电气及自动化设备施工作业指导书—工业自动化仪表安装调试.docx

电气及自动化设备施工作业指导书第十册工业自动化仪表安装调试中国建材工业建设苏州安装工程公司二OoO年五月第一版一、概述工业自动化仪表按功能和在工业自动化控制环节中的作用可分为检测仪表和调节仪表两大类，其中检测仪表包括温度、压力、流量、物位以及分析振动、位移、速度等几大类型：调节仪表包括调节阀，执行机构和电磁阀等，另外自动化仪表设备包括一些仪表盘（箱、操作台）安装仪表用管路的配制及敷设、仪表供电、供气、供液系统的安装等，本施工指导将针对于施工规范要求、施工方式及程序作分别介绍，主要对象为建材，尤其是水泥行业自动化仪表的施工、调校。二、施工准备自动化仪表施工同电力系统施工一样，必须与土建、机械以及管道、筑炉、保温工程密切配合，根据工程进度要求以及现场设备到货情况制定施工网络计划表，准备自动化仪表施工机具及材料，组织施工人员熟悉施工环境，达到以下施工条件方可实施：a设计施工图纸、有关技术文件及必要的仪表安装使用说明书已齐全；b.施工图纸已经过会审；c.已经过技术交底和必要的技术培训等技术准备工作；d.施工现场已具备仪表工程的施工条件1 .取源部件安装取源部件的安装一般先于仪表安装以及电缆敷设等工作，应在工艺设备制造或工艺管道预制、安装的同时进行,且安装取源部件的开孔与焊接工作，必须在工艺管道或设备的防腐、衬里、吹扫和压力试验前进行。在砌体和混凝土浇注体上安装的取源部件应在砌筑或浇注的同时埋入，当无法做到时，应予留安装孔。安取源部件不宜在焊缝及其边缘上开孔及焊接。1.1 温度取源部件安装1.1.1 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。1.1.2 热电偶取源部件的安装位置，宜远离强磁场以防干扰。1.1.3 与工艺管道垂直安装时，取源部件轴线应与工艺管道轴线垂直相交。1.1.4 在工艺管道的拐弯处安装时，宜逆着介质流向，取源部件轴线应与工艺管道轴线相重合。1.1.5 与工艺管道倾斜安装时，宜逆着介质流向，取源部件轴线应与工艺管道轴线相交。1.1.6 设计规定取源部件需要安装在扩大管上时，扩大管的安装应符合现行的国家标准工业管道工程施工及验收规范中关于异径管安装的规定。1.2 压力取源部件安装1.2.1 压力取源部件的安装位置应选在介质流束稳定的地方。1.2.2 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。1.2.3 压力取源部件的端部不应超出工艺设备或管道的内壁。1.2.4 测量带有灰尘、固体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。1.2.5 当测量温度高于60°C的液体、蒸汽和可凝性气体的压力时，就地安装的压力表的取源部件应带有环形或U型冷凝弯。1.2.6 压力取源部件在水平和倾斜的工艺管道上安装时，取压口的方向要满足：a测量气体压力时，在工艺管道的上半部；b.测量液体压力时，在工艺管道的下半部与工艺管道的水平中心线成O45度夹角的范围内；c测量蒸汽压力时，在工艺管道的上半部及下半部与工艺管道水平中心线成。45度夹角的范围内。1.3 流量取源部件安装1.3.1 1安装节流件所规定的最小直管段，其内表面应清洁、无凹坑。1.3.2 在节流件的上游侧安装温度计时，温度计与节流件间的直管段距离应满足：a.当温度计套管直径小于或等于0.03倍工艺管道内径时，不小于5（或3）倍工艺管道内径：b.当温度计套管的直径在0.03到0.13倍工艺管道内径之间时，不小于20（或10）倍工艺管道内径。1.3.3 在节流件的下游侧安装温度计时，温度计与节流件间的直管距离不应小于5倍工艺管道内径。1.3.4 夹紧节流件用的法兰的安装应满足：a.法兰与工艺管道焊接后管口与法兰密封面应平齐；b.法兰面应与工艺管道轴线垂直，垂直度允许偏差为1度；c法兰应与工艺管道同轴，同轴度允许偏差不得超过下式规定：t0.015D（1-1）其中：t:同轴度允许偏差D:工艺管道内径B：工作状态下节流件的内径与工艺管道内径之比d采用对焊法兰时，法兰内径必须与工艺管道内径相等。1.3.5 节流装置在水平和倾斜的工艺管道上安装时，取压口的方位应满足：a测量气体流量时，在工艺管道的上半部；b.测量液体压力时，在工艺管道的下半部与工艺管道的水平中心线成045度夹角的范围内：c测量蒸汽流量时，在工艺管道的上半部与工艺管道水平线成045度夹角的范围内。1.3.6 孔板或喷咀采用单独钻孔的角接取压时，应满足：a.上、下游侧取压孔的轴线分别与孔板或喷咀上、T游侧端面间的距离应等于取压孔直径的一半；b.取压孔的直径宜在410毫米之间，上、下游侧取压孔的直径应相等；c取压孔的轴线与孔板或喷咀上、下游侧端面形成的夹角应小于或等于3度。1.3.7 板采用法兰取压时应满足：a.上、下游侧取压孔的轴线分别与孔板上、下游仙!端面间的距离应等于25.4±0.8毫米；b.取压孔的直径宜在612毫米之间，上、下游侧取压孔的直径应相等；c.取压孔的轴线应与工艺管道轴线相垂直。1.3.8 孔板采用D和D/2取压时应满足：a.上游侧取压孔的轴线与孔板上游侧端而间的距离应等于D±O.1D：下游侧取压孔的轴线与孔板上游侧端面间的距离应等于：当WO.6时,0.5D±0.02D：当B>0.6时,0.5D±0.OIDob.取压孔的轴线应与工艺管道轴线相垂直，上、下游侧取压孔的直径应相等。1.3.9 用均压环取压时，取压孔应在同一截面上均匀设道，且上、下游侧取压孔的数量必须相等。1.3.10 测量蒸汽流量设置冷凝器时，两个冷凝器的安装标高必须一致。1.3.11 皮托管、文丘利式皮托管和均速管等流量检测元件的取源部件的轴线，必须与工艺管道轴线垂直相交；其上、下游侧直管段的最小长度应符合仪表安装使用说明书的规定。1.4 物位取源部件安装1.4.1 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。1.4.2 内浮筒液面计及浮球液面计采用导向管或其它导向装置时，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。1.4.3 双室平衡容器的安装应满足：a.安装前应复核制造尺寸，检查内部管路的严密性；b应垂直安装，其中心点应与正常液位相重合。1.4.4 单室平衡容器的安装应满足：a.平衡容器宜垂直安装；b.安装标高应符合设计规定。1.4.5 补偿式平衡容器的安装，当固定平衡容器时，应有防止因工艺设备的热膨胀而被损失的措施。1.4. 6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。1.5. 析取源部件安装1.5.1 安装位置应选在压力稳定，灵敏反映起初成分，具有代表性的被分析介质的地方。1.6. 2在水平和倾斜的工艺管道上安装的分析取源部件应满足：a.分析气体时，在工艺管道上半部；b.分析液体时，在工艺管道的下半部与工艺管道的水平中心线成。45度夹角的范围内：C.分析蒸汽时，在工艺管道的上半部及下半部与工艺管道的水平中心线成045度夹角的范围内；1.5.3被分析的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。二、仪表安装各类型仪表安装时间有前有后，可根据自动化仪表施工网络计划图实施。安装地点要光线充足，操作和维修方便，不宜安装在振动、潮湿、易受机械损伤、有强磁场干扰、高温、温度变化剧烈和有腐蚀性气体的地方，施工前要做好仪表出库的保管及机具、材料准备工作，检查仪表安装前外观完整情况，附件齐全与否以及核对其型号、规格、材质。直接安装在工艺设备或管道上的仪表，一般在工艺管道吹扫以后但在压力试脸前安装，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，仪表外壳上箭头的指向应与被测介质流向一致，在仪表安装完毕后，要随同工艺系统一起进行压力试脸。仪表及电气设备上连线盒的引入口不应朝上，以避免油、水及灰尘进入盒内，当不可避免时，应采取密封措施。仪表安装时中心距地面高度一般为121.5米，仪表及电气设备接线应满足：a接线前应校线并标号：b.剥绝缘层时不应损伤线芯；c.多股线芯端头宜烫锡或采用接线片，采用接线片时,电线与接线片的连接应压接或焊接，连接处应均匀牢固，导电良好；d.锡焊时应使用无腐蚀性炸药；e.电缆（线）与端子的连接处应固定牢固，并留有适当的余度：£接线应正确，排列应整齐、美观：g仪表及电子设备易受振动影响时，接线端子上应加弹黄垫图；h线路补偿电阻应安装牢固，拆装方便，其阻值允许误差为±0.1。1、温度仪表安装1.1 在多粉尘的工艺管道上安装的测温元件，应采取防止磨损的保护措施。1.2 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70CrC时，应采取防弯曲措施。1.3 表面温度计的感温面应与被测表面紧密接触，固定牢固。1.4 压力式温度计的温包必须全部浸入被测介质中，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。1.5 安装在爆炸和火灾危险场所的仪表、电气设备和材料,必须具有符合现行国家或部颁防爆质量标准的技术鉴定文件和“防爆产品出厂合格证书”，其外部应无损伤和裂纹。1.6 在爆炸和火灾危险场所安装的仪表箱、分线箱、接线盒及防爆仪表、电气设备引入电缆时，应采用防爆密封填料进行密封，外壳上多余的孔应做防爆密封。17温度变送器安装点应便于校脸、维护，高度宜为1.21.5米，应避开工艺管道、设备的观察、检测孔，以免受热、腐蚀性气体或物料的损害。1.8 现场显示仪表或变送器不宜靠热源太近，在露天、粉尘较大地点应加装防雨防尘、隔热罩。2、压力仪表安装2.1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。1.1 2测量高压的压力表安装在操作相位附近时，宜地面1.8米以上，或在仪表正加保护罩。2.3 就地安装的压力表或变送器不应固定在振动较大的工艺设备或管道上。2.4 现场压力表或变送器安装高度宜为1.21.5米，不应靠热源太近，露天或粉尘较大的地点，应加装防雨、防尘、隔热罩。2.5 差压计或差压变送器正、负压室与测量管路的连接必须正确。3、流量仪表安装3.1 孔板和喷咀的安装应符合下列规定：a.孔板或喷咀安装前应进行外观检查，孔板的入口和喷咀的出口边缘应无毛刺和圆角，并按现行的国家标准流量测量节流装置的设计安装和使用的规定复验其加工尺寸；b.安装前进行清洗时不应损伤节流件；c.孔板的锐边或喷咀的曲面侧应迎着被测介质的流向；d.在水平和倾斜的工艺管道上安装的孔板或喷咀，若有排泄孔时，排泄孔的位置对液体介质应在工艺管道正上方，对气体及蒸汽介质应在工艺管道的正下方；e环室上有“+”号的一侧应被测介质流向的上游侧，当用箭头标明流向时，箭头的指向应与被测介质的流向一致。f.孔板或喷咀与工艺管道的同轴度及垂直度应符合：f1.垂直度允许偏差为1度。f2.同轴度允许偏差不得超过式:tW0.015D(1/BT)其中：t同轴度允许偏差D工艺管道内径B工作状态下节流件的内径与工艺管道内径之比3.2 差压计或差压变送器正、负压室与测量管路的连接必须正确。3.3 转子流量计的安装应呈垂直状态，上游测直管的长度不宜小于5倍工艺管道内径；其前后的工艺管道应固定牢固。3.4 靶式流量计靶的中心应在工艺管道的轴线上。3.5 涡轮流量计的前置放大器与变送器间的距离不宜大于3米。3.6 电磁流量计的安装应符合：a.流量计、被测介质及工艺管道三者之间应连成等电位，并应接地：b.在垂直的工艺管道上安装时，被测介质的流向应自下而上，在水平和倾斜的工艺管道上安装时，两个测量电极不应在工艺管道的正上方和正下方位竟；c.口径大于300毫米时应有专用的支架支撑：d周围有强磁场时,应采取防干扰措施。3.7 椭圆齿轮流量计的刻度盘面应处于垂直平面内。4、物位仪表安装4.1 浮筒液面计的安装应使浮筒呈垂直状态，其安装高度宜使仪表全量程的1/2处为正常液位。4.2 用差压计或差压变送器测量液位时，仪表安装高度不应高于下部取压口。4.3 负荷传感器的安装应符合下列规定：a.传感器的安装应呈垂直状态，各个传感器的受力应均匀；b.当有冲击性负荷时应有缓冲措施。5、分析仪表安装5.1 预处理装置应单独安装，并宜靠近传感器。5.2 被分析样品的排放管应直接与排放总管连接，总管应引至室外安全场所，其集液处应有排液装置。三、仪表用管路敷设仪表用管路包括各类型压力变送器、差压变送器及现场显示表的引压管：分析仪表用的采样引气管、排放管；仪表冷却、清扫用压缩空气管、水管等，管路材料一般为金属和塑料。管路敷设的位竟应按现场情况决定，不宜敷设在有碍检修、易受机械损伤、腐蚀、振动及影响测量之处；管路也不宜直接埋地敷设，在必须直接埋地时，应经试压合格和防腐处理后方可埋入，直接埋地的管路连接时必须采用焊接，在穿过道路及进出地面处应穿保护管。1、管路的敷设1.1 测量管路在满足测量要求的条件下，应按最短路径敷设。1.2 测量管路沿水平敷设时，应根据不同的介质及测量要求，有1:101:100的坡度，其倾斜方向应保证能排除气体或冷凝液，当不能满足要求时，应在管路的集气处安装排气装置，集液处安装排液装置。1.3 管路在穿墙或过楼板处，应加装保护管段或保护革，管子的接头不应在保护管段或保护罩内，穿过不同等级的爆炸和火灾危险场所以及有毒厂房的分隔间壁时，保护管段或保护罩应密封。1.4 管路与工艺设备、管道或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方，当管路需要绝热时，应适当增大距离。2、弯管及连接2.1 金属和管子的弯制宜采用冷弯、高压管宜一次弯成。2.2 金属管弯曲半径不宜小于管子外径的3倍；塑料管弯曲半径不宜小于管子外径的4.5倍。2.3 管子弯制后应无裂纹和凹陷。2.4 当高压管路分支时，应采用三通连接，三通的材质必须与管路相同。2.5 管子连接时，其轴线应一致。2.6直径小于10毫米的铜管，宜采用卡套或中间接头连接,也可以采用承插法或套管法焊接，承插法焊接时，其插入方向应顺着介质流向。2.7镀锌钢管应采用螺纹连接，连接用的管件也应采用镀锌件。3、管路的固定3.1 管子应采用管卡固定在支架上，当管子与支架间有须繁的相对运动时，应在管子与支架间加木块或软垫，成排敷设的管路，间距应一致。3.2 管路支架的间距宜符合下列规定：a.钢管：水平敷设时为11.5米：垂直敷设时为1.52米；b.铜管、铝管、塑料管、水平敷设时为050.7米；垂直敷设时为071米：c需要绝热的管路，应适当缩小支架间距。3.3 不锈钢管固定时，不应与碳纲直接接触。3.4 管子与仪表连接时，不应使仪表承受机械应力。3.5 当管路引入安装在有爆炸和火灾危险、有毒及有腐蚀性介质场所的仪表盘（箱）时，其引入孔处应密封。4、仪表用管路系筑的压力试验4.1 敷设完毕的管路，必须无漏炸、堵塞和错接的现象。4.2 管路系统的压力试脸，宜采用液压；当试验压力小于16×10,帕（16千克力/厘米'）且管路内介质为气体时，可采用气压进行。4.3 3液压试验压力为1.25倍设计压力,当达到试验压力后，停压5分钟，无泄漏为合格。1.1 4气压试验压力为1.15倍设计压力，当达到试脸压力后，停压5分钟，压力下降值不大于试验压力为1%为合格。4.5 液压试验介质应用洁净的水，当管路材质为奥氏体为锈钢时，水的氯离子含量不得超过0.0025%,试验后应将液体排净，在环境温度5以下进行试验时，应采取防冻措施。4.6 气压试验介质应用空气或惰性气体。4.7 压力试脸用的压力表应校脸合格，其精确度不应低于1.5级，刻度上限值宜为试脸压力的1.52倍。4.8 当工艺系统规定进行真空度工或泄漏量试脸时，其内的仪表管路系统应随同工艺系统一起进行试验。四、仪表用电气线路敷设电缆（线）敷设前，应做外观及导通检查，并用直流500伏兆欧表测量绝缘电阻，其电阻值不应小于5兆欧；当特殊规定时，应符合其规定，线路应按最短途径集中敷设,横平竖直，整齐美观，不宜交叉。线路与绝热的工艺设备、管道绝热层表面之间的距离应大于200毫米，与其它工艺设备、管道表面之间的距离应大于150毫米，线路不应有中间接头，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，当采用焊接时应用无腐蚀性焊药，补偿导线宜采用压接。同轴电缆及变频电缆应采用专用接头，线路敷设完毕后，要进行校线及标号，并测量绝缘电阻，保证线路正常及接线正确。4.9 缆（线）保护管敷设1.1 保护管不应有变形及裂筵，其内部应清洁、无毛刺，管口应光滑、无锐边。1.2 当保护管的直线长度超过30米或弯曲角度的总和超过270度角时，应在其中间加装拉线盒。1.3 保护管与检测元件或就地仪表之间，应用金属软管连接，并有防水弯。1.4 埋设的保护管与公路或铁路交叉时，管顶埋入深度不应小于1米。1.5 埋设的保护管引出地面时，管口宜高出地面200毫米；当以地下引入落地或仪表盘（箱）时，宜高出盘（箱）内地面50毫米。2、电缆的敷设2.1 仪表信号电缆（线）与电力电缆（线）交叉敷设时，宜成直角；当平行敷设时，其相互间的距离应符合设计规定。2.2 在同一汇线槽内的不同信号、不同电压等级的电缆，应分类布宽；对于交流电源线路和安全联钺线路，应用隔板与无屏蔽的仪表信号线路隔开敷设。2.3 数条汇线槽垂直分层安装时，电缆应按下列规定顺序从上至下排列：一、仪表信号线路；二、安全联锁线路：三、仪表用交流和直流供电线路2.4 明敷设的仪表信号线路与具有强磁场和强静电场的电气设备之间的净距离，宜大于1.5米；当采用屏蔽电缓或穿金属保护管以及在汇线槽内敷设时，宜大于0.8米。2.5 隹导线和电线的敷设3.1 补偿导线应穿保护管或在汇线槽内敷设，不应直接埋地敷设。3.2 当补偿导线和测量仪表之间不采用切换开关或冷端温度补偿器时，宜将补偿导线直接和仪表连接。3.3 当补偿导线进行中间和终端接线时，严禁接错极性。3.4 补偿导线不应与其他线路在同一保护管内敷设。3.5 电线直穿保护管敷设。3.6 补偿导线和电线穿管前应清扫保护管，穿管时不应损伤导线。3.7 仪表信号线路、仪表供电线路、安全联锁线路、本质安全型仪表线路以及有特殊要求的仪表信号线路，应分别采用各自的保护管。4、仪表式（箱、架）内的配线4.1 仪表盘（箱、架）内的线路可敷设在小型汇线槽内，也可明敷设；当明敷设时，电缆、电线束应用由绝缘材料制面的扎带扎牢，扎带间距宜为100毫米。4.2 仪表盘（箱、架）内的线路不应有中间接头，其绝缘护套不应有损佞。4.3 仪表盘（箱、架）内端子板两端的线路，均应按施工图纸标号。4.4 剥去外部护套的橡皮绝缘芯线及接地线、屏蔽线，应加设绝缘护套。4.5 导线与接线端子板、仪表、电气设备等连接时，应留有适当余度。五、仪表调校1、仪表调校一般规定1.1 仪表的单体调校宜在安装前进行。1.2 仪表系统在使用前必须进行系统调试。1.3 仪表调校用电源应稳定，50HZ220V交流电源和48伏直流电源，电压波动不应超过额定值的士10%：24V直流电源，不应超过±5%。1.4 仪表调校用气源应清洁、干燥，露点至少比最低环境低Ioe,气源压力应稳定，波动不应超过额定值的土10%。1.5 仪表的调校点应在全刻度范围内均匀选取，其数量为：单体调校时不少于5点：系统调校时不少于3点。2、仪表单体调校2.1 被调校仪表应外观及封印完好，附件齐全，表内零件无脱落和损坏，铭牌清楚完整，型号、规格及材质符合设计规定。2.2 电动仪表在通电前应先检查其电气开关的操作是否灵活可靠。2. 3仪表面版和刻度盘整洁清晰，指针移动平稳，无摩擦、跳动和卡针现象。2.4 报警器应进行报警动作性能试验。2.5 电动执行器、气动执行器及气动薄膜调节阀应进行全行程时间试验。2.6 被校仪表应进行死区（即灵敏限）、正行程和反行程基本误差及回差调校。2.7 被校调节器应做手动操作误差试验；闭环跟踪误差调校；控制点偏差调校；比例带积分时间、微分时间刻度误差试验以及当有附加机构时，应进行附加机构的动作误差调校。3、仪表系统调校3.1 系统调试应在工艺试车前进行，而且要具备下列条件:a.仪表系统安装完毕，管道清扫及压力试验合格，电缆（线）绝缘检查合格，附加电阻配制符合要求：b.电源、气源和液压源已符合仪表运行的要求。3.2 检测仪表系统调试a.在系统的信号发生端（即变送器或检测元件处）输入模拟信号，检查系统的误差，其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值；b.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或管路。3.3 调节系统调试a.检查并确定调节器及执行器的动作方向要符合工艺设计要求；b.在系统的信号发生端，给调节器输入模拟信号，检查其基本误差、软手动时的输出保持特性和比例，积分、微分动作以及自动和手动操作的双向切换性能。C.用手动操作机构的揄出信号检查执行器从始点到终点的全行程动作，如有阀门定位器时，则应连同阀门定位器一起检查。3.4 报警系统调试a.系统内的报警给定器及仪表、电气设备内的报警机构，应按设计规定的给定值进行整定；b.在系统的信号发生端输入模拟信号，检查其音响和灯光信号是否符合设计规定。3.5 联锁系统调试a系统内的报髻给定器及仪表、电气设备内的报警机构的整定及试脸，应符合“报警系统调试”两项要求；b.联锁系统除应进行分项试脸外，还应进行整套联动试脸。