50万重整仪表方案.docx
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50万重整仪表方案
1.工程概述
1.1工程概况
湛江东兴石油企业有限公司炼油改扩建工程50万吨/年重整装置(包括氢提浓)自控专业详细设计分控制室内部分和室外部分,由洛阳石化工程公司(LPEC)设计,北京华夏石化工程监理公司(PMC)负责工程监理,中国石化集团第十建设公司负责施工。
此方案对室外部分的仪表安装调试作了介绍。
仪表主要施工内容包括仪表盘柜、电缆、桥架、管路、仪表及仪表部件的安装和调试(包括一次调校、二次联校),系统回路试验,配合业主联动试车等工作。
仪表种类多,施工量大,工期紧,多工种,多专业交叉施工给施工带来一定难度,施工过程中,应科学组织,合理安排每一个施工环节,做到保质保量,高标准中交。
1.2自动化水平及仪表选型
装置采用技术先进的分散型控制系统(DCS)进行集中监视、控制和管理,现场仪表选型尽量一致,且以本安仪表为主。
3仪表主要工程量
序号
名称
型号规格
单
位
数量
备注
1
抽芯式防护型双金属温度计
支
46
2
热电偶
支
167
3
压力表
台
191
4
同心锐孔板节流装置
套
72
5
文丘利管
套
1
6
内藏孔板
套
3
7
流量计
台
14
8
玻璃板液位计
套
47
9
外(内)浮筒液位计
台
12
10
外浮筒液位开关
台
12
11
导波雷达液位变送器
台
2
12
温度变送器(热电偶)
台
64
13
压力及差压变送器
台
223
14
安全栅
个
497
15
防雷栅
个
1307
16
本安型就地指示电压表
台
11
17
信号分配器
个
2
19
分析仪表
58
20
仪表箱
套
217
21
旋转式三位开关操作柱
个
3
22
温度信号发射器
套
20
23
温度信号接收器
套
10
24
本特利轴系检测仪表
套
1
25
料位仪表
台
7
26
质量分析仪表
套
6
27
调节阀
67
2
DCS
套
1
3
ESD
套
1
4
闭锁料斗控制系统
套
1
5
等边角钢
米
3175
6
扁钢
—20×3
米
705
7
槽钢
100×48×5.3
米
30
8
普通钢板
δ=6mm
米2
6
9
无缝钢管
米
3523.5
10
不锈钢无缝钢管
米
1190
11
镀锌焊接钢管
米
12800
12
紫铜管(包塑)
米
438
13
补偿导线
千米
28.85
14
计算机单对或多对电缆
千米
231
15
槽式直通桥架
节
290
16
防爆挠性软管
根
891
2.施工依据
2.1施工图纸
洛阳工程公司设计图纸50-00/L1目录中列图纸
2.2施工中应遵守的标准和规范
2.2.1工业自动化仪表工程施工及验收规范GB50093-2002
2.2.2自动化仪表安装工程质量检验评定标准GBJ131-90
2.2.3石油化工仪表工程施工技术规程SH3521-99
2.2.4石油化工施工安全技术规程SH3505-1999
2.2.5工程建设交工技术文件规定SHJ3503-2001
2.2.6石油化工绝热工程施工工艺标准SHJ522-91.
2.2.7石油化工剧毒、可燃介质管道施工及验收规范SH3501-1997
3.施工方法及程序(见表3.1)
3.2电缆桥架的安装
3.2.1电缆桥架应按施工图施工,施工前仔细与结构及工艺专业确认,确保电缆桥架不与工艺管道及设备冲突,同时应及时编制详细电缆桥架施工技术交底。
3.2.2槽板安装应先主干线、后分支干线,先弯通、三通、变径后直通的顺序,先将特
殊节点准确定位,再敷设槽板直通段。
电缆桥架应尽量保持水平安装,保持适当的空间高度。
3.2.3汇线槽安装时,若直线距离超过50M时,应考虑加热膨胀措施。
3.2.4安装时采用油压开孔机或其他机械开孔方式,严禁用电弧焊和气焊切割,造成机械形变。
3.2.5汇线槽安装后,应按设计要求焊接接地片,并做好防腐处理。
3.3电缆保护管的安装
3.3.1仪表电缆保护管应本着避开高温、压管道及设备、油管线、振动设备、美观整齐、便于安装维护的原则进行施工。
3.3.2所有作支架用碳钢型材,安装前必须做好防腐处理。
3.3.3安装保护管时应采取做好防雨水措施,保护管引入接线箱或仪表盘(箱)时,需从底侧部进入;电缆敷设完毕后,充填密封填料等,以避免雨水进入仪表设备内部。
3.3.4不同信号线制的电缆不能共用同一根保护管,管内电缆充填系数应小于40%,且
仪表施工程序见图3.1
仪表施工程序图图3.1
管口毛刺应处理干净。
保护管宜采用冷弯且弯曲半径不应小于管外径的6倍。
3.4仪表箱的安装
3.4.1现场仪表箱的安装位置应该光线充足、环境干燥且便于操作、维护的地方。
3.4.2安装时,垂直度及水平倾斜度偏差不能大于3mm,若其高度大于1.2M时,垂直度允许偏差允许为4mm。
在振动场所安装时,应采取防震措施。
现场安装的仪表箱体应有良好可靠的安全接地措施。
3.4.3禁止将仪表箱的基础直接安装在栅栏平台上,以保证安装牢固。
3.4.4在多尘、潮湿、有腐蚀性气体或爆炸性危险的区域内安装的仪表箱,其密封性和防爆性能应满足使用要求。
3.5电缆敷设
3.5.1电缆敷设前应进行绝缘电阻测试和导通试验,在桥架安装完毕,并进行质量共检合格后,可进行主电缆敷设工作。
3.5.2垂直敷设段电缆,必须按规定在一定的距离间隔内将电缆用电缆绑扎带绑在桥架上。
3.5.3电缆敷设时为防止信号干扰,不同信号、不同电压等级和不同防爆系统的电缆必须应严格按照图纸中的电缆区域分布敷设。
3.5.4在接线箱内连接的电缆芯线,打把必须美观,整齐、牢固。
端子排压接线,必须牢靠、正确,所挂线号符合规定要求。
对于电缆芯线为多股绞织铜线,必须选用正确压接端子,不得将裸多股绞织铜芯线直接压接入端子排。
3.5.5电缆两端必须安装永久性电缆号标牌。
3.5.6电缆接地时,安全接地、本安接地、工作接地须分开,接地电缆必须符合设计的段面要求,且牢固可靠.接地绝缘电阻应符合规范规定和设计要求;电缆屏蔽线必需单端接地,以避免造成电势差,影响仪表测量精度。
3.5.7电缆敷设、校接线完毕后,应及时进行控制室电缆入口的封闭工作。
对于现场电缆桥架,应及时加盖盖板,以防火、防砸。
3.6导压管安装
3.6.1导压管安装前必须对导压管、管件、阀门的规格、型号、材质进行检查确认,试验不合格的管子、管件、阀门不得使用。
3.6.2进行导压管焊接作业的焊工必须持有效的焊工合格证书。
3.6.3安装时导压管在满足测量要求的前提下,为避免测量滞后等引起误差,应尽量短(不宜大于15M),固定时,在碳钢支架做好防腐处理的情况下,不锈钢管子与支架间须加钢纸进行隔离,以防渗碳。
3.6.4导压管应按1:
10—1:
100的坡度敷设,以保证能排除气体或冷凝液,坡度的方向以安装标准图为准。
3.6.5导压管安装完后应进行气密试验,介质为气体且试验压力小于1.6Mpa的导压管路可采用气压试验,气压试验宜用净化空气或惰性气体,试验压力为设计压力的1.15倍,停压5min,压力下降值不大于试验压力的1%为合格;液压试验应选用清洁水,试验压力为设计压力的1.5倍;导压管试压时应与所连接的仪表设备脱开;试压过程中,发现泄漏现象,应先泄压,再作处理;压力试验合格后,应做好记录。
3.6.6导压管路在穿墙或过楼板时,应安装保护管(罩)。
管子接头不得放在保护管(罩)内。
管线由防爆厂房或有毒厂房进入非防爆或无毒厂房时,在穿墙或过楼板处应进行密封
3.6.7除设计另有规定外,导压管路与工艺设备、管道或建筑物表面之间的距离宜大于50mm。
易燃、易爆介质的导压管路与热表面的距离宜大于150mm,且不宜平行敷设在其上方。
当管路需要隔热时,应适当增加距离。
3.6.8不锈钢管不得与其它钢材混合堆放。
3.6.9无腐蚀性和粘度较小介质的压力、差压、流量、液位测量导压管的敷设应符合下列要求:
3.6.10压力测量宜选用直接取压方式,测量液体压力时取压点宜高于变送器,测量气体时则相反;
3.6.11水平管线的压力测量导压管,敷设取压管引出位置宜采用如图4所示方式;
(a)(b)(c)
(气体)(液体)(蒸气)
图4压力测量导压管引出位置
(a)液体(b)蒸气
图5垂直工艺管道上的取压管引出方式
3.6.12当介质为液体时,负压管应向下倾斜,见图5(a),介质为蒸汽时,正压管向上倾斜,见图5(b)。
3.6.13常压工艺设备液位测量导压管路接至变送器正压室,带压工艺设备液位测量时,一般选用工艺设备下部取压管接至变送器正压室,上部与变送器负压室连接。
差压液位取压管一端如接工艺设备底部,则其插入深度应大于50mm。
3.7气源管安装
3.7.1配管应整齐美观,安装完毕后,应用干燥、洁净的压缩空气进行吹扫气密,吹扫时分段进行,且管线必须与各仪表设备脱离,吹扫合格后方可投入使用,简单的检查方法可用干净的白布堵在管口处,5分钟后检查白布以无污渍为合格。
3.7.2供气管直径的大小应按耗气量、气体流速及压力损失来确定,同时还要适当考虑将来用气量增加的可能性。
供气管直径与空气流量、供气点的关系参见表3
3.7.3供气管直径与空气流量、供气点的关系表3
公称直径(mm)
8
15
20
25
40
50
空气流量m3/h
14
25.5
41.2
95
160
供气点
1
1-5
6-15
16-25
25-40
60-150
3.8其他仪表管线的安装
3.8.1装置仪表管线还有分析取样管、伴热管、气动信号管等。
安装时应严格按照设计图纸、有关规范及相关说明书施工。
3.9仪表安装、调试
3.9.1总要求
3.9.1.1设置仪表调试间及仪表库,室内环境要求(室温20℃左右、相对湿度不大于80%)及所配置的标准仪表设备必须满足工程调试的要求,调试人员应持证上岗。
3.9.1.2仪表单体调试合格后应在仪表外壳加贴ISO9001认证的合格标签。
3.9.1.3仪表安装前按照设计图纸仔细核对设备位号、规格、型号。
3.9.1.4安装于工艺管道上的仪表及测量元件,在管线吹扫时应将其拆下,待吹扫完后再重新安装。
对安装于工艺管道上的仪表管咀在安装前应进行校对且做好位号标识.
3.9.1.5仪表设备支架应牢固可靠,并应做防腐处理。
3.9.1.6所有调校合格的仪表,及时做好记录,以便备查、整理竣工资料。
3.9.2温度仪表
3.9.2.1测温元件安装在工艺管道上时应与管道中心线垂直或倾斜45度,插入深度位于管道中心,斜插时方向与被测介质逆向;双金属温度计按照精度应作示值校验,热电阻(偶)温度计应作导通和绝缘检查,绝缘电阻不小于5MΩ。
3.9.3压力仪表
3.9.3.1压力仪表不宜装在振动较大的设备和管线上;压力取源部件应装在温度取源部件的上游。
3.9.3.2法兰式变送器毛细管敷设时应加保护措施,弯曲半径应大于50mm,安装位置的环境温度变化不得过大,否则应采取隔热措施。
3.9.3.3压力仪表的精度试验,应按其不同使用条件分别采用不同信号源和校验设备进行,校验合格后应加铅封和标识。
3.9.4压力仪表的校验
3.9.4.1压力仪表的精度试验,应按其不同使用条件分别采用不同信号源和校验设备进行,校验合格后应加铅封和标识。
3.9.4.2校验测量范围小于0MPa的压力表,宜用仪表空气作信号源,与测量范围相适应的标准压力表进行比较;
3.9.4.3范围大于0MPa的压力表应用活塞式压力计加压,与标准压力表或标准砝码相比较。
3.9.4.4膜盒式压力表精度校验宜用大波纹管微压发生器,用补偿式微压计作标准表。
3.9.4.5压力表的校验应符合下列规定∶
⑴按增大或减小方向施加压力信号,压力仪表指示值的基本误差和变差不得超过仪表精度要求的允许误差,指针的上升与下降应平稳,无迟滞、摇晃现象;
⑵校验点应在刻度范围内均匀选取,且不得少于五点;
⑶轻敲仪表外壳时,指针偏移不得超过基本误差的一半,且示值误差仍不得超过仪表的允许误差。
3.9.4.6单法兰压力变送器校验参见下图。
24VDC
单法兰压力变送器校验图
3.9.5流量仪表
3.9.6节流装置一次件的安装
3.9.6.1安装节流元件时必须认真确认其正、负压侧是否同工艺介质流向的一致性,节流元件在管道里的安装方向与介质流向的关系应符合规范要求,取两常用典型安装方式,如图6示:
3.9.6.2涡街流量计等流量仪表在现场一般不作校验,只做通电、通气检查和内部组态参数的检查和确认
孔板安装方向
图6
。
3.9.7液位仪表
3.9.7.1玻璃板液位计应安装在便于观察和检修拆卸的位置,如果和浮筒液面计共用,安装时应使两者的液位指示同时处于便于观察的方向,液面计安装必须垂直,其垂直度允许偏差为5/1000。
3.9.7.2浮筒液面计的安装高度应使正常液位或分界液位位于浮筒中心,并便于操作和维修,浮筒应垂直安装,其垂直度允许偏差为2/1000。
浮筒液面变送器宜用水校法校验。
校验时,应确定零点液面准确,输出和输入信号应按介质密度进行换算。
浮球液位计校验时,应手动操作平衡杆,使其与水平面夹角分别为+11.5º、0º、—11.5º,变送器输出信号压力分别为0、50%、100%,其基本误差及变差均不应超差。
3.9.7.3液位变送器精度校验前一般应根据设计计算值进行量程负迁移;然后从负压室一侧加压,分别进行0、25%、50%、75%、100%的正、反行程试验;法兰式液位变送器从原理上讲也是差压变送器,以此为例:
例:
介质比重Υ1=0.8,毛细管内介质(隔离液)比重Υ2=0.93,液位测量范围h=1200mm;
由此,可算出(参考图4.9-3):
变送器的量程S0=0.8×1200×g=9.6Kpa
负迁移量δS=0.93×1200×g=11.16Kpa
迁移后表的量程S1=-11.16~-1.56Kpa;
此时当从负压室施加1.56Kpa的压力信号时,变送器的输出信号对应为20mA;当负压室施加11.16Kpa的压力信号时,变送器的输出信号对应为4mA;如果误差较大,可通过编程器或调整零点(ZERO)、量程(SPAN)螺钉来纠正。
IOUT(mA)
h
20
4
ΔP(Kpa)
-11.16-1.5609.6
图4.9-3双法兰液位变送器安装校验示意图
3.9.7.4物位开关应安装在方便电气接线的地方,安装应牢固,浮子应活动自如。
3.9.7.5超声波物位计校验时,通电后液晶显示面板及状态指示灯工作应正常,参数设置开关应符合工艺测量要求。
3.9.7.6浮球式物位开关检查时,应用手平缓操作平衡杆或浮球,使其上、下移动,带动磁钢使微动开关触点动作。
3.9.8气动执行机构及其辅助设备
3.9.8.1气动执行机构及其辅助设备的安装
(1)调节阀安装应垂直,底座离地面距离应大于200mm,安装方向应与工艺管道及仪表流程图(P&ID)一致;阀体周围要有足够空间以便于安装和维护,调节阀膜头离旁通管外壁距离应大于300mm。
(2)定位器的反馈连杆与调节阀阀杆连接件是否牢固可靠。
(3)执行器的输出轴与阀体(调节机构)连接的连杆或接头,安装时应保持适当的间隙,保证执行器动作灵活平稳,止档限位应在出轴的有效角范围内紧固,不可松动。
3.9.8.2调节阀、执行器的校验
(1)调节阀出库后应按规范进行气密性试验、阀体强度试验、泄漏量试验和行程试验并做好记录,对于调节阀的启动值、零位(阀关)调整尤其应当严格要求。
对于事故切断阀,还应进行全行程时间试验且不得超过设计规定值。
3.9.8.3气密性试验
将对应于信号弹簧满量程压力值的仪表空气输入到薄膜气室,切断气源5分钟,气室压力应不下降。
3.9.8.4阀体强度试验
试验在阀门全开状态下进行,试验压力为最大操作压力的1.5倍,保持5分钟压力不下降为合格。
3.9.8.5泄漏量试验
试验在阀门全关状态下进行,试验介质采用清洁空气或清洁水,在阀的入口加试验压力为0.35Mpa的试验介质(当阀的允许压差小于0.35Mpa时用规定的允许压差),测定阀的出口的泄漏量,其值不得大于其规格书最大泄漏量。
3.9.8.6行程试验
气源
把电气阀门定位器安装在调节阀体上后,如图4.9-4所示接好气动信号管线。
在去调节阀膜头的一侧安装一块标准压力表,可选用0.16Mpa,用标准信号发生器给电气阀门定位器依次加4~20mA的电信号,观测标准压力表示值和调节阀的行程,根据执行机构的作用形式判断动作方向是否正确,如果方向正确而示值有偏差,可通过调整执行机构的工作弹簧或电气阀门定位器的零点(ZERO)和量程(SPAN)螺钉来校正。
3.9.9变送器的校验与检查
3.9.9.1电动仪表校验送电前,需检查电源电压是否符合仪表铭牌的要求,接线是否与仪表端子排列图一致,信号线与电源线正负极连接是否正确;然后沿增大及减小方向施加测量范围的0、25%、50%、75%、100%的测量信号,如果变送器为线性输出,输出信号相应为4、8、12、16、20mA,基本误差应为仪表精度的允许误差,变差应为基本允许误差的绝对值。
3.9.9.2智能变送器的校验与检查
(1)带微处理器(CPU)的智能变送器,可采用通讯器(编程器)对其仪表位号、量程范围、输出方式、阻尼时间等参数组态情况进行检查,按下图接线。
h
20
4
ΔP(Kpa)
-11.16-1.5609.6
图4.9-3双法兰液位变送器安装校验示意图
智能变送器调试接线图
智能变送器调试接线图
(2)编程器选择强制输出方式,检查输出:
a选择“0%”输出,查看输出是否为4mA。
b选择“50%”输出,查看输出是否为12mA。
c选择“100%”输出,查看输出是否为20mA。
(3)记录参数设定、组态配置。
(4)检查合格后,按电动仪表的要求进行精度校验。
电动仪表校验送电前,需检查电源电压是否符合仪表铭牌的要求,接线是否与仪表端子排列图一致,信号线与电源线正负极连接是否正确;然后沿增大及减小方向施加测量范围的0、25%、50%、75%、100%的测量信号,如果变送器为线性输出,输出信号相应为4、8、12、16、20mA,基本误差应为仪表精度的允许误差,变差应为基本允许误差的绝对值。
3.9.10分析仪表
3.9.10.1分析仪表的安装应严格按照国家规范和相关使用说明书执行,必要时需制定详尽的安装方案;一般不进行单表校验,在安装完毕后,按照说明书的要求,利用厂家提供的标准方案和标准样气进行性能检查和精度检验。
3.9.10.2气体检测器的安装位置根据所测气体密度而定,被测气体密度大于空气时,检测器应安装在距地面200~300mm的位置,密度小于空气时,检测器应安装在泄漏区域的上方位置;检测器的接线盒外壳要有可靠的接地。
在供电后进行下列检查和调整:
(1)断开任意一根连线,仪表应报警。
(2)按下报警试验按钮,仪表应指示报警刻度处。
(3)气体检测器必须用标准样气标定,标准样气中被测气体含量应在仪表测定范围内,并在报警值以上。
标准气通入检测元件时,仪表应报警,并指示相应含量。
3.9.11系统调试(回路试验)
系统试验是指对整个装置控制方案的检测,应按照检测调节系统、报警系统、联锁保护系统分别进行调试,达到具备试车的条件.试验合格填写系统试验记录,由甲方有关人员现场共同确认,并在确认单上签字;对于重要联锁保护系统开关量仪表的整定,及重要调节回路的仪表单体调试,其整定调试完毕到仪表投用之间的存放时间不宜超过两个月。
3.9.11.1检测系统试验
⑴结合仪表单校时的方法,在检测系统的信号发生端输入模拟信号(如热电偶温度计从现场加mV信号;压力、差压变送器可用手压钳和FLUKE741及其配套模块从变送器输入端加压力信号),在操作站的CRT显示屏上检查PV值,计算系统误差,其误差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:
ΔB=
式中:
ΔB—检测系统的系统误差
ΔA1…ΔAn—系统内各单元仪表的允许基本误差
⑵系统校验点不得少于三点,分别为设计量程的0%,50%,100%;
⑶带报警点的检测系统同时应在操作站CRT显示屏上对报警功能进行检查,增大或减小输入信号,确认报警值与设计值是否相符,报警动作(声、光)是否正常,以及报警总貌画面上是否有报警信息显示。
3.9.11.2调节系统试验
在操作站CRT显示屏上把调节器输出设定到手动状态,用手动方式输出4-20mADC信号,检查现场执行器从始点到终点的全行程动作及回讯器动作应良好,精度合格;同时确认流程图画面上相应阀的颜色发生变化。
基地盘控制系统则用手动操作系统的输出信号进行上述检查。
3.9.11.3报警系统试验
系统中的信号输入元件,如液位开关及各种仪表的附加报警机构应根据设计提供的设定值进行参数整定,没有设计认可,设定值不得随意改变;根据线路原理图,提供系统的动作状态表,在全部线路接通的情况下,逐点输入测量信号,在操作站的CRT显示屏上相应符号的PV状态应与输入的信号相符,同时确认报警动作及报警总貌画面上的报警信息显示。
3.9.11.4联锁保护系统试验
⑴手动联锁试验
对整个逻辑回路所包含的所有输入点,采用模拟的办法,依次从回路中短接或断开输入接点,检查经逻辑运算后的输出状态变化是否正确,并检查逻辑输出是否能满足设计的要求做到机械设备启、停;阀门开关、声、光报警等。
⑵自动联锁试验
由工艺操作人员现场配合,制造模拟生产现场,待仪表各回路投入正常运行后,按照逻辑图在现场逐项进行故障模拟,检查现场机械设备的启、停和阀门开关动作、控制室内显示的状态和声光信号等是否满足工艺要求。
(3)仪表系统联校、联锁试验完毕后,仪表具备了单机试运条件,将转入配合试车阶段。
仪表将根据工艺单机试运计划,配合工艺编制试车方案,特别是大机组试车,配备专职技术人员和熟练工人,确保安全和质量。
4.质量保证措施
4.1施工技术人员仔细、全面的熟悉图纸,施工每一部位前对班组做好技术交底。
4.2认真贯彻“检查上道工序,保证本道工序,为下道工序服务”的全面质量管理要求,强化工序交接制度,以确保工程质量,争取一次交验合格率达100%。
4.3本工程工序质量控制点分为A(AR)、B(BR)、C(CR)三个等级,其中:
4.3
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