1、8.2中、低压导压管路 248.3导压管路的焊接要求 268.4高压导压管路 268.5有毒、可燃介质导压管路 2638.6分析取样管路敷设 278.7隔离与吹洗管路 278.8导压管路固定 288.9导压管路压力试验 289 气动管线敷设 289.1气源管线 289.2气动信号管线 299.3气动管线的压力试验与吹扫 2910 仪表管线伴热 2910.1蒸汽、热水伴热 2910.2 蒸汽与回水系统安装 3010.3 电伴热 3011 校验与调整 3111.1一般规定 3111.2温度仪表 3111.3压力仪表 3111.4流量仪表 3111.5物位仪表 3211.6气动仪表 3211.7电动
2、仪表 3211.8调节阀 3411.9旋转机械状态监控仪表 3511.10过程分析仪表 3611.11智能仪表 3712 系统调试 3812.1一般规定 3812.2系统精度 3812.3系统离线测试 3812.4系统在线测试 4012.5在线测试注意事项 4212.6大型机组机电联调 4313 交工验收 4313.1中间交工 4313.2交工技术文件 4414 机具和校验设备 4414.1常用工具 4414.2常用机具 4514.3常用校验设备 4615 一般故障处理 4615.1仪表故障的一般规律 4715.2故障分析判断方法 4815.3常见故障判断处理 5141 范围本手册适用于从事自
3、控工程施工的工程技术人员，也可供项目管理人员以及仪表工参考。2 目的本手册的目的主要是指导新从事自控工程施工施工的工程技术人员，使他们尽快熟悉掌握本专业的技术工作，并使本专业的技术管理工作能够规范化。3 标准和规范施工企业都要按施工标准规范要求进行施工。我国标准用GB表示，GB表示强制性标准，GB/T表示推荐性标准。3.1标准代号各国、各行业都有各自的标准规范，部分标准规范代号对照如下。GB（GB/T） 中华人民共和国国家标准JB（JB/T） 机械工业部行业标准HG（HG/T） 化学工业部行业标准HGJ 化学工业部工程建设标准H 原化学工业部标准CD 原化学工业部基本建设局标准TC（CADC）
4、 化学工业部自动控制设计技术中心站标准SH 中国石化总公司行业标准SHJ（SYJ） 中国石化总公司工程建设标准SHB- Z 中国石化总公司自动控制设计技术中心站标准SYJ 中国石油天然气工业总公司工程建设标准NDGJ 电力工业部工程建设标准JGJ 建设部工程建设标准FJJ 纺织总会工程建设标准EJ 中国核工业总公司行业标准JJG 国家计量总局标准ZBY 仪器仪表专业标准ZBN 仪器仪表行业标准JB/YQ 仪器仪表行业内部标准ISO 国际标准化组织 INTERNATIONAL ORGANIZITION FOR STANDARDIZATIONIEC 国际电工委员会INTERNATIONAL ELE
5、CTROTECHNICAL COMMISIONISA 美国仪表协会 INSTRUMENT SOCIETY OF AMERICAAPI 美国石油学会 AMERICAN PETROLEUM INSTITUTEANSI 美国国家标准协会AMERICAN NATIONAL STANDARDS INSTITUTEASME 美国机械工程师协会 AMERICAN SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERSNEPA 美国国家防火协会、美国流体动力协会 NATIONAL FIRE PROTECTION ASSOCIATION5NEC 美国国家电气规程 NATIONAL ELECTRICAL
6、CODENEMA 美国电气制造商协会 NATIONAL ELECTRICAL MANUFACTURES ASSOCIATIONDIN 德国国家标准 DEUTSCHE INDUSTRIE NORMBS 英国国家标准 BRITISH STANDARDSJIS 日本国家标准 JAPANESE INDUSTRIAL STANDARDS3.2施工验收工业自动化仪表工程施工及验收规范（GBJ500932002）自动化仪表安装工程质量检验评定标准（GBJ 13190）石油化工仪表工程施工技术规程（SH35211999）长输管道仪表工程施工及验收规范（SYJ400584）电气装置安装工程低压电器施工及验收规范
7、（GB50254-96）电气装置安装工程接地装置施工及验收规范（GB 5016992）化工建设项目进口设备、材料检大纲（HG2013493）工业控制计算机系统验收大纲（JB/T 523491）工业金属管道工程施工及验收规范（GB 5023597）现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范（GB 5023698）石油化工有毒、可燃介质管道施工及验收规范（SH3501-2002）工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范（HGJ22991）火灾自动报警系统施工及验收规范（GB50166-92）安全防范工程技术规范（GB50348-2004）洁净室施工及验收规范（HGJ 7190）现场总线基金会系统工程指
8、南（版本2.0）3.3基础和通用过程检测和控制流程图用图形符号和文字代号（GB262581）过程检测和控制系统用文字代号和图形符号（HG2050592）Instrumentation Symbols and Identification 仪表符号和标志（SHB-Z02-95 等同于ISA S5.184）Binary Logic Diagrams for Process Operations用于过程操作的二进制逻辑图 （SHB-Z03-95等同于ISA S5.281）Graphic Symbols for Distributed Control/Shared Display Instrument
9、ation, Logic and Computer Systems 分散控制/共用显示仪表、逻辑和计算机系统用图形符（SHB-Z04-95 等同于ISA S5.3）Instrument Loop Diagrams仪表回路图图形（SHB-Z05-95 等同于ISA S5.4）Graphic Symbols for Process Displays 过程显示图形符号（ISA S5.5）分散型控制系统硬件设备的图形符号（JB/T553991）Process Measurement Control Function and Instrumentation Symbolic Representation
10、过程测量控制功能及仪表符号说明（ISO3511）Recommended Graphical Symbols Part 15: Binary Logic Elements 推荐的图形符号：二进制逻辑元件（IEC 117-15）Graphic Symbols for Logic Diagrams （two state devices） 逻辑图用图形符号（二状态元件） （ANSI Y32.14）Symbolic Representation for Process Measurement Control Functions and Instrumentat-ion过程测量控制功能及仪表用符号说明 （
11、BS 1646）6Bildzeichen fr messen, steuern, regeln: Allgemeine bildzeichen. 自控图例：一般图形 （DIN 19228）仪表符号 （JIS Z8204）不间断电源设备（GB 726087）国际单位制及其应用（GB10086）工业自动化仪表电源、电压（GB336882）工业过程测量和控制用检测仪表和显示仪表精度等级（GB/T1328391）自控安装图册（HGJ51687）仪表单元接线接管图册（TC50B184）仪表回路接线图册（TC50B288）化工企业电缆直埋和电缆沟敷设通用图（HGJ51791）仪器仪表运输、储存基本环境条件
12、及试验方法（ZBY00281）仪器仪表包装运输技术条件（ZBY00384）石油化工施工安全技术规程（SH350599）放射卫生防护基本标准（GB479284）4 控制系统基础知识在自动化控制系统中、控制仪表是实现自动化控制理论，完成生产自动化的重要工具。检测仪表将生产工艺参数变为电信号或气压信号后，由控制仪表与装置进行显示、记录与控制，让人们了解生产过程情况的同时对生产过程实施自动控制，使工艺参数符合工艺设计安全生产和降低成本的预期要求。4.1仪表的分类过程是自动化系统实施控制的对象和存在的基础，没有过程就没有控制仪表和自动化控制系统。控制理论和实现控制理论的研发和使用均来自于对过程的认识和抽
13、象、建模，在此基础上以有效控制为手段，以获得最佳结果（产品和状态）为目的的过程状态指示和控制。自动化控制仪表可简单的分为检测仪表、显示仪表、控制仪表、执行器四大类，如下图所示。检测仪表流量压力液位温度成分分析显示仪表指示仪记录仪信号报警器屏幕显示器控制仪表基地式调节器单元组合仪器组件组装式仪器可编程控制器PLC工业控制机计算机控制系统分散控制系统DCS总线控制系统FCS安全控制系统SCS执行器调节阀仪表分类示意图按控制仪表依所用能源的不同，可以将其分为电动、气动、液动和混合式等几大7类。其中，气动和液动控制仪表发展最早，但电动控制仪表发展异常迅速，现在已占绝对统治地位。气动控制仪表性能稳定，可
14、靠性高，具有本质安全防爆性能，不受电磁场干扰，结构简单，维护方便，但不适应远距离集中控制。在许多控制系统和复杂程度大的生产过程中已不能满足要求。电动控制仪表有本安和非本安之分，从原理上分类，电动控制仪表可分为模拟式和数字式控制仪表两大类。模拟式控制仪表与装置按结构形式可分为基地式、单元组合式、组件组装式三大类。基地式控制仪表以指示仪表及记录仪表为中心，附加一些线路或器件来完成控制任务。一般结构比较简单，价格低廉。适用小型企业的单机和自动控制系统。单元组合式控制仪表根据自动检测与控制系统中各组成环节的不同功能和使用要求，将仪表划分为能独实现一定功能的若干单元。各单元之间联系采用统一标准信号。这些
15、少量的单元经过不同的组合，可构成多种多样的、复杂程度不同的自动检测和控制系统。单元组合仪表应用灵活，通用性强，便于控制仪表生产，维护及备品库存。组件组装式控制装置是在单元组合式仪表基础上发展起来的成套仪表装置，它的基本组成是一块块功能分离的组件，组件组装式控制装置在结构上可分为控制柜和显示操作盘两大部分。控制柜内插入若干个组件箱，若干块组件板又插入组件箱中。显示操作盘常常用一台电子显示屏幕集中显示操作，大大改善了人机联系。在控制柜中各个组件之间的信息联系，采用矩阵端子接线方式，接线工作都集中在矩阵端子接线箱里进行。组件组装式装置可由仪表制造厂预先根据用户要求，组装好成套自控系统，再以成套装置形
16、式提供给用户，从而使得自控系统的现场施工，系统安装和调试工作量减小，也使维护、检修和系统改组工作得以简化。数字控制仪表装置可分为数字调节器、PLC、工业控制机、DCS分散控制系统、FCS总线控制系统等五大类。数字调节器有几个数据量采集及开关量输入/输出功能，主要用于实现一个或几个回路的连续控制。数字调节器按控制回路数目分为：单回路调节器：用于构成一个简单的控制回路，或一个串级控制回路，或一个比值控制回路等。多回路调节器：可以对多个回路（2个、4个或8个）进行分时控制。数字调节器按控制规律分为：PID（比例、积分、微分）调节器；PID参数自整定调节器；自适应调节器；模糊控制器；智能调节器等。PL
17、C可编程控制器控制器提供多种软件功能模块，由用户通过组态功能实现各种控制系统，具有大的应用灵活性，软件系统较复杂。固定程序调节器：不用用户组态，但有的可通过简单的设定在控制器给定的几种控制结构中进行选择。用于对多个（几个到几十个）回路进行闭环连续控制及断续控制。采用模块化结构，由主机板和系统支持板组成。支持板种很多，如A/D转换板、内存扩展板、开关量输入输出板、CRT接口板、打印机接口板、串行通信板等等。这些模板通过标准总线相互连接进行信息交换。总线包括电源线、数据线、地址线及控制线。实际使用时，所选用的功能模板都插在一个专用机架的总线插槽内，选择所需模板即可组成各种不同的数据处理及控制系统。
18、这种总线结构的工业控制机具有模板种类多、组合灵活、8使用方便、可靠性高、抗干扰能力强及价格低廉等特点，并有丰富的应用软件及良好的开发环境，在小规模的控制系统中得到广泛应用。集散控制系统DCS将数字技术，微电子技术、通信技术CRT显示技术与控制技术紧密结合产生的一种综合控制系统，它采用控制分散、集中显示操作及管理的策略，具有控制算法丰富，回路组态灵活、监控操作方便、系统安装简便、增扩修改容易，高可靠性及高可维护性等特点。近20多年来，DCS日益得到广泛应用，已在工业控制中占主导地位。现场总线控制系统FCS通用的或专用的微处理器置入传统的测量控制仪表中，使之具有数字计算和数字通信能力，采用一定介质
19、（双绞线、同轴电缆、光纤、无线电、红外线等）作为通信总线，按照公开、规模的通信协议，在位于现场的多个设备之间以及现场设备与远程监控计算机之间，实现双向、串行、多点数据传输和信息交换，控制系统功能能够不依据控制室的计算机或控制仪表，直接在现场完成，实现了彻底的分散控制。无需按控制回路进行一对一的设备连线，但同时又为多个设备提供电源，打破了传统控制系统的结构形式。现已在各行业中逐步得到使用。有望成为21世纪控制系统的主流产品。4.2仪表主要品质指标精度和精度等级精度是指测量结果和实际值的一致程度，是仪表基本误差的最大允许值，习惯上也简单地说为基本误差或允许误差。精度高意味着系统误差和随机误差都很小
20、。精度等级是仪表按精度高低分成的等级，它决定仪表在标准条件下的误差限。仪表的精度等级是根据引用误差来划分的，如某台仪表的最大基本允许引用误差为1.5%，则该仪表的精度等级为1.5级。滞环、死区和回差滞环是指由输入增大的上升段和减小的下降段构成的特性曲线所表征的现象。死区是指输入量的变化不致引起输出量有任何可察觉变化的有限区间。死区用输入量程的百分数表示。回差（也叫变差）是指输入量上升和下降时，同一输入的两相应输出值间（若无其它规定，指全范围行程）的最大差值。回差包括滞环和死区，并以输出量程的百分数表示。重复性误差和再现性误差重复性误差是指在同一工作条件下，对同一输入值按同一方向，连续多次测量的
21、输出值之间的差值。一般用量程的百分数表示。再现性误差是指在同一工作条件下，在规定时间内对同一输入值两个相反方向重复测量的输出值之间的最大差值。再现性误差是包括重复性误差、滞环、死区和漂移的综合性指标，一般用量程的百分数表示。灵敏度和灵敏限灵敏度是表达仪表对被测参数变化的灵敏程度。是指仪表在达到稳定状态后，输出信号变化量与引起此输出信号变化的被测参数变化量之比。它是仪表输入与输出转换曲线上的斜率。灵敏限是指能够引起仪表输出信号发生变化的输入信号的最小变化量。一般，仪表的灵敏限的数值不应大于仪表允许误差绝对值的一半。灵敏限实际上就是死区。非线性误差对于理论上具有线性特性的仪表，实际上输入输出特性曲
22、线对理论线性特性的偏离程度。动态误差9由于检测环节中存在的元件动惯量（时间常数），测量传递滞后（纯滞后时间）带来的误差。时间常数时间常数是指当输入阶跃信号时，仪表的输出值达到其稳定值的63.2%所需的时间。全行程时间全行程时间是指当输入满量程阶跃变化时，输出由下限至上限，或反行程移动所需的时间。通常以全量程的5%作为输出下限值，全量的95%作为输出上限值。稳定时间稳定时间是指从输入信号跃变化起，到输出信号进入并不再超过偏离其最终值规定（如5%）时的间隔时间。滞后时间滞后时间也叫时滞，是指当输入产生变化的瞬间起，到它引起输出量开始变化的瞬间止的时间。综合误差TPE（Toal Probable E
23、rror）是指仪表精度以及诸如静压、温度等多种附加误差的均方根误差。稳定性（度）和可用性稳定性是指在规定的工作条件下，仪表性能随时间保持不变的能力。通常用零点漂移来衡量。可用性是指仪表在某时刻具有或维持规定功能的能力。可用如下关系来表示： MTTRMTBFMTBF+100%MTBF：平均无故障时间MTTR：平均故障修复时间4.3信号制及供电、供气一个过程控制系统由许多仪表组成，系统中仪表的输入和输出相互连接，所以需要统一的标准联络信号，才能方便的把各个仪表组合起来，构成系统。通信协议和信号制就是解决这一问题的。供电、供气为系统仪表提供工作能源。1 信号制信号制是指在成套系列仪表中，各个仪表的模
24、拟输入、输出信号采用的统一的联络信号标准。气动仪表的输入/输出：0.020.1 MPa电动仪表的输入/输出： 4 20mA DC （电型）1 5 V DC （电型）0 10mA DC （电型）其中电型0 10mA DC现已很少使用。控制系统中，电流信号适合于远距离传输，进出控制室的传输信号通常采用电流信号，控制室内部各仪表间联络信号一般采用电压信号，即连线的特点是电流传输、电压接受，并联接收电压信号的方式。2 供电根据生产过程对仪表自动化系统的重要性，可靠性、连续性的不同要求，仪表供电负荷分为保安负荷、重要负荷（双回路供电）、次要负荷和一般负荷（单回路供电）。保安供电不应与正常供电相混淆。电源
25、质量通常应符合如下几项技术指标。10仪表受电端的电压及允许偏差：交流：220V10%， 110 V10%直流：24V5%频率与波形频率为50Hz，波形为正弦时，波形失真率小于10%。电源瞬时扰动电源瞬时扰动是指持续时间等于或小于0.2s的扰动。它对测量和控制系统的正常工作有重大影响。电源瞬时扰动时间应满足仪表的最小允许瞬时扰动供电时间要求。特殊用电要求某些仪表设备对交流电源的谐波含量、直流电压纹波有特殊要求。一般要求交流电源的谐波含量5%；直流电源的纹波电压1%。DCS供电系统供电分为A，B级，即：电压：220V AC5%（A），220V AC7%（B）频率：500.2Hz （A）， 500.
26、5Hz （B）波形失真率：交流输出： 220V AC2%（UPS而言）切换时间： 5 10ms（UPS而言）直流输出： 24 V1% （UPS而言）总之，仪表供电的电源质量必须符合仪表设备的要求。其中，电源容量为各类仪表耗电量总和的1.21.5倍。电源类型根据仪表设备负荷类型，供电要求，仪表电源分别设工作电源和保安电源。工作电源：一般采用重要负荷类别的电源作为仪表的工作电源，由电气专业引入。保安电源：通常可分不间断供电装置，带速自起动发电机组，由外部引入的符合保安电源要求的独立电源等三种。DCS和ESD（通常由PLC完成）系统必须采用保安电源。供电方式仪表电源应具备保安电源同工作电源并网运行的
27、条件，工作电源可自动切接到保安电源工作。大型工程装置分散，仪表用电种类多，容量大，常为三级供电。即总供电箱（中央控制室）、供电箱（装置控制室）、分组电箱（现场操作室）。中、小规模工程、用电类型不变，容量也较小，装置相对集中，供电常采用单回路供电、环形回路供电和多回路供电方式。其中多回路供电使用的较多。2 供气供气压力气动仪表140kpa、薄膜执行机构（配电气转换器/定位器）140 260Kpa、活塞执行器（配电气转换器）350 550 Kpa。气源装置出口压力通常分为500 800 Kpa或300 500 Kpa，压力上限值为汽源装置正常操作下的压力。气源装置送出的气源至用气仪表时，经过滤减压
28、阀设定为气动仪表工作所需的压力范围，供气动仪表工作。压力波动值的允许误差为额定值的10%。气源质量仪表气源质量要求水分、灰尘、油分、污染物等项目。露点：要求气源中不能含过多水分，否则在低于露点温度下工作时，这些水分一旦冷凝结露，会使管路和仪表发生故障，降低仪表工作可靠性，造成事故。含尘：粉尘以两个方面影响仪表工作，一是含量多少，二是粒度大小。粉尘可造11成气动仪表内部的气路堵塞，仪表不能正常工作，甚至失灵，影响生产。含油：油分在气源中以油雾、油滴两种方式存在。一旦进入仪表，粘附仪表部件及管路上，它可使灰尘聚集，堵塞节流孔和管路，损坏部件。污染物：污染物通常是指H2S，SO2等腐蚀性气体和酸雾，
29、以及易燃、易爆气体和蒸气等。供气方式仪表气源来自仪表气源装置，或称空压站。为仪表提供净化的常压空气，包括空压机组，冷却器、分离器、干燥器及仪表气罐等设备。供气方式通常以配管方式的形式表现出来。包括单线、支干线、环形供气三种。单线式多用于分散负荷，或者耗气量较大的负荷。每台设备都设置有过滤减压阀，主要用于现场仪表供气。支干线式多用于集中负荷，或密度较大的仪表群，一台大功率过滤减压阀接多台仪表设备，主要用于控制室盘后集中供气。环形供气由工艺专业完成。通常是界区内或界区外不属于自控专业施工的气源管线。气源管路铺设时不允许配“U”形弯。在气源管路的最低点污物易积积的地方装设排污阀。气源的容量必须满足仪表设备正常运行的要求，可按下面公式进行评估：Qs=Qc2+（0.10.3）Qs:：气源总容量Qc：气动仪表稳定耗气量总和，Nm3/n（0.10.3）：供
