自动化仪表工程安装技术.docx

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自动化仪表工程安装技术

自动化仪表工程安装技术

　　1H413060　自动化仪表工程安装技术

　　1H413061　自动化仪表设备安装要求

　　一、自动化仪表工程的划分

　　2.分项工程应按仪表类别和安装试验工序划分。

　　例如，仪表工程按仪表类别和安装工作内容可划分为取源部件安装、仪表盘柜箱安装、仪表设备安装、仪表单台试验、仪表线路安装、仪表管道安装、脱脂、接地、防护等分项工程。

主控制室的仪表分部工程可划分为盘柜安装、电源设备安装、仪表线路安装、接地、系统硬件和软件试验等分项工程。

　　二、自动化仪表工程施工程序

　　3.调试工作

（1）仪表试验。

包括：

单台仪表的校准和试验、仪表电源设备的试验、综合控制系统的试验、回路试验和系统试验。

（2）仪表回路试验和系统试验必须全部检验。

　　（3）调试程序。

先单体设备或部件调试，后局部、区域调试和回路调试，最后整体系统联调。

　　4.验收工作

（1）工程验收分为分项工程验收、分部工程验收和单位工程竣工验收三个步骤。

　　（3）交接验收前，仪表工程应连续开通投入运行48h，并运行正常。

　　1H413062　自动化仪表线路及管路安装要求

　　一、自动化仪表线路安装要求

　　1.仪表线路安装的一般规定

（1）电缆电线敷设前，应进行外观检查和导通检查，并应用兆欧表测量绝缘电阻，其绝缘电阻值不应小于5MΩ；当设计文件有特殊规定时，应符合设计文件的规定。

（2）当线路周围环境温度超过65℃时应采取隔热措施；当线路附近有火源时，应采取防火措施。

　　（5）线路不宜敷设在高温设备和管道上方，也不宜敷设在具有腐蚀性液体的设备和管道的下方；线路与绝热的设备及管道绝热层之间的距离应大于或等于200mm，与其他设备和管道之的距离应大于或等于150mm。

　　（6）线路的终端接线处及经过建筑物的伸缩缝和沉降缝处应留有余度。

　　（7）电缆不应有中间接头，当需要中间接头时，应在接线箱或接线盒内接线，接头宜采用压接；当采用焊接时，应采用无腐蚀性焊药。

补偿导线应采用压接。

同轴电缆和高频电缆应采用专用接头。

　　（8）线路敷设完毕，应进行校线和标号，并要求测量电缆电线的绝缘电阻。

在线路终端处，应加标志牌。

地下埋设的线路，应设置明显标识。

　　5.电缆、电线及光缆敷设

（1）敷设塑料绝缘电缆时环境温度要求不低于0℃，敷设橡皮绝缘电缆时环境温度要求不低于－15℃。

（2）补偿导线应穿电缆导管或在电缆桥架内敷设，不得直接埋地敷设。

当补偿导线与测量仪表之间不采用切换开关或冷端温度补偿器时，宜将补偿导线和仪表直接连接。

　　（4）在光纤连接前和光纤连接后均应对光纤进行测试；光缆的弯曲半径不应小于光缆外径的15倍；光缆敷设完毕，光缆端头应做密封防潮处理，不得浸水。

　　（5）在电缆桥架内，交流电源线路和仪表信号线路应用金属隔板隔开敷设。

　　（6）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1.50m；当采用屏蔽电缆或穿金属电缆导管以及金属槽式电缆桥架内敷设时，宜大于0.80m。

　　（7）仪表信号线路、仪表供电线路、安全联锁线路、补偿导线及本质安全型仪表线路和其他特殊仪表线路，应分别采用各自的电缆导管。

　　（8）信号回路的接地点，应在显示仪表侧，当采用接地型热电偶和检测元件已接地的仪表时，在显示仪表侧不应再接地。

　　7.爆炸和火灾危险环境的仪表线路及仪表装置施工

　　（5）本质安全型仪表的安装和线路敷设要求：

　　1）本质安全电路和非本质安全电路不得共用一根电缆或穿同一根电缆导管。

　　2）采用芯线无分别屏蔽的电缆或无屏蔽的导线时，两个及其以上不同回路的本质安全电路，不得共用同一根电缆或穿同一根电缆导管。

　　3）本质安全电路与非本质安全电路在同一电缆桥架或同一电缆沟道内敷设时，应采用接地的金属隔板或绝缘板隔离，或分开排列敷设，其间距应大于50mm，并应分别固定牢固。

　　4）本质安全电路与非本质安全电路共用一个接线箱时，本质安全电路与非本质安全电路接线端子之间应采用接地的金属板隔开。

　　5）仪表盘、柜、箱内的本质安全电路与关联电路或其他电路的接线端子之间的间距，不得小于50mm；当间距不符合要求时，应采用高于端子的绝缘板隔离。

　　6）仪表盘、柜、箱内的本质安全电路敷设配线时，应与非本质安全电路分开，应采用有盖汇线槽或绑扎固定，线束固定点应靠近接线端。

　　（6）对爆炸危险区域的线路进行连接时，必须在设计文件规定采用的防爆接线箱内接线。

接线必须牢固可靠、接地良好，并应有防松和防拔脱装置。

　　补充：

本质安全电路是指在规定的试验条件下，在正常工作或规定的故障状态下，产生的电火花和热效应均不能点燃规定的爆炸性气体混合物的电路；非本质安全电路是指在规定的试验条件下，在正常工作或规定的故障状态下，产生的电火花和热效应均会导致点燃规定的爆炸性气体混合物的电路。

　　二、自动化仪表管路安装要求

　　1.仪表管路安装的一般规定

（2）仪表管道埋地敷设时，必须经试压合格和防腐处理后再埋入。

直接埋地的管道连接时必须采用焊接，并应在穿过道路、沟道及进出地面处设置保护套管。

　　（8）高压钢管的弯曲半径宜大于管子外径的5倍，其他金属管的弯曲半径宜大于管子外径的3.5倍，塑料管的弯曲半径宜大于管子外径的4.5倍。

　　（10）直径小于13mm的铜管和不锈钢管，宜采用卡套式接头连接，也可采用承插法或套管法焊接连接。

承插法焊接时，其插入方向应顺着流体流向。

　　5.液压管道安装

（1）油压管道不应平行敷设在高温设备和管道上方，与热表面绝热层的距离应大于150mm。

（2）供液系统用的过滤器安装前，应清洗干净。

进口与出口方向不得装错，排污阀与地面间应留有便于操作的空间。

　　（3）供液系统内的止回阀或闭锁阀，在安装前应进行清洗、检查和试验。

　　（4）液压泵自然流动回流管的坡度不应小于1：

10，当回液落差较大时，应在集液箱之前安装一个水平段或U形弯管。

　　（5）当回液管道的各分支管与总管连接时，支管应顺回液流动方向与总管成锐角连接。

　　（6）液压控制器与供液管和回流管连接时，应采用耐压挠性管。

　　7.仪表管路管道试验

（1）水压试验介质应使用洁净水，奥氏体不锈钢管道进行试验时，水中氯离子含量不得超过25mg/L。

在环境温度5℃以下进行试验时，应采取防冻措施。

（2）液压试验的压力应为设计压力的1.5倍。

当达到试验压力后，应稳压10min，再将试验压力降至设计压力，稳压10min，应无压降，并应无渗漏。

　　（3）气压试验介质应使用空气或氮气，试验温度严禁接近管道材料的脆性转变温度。

　　（4）气压试验的压力应为设计压力的1.15倍，试验时应逐步缓慢升压，达到试验压力后，应稳压10min，再将试验压力降至设计压力，应稳压5min，采用发泡剂检验应无泄漏。

　　（5）真空管道压力试验应采用0.2MPa气压试验压力。

达到试验压力后，稳压15min，采用发泡剂检验应无泄漏。

　　（6）测量和输送易燃易爆、有毒、有害介质的仪表管道，必须进行管道压力试验和泄漏性试验。

　　（7）当工艺系统规定要求进行真空度或泄漏性试验时，其内的仪表管道系统应与工艺系统一起进行试验。

　　（8）仪表气源管道、气动信号管道或设计压力小于或等于0.6MPa的仪表管道，宜采用气体作为试验介质。

　　【2017真题】关于自动化仪表系统中液压管道安装要求的说法，错误的是（　）。

　　A.油压管道应平行敷设在高温设备和管道上方

　　B.油压管道与热表面绝热层的距离应大于150mm

　　C.液压泵自然流动回流管的坡度不应小于1：

10

　　D.液压控制器与供液管连接时，应采用耐压挠性管

『正确答案』A

『答案解析』本题考查的是自动化仪表管路安装要求。

选项A，油压管道不应平行敷设在高温设备和管道上方，与热表面绝热层的距离应大于150mm。

　　三、取源部件安装要求

　　取源部件安装包括：

温度取源部件、压力取源部件、流量取源部件、物位取源部件、分析取源部件安装等。

　　1.取源部件安装的一般规定

（2）设备上的取源部件应在设备制造时同时安装。

管道上的取源部件应在管道预制、安装时同时安装。

　　（3）在设备或管道上安装取源部件的开孔和焊接，必须在设备或管道的防腐、衬里和压力试验前进行。

在高压、合金钢、有色金属设备和管道上开孔时，应采用机械加工的方法。

　　（5）安装取源部件时，不应在焊缝及其边缘上开孔及焊接。

取源阀门与设备或管道的连接不宜采用卡套式接头。

当设备及管道有绝热层时，安装的取源部件应露出绝热层外。

　　（6）取源部件安装完毕后，应与设备和管道同时进行压力试验。

　　2.温度取源部件安装

　　温度取源部件与管道垂直安装时，取源部件轴线应与管道轴线相垂直；与管道呈倾斜角度安装时，宜逆着物料流向，取源部件轴线应与管道轴线相交；在管道的拐弯处安装时，宜逆着物料流向，取源部件轴线应与管道轴线相重合。

　　3.压力取源部件安装

（1）压力取源部件的安装位置应选在被测物料流束稳定的位置，其端部不应超出设备或管道的内壁。

（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。

　　（3）当检测带有灰尘、固体颗粒或沉淀物等混浊物料的压力时，在垂直和倾斜的设备和管道上，取源部件应倾斜向上安装，在水平管道上宜顺物料流束成锐角安装。

　　（4）在水平和倾斜的管道上安装压力取源部件时，取压点的方位应符合下列要求：

　　测量气体压力时，应在管道的上半部；

　　测量液体压力时，应在管道的下半部与管道水平中心线成0°～45°夹角范围内；

　　测量蒸汽压力时，应在管道的上半部，以及下半部与管道水平中心线成0°～45°夹角范围内。

　　4.流量取源部件安装

（1）流量取源部件上、下游直管段的最小长度应符合设计文件的规定，在规定的直管段最小长度范围内，不得设置其他取源部件或检测元件，直管段内表面应清洁，无凹坑或凸出物。

　　（3）在节流件的下游安装温度计时，温度计与节流件间的直管段距离不应小于管道内径的5倍。

　　（4）在水平和倾斜的管道上安装节流装置时，取压口的方位应符合下列要求：

　　1）测量气体流量时，应在管道的上半部；

　　2）测量液体流量时，应在管道的下半部与管道水平中心线成0°～45°夹角范围内；

　　3）测量蒸汽流量时，应在管道的上半部与管道水平中心线成0°～45°夹角范围内。

取源部件安装方位对比表

介质种类

测压力

测流量

气体

管道的上半部

管道的上半部

液体

管道的下半部与管道水平中心线成0°~45°夹角范围内

管道的下半部与管道水平中心线成0°~45°夹角范围内

蒸汽

管道的上半部、下半部与管道水平中心线成0°~45°夹角范围内

上半部与管道水平中心线成0°~45°夹角范围内

　　6.分析取源部件安装

（1）分析取源部件应安装在压力稳定、能灵敏反映真实成分变化和取得具有代表性的分析样品的位置。

取样点周围不应有层流、涡流、空气渗入、死角、物料堵塞或非生产过程的化学反应。

（2）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°。

　　（3）在水平和倾斜的管道上安装分析取源部件时，安装方位与安装压力取源部件的要求相同。

　　【2019二级真题】下列分析取源部件安装位置的要求，正确的是（　）。

　　A.应安装在压力变化的位置

　　B.应安装在成分稳定的位置

　　C.应安装在具有生产过程化学反应的位置

　　D.应安装在不具有代表性的分析样品位置

『正确答案』C

『答案解析』本题考查的是取源部件安装要求。

分析取源部件应安装在压力稳定、能灵敏反映真实成分变化和取得具有代表性的分析样品的位置。

取样点周围不应有层流、涡流、空气渗入、死角、物料堵塞或非生产过程的化学反应。

　　【2019真题】关于自动化仪表取源部件的安装要求，正确的是（　）。

　　A.合金钢管道上的开孔采用气割加工

　　B.取源部件安装后与管道同时进行压力试验

　　C.绝热管道上安装的取源部件不应露出绝热层

　　D.取源阀门与管道的连接应采用卡套式接头

『正确答案』B

『答案解析』本题考查的是取源部件安装要求。

选项A错误，在高压、合金钢、有色金属设备和管道上开孔时，应采用机械加工的方法；选项C错误，当设备及管道有绝热层时，安装的取源部件应露出绝热层外；选项D错误，取源阀门与设备或管道的连接不宜采用卡套式接头。

　　四、仪表设备安装要求

　　1.仪表设备安装的一般规定

　　（4）直接安装在管道上的仪表，宜在管道吹扫后安装，当必须与管道同时安装时，在管道吹扫前应将仪表拆下。

　　（5）直接安装在设备或管道上的仪表在安装完毕应进行压力试验。

　　（6）仪表接线箱（盒）应采取密封措施，引入口不宜朝上。

　　（7）对仪表和仪表电源设备进行绝缘电阻测量时，应有防止弱电设备及电子元件被损坏的措施。

　　8.成分分析和物性检测仪表安装

　　可燃气体检测器和有毒气体检测器的安装位置应根据所检测气体的密度确定，其密度大于空气时，检测器应安装在距地面200～300mm处，其密度小于空气时，检测器应安装在泄漏区域的上方。

　　六、仪表管路脱脂技术

　　1.脱脂施工的一般规定

（1）脱脂溶剂的选用

脱脂溶剂的选用

材料

脱脂剂

金属件

二氯乙烷、四氯乙烯

黑色金属、有色金属

三氯乙烯

铝制品

10%的氢氧化钠溶液

物料为浓硝酸的管道及组成件

65%的浓硝酸

　　七、仪表管路接地施工技术

　　1.通用要求

（1）供电电压高于36V的现场仪表的外壳，仪表盘、柜、箱、支架、底座等正常不带电的金属部分，均应做保护接地。

（2）仪表及控制系统应做工作接地，工作接地应包括信号回路接地和屏蔽接地，以及特殊要求的本质安全电路接地，接地系统的连接方式和接地电阻值应符合设计文件的规定。

　　（3）各仪表回路应只有一个信号回路接地点。

信号回路的接地点应在显示仪表侧，当采用接地型热电偶和检测元件已接地的仪表时，在显示仪表侧不应再接地。

　　（4）铠装电缆的铠装两端应进行保护接地。

　　（5）在中间接线箱内，主电缆分屏蔽层应用端子将对应的二次电缆屏蔽层进行连接，不同的屏蔽层应分别连接，不应混接，并应绝缘。

　　（6）仪表盘、柜、箱内各回路的各类接地，应分别由各自的接地支线引至接地汇流排或接地端子板，由接地汇流排或接地端子板引出接地干线，再与接地总干线和接地极相连。

各接地支线、汇流排或端子板之间在非连接处应相互绝缘。

　　（7）仪表及控制系统的工作接地、保护接地应共用接地装置。

　　（8）仪表保护接地系统应接到电气工程低压电气设备的保护接地网上，连接应牢固可靠，不应串联接地。

　　（9）接地系统的连线应采用铜芯绝缘电线或电缆，并应采用镀锌螺栓紧固。

仪表盘、柜、箱内的接地汇流排应采用铜材，并应采用绝缘支架固定。

接地总干线与接地体之间应采用焊接。

　　（10）当控制室、机柜室内的接地干线采用扁钢时，应进行绝缘，并应绝缘到接地装置连接点。

　　2.盘、台、柜接地要求

（1）DCS系统的接地有三部分：

系统电源地、信号屏蔽地、机柜安全地，在DCS机柜内安装有三块接地铜排，分别与三个地对应。

三根铜排在DCS系统内互相绝缘。

每根铜排要求各自独立连接到电气全厂接地网上，中间无其他系统的地线接入。

具体要求如下：

　　1）单独接地，不与其他系统共用接地点或接地线。

　　2）接地点到防雷接地或高压电气设备接地点的距离需大于10m。

　　3）每个机柜的系统电源地、信号屏蔽地、机柜安全地分别汇总接至电源柜三根铜排上，分别引至总接地点，走线尽量短而直，总接地电阻小于3Ω。

　　4）DCS机柜要求浮空，底座与机柜间铺设绝缘材料，盘柜与底座连接螺栓应带绝缘垫片。

　　5）DCS远程控制站和智能采集前端就近接入电气全厂接地网。

（2）其他盘柜如无特殊要求，一般底座应就近接入电气全厂接地网。

　　1H413063　自动化仪表的调试要求

　　一、自动化仪表调试的一般规定

　　2.仪表试验对电源、气源及试验仪器的要求

（1）仪表试验的电源电压应稳定。

交流电源及60V以上的直流电源电压波动不应超过±10%，60V以下的直流电源电压波动不应超过±5%。

　　（3）仪表校准和试验用的标准仪器仪表应具备有效的计量检定合格证明，其基本误差的绝对值不宜超过被校准仪表基本误差绝对值的1/3。

　　3.仪表工程在系统投用前应进行回路试验；仪表回路试验的电源和气源宜由正式电源和气源供给。

　　4.对于施工现场不具备校准条件的仪表，可对检定合格证明的有效性进行验证。

　　6.单台仪表的校准点应在仪表全量程范围内均匀选取，一般不应少于5点；回路试验时，仪表校准点不应少于3点。

　　二、单台仪表的校准和试验要求

　　1.

（2）指针在全标度范围内移动应平稳、灵活，其示值误差、回程误差应符合仪表准确度的规定。

　　4.浮筒式液位计可采用干校法或湿校法校准。

储罐液位计、料面计可在安装完成后直接模拟物位进行校准。

　　5.称重仪表及其传感器可在安装完成后直接均匀加载标准重量进行校准。

　　11.单台仪表校准和试验应填写校准和试验记录；仪表上应有试验状态标识和位号标识；仪表需加封印和漆封的部位应加封印和漆封。

　　【2015真题】关于仪表校准要求的说法，正确的是（　）。

　　A.在仪表最大工作量值范围内均匀选取校准点

　　B.称重仪表在安装中逐渐加载标准重量进行校准

　　C.指针式仪表在全标度范围内的示值误差和回程误差应符合仪表准确度的规定

　　D.施工现场不具备校准条件的仪表可用合格证明文件代替

『正确答案』C

『答案解析』本题考查的是自动化仪表调试的一般规定。

单台仪表的校准点应在仪表全量程范围内均匀选取，选项A错误；称重仪表及其传感器可在安装完成后直接均匀加载标准重量进行校准，选项B错误；对于施工现场不具备校准条件的仪表，可对检定合格证明的有效性进行验证。

选项D错误。

指针在全标度范围内移动应平稳、灵活，其示值误差、回程误差应符合仪表准确度的规定，选项C正确。

　　三、仪表电源设备试验

　　1.电源设备的带电部分与金属外壳之间的绝缘电阻，当采用500V兆欧表测量时，不应小于5MΩ。

　　2.电源设备应进行输出特性检查。

　　3.不间断电源应进行自动切换性能试验。

　　五、回路试验和系统试验

　　1.回路试验应根据现场情况和回路的复杂程度，按回路位号和信号类型合理安排。

回路试验应做好试验记录。

　　2.综合控制系统可先在控制室内以与就地线路相连的输入输出端为界进行回路试验，再与现场仪表连接进行整个回路的试验。

　　3.检测回路的试验应符合下列规定：

（1）在检测回路的信号输入端输入模拟被测变量的标准信号，回路的显示仪表部分的示值误差，不应超过回路内各单台仪表允许基本误差平方和的平方根值。

（2）温度检测回路可在检测元件的输出端向回路输入电阻值或毫伏值模拟信号。

　　（3）当现场不具备模拟被测变量信号的回路时，应在其可模拟输入信号的最前端输入信号进行回路试验。

　　4.控制回路的试验应符合下列规定：

（1）控制器和执行器的作用方向应符合设计文件规定。

（2）通过控制器或操作站的输出向执行器发送控制信号，检查执行器的全行程动作方向和位置应正确。

执行器带有定位器时应同时试验。

　　（3）当控制器或操作站上有执行器的开度和起点、终点信号显示时，应同时进行检查和试验。

　　【2018真题】关于回路试验规定的说法，正确的是（　）。

　　A.回路显示仪表的示值误差应超过回路内单台仪表的允许误差

　　B.温度检测回路不能在检测元件的输出端向回路输入模拟信号

　　C.现场不具备模拟信号的测量回路应在最末端输入信号

　　D.控制回路的执行器带有定位器时应同时进行试验

『正确答案』D

『答案解析』本题考查的是回路试验和系统试验。

选项A，在检测回路的信号输入端输入模拟被测变量的标准信号，回路的显示仪表部分的示值误差，不应超过回路内各单台仪表允许基本误差平方和的平方根值；选项B，温度检测回路可在检测元件的输出端向回路输入电阻值或毫伏值模拟信号；选项C，当现场不具备模拟被测变量信号的回路时，应在其可模拟输入信号的最前端输入信号进行回路试验。