仪表施工方案.docx
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仪表施工方案
内江盈德气体有限公司
30000+40000Nm3/h空分安装工程
仪表施工方案
编制：
审核：
审定：
批准：
浙江省工业设备安装集团有限公司211项目
2012年03月02日
目录
一、工程概况2
二、编制依据2
三、施工准备2
1、施工技术准备2
2、仪表设备及材料的检验和保管3
3、劳动力与工机具计划3
四、仪表工程施工的质量管理体系4
五、施工顺序6
六、安装要求7
1、一次取源部件的安装7
2、DCS系统安装调试7
3、分馏塔内仪表安装8
4、仪表管路的安装10
5、仪表线路的安装11
6、脱脂11
7、现场仪表和设备的安装12
8、仪表调试12
9、安装后的系统检查及试验14
七、仪表投运16
八、仪表设备现场半成品、成品的保护措施16
九、施工过程中的安全技术措施17
一、工程概况
本工程为内江盈德气体有限公司30000+40000Nm3/h空分安装工程。
30000Nm3/h空分采用杭氧提供的KDON-25600/50000型空气分离设备，40000Nm3/h空分采用杭氧提供的KDON-40000/60000型空气分离设备。
仪表安装的内容主要有：
原料空气过滤器、空气压缩机、空气预冷系统、分子筛纯化系统、透平膨胀机组、分馏塔系统、低温液体贮存及调压系统、氧气压缩机、氮气压缩机组、液化装置等设备、机组仪控系统的安装和调试，并对工艺流程的关键环节进行在线分析。
仪控系统的特点是采用进口的过程控制系统（DCS），以及空分工程中常用仪表，如铂热电阻、双金属温度计、压力变送器、差压变送器、压力表、分析仪、转速仪、流量孔板、电磁流量计、德尔塔巴流量计等，还包括紧急按钮台、各机组的机旁盘、在线分析仪机柜，以及全部盘装和就地仪表。
各仪表的安装、调试应遵照各仪表制造厂提供的的安装使用说明书的规定。
DCS采用不间断电源（UPS220V.AC20KVA）供电。
二、编制依据
GB50093-2002《自动化仪表工程施工及验收规范》
GBJ50131-2007《自动化仪表安装工程施工质量验收规范》
GBJ50235-97《工业金属管道工程施工及验收规范》
GBJ50236-98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》
GB50168—2006《电气装置安装工程电缆路线施工及验收规范》
GB50258—96《电气装置安装工程1kV及以下配线工程施工及验收规范》
GB16912-1997《氧气及相关气体安全技术规程》
HG20202-2000《脱脂工程施工及验收规范》
甲方提供的本工程设计文件和施工图纸
杭氧等设备制造商提供的相关技术规范、文件
三、施工准备
1、施工技术准备
1.1仪表工程施工应根据施工组织设计和仪表施工方案进行组织。
1.2组织参加施工的专业人员审阅施工图及设计文件，领会设计意图，掌握图纸要求。
1.3编制施工方案和作业指导书，明确适合本工程的施工方法，并做好技术交底与安全交底。
1.4及时将甲供设备、材料报业主，并提出具体进场时间，以便业主安排计划，及早订货。
1.5对于乙供材料，要及时提出采购计划，确保按时采购到位。
1.6及时主动与业主、监理单位沟通，熟悉监理程序，并及时向监理工程师提供相关资料。
2、仪表设备及材料的检验和保管
2.1对仪表设备及材料的开箱检查和外观检查应符合下列要求：
（1）包装及密封良好；
（2）型号、规格和数量与装箱单及设计文件的要求一致，且无残损和短缺；
（3）铭牌标志、附件、备件齐全；
（4）产品的技术文件和质量证明书齐全；
2.2对仪表盘、柜、箱的开箱检查还应符合下列要求：
（1）表面平整，内外表面漆层完好；
（2）外形尺寸和安装孔尺寸，盘、柜、箱内的所有仪表、电源设备及所有部件的型号、规格均应与设计文件相符合。
2.3所有到场设备、材料要组织业主、监理和专业技术人员共同确认，不合格的或不符合设计要求的，不予入库。
仪表设备及材料验收后，应按其要求的保管条件分区、分类保管。
3、劳动力与工机具计划
3.1仪表专业本身的施工特点是进场晚，工期短，需要在设备安装基本完成，工艺管道安装完成60%以上才具备施工条件。
本工程是两套空分同时施工，使仪表工程这一特点更加突出。
根据本工程特点与整个工程的进度安排，仪表专业劳动力计划安排如下：
施工人员前期进场时间大致在3月底，进场人数2人（1名仪表工、1名焊工），同时，根据仪表专业逐渐具备施工条件，将陆续组织施工人员进场。
由于两套空分仪表安装同时施工，仪表作业的高峰期应出现在5、6、7三个月，届时仪表安装人员将达到8至10人。
3.2仪表安装主要用到的工机具如下：
序号
名称
型号规格
单位
数量
备注
1
交流弧焊机
台
2
2
氩弧焊机
台
1
3
火焊
套
2
4
砂轮切割机
台
1
5
台钻
台
1
6
电钻
台
2
7
电锤
台
1
8
砂轮磨光机
台
2
9
开孔器
Φ20~Φ57
套
1
10
弯管器
Φ20~Φ57
套
1
11
数字万用表
台
1
12
打号机
台
1
四、仪表工程施工的质量管理体系
1仪表工程是本空分工程的一个分部工程，根据本工程的特点、仪表类别以及安装工作内容将其划分为：
取源部件安装、仪表盘柜箱安装、仪表设备安装、仪表线路安装、仪表管道安装、仪表单台试验、接地系统安装、仪表系统调试等分项工程。
仪表专业技术负责人应对分项工程、分部工程的质量进行验收，并按表B.0.1、表C.0.1如实进行记录。
表B.0.1分项工程质量验收记录
工程名称
检验批数
施工单位
项目经理
项目技术
负责人
分包单位
分包单位
负责人
分包单位
技术负责人
序号
检验项目
施工单位检验结果
建设（监理）单位验收结论
1
□符合□不符合
2
□符合□不符合
3
□符合□不符合
4
□符合□不符合
5
□符合□不符合
6
□符合□不符合
7
□符合□不符合
8
□符合□不符合
9
□符合□不符合
10
□符合□不符合
质量控制资料
□符合□不符合
施工单位质量检验员：
施工单位专业技术质量负责人：
年月日
建设（监理）单位验收结论：
专业技术负责人：
（监理工程师）
年月日
表C.0.1分部（子分部）工程质量验收记录
工程名称
分项工程数量
施工单位
项目经理
项目技术
负责人
分包单位
分包单位
负责人
分包单位
技术负责人
序号
分项工程名称
检验项目数
施工单位
检查评定结论
建设（监理）单位
验收结论
1
□符合□不符合
□符合□不符合
2
□符合□不符合
□符合□不符合
3
□符合□不符合
□符合□不符合
4
□符合□不符合
□符合□不符合
5
□符合□不符合
□符合□不符合
6
□符合□不符合
□符合□不符合
7
□符合□不符合
□符合□不符合
8
□符合□不符合
□符合□不符合
9
□符合□不符合
□符合□不符合
10
□符合□不符合
□符合□不符合
质量控制资料
□符合□不符合
□符合□不符合
参加验收单位
建设单位
监理单位
施工单位
设计单位
项目负责人：
项目技术负责人：
年月日
总监理工程师：
年月日
项目负责人：
项目技术负责人：
年月日
项目负责人：
年月日
2仪表工程施工应根据相应的工程技术标准，在施工过程中进行质量控制。
3仪表专业与相关专业之间应进行施工工序交接检验。
4仪表施工的质量保证体系如下图:
班长：
五、施工顺序
根据本工程的特点，制定本工程仪表施工初步施工顺序（见施工程序图），实际施工中根据其它相关专业的施工情况、甲方材料设备到货情况以及仪表施工的自身条件，及时作适当调整，最终确保施工工期符合业主的进度计划要求。
施工程序图
导压管、取源部件脱脂
DCS检查确认上电
电缆敷设
六、安装要求
1、一次取源部件的安装
1.1取源中的测点开孔位置应按设计或制造厂规定进行，如无规定时，按下列规定选择：
（1）测孔应选择在管道的直线段上，应避开阀门、弯头、三通、大小头、人孔及对介质流速会有影响或会造成泄漏的地方。
（2）不宜在焊缝及其边缘上开孔及焊接。
（3）取源部件之间的距离应大于管道外径，且不小于200㎜，压力和温度测孔在同一地点时，压力测孔应开在温度测孔的前面（相对介质流动方向而言）。
（4）在同一处的压力或温度测孔中，用于自动控制系统的测孔应选择在前面。
（5）测量与自动控制用测点，一般不合用一个测孔。
（6）取源部件及敏感元件应安装在便于维修的地方。
1.2测量元件应安装在能准确反映被测量的地方，避免装在阀门、管道和设备的死角附近。
（1）取压件安装用以测量容器或管道的静压，其端头应与内壁齐平，不得伸入内壁，且均无毛刺，否则会使介质产生阻力，形成涡流，并受冲压影响而产生测量误差。
（2）为了保证流量测量得准确，安装前需对流量计及上下游侧管道进行检验和验算，严格按规范要求进行安装、检查。
1.3设备上的取源部件应在设备制造的同时安装，管道上的取源部件应在管道预制、安装的同时安装，且必须在设备或管道的防腐、衬里和压力试验前进行。
2、DCS系统安装调试
2.1集散控制系统（DCS）接地安装。
安装中应注意以下几点：
（1）两个接地系统之间及各接地极之间距离应大于3米。
（2）与电气接地网之间的垂直距离必须大于3米。
（3）接地系统的接地极，接地网金属材料应用同一材质，以免不同材质与大地之间产生电池效应，造成独立的两个接地间存在电势。
（4）接地电阻值必须符合厂家设计文件要求。
2.2操作站、机柜、UPS安装时要求做到以下几点：
（1）盘柜操作台等设备二次搬运及吊装需特别注意，防止刮伤或碰撞。
（2）会同甲方和生产厂家共同对盘柜开箱验收，检验后三方共同签字确认。
（3）DCS的技术资料、随机配件专门保管，以备交工。
（4）UPS安装要求严格按厂商的产品指导书进行。
在安装蓄电池时，要正确判定电池的极性，检查绝缘，防止蓄电池短路。
采用220VAC供电时，零线的接地方式必须符合UPS的技术要求。
UPS安装完毕，根据产品指导书进行调试。
2.3DCS系统配线
（1）在机柜、接地系统和UPS安装就位后进行接地、电源、数据通道三个系统配线。
（2）接地系统有安全地ACG和逻辑地NRG，分别由外部接地网引入两条接地母线至汇流排。
两接地母线和两汇流排之间要彼此绝缘。
（3）电源配线由电源配电盘分别引至各机柜电源接线端子和输入输出电源接点。
要特别注意各电源端子的电压等级，以防错接。
（4）机柜与操作站之间及机柜之间使用的数据通讯电缆为厂商提供的专用通讯电缆，带有适配器、终继器等，配线时技术规范和图纸要求对号入座，正确可靠安装。
2.4DCS上电及软、硬件调试
（1）DCS上电前检查。
检查接地和各路电源是否符合产品技术要求及设计要求，并对各路绝缘电阻进行测试，测试时要防止兆欧表对DCS各插配件的损害。
绝缘不合格者必须找出原因并处理好。
（2）在确保接地电源无误后，上电按UPS、操作站、控制站的先后顺序上电，并用万用表检查供电电源是否正常。
（3）硬件自测试和软件测试是DCS调试的重要环节。
（4）控制站上电后，根据监视屏，故障灯运行等来判断系统各单元是否正常及故障点。
（5）DCS系统状态检查，通过操作键盘，调出监控画面，全面检查各信号光，是否符合要求，各状态是否指示正确。
（6）人为拔插卡件，通讯线，进行冗余配置测试。
3、分馏塔内仪表安装
3.1低温铂电阻安装
（1）装在冷箱内的测温铂电阻安装前要进行液氮试验1至2次。
试验方法是：
用导线将铂热电阻接到数字式欧姆表上，然后将铂热电阻迅速插入液氮容器，读出其电阻值，并作好记录备查，凡读数或响应时间不符合规定要求者不得装用。
（2）在冷箱充填绝热材料前及充填时，应通过已连接好的温度显示或记录仪表的示值，检查各测温点的连接电缆是否受损，铂电阻的接线是否良好及有无短路现象。
3.2低温电缆安装
（1）低温电缆穿出冷箱壁，应由设备配套带来的专用引出装置引接并锁紧密封。
（2）从铂热电阻到冷箱壁之间敷设的电缆，必须离开低温设备或管道一定的距离，并采用穿道或角钢支架保护方式，使之不受外力的影响。
（3）电缆与铂电阻的连接处必须紧密牢固，以保证接触良好，并留出约300㎜长的电缆绕成环形，再予以固定，确保连接处不会受到拉力，且便于拆卸。
3.3低温环境引压管路安装
（1）为防止引压管路内气相介质的冷凝，引压管路敷设时必须至少离开低温设备或管道500㎜以上，若实施有困难，可以在引压管路外局部扎绝热材料。
（2）为补偿引压管路在低温下冷缩变形，与设备或管道、阀门刚性连接的引压管路应具备足够的伸缩补偿能力。
一般在引压管路与管道或设备取源部件接头后弯一个伸缩弯，引压管路与装在冷箱壁上的取压阀的接头前弯一个弧形，要求该段弯管必须是水平配置或弯出向上，距离冷箱内壁至少80㎜，弯曲的半径必须大于管径的5倍。
（3）对低温的液位测量，要特别注意液相引压管的敷设。
从取压点到冷箱壁一次阀门采取整根导压管敷设，中间不留接头，保证液相管路密封不泄漏，引压管路还应以1:
10的斜度向上倾斜，尽可能地贴近冷箱内壁处敷设800~1000㎜以上，然后按规定与引出阀相连。
（4）引压管路必须用托架或角钢保护，使其不受外力的影响，并采取绑扎或其他有效的紧固办法，防止管路不稳定，且在引压管路与角钢间加四氟垫，防止管路磨损。
（5）角钢或托架不仅在其跨距内应有足够的强度和刚性，以承受绝热材料的重量负荷，其结构还必须适应温度变化所产生的热胀冷缩影响。
角钢或托架不能直接焊接在管道、设备或冷箱壁上，必须先在管道、设备或冷箱壁上焊接加强板，然后焊接角钢或托架。
（6）当引压管路由于管径需要变更或需要拼接加长时，对同一种材料，只允许采用套接的方式。
套管的材料及臂厚应与引压管相同，其长度至少大于引压管路直径的二倍。
被连接的两段管插入套管部分长度应一致。
管路敷设过程中预留的焊接、固定口位置应充分考虑到焊工的焊接空间，导压管垂直走向时，预留焊口必须是上焊口，这样降低了焊接难度，焊接质量有了更好的保证。
（7）全部配管结束后，仪表管应随工艺管一起进行试压，仔细检查引压管路各个连接处和管路的畅通性，必须不漏不堵。
3.4冷箱内配管安装要求示意图：
4、仪表管路的安装
4.1导压管和管件安装前应遵照下列程序和方法进行检查：
（1）管道材质和规格的检查。
（2）外观检查，管道外表应无裂纹、伤痕和严重腐蚀等缺陷。
4.2导压管的弯制应用冷弯，并宜一次弯成，弯曲半径应符合规范要求。
4.3仪表管路安装前应确定内部清洁。
需要脱脂的管道应经脱脂检查合格后再安装。
4.4仪表管道应采用管卡固定在支架上，成排敷设时，应排列整齐，间距应均匀一致。
4.5仪表管路安装后应进行检查，不得有漏焊、堵塞和错接现象。
4.6压力试验可与工艺管道或设备的试压一起进行。
若发现泄漏现象，应泄压后再处理。
修复后，应重新试压。
5、仪表线路的安装
5.1敷设电缆前应检查敷设电缆的型号，规格是否符合设计及规范要求。
还应进行外观检查和导通检查，并用直流兆欧表测量绝缘电阻，阻值不应小于5兆欧。
5.2电缆敷设路径应符合下列要求：
（1）按最短路径集中敷设。
电缆在桥架内排列整齐。
（2）电缆敷设应躲开人孔、设备起吊孔、窥视孔等。
敷设在主设备和油管路附近的电缆应不影响设备和管路的拆装。
5.3光缆敷设应符合下列要求：
（1）光缆敷设前应进行外观检查和光缆导通检查；
（2）光缆的弯曲半径不应小于光缆外径的15倍。
5.4电缆桥架应根据设计图纸进行安装，托架安装前应固定。
安装时先点焊作临时固定，待一整排支架全安装完毕校正好后，方可全部进行焊接。
电缆桥架安装应横平竖直，垂直误差不得超过其长度的3/1000。
5.5电缆保护管在敷设时，保护管的弯曲半径应符合所穿入电缆弯曲半径的规定，保护管的弯曲度不应少于90o，几根管子排列在一起时高度应一致。
5.6电缆敷设应尽量做到横看成线，纵看成行，引出方向一致，高度一致，余度一致，松紧适当，相互间距一致，挂牌位置一致。
5.7仪表电缆应与动力电缆（如电源）分开敷设，若非得在同一桥架布置时，应有足够的距离并用隔板隔开，以防干扰。
6、脱脂
所有氧气引压管路及管件，仪表设备、配件，在安装前都要进行脱脂处理。
脱脂方法是：
（1）用于脱脂的有机溶剂含油量不应大于50mg/L，含油量50~500mg/L的溶剂可用于粗脱脂。
脱脂溶剂不得混合使用，且不得与浓酸浓碱接触。
（2）经脱脂的管道及管件，要封闭好管口或端口，单独妥善存放，待用。
（3）脱脂前应保持脱脂件干燥，若管子及管件有明显油污或锈蚀时，应先清除油污及铁锈后再进行脱脂。
（4）脱脂封装的管子及管件存放一定时间后再安装时，应进行检查，发现有油迹等有机杂质，应重新脱脂。
（5）脱脂用的工具、量具等，应按同样要求先行脱脂处理。
（6）脱脂安装后的管路检漏时，必须用干燥无油的空气或氮气进行。
7、现场仪表和设备的安装
7.1现场仪表和设备的安装应符合制造厂规定和规范的要求。
仪表安装在安全可靠、测量准确，便于观察、维护和操作的地方，周围应干燥和无腐蚀性气体。
7.2直接安装在工艺管道上的仪表和设备宜在工艺管道吹扫后压力试验前安装。
当必须与工艺管道同时安装时，在工艺管道吹扫时应将仪表拆下。
7.3仪表标牌上的文字及端子编号等应书写正确、清楚。
电气接线盒的引入孔不应朝上，以避免油、水及灰尘进入接线盒。
当不可避免时，应采取密封措施。
7.4压力变送器、差压变送器的安装应避开强烈振动源和电磁场，环境温度、湿度等应符合制造厂规定。
7.5气动薄膜调节阀必须垂直安装，阀体上箭头的指向与介质流动的方向一致（当有特殊要求时，可按设计要求安装）。
8、仪表调试
所有仪表在安装之前，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75%，无腐蚀性气体，无振动，无电磁场干扰，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，所选用标准表的精确度、量程等满足要求。
调试校验记录要用正式试验记录，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，应按位号标记清楚，封装完好，分类存放。
以下对本工程几种主要类型的仪表调校进行说明。
（1）智能压力（差压）变送器调校
按下图所示，连接好各仪表，并通电预热至少5分钟。
压力源
P
高精度数字压力表
高压侧
变送器
负载电阻24VDC
电源
RC100
负载调节电阻数字电压表
智能通讯器
注意
1、为使变送器达到最高精度，可以调节电源电压、负载电阻以及与变送器安装状况相匹配的导线电阻。
2、测量范围的0%点是0KPa或正迁移时（正迁移后零点），参与气压应加在高压侧，如图所示（低压侧通大气）。
测量范围的0%点为负迁移时（负迁移后零点），参考气压加在低压侧。
1）用智能通讯器核对（或编入）变送器的位号、测量单位、迁移量，阻尼时间等参数。
2）向变送器提供测量范围的0%、50%、100%参考压力，校正误差（数字电压表读数与参考压力换算成电压值间误差）。
将压力由0%增至100%，再由100%减至0%，检查误差是否符合精度要求。
注：
输出设置是平方根时，提供0%、6.25%、25%、56.25%、100%的参考气压。
（2）气动薄膜调节阀
根据以往施工经验，调节阀在试运行中极易出现行程内线性度不良，正反作用方向相反等问题。
而调节阀在整个系统工艺控制环节中，所处位置非常重要。
因此，对调节阀的单体调校应予特别重视。
在调节阀安装就位前，应按如下要求进行单体调校：
a.外观检查，无破损及缺件情况。
b.核对型号、规格、正反作用、安装位号、所带配件与设计相符。
c.带手轮的调节阀，应先手动全关，全开一次，应无卡涩现象。
并核实标尺指示的全关、全开状态与实际相符。
发现有误差应及时调整。
用手轮开、关阀门时用力要均匀，切忌动作过猛。
按下面校验原理图连接好气路、电路系统。
标准压力表压力表减压阀
0-100KPa0-400KPa
P
E
气源
+-
直流信号发生器
调节阀阀门定位器
标准毫安表
校验基本误差。
将规定的输入信号平稳地按增大或减小方向输入定位器。
检校点按信号范围0%、25%、50%、75%、100%这5个点。
按表格做好记录。
（3）电磁流量计调校
利用智能终端设定介质种类、位号、介质压力、介质温度、密度、流量系数、输出信号种类等参数。
投运后，关闭进口阀门，使变送器内充满静态液体，这时检查调整转换器零点；重新打开进口阀门，达到100%流量，检查输出是否正确和稳定。
（4）其它仪表调校
按设计技术条件及出厂使用说明书要求逐项进行调校。
9、安装后的系统检查及试验
9.1系统检查
（1）仪表空气系统
a.仪表空气必须干燥、洁净、无油，露点低于-40℃。
b.仪表空气压力应在0.45～0.5Mpa之间。
（2）仪表及控制回路电源
a.检查本系统的供电电压是否正确接到各仪表盘及用电器。
b.DCS接地正确无误，供电线路绝缘良好。
c.各级电源开关能对仪表及控制回路正常供电。
d.UPS系统调试结束，可正常供电。
e.检查各测量、控制、调节及连锁报警回路中的各组件之间的接线，接管，并确认正确无误。
9.2系统试验
（1）系统试验是以下述各项为前提的：
a.DCS控制部分应在安装后，单独校验合格。
b.各单台仪表在就位之前已核验合格。
c.气源及电源的供给已确认符合设计要求，能向各仪表正常供气及供电。
d.对各测量、控制、调节回路中各组件之间的接线、接管正确无误。
e.系统试验的目的是使各测量、控制、调节及联锁报警系统处于可投入运行的状态。
（2）系统试验的主要内容：
a.温度测量系统，逐一试验各点，均应显示当时的环境温度，并且现场的实际点与DCS上的显示点，位号应当一致。
b.带变送器或转换器的温度、流量、液位、压力、差压等参数的测量、调节回路。
有条件时在变送器输入端加上信号，这样可以试验整个系统，若实施有困难，可在变送器输出端向回路送入标准信号（如4～20mADC、1～5VDC等），但必
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