2017中网参赛名单:仪表调试技术措施

仪表调试技术措施
　　
　　1、编制依据及工程概况
　　 1.1编制依据
　　 1.1.1 洛阳石油化工工程公司设计图纸。图纸号为50-00
　　 1.1.2 《石油化工仪表工程施工技术规程》SH3521-1999
　　 1.1.3 《工业自动化仪表工程施工及验收规范》GBJ93-86
　　 1.1.4 《自动化仪表安装工程质量评定标准》 GBJ131-90
　　 1.1.5 《工程建设交工技术文件规定》 SH3503-90
　　 1.1.6 《石油、化工施工安全技术规程》 SH3505-1999
　　
　　1.2 工程概述
　　 长岭炼油化工总厂50万吨/年催化重整装置是新建装置,由洛阳石油化工工程公司设计。本次我公司对以下六个区进行施工：预加氢部分、重整反应部分、再生部分、氢气再接触部分、炉区部分。端子排由DCS厂家供货，室内端子排右侧的接线也由DCS厂家设计完成。变送器使用的是Fisher-rosemount公司的3051系列产品；控制系统采用HONEYWELL的最新工业控制系统TPS（Total Plant Solution），有GUS操作站4个，控制柜5个。压缩机组的控制及检测信号全部进DCS。其安全连锁和装置共用一套ESD系统FSC（Fail Safe Control）。闭锁料斗部分采用GE公司的PLC（Programmable Logic Controller）控制，独成一体。
　　2、主要工程量
　　仪表（I/O）名称 数 量 单 位 备注
　　热电偶 146 支
　　双金属温度计 110 支
　　压力表 286 块
　　变送器 157 台
　　调节阀 99 台
　　阀门定位器 44 台
　　流量计 13 台
　　行程开关 42 台
　　热电阻 88 支
　　分析仪和检测器 58 台
　　AI（4～20mA） 384 点
　　AO（4～20mA） 176 点
　　DI（无源触点） 288 点
　　DO（无源触点） 176 点
　　T/C（热电偶） 256 点
　　RTD Pt100（热电阻） 160 点
　　PI（脉冲信号） 8 点
　　RS485 通讯 2 点
　　总 计 1450 点
　　
　　3、施工工序及施工工艺
　　 3.1 施工工序
　　 A、仪表及DCS出库；
　　 B、仪表单校（变送器单校、调节阀单校、T/C & RTD 单校、压力表/温度计单校、其它仪表单校）、DCS安装及内部调试（总体外观检查-系统电缆连接-供电及系统接地检查-系统上电-装载程序-系统基本性能检查-I/O精度测试-I/O回路/报表/报警功能检查）；
　　 C、回路试验及联校。
　　 3.2 施工工艺
　　 3.2.1 仪表单体校验
　　 A.、首先对仪表进行外观检查。内容包括：铭牌及实物的型号、规格、材质、测量范围、刻度盘等，应符合要求。
　　 B、一般仪表单体校验应不少于5点,基本误差应小于允许误差。
　　 C、温度计示值校验应不少于2点,有特殊要求的温度计,应作四点试验。
　　 D、压力表校验过程中指针的上升和下降应平稳、无迟滞现象。一般真空压力表真空部分选取至少2点,压力部分测量上限超过0.3MPa时,真空部分选1点。
　　 E、调节阀调试要求
　　 a、气密性试验 将相当于调节阀输入量程上限的气源压力送到薄膜气室，切断气源后5分钟，气室压力应不下降；
　　 b、强度试验 在阀门全开状态下用洁净的水（或煤油）进行试验，压力为最大压力的1.5倍；
　　 c、泄漏量试验 试验介质为水或空气，试验压力为0.35MPa，当阀的压差小于0.35MPa时用规定允许压差。泄漏量允许值：单座阀规定容量×10-4m3/h；双座阀额定容量×10-3m3/h。
　　 d、行程试验 根据阀的输入信号要求，分别加入0%、25%、50%、75%、100%。允许偏差+-2.5%(不带定位器)；±1%。
　　 e、灵敏度试验 分别使阀停留在15%、50%、85%的位置上，增加或减小信号压力，测量使阀杆开始移动的压力变化值，不得超过信号压力的1.5%。
　　 f、行程时间测定 事故切断阀和设计明确规定的全行程时间的调节阀，必须进行全行程时间试验。在阀全开（或全关）状态下，使阀动作并走完全行程趋于全关（或全开）。用秒表测定从阀开始动作东动作完成的时间，应符合设计要求。
　　 g、调节阀试验调整完毕，必须放尽试验用水，并用空气吹干，将进出口封闭。
　　 F、变送器的调试 给变送器供电，将SFC连接到回路上，根据仪表规格表输入位号、量程、迁移量、单位、特性、通讯方式等，加入模拟压力/压差信号，验证相应的输出电流。基本误差应符合要求。
　　 G、旋转机械监视仪表均应作间隙输出电压特性试验，探头与前置放大器，延伸电缆必须成套试验。
　　 3.2.2 仪表联校即系统调试、仪表回路调试
　　 A、系统调试应具备下列条件：
　　 1、仪表设备全部安装完毕，规格、型号、材质符合设计要求；
　　 2、取源部件位置适当，正负压管连接无误，导压管经吹扫、试压合格；
　　 3、气信号管配管与回路图一致，并经过导通试验检查，接头紧固，气密性试验符合要求；
　　 4、气源管线经吹扫、试压、气密性试验合格并已通入清洁、干燥、压力稳定的仪表空气；
　　 5、电气回路已进行校线及绝缘检查，接线正确，端子牢固且接触良好。
　　 B、仪表回路试验后应达到的要求:
　　 a、基本误差应符合仪表精度登记要求；
　　 b、变差应符合该仪表精度等级的允许误差；
　　 c、仪表零位正确，偏差值不超过允许误差的1/2。
　　 C、参加系统试验的施工人员应会同监理、业主工艺操作人员共同进行试验，并及时做好系统试验纪录，合格后要让以上相关人员及时签字确认。不合格仪表应会同监理、业主等有关人员检查确认后，退库处理。
　　 3.2.3 DCS 内部调试
　　 A、一般规定与要求：
　　 a、DCS 和 ESD 系统必须在土建、安装、电气及空调工程全部完工后安装；
　　 b、应符合《控制室仪表盘、计算机系统施工标准措施》 QC06/YB-11-1999的有关内容及规定；
　　 c、所有检查测试工作必须如实、清晰地做好纪录，将不合格软硬件产品及时报予有关人员或单位处理。
　　 B、总体外观检查
　　 a、DCS/ESD 安装就位后，首先要对照设计文件中的中控室平面布置图、盘柜内部布置图、装箱单、设备一览表及厂家资料检查核对操作站、盘柜内部插件等设备组件的数量、型号、规格、安装位置正确与否；其次详细检查操作站、盘柜及其内部组件有无硬性损伤等外部缺陷。
　　 b、系统硬件检查时,应记录制造厂设置的 DIP 开关缺省位置及硬件地址开关位置。拔插卡时应首先采取防静电措施，再用手或工具触摸电子线路板，严禁用易产生静电的刷子或化纤织物刷洗各类卡件及设备。
　　 C、系统电缆连接
　　 a、DCS/ESD 系统操作站与盘柜之间、盘柜与盘柜之间有随机带的专用电缆，也有普通电缆。专用电缆要按照设计文件提供的电缆表进行敷设连接；普通电缆的敷设要首先测量好电缆的走向距离，敷设时留出一定的富余量，信号电缆与电源电缆要尽量分开敷设。
　　 b、LCN 电缆的连接
　　 LCN 电缆是连接于LCN各节点之间的专用同轴电缆，有 A、B 两套（分别标记为 LCN-A、LCN-B），互为冗余。连接LCN电缆时，两套电缆不要互相交叉，空闲的三通接头必须接上专用的终端电阻器，各接口部分要用专用的力矩扳手拧紧。
　　 c、UCN电缆的连接
　　 UCN通讯电缆用于连接各UCN设备（HPM），是专用同轴电缆，也有A、B两套（UCN-A、UCN-B），UCN电缆连接到电缆隔离器时要注意方向，同一根电缆应该一端接到隔离接口，另一端必须连接到非隔离接口，并且 A、B两套电缆不能交叉，所有未使用的接口都要接上终端电阻器，并用力矩扳手拧紧。
　　 D、FTA 电缆连接
　　 FTA 电缆的两个接头上都标有连接位置，按照该位置连接一般不会出错，但连接时需注意连接处要保留一定的弧度，不要使接头过度受力，以免变形，影响通讯和使用寿命。
　　 E、供电及接地系统检查
　　 a、交流电源柜接受UPS的220VAC电源，通过各分开关把220VAC电源送到各控制柜、操作站等用电设备。重点检查其电源稳定性、变化幅度，线缆连接是否正确与牢固程度、有无外露的电缆接头；各开关绝缘、动作是否良好、及其容量规格是否与设计相符、开关标识是否清晰。
　　 b、DCS/ESD的接地系统重点检查工作接地与安全接地，接地电阻值应符合设计图纸及厂家资料的具体要求。注意：应以厂家资料为准。
　　 F、系统上电并装载程序
　　 a、对系统接地、电源及内部连接检查完成后，方可对系统进行上电。
　　 b、各设备的上电都需按照如下步骤进行：
　　 1、将该路电源所有开关（电源柜总开关以后）断开；
　　 2、检查总开关电源，若正常，合上该路电源的分开关；
　　 3、检查设备本身开关前电源，若正常，合上该电源开关。
　　 c、LCN设备上电
　　 按照上面1、2、3所述给US、HM、NIM等LCN设备上电，根据系统操作资料为上述设备装载 程序。
　　 d、UCN设备上电
　　 按照上面1、2、3所述给HPM等UCN设备上电，根据系统操作资料为上述设备装载程序。
　　 e、外部设备如打印机等通电自检。
　　 G、系统基本性能检查
　　 a、UCN、LCN电缆冗余测试
　　 在系统状态显示画面下确认所有LCN节点正常。断开A缆，检查系统是否正常；复位后以同样的方法试验B缆。UCN冗余实验方法同上。
　　 b、 I/O卡件冗余测试
　　 确认I/O卡件正常后，调出该卡上某一点的细目画面，记录该点的相关数据，将主卡件拔下，检查该I/O点是否仍正常；恢复主卡件，以同样方法测试副卡件。
　　 c、HPM 冗余测试
　　 在系统状态显示画面上确认控制站状态OK ，调出该站下某一点的细目画面，记录相关数据。将主控制站的电源开关置OFF位置，确认冗余站投入运行，且相关数据不变；恢复主控制站电源，再确认相关数据。
　　 H、输入/输出（I/O）精度测试
　　 a、模拟输入（AI）测试
　　 1、使用 FLUKE701 过程校准仪模拟现场变送器在安全栅端子排输入端对应位号上输入4-20mA信号；
　　 2、用标准电阻箱模拟现场热电阻，参照阻值对照表给出相应的阻值信号；
　　 3、用YOKOGAWA2422校验仪模拟现场热点偶，参照毫伏对照表给出相应的毫伏信号，或者直接给出相应的温度值；
　　 4、记录操作站CRT上显示的相应位号的PV值，检查是否满足精度要求，同时，确认该点的量程及报警值与设计是否相符，增大或减小输入信号检查报警动作是否正常，报警笛（喇叭）有无反应，以及报警总画面上是否有报警信息显示。
　　 b、数字输入（DI）测试
　　 采用在相应端子排上用短接或断开两个输入端子的方式，检查CRT上显示相应位号是否相符，同时检查报警笛（喇叭）有无反应，以及报警总画面上是否有报警信息显示。
　　 c、模拟输出（AO）测试
　　 在CRT上把软调节器设定为手动方式，输出0%、50%、100%，用 FLUKE701 过程校准仪在相应输出端子排上测量该输出信号，其值应与手动输出值相对应。同时检查该调节器的作用方式、输入连接是否与设计相符。
　　 d、数字输出测试
　　 数字输出往往有许多输入因素，中间变量、逻辑程序对其都有影响，可直接强制输出，业可短上或断开响应的输入点，使输出状态发生变化，用数字万用表检测输出状态的变化。
　　 I、I/O回路、报警、报表功能检查
　　 a、回路检查
　　 1、回路连接检查：按照设计资料逐一检查各软调节器的输入输出连接。此工作可与AO测试同时进行。
　　 2、复杂回路检查与测试：按照设计资料给出的控制方案逐一检查回路中各调节器的输入输出设定连接、参数设置、控制作用，并确认其功能。
　　 3、连锁逻辑、程序检查：对逻辑、程序对应的各项输入条件逐一测试，确认其结果与设计动作相符。具体方法是，在控制室内相应端子上用信号发生器施加信号，或手动强制方法使各条件正常，然后针对某一条件测试逻辑动作，用数字万用表检查逻辑触点开闭情况，并做好记录；其它条件逐一测试。
　　 b、报警、报表功能检查
　　 重点检查报警报表画面及其打印功能，操作组画面、功能键组态。
　　 3.2.4、系统联校
　　 a、DCS联校
　　 1、在现场一次表和检测元件处加以相应模拟信号，在CRT上检查其PV值，确认精度符合要求，报警功能正常；在CRT上用手动方式输出相应的AO、DO信号，检查现场调节器切断阀动作及回讯良好。
　　 2、联校基本完成后，机组试运、开车前，连同现场仪表对整个报警连锁保护系统进行模拟试验。方法是在现场加实测信号或用信号发生器模拟实际仪表发送信号至ESD系统，检查逻辑程序运行情况，检查相应阀门或其它执行机构的动作情况。如有电机参与连锁，电气人员将电机打至试验位置，检查电机起停情况及各种状态指示是否正常。
　　 b、FSC、闭锁料斗PLC的联校与静态试验，和DCS基本相同。
　　3、 质量保证措施
　　 本装置施工质量要求严格执行《工业自动化仪表工程施工及验收规范》GBJ93-86和《自动化仪表安装工程质量评定标准》GBJ131-90。仪表调试过程中，使误差尽可能减少，并保证留有再调整余地。精度要求：单台仪表误差小于仪表精度允许误差；系统误差小于系统中各单台仪表允许误差平方和的平方根值。合格率应达到100%。
　　4、安全保证措施（略）
　　5、主要施工仪器
　　名 称 规 格 数 量 单 位
　　标准压力表 10MPa、4MPa、0.4MPa 3 块
　　压力校准仪 70bar、15bar、7bar 3 台
　　台式压力表 0-0.25MPa 1 台
　　数字万用表 7552 2 台
　　压力校验台 1 台
　　数字压力计 0-0.2MPa 1 台
　　加压泵 1 台
　　FLUKE701校准仪 1 台
　　YOKOGAWA2422校准仪 1 台
　　标准电阻箱 1 台
　　力矩扳手 1 把