工業(yè)自動化閥門安裝調(diào)試 引言
隨著工業(yè)自動化程度的日益提高，儀表檢測和控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)裝置中得到廣泛應用，工業(yè)生產(chǎn)裝置中的設備、管道作為檢測控制系統(tǒng)的對象，自控儀表和工藝兩專業(yè)之間的關系日益密切。對于施工單位來說，安裝工程中各專業(yè)間的配合也就越來越重要，倘若各專業(yè)之間的銜接出現(xiàn)問題，小則造成返工，浪費工時，延誤工期，大則產(chǎn)生嚴重的質(zhì)量事故，造成巨大的經(jīng)濟損失。這就需要施工單位更加合理地解決工程施工各專業(yè)交叉配合的問題，做到既有分工又有協(xié)作，互相配合，其中儀表與工藝之間的配合尤為重要。本文根據(jù)工程的實際經(jīng)驗，從自控儀表專業(yè)安裝的角度，以施工準備、安裝階段、調(diào)試運行三階段，敘述施工過程的儀表與工藝之間的配合要點。
1 工業(yè)自動化閥門安裝調(diào)試施工準備階段
1.1 設計資料的核查
各專業(yè)工程師在接到工程設計文件后，要認真審查設計文件，儀表和工藝之間應著重對以下幾個方面進行核對。
（1）儀表電纜橋架的走向：兩專業(yè)工程師應詳細核對儀表電纜橋架的平面走向及標高與工藝管道是否有沖突。儀表電纜橋架應遠離高溫、強腐蝕、強磁場的工藝管線或設備，核對后發(fā)現(xiàn)問題應及時整理匯總，在設計交底及圖紙會審時提請設計單位解決。
（2）儀表用壓縮空氣、伴熱蒸汽、氮氣、沖洗油等管線走向：核查工藝管道圖中，儀表用壓縮空氣管線或氣源分配器是否布及各儀表用氣點；伴熱蒸汽及回水管線是否布及各伴熱儀表區(qū)域；氮氣、沖洗油等管線是否布及各儀表點。對以上儀表供源管線，各個設計院的設計習慣各不相同。但儀表供源管線都應送至儀表附近，如果施工圖有漏洞，應及時向設計單位反映解決。
（3）儀表一次取源部件：目前，大多數(shù)設計院都將溫度、壓力等儀表一次取源部件劃分到工藝管道或設備專業(yè)供料安裝上，實際操作中須儀表專業(yè)配合并核查。在施工準備階段，管道及設備專業(yè)應按帶控制點工藝流程圖核查管道圖或設備圖中儀表檢測控制點是否齊全。儀表專業(yè)應根據(jù)帶控制點工藝流程圖核查儀表施工圖中檢測或控制儀表是否完備，并根據(jù)儀表規(guī)格表或數(shù)據(jù)表核查管道圖中儀表一次取源部件所選位置、型號、規(guī)格、材質(zhì)、數(shù)量、安裝方式等符合儀表的要求，核查工藝設備圖中儀表接口所選位置、型號、規(guī)格、安裝方式等儀表要求[1]。對已到貨的設備和材料進行實物試裝，查看配件的加工精度、螺紋精度等是否合適。將設計及設備材料問題發(fā)現(xiàn)并解決在施工之前，以免返工。例如，在福州鱔溪液化天然氣備用調(diào)峰氣源站工程中，壓力變送器為羅斯蒙特產(chǎn)品，其連接羅紋為1/2""NPT，而LNG儲罐上配套的變送器連接接口螺紋為M20×1.5，由于在施工準備階段沒有認真核對，造成無法安裝，只好采用M20×1.5-1/2"NPT的中間接頭過渡，既浪費又影響了施工進度，而且多了一個接口就是增加一個泄漏點，給日后的維修帶來不便。
（4）儀表與工藝安裝的界限：在儀表安裝圖中，儀表和工藝之間的安裝界限比較明確，儀表、管道、設備三專業(yè)工程師應按照儀表安裝圖的界限一一核查管道和設備圖，查三者之間的銜接是否有錯漏，發(fā)現(xiàn)問題盡快上報設計單位予以修改增補。在設計過程中，由于專業(yè)之間配合深度不夠，法蘭壓力等級及口徑不配，螺紋不對等錯誤在以往的施工中頻頻出現(xiàn)，此類問題應在施工準備階段及時暴露并解決，以免施工時造成不必要的影響。
（5）在線儀表的安裝：在線儀表指直接安裝在工藝管線上的流量孔板、流量計、分析儀表、調(diào)節(jié)閥等儀表。工藝管道開工之前，首先應根據(jù)流量孔板、噴嘴、流量計等一次儀表的規(guī)格書或數(shù)據(jù)表，核查工藝管道內(nèi)徑與儀表要求是否一致，前后直管段是否夠長，取壓口方向是否符合要求[2]。孔板、噴嘴等節(jié)流元件的取壓口方向如設計無特殊要求，一般應符合：①測量氣體流量時，在工藝管道的上半部；②測量液體流量時，在工藝管道的下半部與工藝管道的水平中心線成0~45°夾角的范圍內(nèi)；③測量蒸汽流量時，在工藝管道的上半部與工藝管道水平中心線成0~45°夾角的范圍內(nèi)。對于轉(zhuǎn)子流量計、渦街流量計、電磁流量計、質(zhì)量流量計、pH計、工業(yè)電導儀等應按其說明書的要求，向管道專業(yè)進行技術(shù)交底，說明安裝要求及注意事項。核查調(diào)節(jié)閥的安裝位置是否滿足操作、維護的要求，調(diào)節(jié)閥的流向如無特殊要求，一般應順從閥本體的箭頭方向。如果調(diào)節(jié)閥本體無流向箭頭，則應查看說明書或咨詢制造廠予以確認。
（6）隨機資料的核查：安裝工程中，一些大型機組或比較獨立的工藝包，設計院一般都交于制造廠設計制造。常見的如壓縮機組、氣輪機組等，儀表檢測控制點多且又密集。儀表專業(yè)除了熟悉本專業(yè)的隨機資料外，還要與設備專業(yè)共同核對各種檢測控制儀表的安裝位置，了解機組的性能、操作要求及各種控制參數(shù)。配合設備專業(yè)編寫安裝及試車方案，為以后的安裝和試車打好基礎。
1.2 材料的劃分與統(tǒng)計
在儀表安裝圖中，儀表與工藝的材料劃分一般都比較明確，通常應從以下兩方面著手。
（1）儀表方提供給工藝的儀表設備及材料。
孔板法蘭及其引壓短管儀表專業(yè)應抽出孔板，對孔板法蘭標明位號、取壓口方向及流向，引壓短管配套編排位號，檢查合格后，交工藝安裝。
調(diào)節(jié)閥、流量計、在線分析儀等：位號及流向標志明確，配套法蘭、螺栓、螺母、墊片按儀表位號標注明確，以免錯用。控制器單元與I/O模塊通信方式改進﹑I/O模塊電路設計的改進及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的完善，充分考慮屏蔽和接地，提高了抗干擾特性使整個系統(tǒng)可靠性和抗干擾能力有了很大的提高。
控制器和I/O 模塊之間增加了智能通信卡，每個智能通信卡與一組I/O 模塊通信，從而的大大的提高了控制器和I/O 模塊之間的通信速度。
系統(tǒng)控制器、系統(tǒng)電源和I/O 模塊可冗余配置。控制器冗余切換算法嵌入底層控制器，不需系統(tǒng)應用人員組態(tài)，可實現(xiàn)控制器主從間的快速無擾切換。
PAS-100系統(tǒng)采用*TRACE MODE 5.0軟件包，其強大的功能可以組建復雜的分布式控制系統(tǒng),完成復雜的控制；界面采用DBG矢量圖形格式,可以創(chuàng)建工藝對象的三維立體圖形和動畫圖形。提供豐富的數(shù)據(jù)的動態(tài)表現(xiàn)工具，其友好的人機界面可作出十分漂亮實用的圖形畫面，可非常方便地定義各種操作。良好的開放性使系統(tǒng)與其它系統(tǒng)的聯(lián)接非常容易。
系統(tǒng)支持OPC、ODBC、DDE、NETDDE和GSM等通信方式，可方便的與第三廠家和工廠管理網(wǎng)連接。系統(tǒng)支持與上眾多廠家的PLC進行驅(qū)動聯(lián)接。系統(tǒng)還支持WEB瀏覽器，進行遠程瀏覽。還可通過Internet對系統(tǒng)進行遠程訪問。
系統(tǒng)支持OLE/Active X技術(shù)。程序員使用VB、VC++等語言編寫的ActiveX控件可以方便應用到系統(tǒng)中。
系統(tǒng)支持統(tǒng)一編程技術(shù)。它為控制器和操作站提供統(tǒng)一的開發(fā)工具。所有的開發(fā)工作都在符合IEC61131-3標準的圖形編輯器中完成。統(tǒng)一編程技術(shù)使得系統(tǒng)操作站可以和控制器一樣，編寫控制算法，尤其是在操作站上完成數(shù)學模型的運算非常方便。
系統(tǒng)支持FBD、IL語言和梯形圖方式的組態(tài)，控制流程組態(tài)非常方便。同時系統(tǒng)支持DLL調(diào)用，擴展系統(tǒng)算法。
溫度計套管：直接焊接在工藝管道上的溫度計套管，儀表專業(yè)應標明位號、插人深度，并對套管口加以保護，以免從套管口進人雜物或損壞螺紋，造成溫度計無法安裝。
（2）由工藝方提供給儀表的安裝材料。
各個設計院的設計習慣各不相同，大多數(shù)設計院（尤其是國外引進工程）常將在工藝設備、管道上安裝法蘭連接的儀表緊固件、一次閥門劃分在工藝材料中，實際操作中儀表要從工藝領用。這部分材料的型號、規(guī)格、材質(zhì)及數(shù)量，在儀表安裝圖中有些設計予以注明，有些設計并未注明，須從工藝單線圖中一一查找。對于這部分材料儀表專業(yè)工程師應該編制材料明細表，并按明細表用料，以免錯用。 
2 工業(yè)自動化閥門安裝調(diào)試安裝階段
安裝階段是工程由施工圖變成實體的重要過程，工程進展的每一個細節(jié)，每一步驟都制約或影響著總體進度，儀表與工藝的配合也更具體、更直觀。
2.1 工藝設備中儀表接口的核查
安裝工程開工后，首先是工藝設備的安裝，設備專業(yè)在安裝過程中應注意保護儀表接口，避免儀表接口損壞，如螺紋被破壞、法蘭接管被撞彎等；儀表專業(yè)應及時核查已就位的工藝設備上的儀表接口，查壓力、溫度、液位等儀表接口的法蘭、螺紋尺寸等是否符合儀表安裝的要求；因結(jié)構(gòu)專業(yè)的承重梁是不能輕易改動的，查儀表接口與周圍物體的間距是否滿足儀表安裝的要求，尤其是與承重的鋼梁、混凝土梁的間距必須滿足要求，否則應及時上報有關部門予以解決；查玻璃板液面計、浮筒液位計等液位計法蘭接口的垂直中心線是否在同一垂線上，插人式儀表接口的插人通道是否暢通（接口內(nèi)壁是否有毛刺、焊肉等），插人深度是否滿足要求（接口內(nèi)是否有其它障礙物，如塔盤、隔層等）。對于以上接口若有問題應及時與設備專業(yè)協(xié)調(diào)，并上報相關單位解決，尤其是經(jīng)過熱處理的工藝設備出現(xiàn)問題現(xiàn)場不容易處理。
2.2 核查儀表電纜橋架走向
儀表電纜橋架在開工之前，儀表和管道工程師共同現(xiàn)場實際核查儀表電纜橋架的走向，確認無誤后方可開工。對已安裝好的電纜橋架，工藝施工時應注意保護，嚴禁將電纜橋架作為腳手架或吊裝支吊點，以免破壞了電纜橋架的防腐層及整體結(jié)構(gòu)。
2.3 流量孔板的安裝
管道專業(yè)在焊接孔板法蘭時，避免焊肉凸出焊縫內(nèi)壁。取壓口的方向應符合要求，引壓短管與周圍的間距滿足儀表接管的需要。儀表專業(yè)應現(xiàn)場實際核查孔板流向是否正確，前后直管段是否滿足要求，管道內(nèi)壁是否光滑，取壓口方向是否正確。
2.4 調(diào)節(jié)閥的安裝
儀表專業(yè)應在調(diào)節(jié)閥一次調(diào)校合格后交工藝安裝。管道專業(yè)在安裝過程中注意保護調(diào)節(jié)閥上的壓力表、閥門定位器、電磁閥、定位閥及氣動管路等不受損壞。對己安裝好的調(diào)節(jié)閥，儀表專業(yè)應及時核查其流向是否正確，是否完好無損，是否操作方便等，對實際發(fā)現(xiàn)的問題及時提出，以便及時處理。
2.5 流量計的安裝
流量計的種類比較多，如電磁流量計、質(zhì)量流量計、轉(zhuǎn)子流量計、渦街流量計等，每一種流量計的安裝要求各不相同[3]。儀表專業(yè)在對流量計通電檢查（出廠前已標定好）合格后，交工藝安裝，并按說明書要求進行安裝前的技術(shù)交底。管道專業(yè)在安裝過程中應按要求安裝，特別應保證其前后的直管段的距離符合產(chǎn)品及規(guī)范要求，并保護好流量計本體及其附件。對已安裝好的流量計，儀表專業(yè)應及時核查其流向、前后直管段、安裝方位等是否符合要求。
2.6 核查工藝管道上儀表一次取源部件
工藝管道安裝時，儀表一次取源部件應同步予以安裝。對已安裝好的儀表一次取源部件應及時核查或試裝，核查其用料是否正確，安裝方位及周圍的間距是否滿足儀表安裝需要，對溫度計套管口等內(nèi)孔較小的部件加以保護，對特殊的部件采取特殊的保護措施。對插人式儀表的一次取源部件，檢查其插人深度是否滿足要求，焊縫內(nèi)壁是否光滑無焊肉，工藝管道開孔是否滿足要求；如發(fā)現(xiàn)問題，應及時向管道專業(yè)提出，并予以解決。
2.7 隨機儀表的安裝
對一些大型機組或成套工藝設備開箱驗收時，設備專業(yè)應及時通知儀表專業(yè)，儀表專業(yè)應會同設備專業(yè)對隨機儀表及其附件按裝箱單認真清點，并按裝箱單號分別擺放到儀表庫保管，以免混亂。儀表安裝前，設備專業(yè)工程師應配合儀表專業(yè)工程師按機組裝配圖或其它資料確認儀表的安裝位置及安裝方式[4]。隨機儀表安裝完畢，儀表專業(yè)人員應對工藝參數(shù)設定一一確認，尤其是重要的潤滑油溫度壓力、冷卻水溫度壓力、軸位移、軸瓦溫度、轉(zhuǎn)速、電機溫度等檢測控制儀表，其報警、聯(lián)鎖保護設定值必須嚴格把關，以確保聯(lián)鎖保護系統(tǒng)準確無誤。機組單體試車時，應按已審批的各專業(yè)共同編寫的試車方案執(zhí)行，儀表專業(yè)應密切配合，試車合格后，機械專業(yè)應人為的調(diào)整一些工藝參數(shù)，實際檢驗聯(lián)鎖系統(tǒng)動作是否正確。在試車過程中，常發(fā)生突發(fā)性的聯(lián)鎖動作而停機，有些機械人員常首先懷疑聯(lián)鎖系統(tǒng)的可靠性，這是一個誤區(qū)。發(fā)生聯(lián)鎖停機，首先大家都應冷靜分析原因，聯(lián)鎖保護系統(tǒng)在試車前已試驗合格，可靠度應比較高，而機械是在試運行狀態(tài)，一些問題尚待暴露，故一旦發(fā)生停機，大家應冷靜分析，專業(yè)之間不要胡亂猜疑，共同協(xié)作，查找實際問題并排除故障，確保機組系統(tǒng)正常運行。
2.8 已安裝好的儀表設備及其附件的防護
對已安裝好的儀表設備，一定要加強防護意識。由于儀表及其附件一般都小而精致，容易丟失或被損壞，致使儀表無法正常運行。
首先儀表專業(yè)應對現(xiàn)場已安裝好的儀表設備加以防護，用塑料布、紙箱等物品進行保護。對帶毛細管的變送器、壓力式溫度計等的毛細管要特殊保護。對易丟失、易損部件可先拆卸統(tǒng)一保管。其次，現(xiàn)場其它各專業(yè)的施工人員應加強成品保護意識，嚴禁將儀表及其管路當腳手架用，嚴禁將電焊機地線卡接在儀表設備上，嚴禁將儀表設備作為支吊點，嚴禁重物碰撞儀表設備，以免損壞其零部件。
儀表專業(yè)在電纜敷設完畢后，應及時安裝電纜橋架蓋板。如由于其它原因暫時不能對已鋪設電纜的橋加蓋板時，也應對電纜采取相應的保護措施。其它專業(yè)在現(xiàn)場施工時也需避免燒傷或砸傷儀表電纜。
3 工業(yè)自動化閥門安裝調(diào)試工程試運行調(diào)試階段
試運行調(diào)試階段，應根據(jù)運行設備儀表性能特點編制相應的試運行調(diào)試方案，對各專業(yè)人員進行深入交底。工藝進人吹掃試壓、單機試車階段，儀表專業(yè)開始現(xiàn)場儀表的安裝接線、系統(tǒng)調(diào)試階段。該階段是對前期工作的檢查考核階段，任何疏忽大意都可能造成嚴重后果。這就要求專業(yè)間通力合作，把好后一關，儀表和工藝的配合更是如此。
（1）工藝管線吹掃前，儀表專業(yè)應配合管道專業(yè)將管路的調(diào)節(jié)閥、流量計、溫度計、分析儀等儀表先行拆卸保護；管道專業(yè)應加臨時短管連通，將儀表接口臨時封堵。工藝管路吹掃合格后，儀表專業(yè)人員應配合工藝將管路上的儀表復位，并配合工藝安裝流量孔板，核對孔板流向是否正確。
（2）工藝管線試壓時，儀表專業(yè)應予以配合，應把儀表系統(tǒng)需試壓的管路隨同工藝一并試壓，但要注意其相應的試壓強度等級；檢查儀表一次閥門是否關閉，以防超壓損壞儀表；檢查各檢測控制點是否有泄漏，出現(xiàn)問題應及時記錄，泄壓后予以處理。
（3）工藝單體試車時，儀表專業(yè)人員應予以配合，檢查各檢測控制點儀表是否安裝完好，各參數(shù)設定是否正確，聯(lián)鎖系統(tǒng)是否正常，確認無誤后方可單機試運。
（4）工藝單體試車完，儀表系統(tǒng)調(diào)試完，即可進行工程中間交接及系統(tǒng)的聯(lián)動試運行。
4 結(jié)語
工業(yè)裝置在安裝過程中，儀表和工藝的配合是*且又十分重要的。從施工進度講，儀表如果不能及時向工藝提供所需部件，影響工藝安裝進度；工藝管線上的一次儀表和一次取源部件如果不能與工藝管線同步安裝，會制約儀表安裝進度。從安裝質(zhì)量講，如果儀表向工藝提供不合格品，不注意保護工藝成品，會影響工藝安裝質(zhì)量，甚至造成嚴重質(zhì)量事故，工藝安裝的儀表及其部件不合格，不注意儀表成品保護，又會影響儀表的安裝質(zhì)量。故此，工業(yè)安裝中，只有自控儀表和工藝設備專業(yè)工作的協(xié)調(diào)配合，才能真正建造高質(zhì)量的設備安裝產(chǎn)品，從而刨造較好的經(jīng)濟效益。
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