中石油场站仪表自动化系统施工方案.docx

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中石油场站仪表自动化系统施工方案

2.2.17场站仪表自动化系统施工方案

2.2.17.1施工阶段

站场仪表自动化系统施工分为仪表安装施工阶段和自控系统施工阶段。

（1）仪表安装施工阶段

①准备阶段

A、施工队伍准备。

B、技术准备：

a、收集图纸、规范、图册

b、编制施工组织设计，HSE两书一表，施工方案

c、图纸会审，技术交底

d、表格准备

C、设备、材料定货。

D、施工机具准备。

②施工阶段

A、施工队伍进驻现场；

B、设备、材料入库房；

C、预制支架底座、配管；

D、电缆沟开挖、电缆敷设、回填；

E、仪表校验、安装；

F、PLC机柜及其它盘柜设施安装；

G、校接线；

H、联校；

③试投产阶段

A、配合系统工程进行SCADA系统调试；

B、配合调度人员，确保仪表设备安全正常运行；

④交工扫尾

A、编写施工总结，准备竣工资料；

B、办理设备交接手续，现场验收；

C、编写结算报告；

D、工程交工；

（2）自控系统施工阶段

①准备阶段

A、技术准备

a、设计文件、图纸收集、工程招标文件收集；

b、熟悉设计文件、技术规格书、图纸和标书内容，组织内部会审；

c、熟悉SCADA系统配置、硬件、软件；

d、熟悉系统设计，做好编程准备；

e、编制施工组织设计、并按程序进行审批；

f、制定本工程的质量计划。

g、制定供货进度、计划，准备订货清单；

h、制定软件编制进度、计划；

i、准备编程人员和工作环境。

B、施工队伍准备

a、建立项目组织机构，健全各项管理制度；

b、组织各工种人员的培训、岗位练兵；

c、施工任务划分及主要技术力量的调配；

d、调谴计划与实施。

C、建立质量体系运转所需文件、记录

a、项目工程质量计划、质量方针、目标；

b、施工组织设计；

c、施工技术规范；

d、质量检验计划；

e、工程创优计划；

f、质量管理手册；

g、质量控制程序文件。

②编程阶段

A、根据控制原则和系统功能要求，制定控制方案，编写程序框图；

B、编程组态；

C、工厂测试；

D、工厂验收；

③现场调试

A、现场安装；

B、单体调试、单站调试、全线联调；

C、试投产；

④交工

A、准备竣工资料；

B、现场验收、办理设备移交手续；

C、工程交工。

2.2.17.2施工工序与措施

（1）仪表施工工序

①内部图纸会审；

②施工技术交底；

③施工队伍组建、准备；

④施工用设备，材料和施工机具的准备；

⑤预制工作；

⑥仪表校验；

⑦电缆沟开挖；

⑧电缆敷设；

⑨仪表盘（箱、盒、操作台）安装；

⑩仪表安装，具体分项工程如下：

A、脱脂与防护；

B、仪表校验；

C、仪表用管路敷设；

D、仪表安装及接线；

⑪联校、投运。

（2）仪表施工具体措施

①保护管预制安装

A、保护管不应有变形及裂缝，其内部应清洁、无毛刺，管口应光滑、无锐边。

B、保护管采用冷弯（用弯管机弯制）,其弯曲半径应大于或等于电缆敷设所允许的弯曲半径；

C、采用砂轮锯或电动割刀切断保护管后,管口边缘应倒钝、除毛刺，终端应打喇叭口，以防止划伤电缆；

D、直埋电缆地上部分应有电缆保护管，保护管过长时应加设固定支架。

支架应小巧轻便且满足设计要求，保护管底部土应夯实，并用砖垫实固定。

电缆在引出地面前应有2m左右富余量，以备仪表位置变动，填土下沉或电缆受损切断时使用。

保护管沿墙敷设时，采用鞍型卡等固定；

E、保护管应采用螺纹连接，螺纹连接有效啮合在5扣以上，螺纹处宜涂有导电防锈脂。

F、在防爆场合保护管终端应装设防爆隔离密封接头，隔离密封接头内应填充密封胶泥；

G、保护管的弯曲处无凹陷、裂缝和明显弯扁，单根保护管的直角弯不超过2个。

H、当保护管直线长度超过30米时，应加穿线盒，盒盖朝向应便于开盖。

②支架的制作与安装

A、制作支架时，应将材料矫正、平直，切口处不应有卷边和毛刺。

制作好的支架应牢固、平正。

B、安装支架时，应符合下列规定：

a、在允许焊接的金属结构上和混凝土建筑物的预埋件上，采用焊接固定。

b、在混凝土上，宜采用膨胀螺栓固定。

c、在不允许焊接支架的管道上，应采用U型螺栓或卡子固定。

d、在允许焊接支架的金属设备和管道上，可采用焊接固定。

当设备、管道与支架不是同一材质或需要增加强度时，应预先焊接一块与设备、管道材质相同的加强板后，再在其上面焊接支架。

e、支架不应与高温或低温管道直接接触。

f、支架应固定牢固、横平竖直、整齐美观。

③电缆沟开挖及电缆敷设

A、电缆沟开挖的深度及宽度须按照设计图纸的规格进行开挖；

B、电缆敷设；

a、电缆线敷设前应将临近地面废料清除,敷设前应做外观及导通检查,并对电缆进行绝缘测试，以免造成不必要的返工；

b、电缆的引出和敷设应使电缆摆放平整，不要使其受伤或扭曲；电缆弯曲敷设时，铠装电缆弯曲半径应不小于其外径的10倍；无铠电缆弯曲半径应不小于其外径的6倍；

c、严禁电缆中间有接头,对电缆有可能受伤受损或穿路部分需加电缆保护管，在通往仪表设备的地上部分用金属管加以保护；

d、每根电缆敷设时，在电缆两端做位号标志，电缆敷设完毕后在主控室挂牌标识并且测量电缆芯通断和绝缘电阻；

e、在测量绝缘电阻值时仪表设备及原件不应连接；

f、仪表信号电缆与电力供电电缆之间最少应保持500mm的间距；

g、确保沉降后电缆不受拉力。

C、电缆、电缆沟标识

a、电缆在敷设过程中应进行临时标识；

b、电缆敷设完毕并测试合格后，对每根电缆芯线进行校对后，两端做永久性标识---套记号管后再接线，然后在电缆两端进行永久性标识---挂电缆标牌；

c、电缆沟的标识按自动化仪表工程施工及验收规范GB50093—2002标准进行标识；

D、电缆终端头处理

a、切断电缆时必须留够富余长度，使用电缆割刀将电缆外皮剥开时要细心；

b、防止划破芯线绝缘层，电缆端口应用聚氯乙烯带作电缆头或套电缆护套；

c、对每根电缆及芯线进行校线，并做永久性标识，经校验无误后按照图纸进行接线，做到横平竖直，美观整齐；

d、多股芯线与设备之间采用线鼻子进行连接，或对芯线进行挂锡处理。

④仪表盘（柜、箱）

安装前进行的检查如下：

A、仪表盘的平整性，内部、外部的喷漆是否完整；

B、仪表盘的外部尺寸以及仪表安装孔的尺寸应符合设计要求及仪表盘上仪表的型号及规格；

C、仪表盘（柜、箱）的安装应保持垂直性、稳定性及平面性，并且应固定牢固；

D、仪表接线箱的进口不应向上，以避免油、水和尘土的进入；

E、仪表盘（柜、箱）安装在多尘、潮湿、有腐蚀性气体或爆炸和火灾危险环境时，应按设计文件要求选型并采取密封措施。

⑤压力及差压仪表安装及接线

A、在安装前应进行彻底检查以确保仪表不受损坏，并且确保量程、型号、规格、材质及归零符合设计要求；

B、所有的压力表在现场安装前都要进行校验；

C、测压仪表安装时，取压口焊接短节、根部阀不应有应力，以免产生裂纹故障；

D、安装仪表时不能敲击及振动、安装后应牢固、平整；

E、就地安装的压力表不应固定在有强烈振动的设备或管道上；

F、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；

G、测量高压的压力表安装在操作岗位时，宜距地面1.8m以上，或在仪表正面加保护罩；

H、具体安装方法应遵循批准的仪表施工图。

⑥液位仪表安装

A、安装前，要检查液位仪表的外观是否有损伤，其规格、型号、测量范围是否符合要求；

B、液位计在安装过程中不应产生应力，对其不应敲击及振动；

C、安装用的密封垫要符合要求，不能有泄漏，液位计安装应牢固、垂直、平整美观；

D、安装形式见仪表施工图。

⑦流量仪表安装及接线

A、该测量仪表是由工艺承包商进行安装，仪表承包商负责接线、投运；

B、安装时仪表承包商负责监督，首先应检查外观是否有损伤、型号、规格、材质是否符合设计要求；

C、检查仪表流向是否正确，上、下游直管长度、加工精度等是否符合设计要求；

D、具体安装应遵循施工图。

⑧温度仪表安装及接线

A、安装前，检查仪表外观是否有损伤、型号、规格、材质是否符合设计要求，安装前必须进行单体校验；

B、仪表安装过程禁止敲击及振动，安装后应牢固、平整；

C、仪表与套管间的紫铜垫片必须进行退火处理，压接紧密不能泄漏；

D、具体安装应遵照施工图。

⑨仪表接线

A、在接线前应切断电源；

B、在接线前应对电缆芯进行检查并标识；

C、在绝缘剥皮时不能损坏电缆芯；

D、电缆芯是成股软线时在其末端应使用焊锡或接线鼻子进行终结。

当使用接线鼻子时应进行压接或焊接以便达到固定和导电的效果；

E、当使用焊锡时应使用焊锡膏，并清理干净；

F、电缆/终端连接应达到牢固的效果，并且避免电缆变形。

⑩盘（柜、箱）接线

A、在接线前应切断电源；

B、接线前应校线，线端应有标号；

C、剥绝缘层时不应损伤线芯；

D、电缆与端子的连接均匀牢固、导电良好；

E、多股线芯端头宜采用接线鼻子，电线与接线鼻子的连接应压接；

F、仪表盘、柜、箱内的线路不应有接头；

G、仪表盘、柜、箱接线端子两端的线路，均应按设计图纸标号。

标号应正确、字迹清晰且不易退色；

H、导线与接线端子板、仪表、电气设备等连接时，应留有余度；

I、备用芯线应接在备用端子上，或按可能使用的最大长度预留，并按设计文件要求标注备用线号。

⑪安全保护措施

A、接地

a、所有电器装置的金属外壳均应有保护接地。

计算机、PLC、ESD、仪表等设备信号的公共端子按照设备要求应接地；

b、接地体采用镀锌钢材制作，用镀锌扁钢连接，搭接焊长度应符合要求。

接地电阻值应符合设计要求；当接地电阻值不能满足要求时，可增加接地极数量或使用降阻剂；

c、接地体连接处、接地体引出线应做防腐处理，接地线在易受到机械撞击处均应穿保护管；

d、接地沟回填时回填土内不应有石块、建筑材料或垃圾。

回填前应通知现场监理及业主代表。

回填后应立即填写隐蔽工程记录，由监理和业主代表签证。

B、管阀件安装施工措施

a、安装前对管阀件进行仔细检查其螺纹有无毛刺、杂物或乱丝，对不合格部件应及时进行处理或更换；

b、挑选有经验的施工人员进行安装作业；

c、安装时应将丝扣对准后。

用手平稳带入适当丝扣数后，选用尺寸合适的专用工具安装（但避免用力过大）。

C、站场设备安装避免强力组装的措施

a、安装人员先根据安装图确认组件是否齐全和确定组装顺序；

b、根据设备安装说明书选用尺寸适合的专用工具、设备；

c、安装前检查设备各组件外观或螺纹有无变形或损坏；

d、安装过程应在统一指挥下平稳进行，避免发生震动和碰撞，有螺纹的部件安装时应将螺纹对准后安装，避免用力过猛。

D、站场仪表配管管道内部清洁措施

a、仪表配管宜采用电钻打孔,并防止铁屑进入配管。

b、用油脂做过防锈处理的配管应该进行脱脂处理。

c、用割刀切割的配管应将管口处毛刺去除,清除管内铁屑。

（3）自控系统工程施工工序

①自控系统设计；

②实验室编程、调试、验收；

③所有设备的现场安装，并上电测试；

④现场调试；

⑤现场验收；

⑥试运；

（4）自控系统工程实施措施

①确定工程内容

了解业主对系统工程内容的要求，组织工程人员熟悉图纸。

在由业主组织或由项目部组织的技术交底会上，项目工程人员与设计人员沟通，理解设计意图，确认工程内容，同时澄清不明之处。

记录设计技术交底和图纸会审记录。

根据设计所提供的控制原则及逻辑图进行程序编制，并使控制方案内容被工程人员了解，按此方案开展编程工作。

制定满足业主要求的项目进度计划。

②工程例会

工程启动后，工作组长应每周召开工程例会，主要使工程人员了解整个工程的进度情况及进度要求、本周任务及上周问题及如何解决，会议结束后应产生会议纪要。

③汇报工作

工作组长每周给项目部提供周报，汇报工程进展情况及工程相关问题、建议等。

④系统设计

在设计提供I/O点清单后，根据I/O点清单及业主要求进行系统设计。

系统设计包括设备表、系统配置图、I/O一览表、PLC模板接线图、PLC机柜订货图、PLC机柜接线图、系统供电接线图、操作台订货图、说明书及图纸目录。

⑤设备接收、检验、工厂编程

所订设备到货后，组织保管员按《检验、试验控制程序》进行到货检验，填写货物入库清单，注意注明产品系列及设备合格状态，领用设备用于工厂编程。

将控制方案内容下达工程人员，使工程人员了解工程内容，并按控制方案进行编程。

工作组长负责编程进度，确保工期。

⑥工厂测试

根据控制方案编制工厂测试报告,工厂测试报告编制应包括以下内容：

A、封面；

B、签属页；

C、调试目的；

D、调试依据；

E、调试步骤；

F、调试记录。

G、工厂测试完成后应编写系统维护手册和系统操作手册。

⑦工厂验收（FAT）

A、目的和范围

通过对设备、材料、子系统和整个系统功能明确接收检查、单元测试、组合、综合测试和验收的方法、内容以及实施要领，以确保产品和功能都能达到用户的要求。

B、程序

a、测试和确认工作是指：

接收检查、组合测试、综合测试、业主的最终测试验收确认等工作；

b、基于系统开发计划和测试规范进行上述各过程的检查和测试；

c、检查：

对设备供货商提供的物品进行接收检查、记录，确保未经检验或检验不合格品不投入使用；

d、执行：

要按照系统开发计划执行单元测试、组合测试、综合测试；

e、测试结果确认：

业主要对测试的完全性进行确认，确定是否满足系统开发计划和测试规范要求；

f、测试记录：

以上所有检查与测试均应填写记录。

C、测试验收的主要内容

下面所叙述测试验收的内容是对该项目的总体要求，有关更加详细的测试验收大纲，待工厂验收前10天提交给业主，最终按业主批复同意的测试方案进行验收。

a、设备、材料的工厂验收

b、对设备、材料的工厂验收主要按如下所列的内容进行（不限如此）。

所有设备进行连续通电3天在线测试，如果某部分组件损坏，更换新的部件，重新进行测试。

c、外观、制造产地、产品系列号、生产日期、保修卡、技术指针、电源、电缆标签、保险丝、机柜的完整性、设备的机械、外型和性能、灵敏度、准确度、环境条件。

D、电源测试验收

所有供货商所提供的硬件设备都要进行一系列的电源测试验收，所有设备连续通电72小时，对其提供的备件也做同样测试，验证是否满足业主提出的技术要求。

E、应用软件功能测试验收

对SCADA系统全部回路的显示模块、互锁、控制次序的配置、应用软件的功能、工作状态和通讯状态、冗余结构、资料归档能力、通讯协议的建立与操作、诊断程序和内部时钟精度及系统时钟同步等进行测试验收。

主要按如下所列的内容进行（不限如此）。

所有功能的测试都在工厂模拟现场情况来完成。

对不符合要求的功能模块，重新进行编制，重新进行测试。

a、对现场的工艺变量进行数据采集和处理；

b、监控各种工艺设备；

c、显示动态工艺流程；

d、提供人机对话的窗口；

e、显示各种工艺参数和其它有关参数；

f、显示报警一览表；

g、资料存储及处理；

h、显示实时趋势曲线和历史曲线；

i、逻辑控制；

j、联锁保护；

k、紧急停车（ESD）；

l、打印报警和事件报告；

m、打印生产报表；

n、数据通信管理；

o、经通信接口与第三方的系统或智能设备交换信息。

⑧现场调试及验收（SAT）

A、目的和范围

通过对承包或设备供货商所提供的设备、材料、子系统和整个系统功能明确接收检查、单元测试、组合、综合测试和验收的方法、内容以及实施要领，以确保整个站控系统和功能都能达到业主的要求。

B、程序

a、测试和确认工作是指：

接收检查、组合测试、综合测试、业主的最终测试验收确认等工作；

b、基于系统开发计划和测试规范进行上述各过程的检查和测试；

c、接收检查：

对设备供货商提供的物品进行接收检查、记录，确保未经检验或检验不合格品不投入使用；

d、测试执行：

要按照系统开发计划执行单元测试、组合测试、综合测试；

e、检查与测试记录：

以上所有检查与测试均应填写记录；

f、根据现场工艺情况编写现场调试报告，工程人员编制现场调试表格（有别于实验室调试表格）。

现场调试某项功能时，一定要有业主或监理人员在场配合。

所有调试内容在取得业主代表的同意后调试，不许盲目调试；

g、现场调试一定要注意安全，包括人身设备安全。

项目经理要对现场的人员、设备等安全负直接责任。

项目经理要控制调试进度，不能影响投产。

调试人员要详细记录调试结果；

h、现场调试报告根据工厂测试报告，结合现场实际情况修改，内容、格式与工厂测试报告基本相同，调试方式不同。

⑨针对本工程的具体调试方法

A、PLC机柜与现场仪表之间调试

a、调试开始之前，再次全面逐点检查现场仪表与PLC柜内设备的回路联机，及机柜与机柜间的跨接连线是否正确无误；

b、在做完第一步的工作后，即将对每一回路进行检测之前，再用万用表在无源的状态下对该回路进行校验，内容包括确认电缆、位号、接地等是否与图纸相符。

在确认一切均正确后再将该回路上电进行下一步的测试。

B、模拟量和数字量调试

a、模拟量调试

信道测试：

通过Fluke发出一个4~20mA的模拟信号（压力、温度），模拟量按量程的0%、25%、50%、75%和100%，5个点进行逐点测试，并做出相应的调试记录；

b、数字量调试

在现场将仪表连接的电缆短接和断开，通过PLC的I/O模块查看此数据状态是否变化。

C、电动阀调试

对电动阀的逐个状态信号（开状态、关状态、就地远控、故障、开命令、关命令）进行逐点测试，并作出相应的调试记录。

D、MMI画面与PLC之间调试

a、在进行MMI画面与PLC之间调试时主要通过查看MMI画面上采集的资料与连到PLC调试笔记本计算机采集的资料是否一致；

b、MMI画面发一命令查看PLC是否接到命令，现场仪表是否按此命令进行动作。

c、调试时应做相应的调试记录。

E、第三方智能仪表通讯调试

a、确认第三方仪表工作正常；

b、第三方智能仪表相接口的通讯模块。

智能仪表的安装、调试由厂家负责，当调试时厂家与我方一起进行。

当调试智能仪表时通过通讯模块采集的资料及智能仪表的现场指示是否相同来检测调试结果。

c、调试时应做相应的调试记录。

F、站场数据与控制中心数据及通讯调试

站场与控制中心调试时主要是在同一时间、同一状态下站场MMI画面读取的数据是否与控制中心采集的数据一致；控制中心发一命令查看PLC是否接到命令并且观看现场仪表是否按此命令进行动作。