对影响焊接质量的过高焊肉，孤坑用机械清除。
⑸不得在焊接表面引弧或试验电流，焊件表面不得有电弧擦伤等缺陷。
⑹在焊接中，应确保起弧与收弧处的质量，收弧时应将坑填满。
⑺在保证焊透及熔合良好的条件下，应选用小工艺规范，短电弧和多层多道焊接工艺，层间温度不应过高。
⑻焊接完毕后，应及时将焊缝表面的熔渣及附近的飞溅物清理干净，并用酸洗膏清洗干净。
3.6.2导压管敷设
●导压管的敷设根据《工艺管道工程施工及验收规范》和《工业自动化仪表施工及验收规范》进行。
●导压管的敷设应在该点的工艺管道设备和仪表支架等安装完成，检测取样点和一次阀门位置确定后，依据施工图和现场实际情况，规划布置导压管走向和排列顺序，其规划原则，应以路径短、弯曲少、排列交叉少并保证1:
10的坡度、美观为最佳。
敷设安装前有弯曲管段先行预制，现场组焊口要少，现场组焊点要选在焊接方便的地方，导压管采用电弧焊或氩弧焊，焊工必须持有效的操作证，导压管支架间距，水平段1-1.5m，垂直管段按1.5-2m均匀布设，支架和不锈钢管之间加垫薄
●导压管必须冷弯，弯曲处的椭园度应小于10％，外表清洁，管口无毛刺。
●导压管穿墙或穿楼板时应加保护管，沿墙敷设时，应距墙在50mm以上。
●当测量介质为液体时，在最高点加装排气装置，当介质为气体时，在最低点加排液装置，当介质易凝固、易堵塞时，应加装隔离或吹洗装置。
●当测量介质在环境温度下易冻、易凝固或易液化时，导压管应伴热保温，低温介质导压管应保冷。
●当测量气体时，测量仪表的安装，仪表尽可能高于取压部件，测量液体或蒸汽时，仪表尽可能低于取压部件。
●导压管的试压吹扫在有条件的情况下，随同工艺设备、管道一起进行，但应关闭仪表设备处的阀门，试压结束在排污处泄压。
3.7气源管安装
⑴在水平干管上、支管的引出口，应在干管的上方。
⑵气源管安装完毕后应进行吹扫，吹扫前必须把接至各仪表供气入口的过滤减压阀断开，关闭敞口，先吹总管，再吹支管，吹扫用的空气必须是经除油干燥，符合仪表用空气质量指标的仪表风，压力为0.5-0.7MPa。
⑶吹扫是否合格，应在连接的敞口处用白纸检查，无污点、黑点为合格。
⑷气源管路用试验压力的1.15倍的仪表风进行气密性试验，停压5分钟，压力下降不大于试验压力的1％为合格，压力试验过程中若发现泄漏现象，应泄压后再修理，严禁带压修理，修理后应重新试验。
⑸试验、吹扫合格后，应在供气总管的入口阀和干燥器及空气贮罐的入口出口阀，均挂有“未经许可，不得关闭”的标志。
3.8电缆保护管敷设
⑴所有出入电缆槽盒的电缆保护管，均由槽盒侧面开孔，用管接头与槽盒相连，不得由槽盒底部开孔引出保护管。
桥架开孔采用机械开孔.
⑵所有仪表设备进线孔，应垂直向下或朝向侧面，进线孔不得向上。
⑶电缆保护管的断口应与管轴线垂直，管口应锉平、刮光，使管口整齐光滑。
⑷电缆保护管与管、管盒、管件之间应用丝扣连接，丝扣应在5扣以上，铝管应涂上防氧化的导电膏，施工中严禁不同直径的管子直接套丝连接，应用分线盒过渡，分线盒内壁应光滑、无毛剌。
⑸仪表防爆接线盒、防爆密封接头、防爆软管等所有密封连接处密封垫片必须完好无损，连接紧密，仪表安装好后，所有的备用孔应堵好。
⑹管子敷设中需改变方向时，应预先进行弯曲加工或加接线盒，电缆保护管的弯曲半径，不应小于管子外径的6倍，椭园度不小于管子外径的10％。
⑺当电缆保护管通过建筑物的伸缩缝和沉降时，应做补偿装置或采用金属软管进行过渡。
⑻当电缆保护管从高处下来时，在进入仪表最底处应加排水三通。
⑼电缆管支架间距要均匀，并且用可拆卸的Ｕ型管卡固定。
3.9电缆敷设
⑴电缆敷设前，应仔细检查电缆的规格、型号、截面、电压等级均应符合设计要求，外观应无扭曲、损坏现象，用500V兆欧表，检查线间及对地的绝缘电阻应大于5MΩ.
⑵电缆盘不应平放贮存和平放运输，短距离搬运电缆时，应按电缆盘上所标箭头方向滚动，滚动前应清除道路上的石块、砖头、废铁等杂物，以免这些硬物剌伤电缆，在滚动电缆线时，应戴帆布手套，在电缆滚动前方不得站人。
⑶电缆按先长后短的原则敷设，敷设前应编好电缆表，以免敷设错误或漏放。
⑷电缆两端要设置好标志，电缆在桥架上排列要整齐，防止电缆交叉，须先将电缆排列好，垂直敷设的电缆每隔1.5-2m处加以固定，水平敷设的电缆的首尾两端，转弯处要固定。
⑸弱电、强电电缆应分开敷设，本安电缆与隔爆电缆应分开敷设，交叉时宜垂直交叉，在同一汇线槽时，应用金属隔板分隔。
⑹电缆接线头套上相应的线号，并压接接线端子或弯成O型圈（单芯单股线），接线排列整齐，强、弱电电缆要分开绑扎，端子号严格按施工图编写，与电气电缆不可避免交叉时，以垂直交叉为最好。
⑺信号电缆的屏蔽层应在控制室一端接，严禁多点重复接地。
⑻每根电缆敷设后，均应测试其绝缘电阻值，电缆型号、规格、设计长度、敷设长度、位号等应填写记录，在机柜表盘一侧留有1--2m的备用长度。
3.10单元仪表回路联校
★DCS的回路调校在联校工作进行前，由施工单位、业主、设计等组成一个协调小组协商调试顺序、时间等。
★联校时应确认回路中所有仪表部件都已工作，并参与了回路的调试，其性能参数符合要求，回路已对工艺过程起到了检测控制作用，回路与回路之间，系统与系统之间的信号传送和联锁等相互关系都符合设计和生产要求，调试履盖分别按调试计划、系统结构图、接线图、分单元、分回路确认，并在图上作出调试标记，完成调试方案。
★上述准备工作好后，给一次检测仪表加上和实际检测参数相当的信号或模拟信号，在DCS操作站的CRT上观察示值或调节性能，越限报警的灯光、音响情况，仪表的调校点，必须在全刻度范围内均选，数量不少于3个点。
当调试有故障时，查系统、查接线是否正确，不要轻易调换某个仪表。
仪表联校其系统误差的值，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。
当系统的误差超过上述规定时，应单独调校系统内各单元仪表及检查线路、管路是否正确。
系统内的报警仪表，电气设备内的报警结构应按设计规定值进行整定，联锁系统除进行分项试验外，还应与电气进行整套联运试验。
3.11防爆区仪表施工
装在防爆区内的仪表及材料，必须具有符合国家标准防爆质量的技术文件和防爆产品出厂合格证，其外部无损伤裂纹；
桥架通过不同等级的防爆区时，其分隔处必须充填密封；
保护管之间，保护管与接线箱、保护管与分线盒之间应采用镀锌管螺纹连接，螺纹有效啮合应在6扣以上并涂导电复合脂，并用锁母锁紧连接处，保证良好的电气连续性；
保护管穿过防爆区分界处，必须用防爆管件做充填密封；
保护管与现场仪表、电气设备、仪表保护箱、接线箱、分线盒连接时，应安装隔爆密封管件，并充填密封、密封管件与各仪表接线箱等之间距离不应超过0.45m；
防爆类别区域不同，分别采用隔爆型、安全防爆型和防尘型金属软管连接；
全部保护管系统确保密封，保护管用管卡固定不得焊接固定；
仪表电缆在管廊架敷设应在较小爆炸一侧，当工艺管线内爆炸和火灾危险介质的密度大于空气时，应在管线上方，反之应在其下方；
防爆区内电缆接线应采用压接方式连接牢固，并应有防松防拔脱装置，接线箱上多余进线口应做防爆密封；
本安与非本安电缆不应共用一根电缆或穿一根保护管；
当采用芯线无屏蔽电缆两个以上不同系列，本安线路不应共用一根电缆或穿同一根保护管；
本安线路及其附件应具有耐久性兰色标记；
本安电缆敷设完毕应采用50HZ交流电压进行一分钟绝缘强度试验不应击穿，试验电压值，当本安对地之间为本安工作电压值的两倍，其值小于500V时为500V；当本安线路与非本安线路之间二种工作电压之和的两倍加1000V，当其值小于1500V时为1500V；
本安电缆与非本安电缆在桥架内分槽敷设；
本安线路接地端子与接地线连接要牢固，应有防松防拔脱装置；
本安关联设备（如安全栅、电流隔离器等）的安装位置，应在安全场地一侧并可靠接地；
采用屏蔽电缆时，屏蔽层不应接到电路接地或安全栅的接地端子上；
线路敷设完，回路内线路电阻和设备电阻总值不应超过仪表最大负载电阻值，本安线路的接地线和屏蔽连接线应有绝缘；
本安线路不应受强电磁感应和强静电感应；
不同系列的本安仪表和关联设备须经国家有关部门同意，确认其技术性能具有相容性，并得到设计同意后，方可相互代替；
本安产品的防爆合格证编号后有“X”字样者禁止使用镉锌镁铝材质及镀层金属件作为电气连接件紧固体导电体接地体。
3.12DCS系统安装与调试
3.12.1DCS硬件系统安装程序图
安装方案及工具准备
DCS设备开箱检验
土建验收、安装尺寸核对基础安装
接地装置预埋安装
汇线槽
安装
中控室空调安装投用
编制电缆敷设表、汇线槽管沟及活动地板下的电缆通道布置准备
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接地系统连接和检查测试
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DCS机柜、操作台辅助设备安装
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机柜内插卡、部件安装检查
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UPS电源系统安装调试
网络通信电缆连接和检查
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DCS硬件软件
调试及离线调试
装置区、汇线槽及中控室
的电缆敷设
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DCS的接线柜与装置区的线路端子接线
3.12.2DCS安装条件确认
DCS系统现场安装和调试工作是从DCS设备运到现场，在开始这项工作之前，下述工作必须已经完成。
⑴DCS在厂家已通过出厂测试验收，并达到了合同要求。
⑵现场准备已完成包括：
a.机房已按要求装修好。
b.空调设施已装好，达到了DCS对机房空间、温度、湿度等环境的要求。
c.供电系统已按DCS的要求设好，如UPS已安装调试完毕。
d.接地系统已按要求做好，并将接地板已安装到指定地点。
e.接地电阻已达到了要求。
f.具有良好的防盗安全保护措施。
g.安装的施工方案经业主会签认可。
h.人员配备固定齐全，有专业工程师负责，外国专家指导。
3.12.3设备开箱验收
开箱验收的目的,一是检查DCS厂家是否按要求将装箱单中的所有设备（包括资料）都运到了；二是检查运输过程中有无损坏。
⑴参加人员：
总承包方代表、监理单位、施工单位代表。
⑵开箱验收步骤：
a.仔细阅读《设备装箱清单》，先检查箱子个数是否与《设备箱清单》说明一致，标记是否正确，即装车时是否发生误差。
b.检查包装箱的外表是否有压挤碰撞过的损伤，主要检查运输或装卸过程中是否按要求进行操作，如果有用照相机拍下，并做好记录。
c.依次打开各包装箱，检查各箱内容是否与《设备装箱单》上一致，并检查各设备部件有无损伤，做好记录。
d.三方（甲方代表、监理、施工单位）代表联合起草一个《开箱验收报告》报告应详细记录参加人员，开箱日期、验收地点、开箱过程，如有损坏则要标明检查结果，分析说明是由于运输装卸造成的，还是厂家运输不合理造成的，提出三方认可的修复方案和解决措施。
如果设备数目及型号与《设备装箱清单》不符合，要写明原因和处理意见，最后各方代表签字。
3.12.4DCS接地系统安装
仪表控制系统的交流接地，直流接地、机柜接地应完整独立，不得形成由接地回路形成的噪音和仪表控制系统不同接地点间引起的电位电平，因此接地系统应遵循以下原则。
a.接地系统应符合DCS制造商规定的标准要求。
b.在装置接地网上用一专
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