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生產過程自動化儀表與識圖-原版生產過程自動化儀表識圖與安裝生產過程自動化儀表識圖與安裝第1章過程自動化儀表安裝概述第2章過程自動化儀表工程圖例符號與控制室平面布置圖的識讀第3章過程自動化儀表供電及供氣系統圖與儀表盤接線圖的識讀第4章傳感器及取源部件的識讀與安裝第5章常用儀表安裝工程設施和施工材料第6章過程自動化儀表管路的安裝第7章自動化儀表盤的安裝及配線第8章生產過程自動控制設備的安裝第9章過程自動化儀表安全防護第10章儀表輔助設備的制作與安裝目

過程自動化儀表安裝是根據設計要求完成儀表與儀表之間、儀表與工藝設備、儀表與工藝管道、現場儀表與中央控制室、現場控制室之間的種種連接。 過程自動化儀表要完成其檢測或調節任務,其各個部件必須組成一個回路或組成一個系統。儀表安裝就是把各個獨立的部件即儀表、管線、電纜、附屬設備等按設計要求組成回路或系統完成檢測或調節任務。第1章過程自動化儀表安裝概述1.1儀表識圖與安裝工作特點 安裝技術要求嚴,工種掌握技能全,基本知識得精通,與工藝聯系應密切,施工工期要縮短,安全技術必突出.1.1.1儀表安裝工的特點1.1.2儀表安裝工作一個完整安裝工作應包括:1.安裝前的準備階段2.圖紙資料的準備3.安裝技術準備4.輔助安裝工作5.主要安裝工作6.安裝竣工后校驗7.調整和試運工作8.工程驗收和移交1.1.3對儀表安裝人員的要求: 儀表工的主要任務是負責生產過程中在線運行的儀表、自動化系統及其附屬設備和維修工所用的儀器、儀表的維護保養、定期維修與故障處理,確保其正常運行;負責儀表及自動化系統的更新、安裝、調試、檢定、開表、投運等工作。1.2.1儀表安裝術語1.檢測點(一次點)2.取源部件3.一次閥門(又稱取壓閥)4.一次儀表(現場儀表)5.一次調校(通稱單體調校)6.二次儀表7.現場儀表8.二次調校(又稱聯校、系統調校)9.儀表加工件10.帶控制點流程圖1.2儀表安裝術語與施工圖形符號解釋1.2.2儀表安裝常用圖形符號及字母代號1.不同類型儀表安裝位置圖形符號2.儀表功能字母代號 在過程控制自動化類技術圖紙中,儀表的各類功能是用其英文含義的首位字母來表達的,且同一字母在儀表位號中的表示方法具有不同的含義。

3.儀表管道管件、自動調節系統及配管配線也有其規定的圖形符號。1.3施工準備階段1.儀表安裝準備階段2.安裝圖紙資料的準備3.熟知施工驗收規范4.安裝技術準備5.安裝施工設計單位圖紙會審6.施工安裝技術準備工作交底7.安裝施工各項工程劃分8.施工安裝材料及物資準備9.施工記錄表格準備10.安裝施工工具和標準儀器、儀表的準備1.4施工安裝階段安裝施工過程主要的工作1.配合工藝進行一次儀表安裝;2.在線儀表安裝;3.儀表盤、柜、箱、操作臺安裝就位;4.儀表橋架、槽板安裝,儀表管、線配制,支架制 作安裝;5.儀表管路吹掃、試壓、試漏;6.單體調試,系統聯校,模擬開停車;7.配合工藝進行單體試車;8.配合建設單位進行聯動試車。儀表安裝施工順序儀表施工的重要階段一般是在工藝管道施工量完成70%時,這時裝置已初具規模,幾乎全部工種都在現場,會出現深度的交叉作業。所以在施工時一定要注意人身安全。1.5試車、交工階段試車由單體試車、聯動試車和整個系統試車三個階段組成。1.單體試車——主要工作是傳動設備試運轉,電力系統受電、送電,照明系統試照。2.聯動試車——在單體試車成功的基礎上整個裝置的動設備、靜設備、管道都連接起來的試車。3.整體系統試車——在順利通過聯動試車后,有些容器完成惰性氣體置換后即具備了正式投料生產的條件。1.儀表識圖與安裝課程的學習目的、要求是什么?

2.儀表安裝工作有哪些特點?儀表安裝工作中需要哪些技術人員和工種?

3.什么叫“一次點”?舉例說明。

4.什么叫一次儀表和一次調校?

5.儀表安裝常用圖形符號有哪些?

6.儀表安裝前要做哪些準備工作?

7.什么叫技術準備?它包括哪些內容?

8.儀表安裝前需要做哪些物質準備工作?

9.儀表安裝需要什么常用機具和標準儀器儀表?

lO.儀表安裝的主要工作有哪些?安裝順序怎樣安排?

11.儀表安裝技術要求有哪些?思考題

第2章儀表工程圖例符號與控制室平面布置圖的識讀2.1常用生產過程自動化安裝工程圖例符號2.1.1圖形符號的識讀1.測量點的識讀2.連接線圖形符號的識讀氣壓信號

電信號線

二進制氣信號

二進制電信號

連接線相接

電磁、輻射、熱、光、聲等信號(有導向)液壓信號線

3.儀表圖形符號的識讀(1)表示儀表安裝位置的圖形符號(2)執行機構符號(3)儀表功能圖形符號和控制閥體圖形符號2.1.2字母代號在帶控制點的工藝流程圖中,表示儀表的實線圓里面,可以用字母組合表示該儀表的功能等。如FI表示流量指示,F表示流量,I表示指示;FE表示流量檢測元件,E表示檢測元件;FP表示流量測量點,P表示實驗點、測量點;而PI表示壓力指示,P在這里則表示壓力;FQI表示流量積算顯示。又如TdRC幾個字母組合在化工自動化中有特定的含義,Td稱為第一位字母,T代表被測變量溫度,d為T的修飾詞,含義是“差”,即代表溫差;RC稱為后繼字母,它可以是一個字母或更多,分別代表不同的儀表功能,R代表記錄或打印,C代表控制。這就是說,TdRC實際上是“溫差記錄控制系統”的代號。2.1.3儀表位號的表示方法

1.儀表位號組成在檢測、控制系統中,構成一個回路的每個儀表(或元件)都應有自己的儀表位號。儀表位號由字母代號組合和回路編號兩部分組成,第一位字母表示被測變量,后繼字母表示儀表的功能。回路編號可按照裝置或工段(區域)進行編制,一般用3~5位數字表示2.分類與編號儀表位號按被測變量分類。同一裝置(或工段)的相同被測變量的儀表位號中數字編號是連續的,但允許中間有空號;不同被測變量的儀表位號不能連續編號。如果同一個儀表回路有兩個以上具有相同功能的儀表,可以在儀表位號后面附加尾綴(大寫英文字母)加以區別。例如,PT—202A、PT—202B表示同一回路里的兩臺變送器,PV—201A、PV—201B表示同一回路里的兩臺控制閥。當一臺儀表由兩個或多個回路共用時,應標注各回路的儀表位號,例如一臺雙筆記錄儀記錄流量和壓力時,儀表位號為FR—121/PR—131,若記錄兩個回路的流量時,儀表位號應為FR—101/FR—102或FR—101/102。3.帶控制點流程圖和儀表系統圖上表示方法儀表位號的表示方法是:字母代號標在圓圈上半圈中,回路編號標在圓圈的下半圈中。集中儀表盤面安裝儀表,圓圈中間有一橫,如圖(a)所示。就地安裝儀表圓圈中間沒有一橫,如圖(b)所示。見下圖示例:2.2DCS儀表控制室平面布置圖例催化劑半合成裝置DCS儀表控制室平面布置圖2.3儀表控制室儀表盤圖例 盤面儀表布置高度一般分三段。上段為掃視類儀表,如指示儀表、閃光報警器、信號燈等,距地標高為1650~1900mm;中段為需要經常監視的重要儀表,如控制器、記錄儀等,距地標高為1000~1650mm;下段為操作類儀表或元件,如操作器、遙控板、開關、按鈕等,距地標高為800~1000mm。盤面上安裝儀表的外形邊緣到盤頂距離不應小于140mm,到盤邊距離不應小于80mm。某裝置擠條機控制室儀表盤內元件布置圖2.4管道儀表流程圖1.管道儀表流程圖圖例2.管道儀表流程圖內容一張管道流程圖主要內容有:(1)設備示意圖。帶位號、名稱和接管口的各種設備示意圖。(2)管路流程線。帶編號、規格、閥門、管件及儀表控制點的各種管路流程線。(3)標注。設備位號、名稱、管線編號、控制點符號、必要的尺寸及數據等。(4)圖例。圖形符號、字母代號及其他的標注說明索引等。(5)標題欄。圖名、圖號、設計項目、設計階段、設計時間及會簽欄。3.管道儀表流程圖讀圖 讀圖步驟如下:(1)了解工藝流程概況,如熟悉工藝設備及功能,了解介質名稱及流向,分析工藝流程等。(2)熟悉控制方案,一般典型工藝的控制方案是特定的。(3)分析控制方案,在了解控制系統的基礎上,根據相關的圖形符號含義進行識讀。識讀管道儀表流程圖,還需綜合工藝、設備、機器、管道、電氣等多方面專業知識。下圖所示為采用集散型控制系統(DCS)進行控制的脫丙烷塔控制流程圖的一個局部,圖中的各儀表符號、設備符號見本章符號圖例的相關圖表。說明圖中

FN——安全柵;df/dt——流量變化率運算函數;XAH——控制器輸出高限報警;XAL——控制器輸出低限報警;dx/dt——控制器輸出變化率運算;FY——I/P電氣轉換器;TAH——溫度高限報警;TDA——溫度設定點偏差報警;LAH——液位高限報警;LAL——液位低限報警;LAHH——液體高限報警。上一張思考題1.在自動化控制流程圖中,下列文字表示何種功能?(a)TIT;(b)PdIT;(c)FIC;(d)LIA;(e)LV;(f)PRC。2.常用的熱工儀表控制圖有哪幾種?3.在熱工控制測量系統圖中,下列文字符號各表示什么取源測量點?(a)PE;(b)FE;(c)LE;(d)TE;(e)AE。4.畫出就地安裝儀表、盤后安裝儀表和電動執行機構圖形符號。5.繪制管道儀表流程圖應注意哪些問題?6.下頁圖所示是化工廠水氯活化裝置工藝及自動化控制流程圖,閱讀并解釋控制流程圖。化工廠水氯活化裝置工藝及自動化控制流程圖第3章過程自動化儀表供電及供氣系統圖與儀表盤接線圖的識讀3.1儀表供電、供氣系統相關規定及系統圖識讀 儀表及自動化裝置的供電包括:模擬儀表系統、DCS、PLC、監控計算機、自動分析儀表、安全聯鎖系統和工業電視系統等。儀表輔助設施的供電包括:儀表盤(柜)內照明、儀表及測量線路電伴熱系統,以及其他自動化監控系統。

3.1.1儀表供電系統的相關規定及系統圖識讀 儀表供電系統的引用標準有:(1)GB50093-2002《自動化儀表施工及驗收規范》;(2)GB50236-98《現場設備、工業管道焊接工程施工及驗收規范》;(3)GB50235-97《工業金屬管道工程施工及驗收規范》。1.儀表供電系統的相關規定2.儀表供電系統圖識讀

在儀表供電系統圖中,用方框圖表示出供電設備(如不間斷電源UPS、電源箱、總供電箱、分供電箱和供電箱等)之間的連接系統,標注出供電設備的位號、型號、輸入與輸出的電源種類、等級和容量以及輸入的電源來源等。

下頁圖所示為某裝置DCS供電系統接線原理圖。由電氣專業來的220V、50Hz交流電源進總電源UPS,經總斷路器K1后分三路分別給FCU1(斷路器K2)、FCU2(斷路器K3)和操作臺(斷路器K6)供電,經K4、K5分別給兩臺穩壓電源供電,其輸出24VDC進端子排,分配給各臺儀表。

注意以下幾點:(1)按儀表用電的總容量選擇符合要求的空氣開關或閘刀開關(含熔斷絲)。(2)按儀表供電回路選擇好各自的開關(含熔斷絲)。(3)由外面引入的電源線和到各儀表的供電,統一由配電盤下面部分端子板引出。3.1.2儀表供氣系統的相關規定及系統圖識讀 儀表的供氣裝置是由空氣壓縮站和供氣管路組成的。空氣壓縮站提供經過干燥、除油、除雜質后干凈的壓縮空氣。供氣管路是用來傳輸壓縮空氣的配管網絡,并送至各用氣儀表及部件。儀表用氣一般為壓縮空氣,必要時,也可用氮氣。1.儀表供氣系統的相關規定儀表供氣系統的引用標準有:GB50093-2002

《工業自動化儀表施工及驗收規范》;GB50236-98

《現場設備、工業管道焊接工程施工及驗收規范》;GB50235-97

《工業金屬管道工程施工及驗收規范》。(1)氣管采用鍍辛鋼管時應用螺紋連接,連接處必須密封。纏繞密封帶或涂抹密封膠時,不應使其進入管內。采用無縫鋼管時可焊接,焊接時焊渣不應掉進管內。(2)統配管應整齊美觀,其末端和集液處應有排污閥。在水平主管上支管的引出口,應在主管的上方。 儀表供氣系統管路中介質是儀表用的常溫壓縮空氣。氣源來自專用儀表空氣壓縮機,主管壓力為0.5~2.0MPa,到每個儀表上的氣源經過過濾器減壓閥后,氣源壓力一般為0.14MPa或0.25MPa。由于儀表的要求較高,因此,每條氣源支管的最低點末端要裝排污閥以排去可能的污物和水分。氣源管安裝要求橫平豎直,整齊美觀,不能交叉,如下圖所示為氣源分配器圖。2.儀表供氣系統管路1—內螺紋截止閥PN1.6DN25CS;2—對焊式直通終端接頭ZG1/φ320Cr18Ni10Tii;3—冷撥無縫鋼管φ32×20Cr18Ni10Ti;4—法蘭盤PN16DN320Cr18Ni10Ti;5—螺栓M16×6035;6—螺母M16;7—墊圈16Q235-A;8—氣源分配器24點/φ60Cr18Ni10Ti3.現場儀表供氣方式(1)單線式供氣。單線式供氣是直接由氣源總管引出管線,經過濾減壓后為單個儀表供氣,這種供氣系統多用于分散負荷或耗氣量較大的負荷。如在為大功率執行器供氣時,為不影響相鄰負荷的供氣壓力,應盡可能在氣源總管上取氣源,如下圖所示。1—氣源總管2—截止閥3—過濾器4—減壓閥5—儀表(2)支干線式供氣。支干線式供氣是由氣源總管分出若干條干線,再由每條干線分別引出若干條支線,每條支線經過截止閥、過濾器、減壓閥后為每臺儀表供氣。這種方式多用于集中負荷,或為密度較大的儀表群供氣,如下圖所示。1—氣源總管;2—干管;3—支管;4—截止閥;5—過濾器;6—減壓閥;7—儀表3.2電纜、管纜平面敷設圖識讀電纜、管纜平面敷設圖分為控制室電纜、管纜平面圖和控制室外部電纜、管纜平面敷設圖。1.電線、電纜的敷設 一般情況下,儀表電纜不用直埋方式敷設,而架空敷設。在電纜集中場合,大多采用槽板或橋架。電纜橋架敷設、維修和查詢故障都較為方便,且綜合造價比高,因此應用越來越廣泛。電纜橋架按材質分為玻璃鋼電纜橋架(BQJ)和鋼制電纜橋架(XQJ)。鋼制電纜橋架又分為梯級式、托盤式、槽式和組合式四種。

下表格為鋼制電纜橋架的特點及適用范圍。1.電纜走向圖2.控制室電纜、管纜平面圖 控制室電纜、管纜平面圖包括現場儀表到接線箱(供電箱)、接線箱(供電箱)到電纜橋架和現場儀表到電纜橋架之間的配線平面位置,電纜(管纜)橋架的安裝位置、標高和尺寸,電纜(管纜)橋架安裝支架與吊架位置和間距,以及電纜(管纜)在橋架中的排列和電纜(管纜)編號等。3.控制室外部電纜、管纜平面敷設圖3.3儀表回路圖及接地系統圖識讀3.3.1儀表回路圖識讀1.儀表回路圖概述 儀表回路圖是采用直接連線法,將一個系統回路中的所有儀表、自動化控制設備和部件的連接關系表達出來的圖紙。其特點是它把安裝、施工、檢驗、投運和維護等所需的全部信息方便地表達在一張按一定規格繪制的圖紙上,使回路信息具有完整性和準確性,便于使用儀表回路圖的各類人員之間的交流和理解。 儀表回路圖中設備和元件的標記和標志由圖形符號和文字符號組合而成,且與管道儀表流程圖一致。2.儀表回路圖的識讀(1)模擬儀表回路圖。(2)DCS儀表回路圖。3.3.2接地系統圖識讀 接地是指用電儀表、電氣設備、屏蔽層等用接地線與接地體連接,以保護自動化控制設備及人身安全,抑制干擾對儀表系統正常工作的影響。 接地系統由接地連接和接地裝置組成。接地連接包括接地連線、接地匯流排、接地分干線、接地總線和接地干線等。接地裝置包括總接地板、接地總干線和接地極等。1.接地連接的方法 現場儀表的工作接地一般應在控制室側接地,對被要求或必須在現場接地的現場儀表,應在現場側接地,但不能兩地同時接地,如圖所示。2.連接電阻、對地電阻和接地電阻 從儀表設備的接地端子到總接地板之間,導體及連接點電阻的總和稱為連接電阻。儀表系統的連接電阻不應大于10Ω。接地極的電位與通過接地極流入大地的電流之比稱為接地極對地電阻。接地極對地電阻和總接地板、接地總線及接地總干線兩端的連接點電阻之和稱為接地電阻。儀表系統的接地電阻不應大于4Ω

。思考題1.簡述儀表盤、臺配線的要求。2.“控制圖中安裝接線圖是用來指導安裝接線的施工圖”,這句話是否正確?3.畫一個溫度單回路控制系統的儀表回路圖,回路所使用的儀表及元件的型號自己選擇。第4章傳感器及取源部件的識讀與安裝4.1溫度傳感器與取源部件的安裝4.1.1溫度取源部件的安裝位置溫度取源部件的安裝應按設計或制造廠的規定進行,若無規定,應盡量選在被測介質溫度變化靈敏和便于支撐、維修的地方,不宜選在閥門等阻力部件的附近或介質流束成死角處,以及振動較大的地方。熱電偶取源部件的安裝位置,應注意周圍強磁場的影響。溫度取源部件在工藝管道上的安裝,應符合下列規定。(1)與管道相互垂直安裝時,取源部件軸線應與管道軸線垂直相交;(2)在管道的拐彎處安裝時,宜逆著物料流向,取源部件軸線應與工藝管道軸線相重合;(3)與管道呈傾斜角度安裝時,宜逆著物料流向,取源部件軸線應與管道軸線相交。4.1.2測溫組件的安裝方式1.測溫組件一般在管道、設備上安裝的測溫組件有如下幾種:(1)工業內標式玻璃液體溫度計;(2)工業用棒式玻璃液體溫度計;(3)壓力式溫度計(溫包);(4)熱電偶及熱電阻;(5)鎧裝熱電偶;(6)雙金屬溫度計;(7)耐磨熱電偶;(8)表面熱電偶。3.安裝溫度計采用保護套管及擴大管在下列情況下安裝溫度計時可以采用擴大管。(1)各類玻璃體溫度計在DN<50mm的管道上安裝。(2)熱電偶、熱電阻、雙金屬溫度計在DN<80mm的管道上安裝2.測溫組件的安裝方式按固定形式分為:(1)法蘭固定安裝。(2)螺紋連接頭固定安裝。(3)法蘭與螺紋連接頭共同固定安裝。(4)簡單保護套插入安裝。(1)工業棒式玻璃液體溫度計在鋼管道上垂直安裝圖4.常用溫度測量組件安裝圖

(2)雙金屬溫度計安裝圖(3)熱電偶、熱電阻在鋼管道上垂直安裝圖(4)熱電偶、熱電阻在鋼管道上安裝圖(5)熱電偶、熱電阻在鋼管道上斜45°安裝圖(6)用凹凸法蘭帶固定接頭的熱電阻(7)耐磨熱電偶安裝圖4.1.3測溫組件安裝注意事項

在正確選擇測溫組件及儀表之后,還必須注意正確安裝,否則,測量精度仍得不到保證。(1)測溫組件要與二次表配套使用。熱電偶、熱電阻要配相應的二次表或變送器,特別要注意分度號。(2)熱電偶必須配用相應分度號的補償導線,熱電阻要采用三線制接法。(3)電纜或補償導線通過金屬撓性管與熱電偶或熱電阻連接,注意接線盒的防爆形式。(4)在測量管道中介質的溫度時,應保證測溫組件與流體充分接觸,以減少測量誤差。因此,要求安裝時測溫組件應迎著被測介質流向插入(斜插),至少須與被測介質流向交,切勿與被測介質形成順流,如圖所示。(5)測溫組件的感溫點應處于管道中流速最大處。一般來說,熱電偶、鉑電阻、銅電阻保護套管的末端應分別越過流束中心線5~10mm、50~70mm、25~30mm。(6)應盡量避免測溫組件外露部分的熱損失而引起的測量誤差。因此,一要保證有足夠的插入深度(斜插或在彎頭處安裝),二要對測溫組件外露部分進行保溫。(7)若工藝管道過小,安裝測溫組件處可接裝擴大管。(8)用熱電偶測量爐溫時,應避免測溫組件與火焰直接接觸,也不宜距離太近或裝在爐門旁邊。接線盒不應碰到爐壁,以免熱電偶冷端溫度過高。(9)使用熱電偶、熱電阻測溫時,應防止干擾信號的引入,同時應使接線盒的出線孔向下方,以防止水汽、灰塵等進入而影響測量。(10)測溫組件安裝在負壓管道或設備中時,必須保證安裝孔的密封,以免冷空氣被吸入后而降低測量指示值。(11)凡安裝承受壓力的測溫組件時,都必須保證密封。當工作介質壓力超過0.1MPa時,還必須另外加裝保護套管。此時,為減少測溫的滯后,可在套管之間加裝傳熱良好的填充物。當溫度低于150℃時可充入變壓器油,當溫度高于150℃時可充填銅屑或石英砂,以保證傳熱良好。4.1.4測溫儀表種類及優缺點4.1.5連接導線與補償導線安裝注意事項(1)線路電阻要符合儀表本身的要求,補償導線的種類及正、負極不要接錯。(2)連接導線與補償導線必須預防機械損傷,應盡量避免高溫、潮濕、腐蝕性及爆炸性氣體與灰塵的作用,禁止敷設在爐壁、煙囪及熱管道上。(3)為保護連接導線與補償導線不受外來的機械損傷,并削弱外界電磁場對電子式顯示儀表的干擾,導線應加屏蔽,即把連接導線或補償導線穿入鋼管內,鋼管還需在一處接地。鋼管的敷設應保證便于施工、維護和檢修。(4)管徑應根據管內導線(包括絕緣層)的總截面積決定,總截面積不超過管子截面積的2/3。管子之間宜用絲扣連接,禁止使用焊接。管內雜物應清除干凈,管口應無毛刺。(5)導線、電纜等在穿管前應檢查其有無斷頭和絕緣性能是否達到要求,管內導線不得有接頭,否則應加裝接線盒。補償導線不應有中間接頭。(6)導線附近應盡量避免交流動力電線。(7)補償導線最好與其他導線分開敷設。(8)應根據管內導線芯數及其重要性,留有適當數量的備用線。(9)穿管時同一管內的導線必須一次穿入,同時導線不得有曲折、迂回等情況,也不宜拉得過緊。(10)導線應有良好的絕緣,禁止與交流輸電線合用一根穿線管。(11)配管及穿管工作結束后,必須進行校對與絕緣試驗。在進行絕緣試驗時,導線必須與儀表斷開。4.2壓力傳感器與取源部件的安裝4.2.1壓力傳感器與取源部件的安裝要求壓力測量包括液體、氣體及蒸汽的壓力測量。壓力儀表包括就地壓力表和引遠的壓力變送器等。對于腐蝕性、黏稠性的介質,則采用隔離法測量。吹氣法隔離,適用于測量腐蝕性介質或帶有固體顆粒的流體。沖液法進行隔離,適用于黏稠液體及含固體顆粒的懸浮液。1.壓力取源部件安裝要求2.導壓管安裝3.墊片4.壓力表安裝位置4.2.2壓力管路連接方式與安裝圖1.管路的連接方式(1)采用卡套式閥門與卡套或管接頭連接。(2)采用外螺紋截止閥和壓墊式管接頭連接。(3)采用內螺紋閘閥和壓墊式管接頭連接。2.常用壓力測量安裝圖 常用壓力測量安裝如圖:1—管接頭或法蘭接管;2—無縫鋼管;3—接表閥接頭;4—壓力表截止閥或阻尼截止閥;5—墊片1.壓力表安裝圖l—管接頭或法蘭接管;2—冷凝圈或冷凝彎;3—接表閥接頭;4—壓力表截止閥或阻尼截止閥;5—墊片2.帶冷凝管的壓力表安裝圖3.測量壓力管路連接圖(變送器低于取壓點)4.測量壓力管路連接圖(變送器高于取壓點)

4.2.3壓力計及管路安裝注意事項1.取壓點的選擇注意事項 所選擇的取壓點應能反映被測壓力的真實大小。(1)要選在被測介質直線流動的管段部分,不要選在管路拐彎、分叉、死角或其他易形成旋渦的地方。(2)測量液體壓力時,取壓點應在管道下部,使導壓管內不積存氣體;測量氣體壓力時,取壓點應在管道上方,使導壓管內不積存液體。2.導壓管敷設注意事項(1)導壓管粗細要合適,一般內徑為6~10mm,長度應盡可能短,最長不得超過50m,以減少壓力指示的遲緩。如超過50m,應選用能遠距離傳送的壓力計。(2)導壓管水平安裝時應保證有1∶10~1∶20的傾斜度,以利于積存于其中的液體(或氣體)的排出。3.壓力計安裝注意事項(1)壓力計應安裝在易觀察和檢修的地方。(2)安裝地點應力求避免振動和高溫影響。(3)測量蒸汽壓力時,應加裝凝液管,以防止高溫蒸汽直接與測壓元件接觸如圖(a)所示。對于有腐蝕性介質的壓力測量,應加裝有中性介質的隔離罐,圖(b)所示為被測介質密度r2大于和小于隔離液密度r1的兩種情況。 總之,針對被測介質的不同性質(高溫、低溫、腐蝕、臟污、結晶、沉淀、黏稠等),要采取相應的防熱、防腐、防凍、防堵等措施。(3)當被測介質易冷凝或凍結時,必須加保溫伴熱管線(4)取壓口到壓力計之間應裝有切斷閥,以備檢修壓力計時使用。切斷閥應裝在靠近取壓口的地方。(4)壓力計的連接處,應根據被測壓力的高低和介質性質,選擇適當的材料,作為密封墊片,以防泄漏。一般低于80℃及2MPa時,用牛皮或橡膠墊片;350~450℃及5MPa以下用石棉或鋁墊片;(溫度及壓力更高(50MPa以下)用退火紫銅或鉛墊片。但測量氧氣壓力時,不能使用浸油墊片及有機化合物墊片;測量乙炔壓力時,不能使用銅墊片,因它們均有發生爆炸的危險。(5)當被測壓力較小,而壓力計與取壓口又不在同一高度時,對由此高度差而引起的測量誤差應按△p=±hrg進行修正。式中,h為高度差,r為導壓管中介質的密度,g為重力加速度。(6)為安全起見,測量高壓的儀表除選用表殼有通氣孔的外,安裝時表殼應向墻壁或無人通過之處,以防發生意外。4.3流量取源部件的安裝4.3.1流量取源部件的安裝要求 流量測量包括氣體、液體和蒸汽流量的測量。對于腐蝕性、黏稠和含有固體物質易堵的介質,應采用隔離、吹氣和沖液等方法測量。 1.安裝要求 2.導壓管安裝 3.標準節流裝置的選用4.3.2節流裝置的取壓方式 節流裝置常見的取壓方式有角接取壓和法蘭取壓。1.角接取壓 角接取壓就是在節流件與管壁的夾角處,取出節流件上下游的壓力。 角接取壓裝置有兩種結構型式,即環室取壓和單獨鉆孔取壓。1—對焊法蘭;2—光雙頭螺栓;3—光墊圈;4—墊片;5—正環室;6—墊片;7—節流裝置;8—負環室;9—光六角螺母注:1.法蘭內孔在安裝前應擴孔至管道計算直徑D。2.法蘭與工藝管道焊接處的內側應打光磨平。1.帶槽面(凹面)環室(或寬邊)的孔板、噴嘴、1/4圓噴嘴在鋼管上的安裝圖2.帶平面(槽面)密封面的節流裝置在不銹鋼管上的安裝圖1—法蘭;2—焊環;3—墊片;4—正環室;5—墊片;6—節流裝置;7—負環室;8—螺栓;9—螺母注:焊接采用45°角焊,焊縫應打光、無毛刺。2.法蘭取壓 法蘭取壓就是在法蘭上取壓。其取壓孔中心線至孔板面的距離為25.4mm(1″)。較環室取壓有金屬材料消耗小,容易加工和安裝,容易清理臟物,不易堵塞等優點。(1)法蘭取壓鉆孔形式。根據法蘭取壓的要求和現行標準法蘭的厚度,以及現場備料及加工條件,可采用直式鉆孔型和斜式鉆孔型兩種形式。(2)法蘭鉆孔取壓圖例。(見下頁圖)(3)法蘭鉆孔取壓注意事項。 ①法蘭內徑。 ②取壓孔與法蘭面距離(1)法蘭鉆孔取壓注:1.節流裝置包括:帶柄孔板、鋃邊孔板、帶柄噴嘴、整體圓缺孔板和鋃邊圓缺孔板。2.焊接采用15°角焊,焊縫應打光,無毛刺。(2)法蘭上鉆孔取壓的孔板、噴嘴在鋼管上的安裝圖l—螺栓;2—墊片;3—節流裝置;4—法蘭;5—螺母.4.3.3節流裝置安裝注意事項(1)節流裝置安裝時應注意介質的流向,節流裝置上一般用箭頭標明流向。(2)節流裝置的安裝應在工藝管道吹掃后進行。(3)節流裝置的墊片要根據介質來選用,并且不能小于管道內徑。(4)節流裝置安裝前要進行外觀檢查,孔板的入口和噴嘴的出口邊緣應無毛刺和圓角,并按有關標準規定復驗其加工尺寸。(5)節流裝置安裝不正確,也是引起差壓式流量計測量誤差的重要原因之一。在安裝節流裝置時,還必須注意節流裝置的安裝方向。一般地說,節流裝置露出部分所標注的“+”號一側,應當是流體的入口方向。當用孔板作為節流裝置時,應使流體從孔板90°銳口的一側流入。(6)在使用中,要保持節流裝置的清潔,如在節流裝置處有沉淀、結焦、堵塞等現象,也會引起較大的測量誤差,必須及時清洗。(7)孔板入口邊緣的磨損。當節流裝置使用久,特別是在被測介質夾雜有固體顆粒等機械物的情況下,或者由于化學腐蝕,都會造成節流裝置的幾何形狀和尺寸的變化。對于使用廣泛的孔板來說,其入口邊緣的尖銳度會由于沖擊、磨損和腐蝕變鈍。這樣,在相等數量的流體經過時所產生的壓差Δp將變小,從而引起儀表指示值偏低。因此,應注意檢查、維修,必要時應更換新的孔板。4.3.4導壓管安裝注意事項4.3.4導壓管安裝注意事項 導壓管要正確地安裝,防止堵塞與滲漏,以免引起較大的測量誤差。對于不同的被測介質,導壓管的安裝也有不同的要求,下面結合幾類具體情況來討論。(1)測量液體的流量時,應該使兩根導壓管內都充滿同樣的液體而無氣泡,以使兩根導壓管內的液體密度相等。這樣,由兩根導壓管內液柱所附加在差壓計正、負壓室的壓力可以相互抵消。①取壓點應該位于節流裝置的下半部,與水平線夾角a應為0°~45°。如果從底部引出,液體中夾帶的固體雜質會沉積在引壓管內,引起堵塞。②在引壓導管的管路內,應有排氣的裝置。如果差壓計只能裝在節流裝置之上時,則須加裝儲氣罐,如圖所示。測量液體流量時的連接圖

1—節流裝置2—引壓導管3—放空閥4—平衡閥5—差壓變送器6—儲氣罐7—截止閥(2)測量氣體流量時,上述的基本原則仍然適用。盡管在引壓導管的連接方式上有些不同,其目的仍是要保持兩根導管內流體的密度相等。因此,必須使管內不積聚氣體中可能夾帶的液體,具體措施是:①取壓點應在節流裝置的上半部; ②引壓導管最好垂直向上,或至少應向上傾斜一定的坡度,以使引壓導管中不滯留液體;③如果差壓計必須裝在節流裝置之下,則須加裝儲液罐和排放閥,如圖所示。測量氣體流量時的連接圖(3)測量蒸汽的流量時,要實現上述的基本原則,同時必須解決蒸汽冷凝液的液位問題,以消除冷凝液液位的高低對測量精度的影響。最常見的接法如圖所示,取壓點從節流裝置的水平位置接出,并分別安裝了凝液罐,這樣,兩根導管內都充滿了冷凝液,而且液體一樣高,從而實現了差壓Δp的準確測量。自凝液罐至差壓計的接法與測量液體流量相同.測量蒸汽流量管路正面連接圖注釋:1.對焊式異徑活接頭2.無縫鋼管3.對焊式直通中間接頭4.冷凝容器5.三閥組6.對焊式三通中間接頭7.焊接式截止閥8.無縫鋼管9.異徑單頭短節2.測量蒸汽流量管路連接圖4.4物位取源部件的安裝 在生產過程中,常常需要測量兩相物料或兩種不相混合的物料之間的界面位置,這種測量統稱為物位測量。4.4.1常用的物位檢測方法 在生產過程當中常用的物位檢測方法如表所示:4.4.2物位取源部件的安裝要求(1)物位取源部件的安裝位置,應選在物位變化靈敏,且不使檢測元件受到物料沖擊的地方。(2)內浮筒液位計和浮球液位計采用導向管或其他導向裝置時,導向管或導向裝置必須垂直安裝,并應保證導向管內液流暢通。(3)雙室平衡容器的安裝應符合下列規定。1—正取壓管口;2—玻璃水位計(4)單室平衡容器宜垂直安裝,其安裝標高應符合設計文件的規定。(5)補償式平衡容器安裝固定時,應有防止因被測容器的熱膨脹而被損壞的措施。(6)安裝浮球式液位計儀表的法蘭短管必須保證浮球能在全量程范圍內自由浮動。(7)電接點水位計的測量筒應垂直安裝,筒內零水位電極的中軸線與被測容器正常工作時的零水位線應處于同一高度。(8)靜壓液位計取源部件的安裝位置應遠離液體進出口。差壓式液面測量導壓管管徑的選擇、導壓管的敷設及其他要求,可參照壓力取源部件的安裝。右圖所示雙室平衡容器的檢查:①安裝前應復核制造尺寸,檢查內部管道的嚴密性。②應垂直安裝,其中心點應與正常液位相重合。1—正取壓管口2—玻璃水位計(1)雙室平衡容器水位測量4.4.3雙室平衡容器的安裝1.檢查內負壓管的嚴密性和高度2.水位測點位置的確定3.平衡容器安裝高度的確定4.平衡容器的安裝要求(1)雙室平衡容器水位測量1—正壓恒位水槽2—蒸汽罩3—正壓取壓管4—疏水管5—負壓取壓管①由于蒸汽罩補償式平衡容器較重,其質量由槽鋼支座7承受,但應有防止因熱力設備熱膨脹產生位移而被損壞的措施。因此,鋼板8與鋼板9接觸面之間應光滑,便于滑動。②蒸汽罩補償式平衡容器的疏水管應單獨引至下降管,其垂直距離為10m左右,且不宜保溫,在靠近下降管側應裝截止閥。(2)蒸汽罩補償式平衡容器③蒸汽罩補償式平衡容器的正、負壓引出管,應在水平引出超過1m后才向下敷設,其目的是當水位下降時,正壓導管內的水面向下移動(因差壓增大,儀表正壓室的液體向正壓室移動所致),正、負管內的溫度梯度在這lm水平管上得到補償。(3)蒸汽罩補償式平衡容器的安裝1—正取壓閥門2—雙室平衡容器3—負取壓閥門4—被測受壓容器4.4.4電接點水位計測量筒的安裝電接點水位計測量筒品種較多,但安裝方法基本相同.1.DYS—19型電接點水位計2.GDR—1型電接點水位計4.4.5物位取源部件安裝圖例1.浮球液位計在設備上的安裝圖

2.內浮筒液面計在設備上安裝圖

3.差壓式測量低沸點介質液面管路連接圖(五閥組)1—對焊式異徑活接頭2—無縫鋼管3—五閥組

4.差壓式測量有壓設備液面管路連接圖(五閥組帶冷凝容器)1—對焊式異徑活接頭2—無縫鋼管3—對焊冷凝容器4—對焊式直通中間接頭5—五閥組4.5分析取源部件的安裝4.5.1常用的生產過程分析檢測方法 在生產過程當中測量物質的化學組成、結構及某些物理特性的儀器、儀表稱為分析儀器。分析儀器的取源部件的安裝位置,應選在壓力穩定、能靈敏反映真實成分變化和取得具有代表性的分析樣品的地方,取樣點的周圍不應有層流、渦流、空氣滲入、死角、物料堵塞或非生產過程的化學反應。在水平或傾斜的管道上安裝分析取源部件時,其安裝方位可參考壓力取源部件安裝。 當被分析的氣體內含有固體或液體雜質時,取源部件的軸線與水平線之間的仰角應大于15°。為了縮短測量滯后時間,連接分析取樣裝置和分析儀器之間的取樣管不宜太長,其敷設坡度一般不小于1∶20。取樣管一般采用不銹鋼管,以防介質腐蝕。同時,取樣裝置和導管應具有良好的密封性,以確保測量準確。 化工生產過程中常用分析檢測方法如下表所示。

氬氣甲烷

乙炔

乙稀

乙烷

丙烷聚乙稀,1-丁稀,異丁烷 一套完整分析系統具有取樣系統和連接部分,以便從流程中取出被測樣品并進行預處理。取樣系統由粗取樣系統和細取樣系統兩大部分組成:粗取樣系統是靠近取樣點的初步取樣系統,經過粗取樣后再進入細取樣系統。取樣系統包括的內容如下表所示。4.5.2生產過程分析儀器取樣系統的安裝1.氧化鋯探頭安裝

氧化鋯旁路煙道安裝示意圖

1—旁路煙道2—擴大管3—探頭2.氫氣分析取樣裝置安裝

熱導式氫分析器取樣系統

1—高壓頭氣體管道2—低壓頭氣體管道3—調節器組支架4、10—閥門5—轉子流量計6—絨布過濾器7—截止閥8—標準氣樣接入管9—氫分析器工作室3.電導儀取樣裝置安裝

電導儀取樣系統

1—發送器2—節流裝置3—進水閥門4—出水閥門5—排污閥門6—排汽(水)閥門4.測量高溫高壓介質電導儀取源系統

思考題1.安裝取源部件時都有哪些要求?2.工業上常用的測溫組件有哪些?3.測溫組件安裝方式按固定型式不同可分為哪幾種?4.溫度取源部件的安裝要注意哪些事項?5.壓力取源部件安裝必須符合哪些條件?6.標準節流裝置安裝時都有哪些要求?7.導壓管的安裝應注意些什么?導壓管的連接方式有哪幾種?8.如何選用節流裝置?9.物位取源部件的安裝都有哪些要求?10.分析取源部件的安裝都有哪些要求?11.過程分析儀器取樣系統都包括哪些內容?實訓課題1.各種流量取源部件的安裝。2.各種壓力取源部件的安裝。3.各種溫度取源部件的安裝。4.各種物位取源部件的安裝。5.各種成分分析取源部件的安裝。第5章常用儀表安裝工程設施和施工材料5.1常用安裝設施5.1.1施工現場的設置自動化儀表安裝現場,一般設立下列施工場地。1.工作間和工作場地 2.工具房3.保管間4.調試檢驗室5.1.2安裝工具、機械及其使用自動化儀表安裝常用工具和機械有:臺虎鉗、鋸弓、銼、手錘、管子割刀、管鉗、鉆頭、扳手、工具袋、安全帶、克絲鉗、尖嘴鉗、斜口鉗、螺絲刀、剝線鉗、萬用表、尺、量具、沖擊鉆、臺鉆、手電鉆、砂輪機、無齒鋸、彎管機、電氣焊工具、套絲機等。5.2常用儀表施工安裝材料5.2.1儀表安裝常用管材 儀表管道(又稱管路、管線)有很多種,可分為四類,即導壓管、氣動管、電氣保護管和伴熱管。5.2.2儀表安裝常用電線電纜1.儀表用電纜 儀表用電纜通常可分為三類,即控制系統電纜、動力系統電纜和專用電纜。2.儀表用絕緣導線 儀表用絕緣導線常用的有橡皮絕緣電線和聚氯乙烯絕緣電線兩種。由于合成材料,特別是塑料工業的飛速發展,聚氯乙烯絕緣電線被廣泛使用,尤其是盤內配線多采用這種電線。3.屏蔽電線和電纜儀表工作在強電、強磁場環境的可能性很大,易受電磁波干擾。為此,要使用屏蔽電線或屏蔽電纜。

4.補償導線 補償導線是熱電偶連接線,用于補償熱電偶冷端因環境溫度的變化而產生的電勢差。不同型號和分度號的熱電偶要使用與分度號一致的補償導線,否則,不但得不到補償,反而會產生更大的誤差。補償導線在連接時要注意極性,必須與熱電偶極性一致,嚴禁接反。5.2.3儀表安裝常用型鋼 儀表安裝需要基礎槽鋼,制作要用薄鋼板,保溫箱安裝需用薄鋼板作底座,儀表管道、電纜敷設需用角鋼、槽鋼、扁鋼、工字鋼作支架,自制加工件需用圓鋼。基本上各種型鋼在儀表安裝上都有用。1.普通型鋼2.板材①薄鋼板②鋼帶①無縫鋼管②焊接鋼管4.管件 管件包括彎頭、三通、四通、異形管、活接頭、絲堵、螺紋短接、管接頭、吹掃接頭、封頭、凸臺(管嘴)、盲板等。5.焊接材料 焊接是金屬連接的有效方法。焊接方法很多,各種焊接方法都需要消耗一定的材料,如焊絲、焊條、焊劑等。焊條是由焊條芯和包在外面的藥皮組成的。焊條芯(簡稱焊條)一般是具有一定長度及直徑的鋼絲,其作用主要是傳導電流。焊條、焊絲及焊劑的選擇參照有關手冊。3.管材5.3儀表安裝常用閥門

5.3.1閥門型號的標志說明

2.閥門使用在管路上,按其管路及檢測需要可分為三類:一類是氣動管路用閥,這類閥以截止閥為主,也使用球閥;一類是儀表檢測管路用閥,包括取源、切斷、放空、排污和調節,也多使用截止閥和球閥;一類是檢測和控制所需的閥組。5.3.2常用閥門的選用1.常用閥門有:閘閥、截止閥、節流閥、止回閥、球閥、蝶閥、隔膜閥等。5.3.3氣動管路用閥 氣動管路多采用截止閥和球閥。這類閥的特點是密封性能好,外形小巧美觀,結構簡單,價格便宜。這類閥門也可以作為氣源的取壓閥、排污閥和放空閥。在大多數場合,它作為每個氣動儀表(含控制閥)氣源的二通閥,安裝在從氣源總管下來的支管與銅管連接處。

5.3.4儀表檢測管路用閥

2.球閥被廣泛應用于儀表檢測管路。特點:采用了全密封形式,用優質高強度聚四氟乙烯填充內腔與球體整個空間,使閥門經清洗后無滯留物,從而保證了儀表穩定可靠的性能。密封口處增添了調節機構,保證球閥在正壓或負壓工況下密封均無泄漏。獨特的金屬卡環,使閥門在真空系統中工作填料不會滑入閥口。結構緊湊,外形美觀和諧,價格低廉。

1.儀表檢測管路用閥是儀表安裝專業使用量最大的閥門。它包括全部取源用的根部閥和切斷閥,配合差壓變送器、壓力變送器的排污閥、放氣閥和放空閥,氣源部分的放空閥,分析系統用閥,蒸汽伴熱系統用閥等。為滿足不同工藝介質的要求,對閥門的公稱壓力、適用溫度、管路連接方式、耐腐蝕性能等都有不同的要求。3.球閥的結構形式有直通、角式、三通、排氣、多位一通、多位二通切換等,除儀表檢測回路外,還廣泛應用于實驗室、液壓、氣動管道等。

5.3.5儀表安裝專用閥組儀表專用閥組有:二閥組、三閥組和五閥組5.4儀表安裝中其他材料及其保管1.儀表保溫常用的材料(1)對保溫材料的基本要求。(2)常用保溫材料的特性。2.其他材料3.材料的保管實訓課題1.各種常用安裝工具的使用方法。2.各種儀表電纜保護層的剝削方法。3.各種儀表閥門的連接。 4.電氣焊的使用操作方法。5.各種電動安裝工具的使用方法。思考題1.自動化裝置安裝施工現場如何設置?2.舉例說明鉗工工具的使用方法。3.使用電動工具時有哪些安全注意事項?4.儀表電纜都有哪些?分別在哪些情況下使用?5.舉例說明什么是專用電纜?6.補償導線都有哪些作用?7.什么情況下應采用屏蔽電纜?8.常用的鋼材都有哪些?9.焊條是如何分類的?焊芯和藥皮的作用各是什么?10.自動化裝置常用的閥門都有哪些?11.安裝材料應如何分類保管?6.1管路敷設的要求及安裝后的檢查1.儀表管路的作用 儀表管路(包括導管及管件)按其作用分為測量管路、氣源管路、保護管路和保溫伴熱管路等。儀表管路材質和規格的選用,敷設路線的選擇、安裝方法,以及管路的嚴密性等直接影響測量的準確性,它反映了測量指標和自動調節的質量。儀表管路安裝的數量大、種類多、施工圖無安裝標高和具體位置,所以儀表管道的安裝具有一定的復雜性和特殊性。同時,在整個儀表安裝過程中,儀表管路的安裝所占比例最大,因此做好這項工作有著重大的意義。2.管路敷設的要求第6章生產過程自動化儀表管路的安裝3.測量導管的安裝要求4.管路敷設注意問題5.管路敷設后的試壓與查漏6.2導管的彎制1.導管的彎制方法 導管的彎制,一般應用冷彎法,通常使用機械彎管機。導管的彎曲半徑,對于金屬管應不小于其外徑的3倍,對于塑料管應不小于其外徑的4.5倍。彎制后,管壁上應無裂縫、過火、凹坑、皺褶等現象,管徑的橢圓度不應超過10%。 儀表管安裝用彎管機分為電動和手動兩種,手動彎管機又分為固定型和攜帶型兩種,如圖。a.固定型手動彎管機

1—靴狀手柄2—導向連接板3—形狀手柄4—鎖緊裝置5—止釘6—被彎導管b.攜帶型手動彎管機

使用彎管機彎管的步驟如下:(1)將導管放在平臺上進行調直。(2)選用彎管機的合適胎具。(3)根據施工圖或實樣,在導管上劃出起弧點。(4)將已劃線的導管放入彎管機,使導管的起弧點對準彎管機的起弧點(此點可先行計算,并通過實踐取得),然后擰緊夾具(對于攜帶型手動彎管機,將其鎖緊裝置翻轉180°,夾住被彎導管)。(5)啟動電動機或扳動手柄彎制導管,當彎曲角度大于所需角度1°~2°時停止(按經驗判斷)。采用手動彎管機時,應用力均勻,速度緩慢。(6)將彎管機退回至起點,用樣板測量導管彎曲度,合格后松開夾具,取出導管。2.導壓管的彎制要求1)在自動化裝置中,改變管路方向最好的辦法是把管子彎成一定的角度。導壓管要冷彎,但ф14×4高壓用的導壓管需焊彎且要一次彎成。2)70mm以下的鋼管可以冷彎,15mm以下的管子可直接用手彎。直徑不超過30mm的管子可用最簡單的手動彎管器,但直徑在30~70mm的鋼管要用電動彎管器。3)直徑超過70mm的管子只能采用熱彎。在加熱前,管子應灌滿干凈的細砂(用1.5mm×1.5mm的篩子篩過的),在灌砂時應敲打管子把砂搗緊,砂灌滿后,管子兩端用木塞或黏土塞住。4)壓力管路的彎曲半徑最小應為管子外徑的5倍。5)儀表信號管線一般為ф

6×1及ф

8×1的紫銅管或鋁管,也用ф

6×1、ф

8×1的尼龍管,均用手動彎管機彎管。(1)導管的敷設固定,應用可拆卸的卡子,用螺絲固定在支架上。成排敷設時,兩導管間的凈距離應保持均勻,一般為導管本身的外徑。(2)在不同結構上支架的固定不同。(3)管路支架間的距離應盡量均勻。(4)管路支架一般不要直接焊在承壓管道、容器,以及需要拆卸的設備結構上,嚴禁焊在合金鋼和高溫高壓的結構上,以免影響主設備的機械強度。(5)導管支架的定位、找正與安裝要按照步驟進行。(6)導壓管要牢固地固定在支架上,支架的制作安裝要符合規范的有關規定。(7)需要伴熱、保溫、保冷的管子,垂直管道支架的間距縮小到1~1.5m,水平管道縮小到0.7~1m。6.3管路的固定6.4管路的連接

儀表導管多為金屬小管,一般采用氣焊法或鎢極氬弧焊連接,對于檢修時常需拆卸的部位可采用下列各種方式進行連接。1.氣焊、電焊和鎢極氬弧焊連接2.壓墊式管接頭連接3.連管節螺紋連接4.外套螺帽連接5.卡套式管接頭連接6.脹圈式管接頭連接7.擴口式管接頭連接6.5氣動信號管線敷設1.管徑、材質選用 氣動信號管線常用的管徑、材質及規格如下表所示。特殊情況下,如大膜頭調節閥,直徑較大的汽缸閥,切換時間短且傳輸距離較遠的控制裝置,其氣動信號管線的規格選用ф8×1mm或ф10×lmm。 對于設置現場接管箱的工藝裝置,從控制室至接管箱,宜選用多芯管纜;從接管箱至調節閥或變送器,宜選用紫銅管。對于有腐蝕性的場合,選用不銹鋼或聚氯乙烯護套的紫銅管。 尼龍、聚乙烯管(纜)實際使用溫度范圍應符合制造廠規定。對于環境溫度變化較大或有火災危險的場所,不宜選用。 氣動信號管線的連接方式按最新版《自控安裝圖冊》的氣動管路接頭要求連接。氣動信號管線的敷設如圖所示。1—氣源總管;2—干管;3—支管;4—截止閥;5—過濾器;6—減壓閥;7—儀表2.氣動信號管線配管的基本要求:(1)氣動信號管線的敷設,應避開高溫、工藝介質排放口及易泄漏的場合,不應采用直接埋地的敷設方式。(2)管纜的中斷必須經過分管箱(接管箱)。(3)氣動管線引出儀表盤或變送器箱時,應采用穿板接頭連接。(4)尼龍及聚乙烯管纜的備用芯數,按工作芯數的30%考慮;不銹鋼、銅芯管纜的備用芯數按工作芯數的10%考慮。 如圖所示為供氣量小于3m3(標準)/min的小型供氣系統流程圖。供氣系統包括空氣壓縮機和氣源凈化裝置,冷卻器、儲氣罐、過濾器等屬于氣源凈化裝置,因為氣量較小,多采用可移動式油潤滑。6.6電線、電纜的敷設 電線、電纜敷設的首要問題是正確選擇路線,要求如下:(1)按最短路徑集中成排敷設,橫平豎直,減少彎曲,避免與各種管道相交。若避免不了,電線、電纜應從工藝管道上方通過。(2)儀表信號線與高壓動力線分開,對于熱電偶用的補償導線之類的微壓引訊線更應單獨敷設。(3)線路方向的改變,不能有銳角出現,因為過分的彎曲會影響導線的機械強度。(4)應預防機械損傷,避免高溫、潮濕、腐蝕、爆炸危險及強磁場的干擾。(5)便于今后日常的維護和修理。1.電線、電纜明敷的方法 電線、電纜的敷設方法應根據廠房的類型和用途加以區別,有明敷、半明半暗敷和暗敷三種,但目前大型現代化工廠中,儀表用電纜、電線都以明敷為主。 電纜在地溝中敷設主要是指動力電纜,目前大、中、小型的自動化工廠中儀表控制電纜一般都采用橋式敷設,如圖所示。斜撐的懸臂式墻架安裝圖

懸臂式墻架安裝圖

2.電纜與電線的連接及檢查(1)電路線路的連接。(2)電路線路的檢查。3.儀表電纜敷設注意事項4.橋架安裝注意事項電纜橋架安裝圖示例如圖如下:a.托盤式橋架敷設安裝圖

b.槽式橋架組合安裝圖

1—梯型托架2—雙立柱3—角連片4—凸立彎頭5—立彎板6—雙橫柱7—直連片8—T型螺栓9—螺栓10—方頸螺栓c.垂直敷設的電纜托架安裝形式5.儀表電纜橋架、支架固定安裝圖

6.7保護管與排污管路的安裝

6.7.1保護管的安裝 保護管的安裝是儀表工程量較大的一種管線,它可用來保護電纜、電線和補償導線的金屬保護管,同時還能起到抗電磁干擾的作用。常用的保護管管材有鍍鋅水煤氣管、鍍鋅有縫鋼管和硬聚氯乙烯管,最常用的是鍍鋅水煤氣管。1.保護管安裝常用的管件(1)穿線盒。(2)管件。2.保護管的安裝6.7.2管路的密封試驗6.7.3排污管路的安裝排污管路的安裝圖例如圖:1.差壓測量儀表管路安裝排污圖1—導管2—排污閥門3—正壓閥門4—平衡5—負壓閥門6—焊接三通7—漏斗8—排污管1—取源閥門2—儀表閥門3—排污閥門4—焊接三通2.裝設排污閥門的壓力變送器管路系統6.7.4導管的組合安裝 自動化系統安裝工程中的儀表和導管的安裝,一般是在廠房建成,主設備和工藝配管安裝達70%后才能進行,因此自動化系統安裝工程一般時間都比較緊,工作量集中。為了合理安排施工計劃,壓縮施工高峰,加快施工進度,保證按時、優質地完成施工任務,一般都采用預組合和預加工配制的方法,即在未具備安裝施工條件的情況下,先期在工作間內進行下列工作。(1)將集中安裝的變送器和附件進行組裝。(2)預制三閥組與儀表的連接導管和一次閥門、二次 閥門、排污閥門的接頭焊接及其連接件等。(3)進行執行機構和附件的組合安裝。(4)儀表安裝配件的加工和各種取源部件的組裝。(5)電纜橋架的制作。實訓課題1.導壓管的安裝。2.導壓管的彎制安裝。3.導壓管支架敷設安裝。4.電纜槽支架敷設安裝。5.電纜橋架敷設安裝。6.各種管路安裝。思考題1.管路安裝前應做哪些檢查準備工作?2.導壓管安裝應注意哪些事項?3.導壓管敷設的坡度是如何要求的?導壓管穿墻或樓板時有哪些要求?4.如何彎制金屬導壓管?導壓管支架敷設的間距是如何要求的?5.測量導壓管低壓、中壓、高壓是如何劃分的?6.導壓管都有哪些連接方法?都有哪些注意事項?7.電纜槽的安裝都有哪些要求?8.導壓管的組合安裝有什么意義?9.保護管的作用是什么?保護管安裝有哪些要求?10.嚴密性試驗都有哪些要求?第7章自動化儀表盤的安裝及配線7.1儀表控制室盤(箱、柜、操作臺)的安裝

由于過程自動化水平和規模的不同,對生產過程儀表的檢測、控制要求也就不同,儀表盤、箱、柜及操作臺的功能設置和安裝場所也有所差異。一般儀表盤都集中在控制室安裝。控制室的設置,也要依據裝置的生產負荷和自動化控制水平而定。儀表盤按結構形式分有開啟式和封閉式儀表盤,按外形分有屏式和帶操作臺式儀表盤。 儀表控制室內主要設置有儀表盤,有的還要放置操縱臺、計算機、供電裝置、供氣裝置、繼電器箱、開關箱和端子箱等設備。7.1.1儀表盤(箱、柜、操作臺)的安裝要求7.1.2控制室儀表盤的排列形式1.儀表盤排列形式2.儀表控制室尺寸圖

7.1.3儀表控制室平面布置圖7.1.4儀表盤安裝規則1.儀表盤的選用2.儀表盤盤面布置3.儀表盤盤內配線和配管4.儀表盤正面布置7.1.5儀表盤(操作臺)底座的安裝 儀表盤安裝包括控制室操作臺的安裝,先要制作一個儀表盤座,其底座的大小應與儀表盤底大小一致。底座由10#槽鋼焊接而成,焊接時,槽鋼的槽面向里,使底座的高度正好為100mm。焊接完成后要打磨,不能有毛刺和焊瘤。焊接過程中要注意焊接變形,并要做防腐處理。7.1.6墻掛式箱、盤的安裝 墻掛式箱、盤可以直接安裝在墻上、主構架上,也可以安裝在支架上。安裝在墻上時,可用膨脹螺栓固定,螺栓的埋設深度一般支架,并在支架上鉆好固定螺栓的孔眼,然后將支架安裝在墻上或主構架上。支架固定在鋼構架上時,可使用電焊連接為120~150mm。 如果箱、盤安裝在支架上,應先加工好。 儀表盤、箱、柜、操作臺的安裝示例如圖:1.底架式保溫箱在樓板欄桿內安裝圖

2.底架式保溫箱在地面上安裝圖

3.底架式保溫箱在墻面上安裝

4.底架式保溫箱在樓板欄外安裝圖

7.2控制室的電纜敷設1.控制室儀表電纜敷設的要求2.控制室儀表電纜敷設路徑的選擇3.控制室儀表電纜敷設注意事項7.3控制室儀表導線敷設7.3.1儀表導線穿保護管敷設 自動化儀表安裝中常用的導線有絕緣銅芯線、補償導線等。儀表導線敷設時應盡可能遠離電磁干擾源,但由于現場多種用電設備的存在,在導線敷設時,很難找到完全不受干擾的線路,因此一般必須采取防干擾措施,以免影響儀表的測量精度。在現場常用的防干擾方法是將導線穿入鋼管內,這樣可使管內的導線屏蔽,實現抗電磁干擾,另一方面還能起到保護導線不受機械損傷的作用。7.3.2儀表導線在匯線槽內敷設7.3.3控制室儀表電纜與導線的連接1.控制室儀表電纜與導線的連接2.儀表線路的配線3.排線和接線4.查線導線端頭圓圈方向7.4儀表控制室盤內及盤后配線安裝7.4.1儀表管線編號方法1.儀表盤(箱)內部接線(接管)的表示方法(1)直接連線法

(2)相對呼應編號法

(3)單元接線法

2.儀表電纜、管纜編號方法 儀表控制室與接線箱、接管箱之間電纜、管纜的編號采用接線箱、接管箱編號法。控制室或接線箱、接管箱與現場儀表之間電纜、管纜的編號采用儀表位號編號法。控制室內端子柜與機柜、輔助柜、儀表盤、操作臺等之間或機柜、輔助柜、儀表盤、操作臺等之間電纜的編號均采用對應呼號編號法。

7.4.2儀表盤背面電氣接線安裝7.4.3儀表盤盤內配線實訓課題1.儀表盤、臺、箱、柜的安裝。2.儀表控制室電線電纜敷設安裝。3.控制室橋架安裝及電線電纜敷設。4.儀表盤盤后配線。思考題1.儀表盤、臺、箱、柜的安裝有哪些要求?2.儀表盤安裝時對底座安裝有哪些要求?3.電纜敷設有哪些具體要求?路徑的選擇要求是什么?電纜敷設要注意什么?4.電纜敷設后應怎樣進行固定?5.導線敷設有幾種常用方式?應注意什么?6.電纜與導線連接時有哪些要求?7.盤后配線應注意什么?第8章生產過程自動控制設備的安裝8.1現場儀表及變送器的安裝

現場儀表指的是安裝在現場的儀表的總稱,是相對于控制室而言的,除安裝在控制室內的儀表外,其他儀表均可認為是現場儀表。它包括一次儀表和二次儀表:一次儀表指的是安裝在現場且直接與工藝介質接觸的儀表;二次儀表指的是儀表信號不直接來自工藝介質的各類儀表的總稱。8.1.1壓力測量儀表的安裝 壓力測量儀表種類很多,按照信號傳輸距離,可分為就地指示壓力表和壓力變送器。這些壓力儀表除滿足現場儀表安裝時的一般要求外,還應注意以下幾方面。(1)壓力儀表不宜安裝在溫度過高的地方,溫度過高會影響彈性元件的特性和電氣回路的絕緣強度。(2)用于現場壓力指示的壓力表均采用就地安裝方式,(3)信號遠傳的壓力變送器由U形環緊固在垂直安裝的管狀支架上,管狀支架焊接在鐵板上,并用膨脹螺栓將鐵板固定在地面上。(4)差壓變送器用做氣體或液體壓差的測量時,其儀表本身的安裝與壓力變送的安裝相同,但正、負壓側的管路敷設比較復雜。為了便于安裝、操作和檢修儀表,差壓變送器前的導壓管上應采用三閥組的連接方式。1.就地壓力表的安裝方式2.帶插管式隔離器的壓力表安裝圖1—法蘭接管2—墊片3、4—螺栓螺母5—取壓截止閥6—隔離容器7—壓力表直通接頭8—墊片注:隔離容器需加固定,以免閥門的卡套密封受影響。3.壓力變送器在地上安裝圖1—底板2—膨脹螺栓3—支柱4.壓力變送器在保溫箱內安裝圖5.差壓變送器三閥組安裝示意圖6.測量氣體壓差管路連接圖(帶三閥組)1—無縫鋼管2—直通穿板接頭3—直通終端接頭閥門4—彎通接頭5—閥門6—短節7—加厚短節7.測量氣體壓差管路連接圖1—無縫鋼管2—直通穿板接頭3—直通終端接4—閥門5—彎通接頭6—三通接頭7—閥門8—短節9—加厚短節8.1.2流量測量儀表的安裝1.差壓儀表節流裝置連接圖(五閥組)2.差壓儀表流量測量管路連接圖(三閥組)3.隔離法測量液體流量管路連接圖(差壓儀表低于節流裝置)1—閥門2—直通終端接頭3—隔離容器4—無縫鋼管5—直通穿板接頭6—填料涵7—三通接頭8—閥門9—短節10—無縫鋼管4.沖液體流量和吹氣法測量氣體流量管路連接圖1、3、4、11、l2-接頭2、9-引壓管5-玻璃轉子流量計6-三閥組7-排放閥8-吹氣裝置10-空氣過濾減壓閥5.靶式流量變送器安裝示意圖8.1.3液位測量儀表的安裝1—閥門2—帶堵頭三通3—無縫鋼管4—穿板接頭5—終端接頭6—填料涵7—短節1.差壓式測量常壓設備液面管路連接圖2.差壓式測量有壓設備液面管路連接圖1—法蘭接管2—螺栓3—螺母4—墊片5—取壓球閥(PN25時)或取壓截止閥(PN64時)6—直通終端接頭7—冷凝容器8—無縫鋼管9—直通穿板接頭10—三閥組附接頭11—卡套式取壓球閥注:1.適用于氣相不冷凝或不需要隔離的情況。2.適用于氣相易冷凝的情況,7冷凝容器也是平衡容器。3.單法蘭式差壓液位變送器安裝圖1—被測容器;2—法蘭差壓液位變送器4.雙法蘭液位變送器安裝示意1—法蘭接管2—螺母3—螺栓4—墊片5—取源閥門6—法蘭隔離膜片7—毛細管8—變送器(5)內浮筒液位計安裝圖1—接管;2—導向板1—導向管;2—流通孔(6)外浮筒液位計安裝圖8.1.4變送器的安裝 壓力變送器和差壓變送器的安裝一般采取“大分散,小集中,不設變送器小室”的原則,以使其布置地點靠近取源部件。安裝地點應避開強烈振動源和電磁場,環境溫度應符合制造廠的規定(環境溫度對變送器內的半導體元件特性影響較大)。測量蒸汽或液體微工作壓力的壓力變送器,其安裝位置與測點的標高差引起的水柱壓力應小于變送器的零點遷移最大值,否則將無法測量。對于有防凍(或防雨)要求的變送器,應安裝在保溫箱(或保護箱)內;對于無防凍(或防雨)要求的變送器,采取支架安裝方式。1.6臺電容式變送器在保溫箱(或保護箱)內的安裝2.導管從保溫箱(或保護箱)后壁引入箱體的安裝示意圖3.單臺變送器的安裝方式4.2~8臺差壓變送器在靠椅架上的安裝方式1—排污閥2—限位角鋼3—三閥組4—靠椅組裝件5—管卡5.支架在地面或樓板上的安裝示意圖1-鋼板;2-螺母;3-螺栓;4-膨脹螺栓;5-圓鋼筋鉤

8.2盤裝儀表的安裝8.2.1盤上儀表的安裝固定 儀表附有固定用卡子或托架,一般有下列幾種固定方式。(1)儀表外殼兩側各有兩個帶缺口的凸出部分,在缺口中嵌入附有支撐螺絲的壓板,如圖所示。安裝時,擰緊壓板上的螺絲,就能將儀表固定在盤面上。1—儀表的突出部分2—螺絲3—壓板4—盤面(2)儀表外殼兩側各有兩個安裝口,如圖(a)所示,帶有凸銷的安裝板分別插在儀表兩側的安裝口內,用如圖(b)所示的方法擰緊螺絲,就可將儀表固定在盤面上。固定后頂視圖如圖(c)所示。(3)儀表外殼兩側各有一個安裝孔,有槽的螺母將帶長孔的夾板夾在中間,如圖所示。擰緊螺絲,就能將儀表固定在盤面上。1—盤面;2—儀表;3—卡板;4—螺母;5—螺絲(4)儀表外殼兩側和上方各有一個帶絲扣的安裝孔,用螺絲將帶斜孔的安裝板固定在安裝孔上,如圖所示。1—儀表2—盤面3—安裝板4—螺絲將安裝板沿著螺母移動,待壓緊盤面后將螺絲擰緊,則儀表就固定在盤面上了。(5)儀表外殼下方帶有托架,托架插入儀表外殼下方的安裝口中,如圖所示。擰緊螺絲,就能將儀表固定住。1—儀表;2—盤面;3—托架;4—螺絲(6)對于較重和深度尺寸較大的儀表,除使用安裝支架固定外,還應在儀表尾部下側安裝支撐角鋼,如圖所示。(7)架裝儀表用螺栓固定在角鋼架上,如圖所示,一般采用密集安裝方式。8.2.2儀表接線端子編號 儀表接線端子與外部線的連接,應按規定的接線圖進行,并套標號牌(與電纜接絞相同)。工業自動化儀表與表外連接的接線端子的排列和標志有如下規定。(1)橫排的端子板,其端子的編號按從左向右的順序。 若有兩排和兩排以上端子時,則編號按先上排后下 排的順序。(2)豎列的端子板,其端子的編號按從上向下的順序。 若有兩列和兩列以上的端子時,則編號按先右列后 左列的順序。(3)方陣(橫排和豎列的端子數相等)的端子板,其端 子編號可按上述兩種順序任選一種。8.3分析儀表的安裝

分析儀表是工業流程中物料組分的定性和定量完全自動分析與測量的儀器儀表。工業分析儀表是指在線的分析儀表,能直接測量和控制物質的成分及含量,在穩定生產和保證質量方面起重要作用。工業自動分析儀表一般由自動取樣裝置,預處理系統,傳感器,信息處理系統,顯示儀表、整機自動控制系統等部分組成。 分析儀表安裝時要注意以下事項。(1)安裝地點的環境溫度一般要求不低于0℃,不高于45℃,相對濕度不高于85%。(2)儀表避免安裝在振動大的地方,周圍避免強電磁場的干擾。(3)安裝地點應沒有嚴重的塵埃污染,沒有腐蝕性氣體的侵蝕。(4)儀表安裝位置應便于觀察、調校和維護檢修,儀表周圍應留有一定空間。(5)儀表與預處理系統盡量靠近,取樣點與預處理系統距離盡量短,以便減少分析滯后時間。(6)采樣管路氣密性要好,不得漏氣。電氣線路絕緣性要好,要有可靠的接地。8.4執行器的安裝 執行器又叫控制閥,從結構來說,執行器一般由執行機構和調節機構組成。根據執行機構使用的能源不同,執行器可分為氣動、電動、液動三種。其中氣動執行器具有結構簡單,動作可靠,本質安全防爆,價格低廉,維護方便等優點,因而在工業控制中應用最廣泛。氣動執行器按執行結構形式分氣動薄膜式控制閥、氣動活塞式控制閥和氣動長行程控制閥。8.4.1氣動執行器安裝的一般要求1.執行器安裝位置應方便操作和維修,必要時應設置平臺2.執行器應垂直、正立安裝在水平管道上。3.一些重要場合,如執行器檢修時不允許工藝停車時,應安裝切斷閥和旁路閥。4.閥的工作環境溫度一般不高于60℃,不低于-30℃,相對濕度不大于95%。5.應遠離振動的設備,必要時采取防振措施。6.用于高黏度、易結晶、易氣化及低溫介質,應采取保溫和防凍措施。7.執行器的口徑與工藝管道不同時,應采用異徑管。8.用于漿料和高黏度流體時,應配沖洗管線。9.凡未裝閥門定位器的執行器,膜頭上應安裝控制信號的小型壓力表。10.執行器在安裝前應徹底清除管道內的異物,11.執行器使用的氣源及氣路要進行凈化處理,空氣管路為ф8×1和ф6×1的銅管,管路連接要保證氣密性。控制閥組合形式如圖所示:其中圖(a)推薦選用,閥組排列緊湊,控制閥維修方便,系統容易放空;圖(b)推薦選用,控制閥維修比較方便;圖(c)經常用于角形控制閥,控制閥可以自動排放,用于高壓降時,流向應沿閥芯底進側出;圖(d)推薦選用,控制閥比較容易維修,旁路能自動排放;圖(e)閥組排列緊湊,但控制閥維修不便,用于高壓降時,流向應沿閥芯底進側出;圖(f)推薦選用,旁路能自動排放,但占地空間大。下一張8.4.2氣動執行器結構與安裝1.控制閥的安裝 控制閥分為氣開和氣關兩種,氣開閥即有氣便開,無氣關閉。2.氣缸式氣動執行器的安裝 氣缸式氣動執行器多用在雙位控制中,或作為緊急切斷閥,放在需要放空或排放、泄壓的關鍵管道上。3.電

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