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化工裝置自控儀表安裝調試過程的質量把控四大環節

來源:作者:發表時間:2021-12-20 08:52:34

 摘要:文章就大型化工項目建設過程中自控儀表安裝及調試過程的質量把控重點及相關管理思路進行了闡述,其內容可在類似項目建設過程中參考使用。

 
引言
隨著科學技術的進一步發展,化工項目的建設規模不斷擴大,單套裝置原料輸入量逐漸增大,同時因化工裝置連續生產的特性,在裝置試開車及運行過程中的每一個異常環節均有可能導致過程產品的放空燃燒,造成資金浪費、環境污染,甚至可能會造成安全事故。這就給化工項目建設的安全、環保及質量標準提出了更高的要求?;诖?,文章結合近些年的項目建設工作經驗,主要探討如何在化工項目建設過程中把控好自控儀表安裝調試過程的質量。
 
1 嚴把系統性設備的出廠驗收(FAT) 和設備到貨驗收環節
對于自控儀表專業來說,系統性的設備和控制系統的出廠驗收需要重點關注,如 CCS、DCS、SIS、在線分析儀表等系統性的集成。關注控制系統的 FAT 就是需要對其集成質量進行把關,發現問題及時在集成工廠整改,不僅方便,而且也可為現場調試爭取時間,由于該時間相對比較獨立,可以盡可能多地排除系統存在的隱患。同時因為控制系統涉及的測點多、元器件多,因此控制系統 FAT 這個環節必須做細,須依據技術協議及驗收規程進行逐項驗收,發現問題及時提出并跟蹤其整改完成,決不能因有“應該沒問題”的思想而放棄某一環節的測試。一次合格的 FAT 工作可以核對系統軟硬件是否滿足技術協議及相關規范的要求,也可以有效檢查各功能塊和 I/O 回路是否滿足相關功能要求,還能審核畫面是否滿足工藝人員的操作習慣要求、測試聯鎖和機泵啟停是否達到設計要求、檢查文
檔資料是否滿足工程要求、各類標識是否清晰、是否便于日后維護管理等。在線分析儀表系統集成的 FAT 同樣重要,能給項目建設帶來的好處與控制系統類似。
 
到貨驗收往往基于到貨設備是否滿足國家法律法規及行業規范要求、數量是否準確、設備外觀是否完好、資料是否齊全、技術參數是否滿足技術協議要求等出發進行。驗收程序嚴格按照企業相關程序執行。驗收過程重點關注儀表防爆等級是否滿足防爆要求,對涉及貿易結算、安全防護、環境監測的儀表是否具有檢定證書。同時在到貨驗收環節加強儀表操作說明書及圖紙的收集,尤其是成套設備,因儀表非其主要設備,資料整理得不到重視,所以驗收需把好關,發現缺失及時溝通補齊,方便后期維護使用[1]。
 
2 嚴格把控施工質量,確保不因施工質量埋下隱患
這個環節通常在工藝設備管道安裝期間完成,該過程中需把控施工質量,多與監理溝通,并依據相關規范及工作經驗進行把控。主要內容及重點關注對象如下:
 
2.1 機柜間施工環節
(1) 機柜間交接之前確保地面不起灰;(2) 檢查總接地電阻是否滿足要求,接地網制作 ( 工作地、保護地等 ) 是否符合設計要求;(3) 檢查機柜底座的制作是否堅實、是否有利于進線電纜的固定;機柜底座在機柜就位前完成安裝找正,上表面要高出防靜電地板上表面;底座要進行防腐處理,特別是死角需重點關注;防靜電地板的支腿要固定,不易滑動,每一個龍骨是否均已固定,地板敷設要平整;(4) 強弱電電纜分開敷設、中間有金屬隔板,電纜分布合理,不扎堆;穿墻和機柜進線口的封堵要嚴實;(5) 與周邊房屋地面是否已聯通,如有聯通做好防水 ( 機柜間無水管可不考慮 );(6) 靜電釋放球的安裝位置要合理。
 
2.2 橋架敷設環節
(1) 橋架與鋼結構之間要有隔離;(2) 橋架伸縮縫按規范預留,橋架間連接片螺絲要全部安裝;橋架蓋板的固定牢固;(3) 切割后的橋架要去除毛刺,橋架出線口要有穿板接頭或膠皮防護;(4) 大跨距敷設橋架的支撐距離在橋架規格允許跨距范圍內。
 
2.3 電纜敷設環節
(1) 敷設前檢查電纜絕緣電阻是否滿足要求,確保中間無斷路或短路情況;(2) 電纜敷設前檢查沿路是否存在易刮傷電纜的異物;敷設過程如發現有掉皮的情況要查找出具體是哪根電纜被刮傷、電纜是否仍然可用,如有必要重新敷設;(3) 電纜兩頭掛牌,注意在過程中掛牌,切忌后續補掛,線纜牌標識要能長久使用,字體長久不褪色;(4) 電纜敷設過程關注氣溫,-15 ℃以下不進行作業;(5) 交流電源線路和儀表信號線路公用槽盒時用金屬隔板隔開敷設;(6) 電纜敷設應避開高溫管道及蒸汽放空設施;(7) 電纜垂直敷設按照規范要求固定。
 
2.4 儀表接線環節
(1) 柜內走線要美觀,線號清晰、完整;(2) 機柜和接線箱電纜要分類扎緊固定,備用線芯標識清晰,封頭后放在線槽內或接至備用端子。分支電纜接線要核對儀表位號標識,防止儀表位號錯位;(3) 分屏和主屏接地符合規范,隔欄安裝確保密封合格;(4) 接線箱未使用孔洞用堵頭封堵。接線箱外面要有箱內儀表位號清單 ( 如無永久標識可臨時張貼 ),方便調試期間查找。
 
2.5 孔板安裝
(1) 在吹掃結束之前采用吹掃孔板,切勿直接將孔板安裝到位;(2) 安裝孔板時注意孔板的方向,切勿裝反;(3) 根部閥的安裝盡量在易操作的地方,因特殊情況不能安裝至易操作的地方時,可協調在可操作性的地方再裝一道閥,方便維護;(4) 正負取壓管線要接在變送器對應的正負壓側,盡量不要接反。
 
2.6 壓力表安裝環節
(1) 管道取壓管口方位符合規范要求,必要時管口采用管臺焊接;(2) 壓力表表盤面應朝向巡檢人員易觀察的地方;(3) 涉及安全防護壓力表必須經第三方檢驗合格,并有檢定證書;(4) 安裝前做打壓測試。
 
2.7 溫度計安裝環節
(1) 測量元件插至最能反映真實溫度的地方,帶保護套管的套管內不能有水;(2) 法蘭墊的材質及耐壓等級與管道等同;(3) 表盤朝向易于觀察的地方;(4) 熱電偶溫度計要避免出現一般信號電纜當補償電纜使用的情況。
 
2.8 壓力差壓變送器安裝環節
(1) 管道取壓管口方位符合規范要求,必要時管口采用管臺焊接;(2) 嚴格按照相應安裝圖冊施工;(3) 量程設置、零點遷移符合設計要求和現場實際;(4) 變送器毛細管要固定和保護;
(5) 流量類差壓變送器要防止控制系統和現場儀表同時開方的情況。
 
2.9 閥門安裝環節
(1) 懸空安裝的儀表控制閥,要有檢修平臺;(2) 執行機構盡量不斜裝;定位器、限位開關、手輪等要面向平臺及檢修通道,方便操作維護;閥上盡量設有醒目的位號標識,方便調試期間查找;(3) 振動場合,閥門與氣源連接應采用軟管連接 ( 硬連接容易產生斷裂問題 );(4) 執行機構附件未封堵的孔洞要及時封堵,電磁閥排氣孔要有防塵消噪的堵頭,氣源管路及附件固定要牢固。
 
2.10 管線保溫施工環節
(1) 保溫厚度滿足要求;(2) 重點關注引壓管線拐彎處,通常會出現管線無保溫棉保溫的情況,也是冬季最容易凍堵得的地方;(3) 差壓變送器周邊手閥和疏水器集中的地方是施工較繁瑣的地方,也是保溫隊伍經常放棄的地方,要重點關注;(4) 區分輕重伴熱,需輕伴熱的管線應做隔離措施;(5) 關注疏水器的安裝,確保安裝方向正確,濾網不丟失。
 
3 高度重視儀表單點測試及回路聯調環節,確保各項功能及通訊正常
所謂的儀表單回路測試是控制系統帶著現場儀表進行測試的一個環節,其目的是檢驗現場儀表和控制系統之間信號傳輸是否準確,這個過程和控制系統的 FAT 一樣務必要對照PID 和儀表點表做到全面測試,必須做到模擬信號的傳遞是在現場儀表和控制系統人機界面之間進行,做好該項工作,可大大減少后續聯調和試開車環節的工作負擔。
 
聯合調試往往是對控制回路、聯鎖回路進行測試,需電氣、儀表、工藝和設備等專業密切配合,整個過程主要是檢查各個控制回路是否達到設計要求,聯鎖回路觸發條件和動作結果是否正常,這個過程的試驗動作結果要做到現場和是控制室同步確認。值得注意的是,在這個過程中工藝管道局部已經有介質或帶壓,所以動作試驗前需與工藝充分溝通,確保安全。
 
4 做好試開車前的專業技術培訓工作,密切配合開車過程
 
在開車初期會因工藝介質流量、壓力、溫度和密度等與設計值有偏差,閥門前后差壓過大、管道吹掃不徹底等原因,出現儀表顯示不準和閥門動作的不正常的情況。針對這些情況須對工藝操作人員進行專門的培訓,比如:孔板流量計和噴嘴流量計是根據節流件產生差壓測量流量的,測量有下限值,也就是說實際工況介質流量達不到一定范圍儀表會存在顯示為零或者顯示不準的情況;質量流量計、電磁流量計,轉子流量計均需滿管測量,如不能滿管也不能準確測量;壓力、差壓、液位均有根部閥,投用之前需聯系儀表專業檢查是否滿足條件;閥門有氣源切斷閥,投用之前也需聯系儀表排空管線雜質;磁翻板液位計也會因試開車初期介質密度達不到要求不能正常浮起;開車前從 DCS 操作畫面看會有大片的測量異常情況報警,部分是因參數不在正常操作范圍內而導致,需要工藝人員了解實際工況。
 
同時需提醒操作人員及管理人員當發現或者懷疑儀表有故障時很好時間聯系儀表維護人員處理,切勿繞過儀表維護人員直接找工藝領導或者儀表領導,這樣不利于解決問題,反而拉長了工作程序,降低了工作效率。
 
如設備驗收、施工質量、調試環節等工作做扎實,并將開停車各專業之間的注意事項培訓到位,開車期間出現的問題基本可以排除線路和控制系統的原因,則需重點考慮開車過程出現的儀表顯示不準、波動或閥門不動作等情況是儀表自身原因還是異常工況導致的原因,也需密切配合工藝分析判斷是開車過程出現的其它問題。
 
5 結語
自控儀表是化工裝置的眼睛,一個大型的化工項目能否順利開車以及后期能否安全、穩定的運行,與自控儀表的安裝調試過程有著千絲萬縷的關系,只有在安裝調試的過程中嚴格按照相關要求進行把關,才能排除一些潛在的隱患。作為項目建設的儀表管理人員,應該高度重視其工作的重要性,為裝置的順利開車、平穩運行保駕護航。
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