仪表工程安装与调试施工方案

江苏中能硅业科技发展有限公司技改项目
建筑、安装工程
仪表工程施工方案
还原一线 19#还原炉）
中国化学工程第六建设公司徐州分公司
2010 年10 月
1 编制说明
本施工方案为江苏中能硅业科技发展有限公司技改项目建筑安装工程仪表安装与调试施工方案，概述了仪表工程一般安装与调试施工方法、施工技术质量保证措施、施工安全措施及施工注意事项，并对仪表安装调试施工过程中可能遇到的问题提出了解决方案，用于仪表工程现场施工服务和指导。

因本工程为技改工程，因此本施工方案未包括DCS 集散控制系统安装调试，其它仪表分部分项工程，按照此施工方案、施工规范、质量检验标准有关规定及仪表使用说明书进行施工。

2 编制依据
2.1 江苏中能硅业科技发展有限公司技改项目建筑安装工程施工招标文件
2.2 自动化仪表工程施工及验收规范GB50093-2002
2.3 自动化仪表工程质量检验评定标准GBJ131-90
2.4 .自控仪表安装图册HG/T 21581-95
2.5 《爆炸危险环境的配线和电气设备安装通用图》HG21508-92有关规定
2.6 《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB50168－92 有关规定
2.7 《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169- 92有关规定
2.6 化学工程第六建设公司质量体系文件（B 版）
2.7 自控专业施工图设计内容深度规定：HG/T 20506—2000
3 工程概况
本项目为江苏中能硅业科技发展有限公司技改项目建筑安装工程，本工程共划分三个标段，I 标段：一、二、三期精馏改造及新建四期精馏装置，新建50000t/aSTC 冷氢化装置；II 标段：还原尾气回收装置改造，新建氢气回收装置，新建SiH2Cl2 歧化装置，还原车间改造，整理车间改造；III 标段：公用工程改造，废气废液改造。

因该技改项目工艺介质为易燃易爆有毒物品，且生产与施工同时进行，因此对生产过程检测和控制提出了很高的要求，精馏装置、冷氢化
装置等主要生产工艺过程通过DCS 控制系统对生产过程中的工艺参数实行集中控制、显示、监测、报警、联锁，保证厂区各生产装置正常高效生产。

该工程自动控制系统设计采用了大量的防爆智能检测控制分析仪表，支持HART 通讯协议及现场总线协议，除了正常的调节控制系统外大量过程参数控制采用了串级控制系统、专家控制系统等先进控制系统，因此本装置自动化程度非常高，这对我单位进行仪表工程的安装调试施工提出了极高的要求。

具体实物工程量待施工图纸到货后进行统计。

4 施工准备
施工准备是仪表安装施工的一个重要阶段，直接影响施工的进展，鉴于仪表工程施工周期短、任务量大、对施工人员的技术要求较高等特殊性，因此进行充分的施工准备及精心的施工组织就尤为重要，现对该项目的仪表工程施工准备进行如下布置，尽可能为后续施工创造有利条件，以期保质保量按时完成仪表工程的施工。

4.1 施工工序及施工网络计划
根据工程工期要求，施工日期为2010年9月15日至2010年11月25日，由于仪表中央控制室的DCS 控制系统安装调试不在此次技改项目内，仪表工程安装调试施工拟采用两条线平行施工作业，施工前期阶段重点工作为仪表单体调校及基础预制工作，后期阶段为集中力量安装调试工作，具体施工工序及劳动力配置如下：
图1仪表及DCS安装调试施工程序
根据招标文件进度控制计划，仪表人力计划如下表，仪表施工图到货后根据设备材
料增减情况和现场实际施工情况再进行仪表人力计划的相关调整，以保证按时完工，满
足业主要求的施工工期，其中固定劳动力配置为：施工队长1名，技术员2名，电、气焊工2名，仪表工6名；并配置施工后备力量，根据现场情况，随时准备进场施工。

4.2施工技术资料准备
421仪表安装资料准备
为方便仪表安装施工的顺利开展，在项目的施工准备阶段，首先准备好如下安装资料：施工图、自控安装图册、？工业自动化仪表安装工程施工验收规范？和质量检验评定标准等有关手册，并由技术员带头，全体仪表施工人员参与学习施工验收规范、施工图、质量检验评定标准，以便在施工过程中做到心中有数，认真执行规范标准，加快施工进度。

4.3施工机具及计量器具准备
施工机具及计量器具是进行施工作业的基础，机具及计量器具是否配备充足严重的影响到施工进度及施工质量，因此各施工队应高度重视机具及计量器具的配置，尽量配置先进的施工机具，计量器具必须满足精度要求，并对现有的计量器具进行检查，是否有损坏及是否在有效期范围内，如果计量器具已超过有效期，必须对其重新进行校验，以保证仪表单体调试的正确性，提高施工质量及进度。

在施工过程中要杜绝由于各施工队未配置全施工机具及计量器具，施工过程中各施工队频繁相互借用施工机具而使施工人员局部窝工拖延施工进度。

如下图为该项目施工机具及计量器具具体配置表:
表1施工机具及计量器具一览表
(1)西门子SIPART PS2智能定位器具有自调功能，在现场调试时需注意，在有震动的场合，对阀门定位器要进行死区设置，否则，由于震动将使阀门定位器进行无休止的精确调节状态，这势必影响调节阀的使用寿命，死区设置使上述问题得到很好解决；另外，还需进行阀门禁闭功能的设置，以避免阀门关不死，既阀门汽缸中有残余的压力
⑵ 在以往的调试施工过程中经常出现定位器无法完成自动校准的问题，这时候先按照使用说明书的步骤进行手动校准，当手动校准通过后，再进行自动校准；当手动和自动校准都无法通过时，按以下步骤检查处理：
①确认气路没有问题，阀门定位器的气路没有被堵塞
②检查是否由于安装等问题使阀门在开关过程中有卡涩现象
③检查智能定位器中设置的阀门的参数是否正确无误
④检查阀门定位器反馈杆安装位置是否合适
(3)该项目的工艺介质大多为有毒有害可燃介质，因此对调节阀的泄露量要进行严格控制，特别是主装置区域内的调节阀，在调试过程中如发现调节阀泄漏量较大，可按如下方法处理：
①对于气关阀可以先输人20mA的信号，使阀门处于完全关闭状态，然后用阀杆上的两个锁紧螺母来调整阀杆，使阀杆向下移动，直至不能使阀杆向下移动为止。

然后输人12mA左右的信号，用阀杆上的两个锁紧螺母调整阀杆向下移动四分之一圈。

②对于气开阀可以先输人4mA的信号，使阀门处于完全关闭状态，然后用阀杆上的两个锁紧螺母来调整阀杆，使阀杆向下移动，直至不能使阀杆向下移动为止。

然后输
人12mA左右的信号，用阀杆上的两个锁紧螺母调整阀杆向下移动四分之一圈
4.4仪表辅助设备材料预制
由于该项目仪表设备材料多，数量大，且仪表施工工期非常短，因此仪表辅助设备材料的预制工作就显得非常重要，因此在施工准备阶段，尽可能加深预制深度。

各施工队伍要对以下辅助设备材料进行预制，以充分缓解后期施工压力，具体如下：
-仪表桥架支架的预制
根据以往实际施工情况，仪表桥架支架应以L型支架、带支撑悬臂支架和门型支架为主。

该类支架可以提前进行部分预制，按照如下图所示进行预制：
b.悬臂支架（［10或/ 50*5等）
a. L型支架（［10或/ 50*5
立柱焊接至预埋铁
C •门型支架（［10槽钢），
图3.桥架支架制作图例
门型支架制作方法为量好尺寸，用锯切开90。

，然后弯成直角焊接而成如上图c,也可用分三段焊接的方法。

5主要施工方法及技术措施
5.1仪表单体调校
根据实际情况，仪表单体调校主要在仪表预制场调试室进行，按化工部颁布JJG（化）1 —37—89工作计量器具检定规范有关内容和方法进行单体调试。

经调试合格后方能进行现场安装。

% 仪表调校前应进行一般性检查，如外观、附件、铭牌、规格等，并做好记录，发现问题及时通知业主工程师。

比调试所用的工作计量器具必须在周检有效期内，工作计量器具的基本误差的
绝对值不应超过被校工程表基本误差的绝对值的1/3。

☆从事校准和调试工作的人员，应具备相应资质和省级以上化工主管部门颁发的检定证件，并能熟练地掌握试验项目的操作技能，正确使用、维护所用的工作计量器具。

☆单台仪表校准点应在全量程范围内均匀选取，一般不少于5点。

☆对调节阀，输送0%、50%、100%的模拟信号检查工艺要求的方向和方式。

其
执行机构动作的灵敏度和精度应满足工艺要求。

否则要进行调整，直到达到要求为止。

气源故障和电故障时，调节阀的动作应正确且满足工艺要求。

对开关阀，输送开和关的信号重复进行至少3次，观察阀的动作和位移时间，如带阀位开关，要检查阀位开关触点，功能应正确。

需要做泄漏量的调节阀，特别是804还原车间汽化间内的调节阀，要
进行泄漏量试验。

☆对流量开关仪表，用水作为介质施加信号，核对其设定点，其触点的动作应正确。

仪表调试记录，字迹要工整、资料齐全。

比仪表单体调试记录按化工部颁布HG20237-94化学工业工程建设交工文件规
定格式作为竣工资料文件重要组成部分
☆仪表经校准和调试后，应达到下列要求：
a基本误差、回差应符合仪表的允许误差。

b、仪表零位正确，偏差值不超过允许误差的1/2。

c、报警、联锁设定偏差不超过仪表允许误差，其设定值符合设计文件要求。

d、指针在整个行程中无抖动、摩擦和跳动现象。

e、可调部件应留有再调整的余地。

f、数字显示仪表无闪烁现象。

g、记录仪表划线或打字应清晰，记录纸移动正常。

记录误差符合仪表精度要求。

5.1.1温度仪表的单体调校5.1.1.1双金属温度计等就地温度仪表的调校
A.校验点选取量程的0% 50% 100汇点。

B.零点或室温检查：有条件最好做零点检查，将温度计感温部分插入冰水混合物
中，与标准温度计相比较，检查零点指示。

若无条件，也可做室温检查，方法是：将标准温度计同被校温度计置于同一环境温度的地方（最好在室内），稳定一段时间后，与
标准温度计指示值相比较，计算出误差值。

C.零点和室温校好后，将标准温度计插入到水浴或温度校验器中，分别加热到量程的50%
100%与标准温度计指示值相比较，其基本误差及变查应符合精度要求。

D.压力式温度计校验时,0〜100C之内应选用水浴,100 C以上选用油浴。

双金属温度计0
〜100C之内，应选用水浴，100C以上选用油浴或温度校验器。

5.1.1.2热电偶调校
热电偶调校的项目主要有热电特性、导通和绝缘试验。

A.热电特性试验可以按不同分度号各抽10%佥查，其中应包括装置中主要的检测点
和有特殊要求的检测点。

其精度要符合相关规范要求。

根据《自动化仪表工程施工及验收规范》50093-2002的规定：热电阻、热电偶热电性能主要依靠其材质来保证，可以在常温下采用普通电测仪表检测出正常或损坏状态，不进行热电性能试验。

①.热电特性试验线路连接如图
图5热电偶校验接线图
1.温度校验器
2.热电偶
3.补偿导线
4.冰水混合物
5.铜线
6.数字多用表
②.热电特性试验所需仪器设备
B.用万用表检查正、负极两端的导通，要求导通良好。

C.利用兆欧表分别检查正、负极两端对壳体的绝缘性能(接地型热电偶除外) ，绝缘电阻应不小于5兆欧。

5.1.1.3辐射高温计等非接触式的温度仪表调校需设备到货后根据说明书进行调校。

5.1.2压力仪表的单体调校
5.121就地压力仪表的调校：
(1)就地压力仪表调校
时，应注意标准表量程选用要跟被校表相“匹配”。

一般来
说，测量范围小于0.1MPa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。

测量范围大于O.IMPa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。

当使用砝码比较时，应在砝码匀速旋转的情况下读数。

（2）压力校验台用砝码作标准表时，压力计上的水平泡的气泡调至中心位置，保证校验台水平，否则会引起测量误差。

（3）氧压表（或设计规定的禁油压力表）严禁用油作工作介质，所用工具也要专
用，并进行脱脂，千万不能被油脂污染。

（4）就地压力仪表调校项目主要有示值精度和回差。

其主要调校设备有压力校验
台（两用）、标准压力表等。

在该项目中选用的校验方法的校验接管图如图6、图7。

实
际施工过程中中可结合现场实际选用新型仪器。

图6校验小于O.IMPa压力表接管图
1.被校压力表
2.压力表底座
3.标准压力表
4.定值器
5.普通压力表
6.过滤器减压阀
7. © 6X 1或© 8X1紫铜管
2
图7使用活塞式压力计校验大于O.IMPa压力表接管图
1-手轮2-活塞3-针形阀4-测量活塞5-砝码6-针形阀7-油杯8-针形阀
5.121智能压力变送器仪表调校：
在该项目中，远传压力仪表主要是HART协议智能变送器，其调校方法及注意事项如下：
（1）标准仪器的选用：
A.标准表基本误差的绝对值不应超过被校仪表基本误差绝对值的1/3。

对于被校表精度为
0.075%的智能变送器,现有压力校验器不能满足上述要求,依据《自动化仪表工程施工及验收规范》GB5009—2002,可以选用比被校表高一个等级的标准表,比如被校表精度为0.075%，可以选用0.05%级的压力校验器。

B.HART协议智能变送器调校所需仪器设备：压力校验器（与被校表相适应的）、
数字万用表7562 （6位半）、负载电阻（250〜600? ）、275 （或375）HART通讯器、24VDC 稳压电源。

C.标准表量程选用要跟被校表相“匹配”。

（2）调校的项目及操作方法
A.参数整定
①按图8连接好管路、线路
图8 HART智能变送器调校管、线路连接示意图
②智能变送器的工作状态为数字通讯方式或模拟通讯方式；调校时将它设定在模拟
通讯方式（便于监视输出电流）。

③参照仪表规格书输入仪表的位号（TAG）、工程单位（UNIT）、量程上限（LRV）、量程下限(URV)、输出特性(Xfer fnctn)、阻尼时间常数(Damp)、小信号切除(Low cut)等参数。

B.精度调校
①按图8 连接好管路、线路
②零点调校：将正、负压室放空，用外部调零螺钉调零或用HART智能终端选择Device setup —Diag/service —Calbration —Sensor—Zero Trim 参数，按两次OK 键，仪表自动调至零点，输出显示4mA。

③量程调校：如果输出信号误差大则进行量程校准；以量程0-25KPa为例：
用HART智能终端选择Device setup —Diag/service —Calbration —Sensor —Upper sonsor trim; 施加测量范围25KPa的压力信号,压力稳定后，按OK(F4);再按OK(F4); 输入25按ENTER(F4)稍后，调整完成。

④刻度调校：沿增大和减小方向分别施加测量范围的0% 25% 50% 75%5 100%勺
压力信号，相应输出电流的允许误差和变差应符合精度指标要求，且各点输出稳定，零点无漂移。

(注意：调整下行程前应先使信号压力略超过量程上限值后再进行)
C•零点迁移：当用压力变送器测量水蒸汽或其他易冷凝的气体压力时，由于变送
器安装于取压点下方，仪表投用后导压管里会存满冷凝液，这样变送器检测到的压力就包含介质压力和导压管里冷凝液液柱的压力，必须把后者抵消掉，才能准确测出介质压力。

这种情况一般用零点正迁移来解决，迁移量由取压点和变送器的高度差决定。

(3)调校注意事项
A.标准表选用要符合要求。

对于小量程的标准表和被校表，要缓慢加压，避免超程造成仪表损坏。

B.连接标准仪器侧也要用扳手卡住，防止仪器上的接头松动、脱落。

C.通电前先检查连接的正确性。

变送器回路中HART通讯器与电源间必须连接250
Q电阻(负载电阻箱)。

D.调整前要进行预热，调整后不能立即断电，等数据存储完毕方可断电。

E.变送器特别是微压变送器，调校时一定要垂直放置，以免因正负压室不在同一水平面引起测量误差
5.1.3流量仪表的单体调校5.131节流装置与差压变送器配套测量流体流量的差压流量仪表，其调校方法与智能压力变送器调校方法类似。

5.1.3.2转子流量计可以做定性检查，方法是：用手推动转子上升或下降，其指示变化方向应与转子运动方向一致，且输出值应与指示值一致。

5.1.3.3其它流量计现场不具备调校条件（流量标定），需要检查出厂合格证及检定合格证明。

如合格证及检定合格证明在有效期内，可只进行通电或通气检查各部件工作是否正常，电远传与气远传转换器应做模拟试验。

如合格证及检定合格证明超过有效期时，应由业主负责，我单位施工方配合，对其重新标定。

5.1.4物位仪表的单体调校
5.141根据差压原理测量的物位仪表变送器的调校与压力仪表中所讲变送器的调校类似，另需做正负迁移调整，可在安装完成后用HART智能手操器进行调整。

5.1.4.2浮筒液位计的调校有水校法、挂重法（干校法），根据现场实际情况，该项目使用挂重法进行校验。

①校验接线图如图9
图9电动浮筒液位变送器干校接线图
1-变送器2-数字万用表3-负载电阻4-直流稳压电源
5-浮筒6-支架7-砝码8- 托盘
②已知挂链和浮筒重量为W（可用天平称出），浮筒长度为L,浮筒外径=D,被校
介质为丫介，求出液位在0% 25% 75% 100%寸的挂重重量。

浮筒可受到最大浮力为
输出为100%寸相应的挂重重量（砝码盘和应加的砝码总重量）为:
W- x =y
③把X分为0% 25% 50% 75% 100%如下表
5.143其余物位仪表根据设计情况和现场实际情况按照使用说明书进行效验
5.1.5调节阀的单体调校5.1.5.1调校所需标准仪器:
5.1.5.2调校项目：膜头气密试验、阀体强度试验、阀座泄漏量试验、行程精度试验、全行程时间试验、灵敏度试验。

《自动化仪表工程施工及验收规范》GB5009—2002规定：阀体强度试验、阀座泄漏量试验等项目，可对制造厂出具的产品合格证明和试验报告进行验证，现场可不做试
验。

5.1.5.3调校方法及步骤、质量要求
（1）膜头气密试验
将与最大气信号压力等值的仪表净化风输入薄膜气室，切断气源后5min内，气室
压力不应下降。

（2）阀体耐压强度试验
试验在阀门全开状态下用（5〜10C）的洁净水进行，要求耐压强度试验压力为公称压力的1.5倍时，所有在工作中承受压力的压腔承压3min,没有可见的泄漏现象。

（3）阀门的泄漏量试验
A.要求试验所用介质为5〜10°C（空气或氮气）或清洁水，试验压力为0.35Mpa。

当阀的允许压差小于0.35Mpa时，应选用设计规定的值。

B.试验时气开阀的气动信号压力为零，气关阀的信号压力为输入信号上限值加上20Kpa；用量杯量取泄漏的介质量，然后与计算的允许泄漏量进行比较来判断其泄漏是否合格。

当用气体介质做试验时，用排水取气法收集泄漏的气体量进行比较。

（4 ）事故切断阀和有特殊要求的调节阀（如起切断作用的和要求关闭严密的场合）必须进行泄漏量试验，试验时按设计或产品说明书规定进行，若无规定时按下述方法试验（见图10）:试验介质为清洁空气，试验压力为0.35MPa或规定允许压差，用排水取气法收集1min内调节阀的泄漏量。

允许泄漏量应符合相关规范规定。

1—定值器 2 —压力表
3
—调节阀 4 —水容器（盆、桶等）
5 —
量筒（量杯）6 —铜管或尼龙管7 —减压阀
（5）调节阀的灵敏度可用百分表测定，使调节阀薄膜气室压力分别为30、60、
90kPa,阀位分别停留于相应行程处，增加或降低信号压力，测定使阀杆开始移动的压力变化值，且不得超过信号范围的1.5%。

有阀门定位器的调节阀压力变化值不超过0.3%。

（6）事故切断阀和设计明确规定全行程时间的调节阀，必须进行全行程时间试验，在调节阀处于全开（或全关）状态下，操作电磁阀，使调节阀趋向于全关（或全开）
用秒表测定从电磁阀开始动作到调节阀走完全行程的时间，
该时间不得超过设计规定值
（一般小于10s ）。

（7）气动薄膜调节阀的行程精度校验方法步骤
A. 不带定位器的阀，行程精度要求为不大于土 2.5%,带定位器的阀，行程精度要求 为不大于土 1.0%。

B. 按如下校验管线连接图进行连接
1、过滤减压阀
2、定值器
3、 标准压力表
4、 调节阀
5、气动（或电/气）阀门
图11调节阀行程精度校验接管图
C. 检查连接管路无误后供上气源。

D. 额定行程的基本误差及变差调整：
① 不带阀门定位器（或电气转换器）的调节阀校验方法：
a. 用定值器向薄膜气室输入下限标准压力信号，
阀杆行程应指示“0”位，如超差，
可以通过调整执行机构调节弹簧的松紧程度，直至合格。

b. 用定值器向薄膜气室输入上限标准压力信号，阀杆行程应指示满量程，如超差， 可通过调整阀杆长度，直至合格。

c. 零点量程反复调整直至合格。

d. 用定值器输入25% 50% 75%勺标准压力信号，然后再做好下行程误差检查，阀 位指示如以全行程（mm 乘上刻度的百分数，既能得到行程的毫米数，直至合格。

② 带电气转换器的调节阀校验方法：
a. 用标准信号发生器向电气转换器输入下限输入信号
（4mA ,阀杆行程应指示“0”
位，如超差可通过调整电气转换器调零螺钉达到目的。

b. 用准信号发生器向电气转换器输入上限输入信号（20mA ,阀杆行程应指示满量 程，如超差，可通过调整电气转换器量程螺钉达到目的。

c. 零点量程反复调整直至合格。

/\
气源
d.用标准信号发生器输入25% 50% 75%勺标准电流信号，然后再做好下行程误差
检查，直至合格。

③带气动阀门定位器勺调节阀校验方法：
a.用定值器向气动阀门定位下限标准压力信号，阀杆行程应指示“0位，如超差可
以通过调整调零手操轮，直至合格。

b.用定值器向气动阀门定位上限标准压力信号，阀杆行程应指示满量程，如超差可通过调整反馈连杆勺角度（或反馈连接件勺位置）等方法达到目勺，直至合格。

c.零点量程反复调整直至合格。

d.用定值器输入25%、50%、75%勺标准压力信号，然后再做好下行程误差检查，阀位指示如以全行程（mm乘上刻度的百分数，既能得到行程的毫米数，直至合格。

④带电/ 气阀门定位器勺调节阀校验方法：
a.用标准信号发生器向电/气阀门定位器输入下限输入信号（4mA,阀杆行程应指示“0”位，如超差，可通过调零手操轮（或调零螺钉）调整电/气阀门定位器档板支点螺钉（改变喷嘴档板之间的距离）达到目的。

b.用标准信号发生器向电/气阀门定位器输入上限输入信号（20mA,阀杆行程应指示满量程，如超差，可通过量程钮调节档板臂向行程增加（或减小）方向移动达到目的；也可通过调整反馈连杆的角度（或反馈连接件的位置）等方法达到目的。

c.零点量程反复调整直至合格。

d.用标准信号发生器输入25%、50%、75%的标准压力信号，然后再做好下行程误差检查，阀位指示如以全行程（mm乘上刻度的百分数，既能得到行程的毫米数，直至合格。

5.1.5.4调节阀试验时的注意事项
（1）试验前要充分清洗调节阀阀腔内部，防止杂物残留，否则会引起阀芯与阀座之间关闭不严，出现泄漏量超标，甚至影响阀芯导向部位动作不良。

（2）配管和配线接口的塞盖等，在性能试验中可以拆下但要及时恢复，直到配管工程和配线工程开始时再拆除。

临时接头连接处为了防止漏气而使用的密封材料在拆卸时要清除干净，防止进入气管路而堵塞放大器。

（3）调节阀在调试过程中，强度和泄漏试验完成后,必须用压缩空气或者氮气吹
扫干净，使内部不含有水滴，调校完成后必须将连接法兰口密封好，防止进入水和油等杂质（4）手轮应在没有气源情况下操作，操作结束后手轮必须回到规定位置，否则自动控制时。