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第一篇識(shí)讀管道儀表流程圖
任何一個(gè)產(chǎn)品的工業(yè)生產(chǎn),都經(jīng)歷了將原材料逐次加工到半成品乃至成品的過程。整個(gè)生產(chǎn)過程的表述方法是多樣的,用工藝流程圖表達(dá)部分或整個(gè)生產(chǎn)工藝無疑是最為直觀和簡(jiǎn)捷的。管道儀表流程圖(P&ID:PipingandInstrumentDiagram)就是過去所說的帶控制點(diǎn)的工藝流程圖,是借助統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號(hào)和文字代號(hào),用圖示的方法把建立化工工藝裝置所需的全部設(shè)備、儀表、管道、閥門及主要管件,按其各自功能以及工藝要求組合起來,以起到描述工藝裝置的結(jié)構(gòu)和功能的作用。因此,管道儀表流程圖不僅表達(dá)了部分或整個(gè)生產(chǎn)工藝流程,更重要的是體現(xiàn)了對(duì)該工藝過程所實(shí)施的控制方案,通過它可以清晰地了解生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制實(shí)施方案等相關(guān)信息,是自控專業(yè)設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)和基本依據(jù)。正確識(shí)讀管道儀表流程圖,需要全面了解圖中各種圖例符號(hào)的意義和表達(dá)方法,包括工藝流程、儀表及控制系統(tǒng)圖例符號(hào)。第1頁(yè)/共160頁(yè)第一篇識(shí)讀管道儀表流程圖任何一個(gè)11管道儀表流程圖中常用圖例符號(hào)
1.1常用儀表及控制系統(tǒng)圖例符號(hào)1.1.1儀表功能標(biāo)志及位號(hào)1.1.1.1儀表功能標(biāo)志
儀表功能標(biāo)志是用幾個(gè)大寫英文字母的組合表示對(duì)某個(gè)變量的操作要求,如TIC等。其中第一位或兩位字母稱為首位字母,表示被測(cè)變量,其余一位或多位稱為后繼字母,表示對(duì)該變量的操作要求,I不指示,C為控制。各英文字母在儀表功能標(biāo)志中的含義見表1-1。為了正確區(qū)分儀表功能,根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)《過程檢測(cè)和控制系統(tǒng)用文字代號(hào)和圖形符號(hào)》(HG/T20505-200。),理解功能標(biāo)志時(shí)應(yīng)注意如下幾個(gè)方面。①功能標(biāo)志只表示儀表的功能,不表示儀表的結(jié)構(gòu)。這一點(diǎn)對(duì)于儀表的選用至關(guān)重要。例如,要實(shí)現(xiàn)FR(流量記錄)功能,可選用流量或差壓變送器及記錄儀。②功能標(biāo)志的首位字母選擇應(yīng)與被測(cè)變量或引發(fā)變量相對(duì)應(yīng),可以不與被處理變量相符。例如,某液位控制系統(tǒng)中的控制閥,其功能標(biāo)志應(yīng)為L(zhǎng)V(L為物位,V為閥),而不是FV。第2頁(yè)/共160頁(yè)1管道儀表流程圖中常用圖例符號(hào)
1.1常用儀表及控制系統(tǒng)圖例2③功能標(biāo)志的首位字母后面可以附加一個(gè)修飾字母,使原來的被測(cè)變量變成一個(gè)新變量。如在首位字母P,T后面加D,變成PD,TD,分別表示壓差、溫差。④功能標(biāo)志的后繼字母后面可以附加一個(gè)或兩個(gè)修飾字母,以對(duì)其功能進(jìn)行修飾。如功能標(biāo)志PAH中,后繼字母A后面加H,表示壓力的報(bào)警為高限報(bào)警。1.1.1.2儀表位號(hào)儀表位號(hào)由儀表功能標(biāo)志和儀表回路編號(hào)兩部分組成,如FIC-116、TRC-158儀表回路編號(hào)的組成有工序號(hào)(例中數(shù)字編號(hào)中的第一個(gè)1)和順序號(hào)(例中數(shù)字編號(hào)中的后兩位16,58)兩部分。在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HG/T20505-2000中,儀表位號(hào)的確定有如下規(guī)定:第3頁(yè)/共160頁(yè)③功能標(biāo)志的首位字母后面可以附加一個(gè)修飾字母,使原來的被測(cè)變3①儀表位號(hào)按不同的被測(cè)變量分類,同一裝置(或工序)同類被測(cè)變量的儀表位號(hào)中順序號(hào)可以是連續(xù)的,也可以不連續(xù);不同被測(cè)變量的儀表位號(hào)不能連續(xù)編號(hào)。②若同一儀表回路中有兩個(gè)以上功能相同的儀表,可在儀表位號(hào)后附加尾綴(大寫英文字母)以示區(qū)別。例如FT-201A、FT-201B表示該儀表回路中有兩臺(tái)流量變送器。③當(dāng)不同工序的多個(gè)檢測(cè)元件共用一臺(tái)顯示儀表時(shí),顯示儀表的位號(hào)不表示工序號(hào),只編順序號(hào);對(duì)應(yīng)的檢測(cè)元件位號(hào)表示方法是在儀表編號(hào)后加數(shù)字后綴并用“一”隔開。例如一臺(tái)多點(diǎn)溫度記錄儀TR-1,其對(duì)應(yīng)的檢測(cè)元件位號(hào)為TE-1-1、TE-1-2等。對(duì)儀表位號(hào)而言,在施工圖中還會(huì)大量地用到,特別是多功能儀表的位號(hào)編制,與帶控制點(diǎn)的工藝流程圖有緊密的對(duì)應(yīng)關(guān)系。第4頁(yè)/共160頁(yè)①儀表位號(hào)按不同的被測(cè)變量分類,同一裝置(或工序)同類被測(cè)變4
1.1.2儀表功能字母代號(hào)
在自控類技術(shù)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(dá)的,且同一字母在儀表位號(hào)中的表示方法具有不同的含義。各英文字母的具體含義見表1-1.
第5頁(yè)/共160頁(yè)1.1.2儀表功能字母代號(hào)
5第6頁(yè)/共160頁(yè)第6頁(yè)/共160頁(yè)6第7頁(yè)/共160頁(yè)第7頁(yè)/共160頁(yè)7對(duì)于表中所涉及的問題簡(jiǎn)要說明如下:①“首位字母”在一般情況下為單個(gè)表示被測(cè)變量或引發(fā)變量的字母,又稱為變量字母,在首位字母附加修飾字母后,其意義改變。②“后繼字母”可根據(jù)需要分為一個(gè)字母(讀出功能)或兩個(gè)字母(讀出功能+輸出功能),有時(shí)也用三個(gè)字母(讀出功能+輸出功能+讀出功能)。③“分析(A)’’指分析類功能,并未表示具體分析項(xiàng)目。需指明具體分析項(xiàng)目時(shí),則在表示儀表位號(hào)的圖形符號(hào)(圓圈或正方形)旁標(biāo)明。④“供選用”指該字母在本表相應(yīng)欄目中未規(guī)定具體含義,可根據(jù)使用者的需要確定并在圖例中加以說明。⑤“高(H)"、“中(M)",“低(L)"應(yīng)與被測(cè)量值相對(duì)應(yīng),而并非與儀表輸出的信號(hào)值相對(duì)應(yīng)。H、M,L分別標(biāo)注在表示儀表位號(hào)的圖形符號(hào)(圓圈或正方形)的右上、中、下處。⑥“安全(S)”僅用于緊急保護(hù)的檢測(cè)儀表或檢測(cè)元件及最終控制元件。第8頁(yè)/共160頁(yè)對(duì)于表中所涉及的問題簡(jiǎn)要說明如下:第8頁(yè)/共160頁(yè)8⑦字母“U”表示“多變量”時(shí),可代替兩個(gè)以上首位字母組合的含義,表示“多功能”時(shí),可代替兩個(gè)以上后繼字母組合的含義。⑧“未分類(X)”表示作為首位字母和后繼字母均未規(guī)定具體含義,在應(yīng)用時(shí),要求表示儀表位號(hào)的圖形符號(hào)(圓圈或正方形)外注明其具體含義。⑨“繼動(dòng)器(繼電器)Y”表示是自動(dòng)的,但在回路中不是檢測(cè)裝置,其動(dòng)作由開關(guān)或位式控制器帶動(dòng)的設(shè)備或器件。表示繼動(dòng)、計(jì)算、轉(zhuǎn)換功能時(shí),應(yīng)在儀表圖形符號(hào)(圓圈或正方形)外(一般在右上方)注明其具體功能,但功能明顯時(shí)可不予標(biāo)注,常用附加功能符號(hào)見表1-2。第9頁(yè)/共160頁(yè)⑦字母“U”表示“多變量”時(shí),可代替兩個(gè)以上首位字母組合的含9第10頁(yè)/共160頁(yè)第10頁(yè)/共160頁(yè)101.1.3常規(guī)儀表及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)圖形符號(hào)自控工程圖紙中的各類儀表功能除用字母和字母組合表達(dá)外,其儀表類型、安裝位置、信號(hào)種類等具體意義可用相關(guān)圖形符號(hào)標(biāo)出,熟知這些圖形符號(hào)的含義有益于識(shí)讀自控類圖紙。1.1.3.1監(jiān)控儀表的圖形符號(hào)監(jiān)控類儀表種類繁多,功能各異,既有傳統(tǒng)的常規(guī)儀表,又有近年來被廣泛使用的DCS類、可編程序邏輯控制器及控制計(jì)算機(jī)等類儀表;既有現(xiàn)場(chǎng)安裝儀表,又有架裝儀表、盤面安裝及控制臺(tái)安裝儀表或顯示器等。自控圖紙中的各類儀表均是以相應(yīng)的圖形符號(hào)表示的,表示儀表類型及安裝位置的圖形符號(hào)見表1-3。第11頁(yè)/共160頁(yè)1.1.3常規(guī)儀表及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)圖形符號(hào)第11頁(yè)/共111第12頁(yè)/共160頁(yè)第12頁(yè)/共160頁(yè)121.1.3.2測(cè)量點(diǎn)的圖形符號(hào)
測(cè)量點(diǎn)(包括檢出元件)是由過程設(shè)備或管道引至檢測(cè)元件或就地儀表的起點(diǎn),一般與檢出元件或儀表畫在一起表示,如圖1-2所示。
若測(cè)量點(diǎn)位于設(shè)備中,當(dāng)需要標(biāo)出具體位置時(shí),可用細(xì)實(shí)線或虛線表示,如圖1-3所示。
1.1.3.3儀表的各種連接線①用細(xì)實(shí)線表示儀表連接線的場(chǎng)合。用細(xì)實(shí)線表示儀表連接線的場(chǎng)合包括工藝參數(shù)測(cè)量點(diǎn)與檢測(cè)裝置或儀表的連接線和儀表與儀表能源的連接線。表示儀表能源字母組合標(biāo)志見表1-4。
第13頁(yè)/共160頁(yè)1.1.3.2測(cè)量點(diǎn)的圖形符號(hào)
測(cè)量點(diǎn)(包括13
②就地儀表與控制室儀表(包括DCS)的連接線、控制儀表的之間的連接線、DCS內(nèi)部系統(tǒng)連接線或數(shù)據(jù)線見表1-5。第14頁(yè)/共160頁(yè)②就地儀表與控制室儀表(包括DCS)的連接14另外,在復(fù)雜系統(tǒng)中有必要表明信息的流向時(shí),應(yīng)在信號(hào)線上加箭頭,信號(hào)線的交叉為斷線,信號(hào)線相接不打點(diǎn)。第15頁(yè)/共160頁(yè)另外,在復(fù)雜系統(tǒng)中有必要表明信息的流向時(shí),應(yīng)在信號(hào)線上加箭頭151.1.3.4流量測(cè)量?jī)x表符號(hào)
流量測(cè)量?jī)x表種類繁多,主要有差壓式流量計(jì)(節(jié)流裝置)和非差壓式流量計(jì)兩類.技術(shù)圖中的符號(hào)多以差壓式流量計(jì)法蘭或角接取壓孔板為主,部分流量測(cè)量?jī)x表的圖形符號(hào)見表1-6.第16頁(yè)/共160頁(yè)1.1.3.4流量測(cè)量?jī)x表符號(hào)
流量測(cè)量161.1.3.5常用執(zhí)行器圖形符號(hào)
執(zhí)行器是由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制閥體兩部分組成的,執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制閥體的圖形符號(hào)見表1-7和表1-8。以帶彈簧的氣動(dòng)薄膜控制閥為例表示的能源中斷時(shí)閥位的圖形符號(hào)見表1-9。第17頁(yè)/共160頁(yè)1.1.3.5常用執(zhí)行器圖形符號(hào)
執(zhí)行器是由17第18頁(yè)/共160頁(yè)第18頁(yè)/共160頁(yè)181.2常用工藝流程圖圖例符號(hào)工藝流程圖是描述工藝生產(chǎn)過程的技術(shù)圖紙,它用規(guī)定的圖形符號(hào)表明了整個(gè)生產(chǎn)過程所用的工藝設(shè)備、管道、介質(zhì)及流向等基本工藝組成。
1.2.1常用設(shè)備及管件字母代號(hào)第19頁(yè)/共160頁(yè)1.2常用工藝流程圖圖例符號(hào)第19頁(yè)/共160頁(yè)191.2.2常用介質(zhì)字母代號(hào)第20頁(yè)/共160頁(yè)1.2.2常用介質(zhì)字母代號(hào)第20頁(yè)/共160頁(yè)20第21頁(yè)/共160頁(yè)第21頁(yè)/共160頁(yè)21第22頁(yè)/共160頁(yè)第22頁(yè)/共160頁(yè)221.2.3管道、管件及閥門圖例符號(hào)
1.2.3.1管道、管件圖例符號(hào)
在工藝流程圖中,管道及管件用以表明主、次要管道、伴熱性質(zhì)、介質(zhì)流向等相關(guān)工藝信息,其圖例見表1-13。
第23頁(yè)/共160頁(yè)1.2.3管道、管件及閥門圖例符號(hào)
1.2.3.1管道23第24頁(yè)/共160頁(yè)第24頁(yè)/共160頁(yè)241.2.3.2閥門圖例符號(hào)第25頁(yè)/共160頁(yè)1.2.3.2閥門圖例符號(hào)第25頁(yè)/共160頁(yè)25第26頁(yè)/共160頁(yè)第26頁(yè)/共160頁(yè)261.2.4機(jī)器及設(shè)備圖形符號(hào)
機(jī)器及設(shè)備種類繁雜,分類不一,在此對(duì)塔、爐、冷換設(shè)備、容器和罐、反應(yīng)器、泵和壓縮機(jī)及小型設(shè)備等進(jìn)行分類介紹。
1.2.4.1塔
塔常用于產(chǎn)品分離,常見的類型有板式塔、填料塔等,各自圖例如圖1-4和圖1-5。
第27頁(yè)/共160頁(yè)1.2.4機(jī)器及設(shè)備圖形符號(hào)
機(jī)器及設(shè)備種類271.2.4.2爐
爐類包括加熱爐、空氣預(yù)熱器等設(shè)備,具體圖例見表1-15。第28頁(yè)/共160頁(yè)1.2.4.2爐
爐類包括加熱爐、空281.2.4.3換熱設(shè)備第29頁(yè)/共160頁(yè)1.2.4.3換熱設(shè)備第29頁(yè)/共160頁(yè)29第30頁(yè)/共160頁(yè)第30頁(yè)/共160頁(yè)301.2.4.4容器和罐第31頁(yè)/共160頁(yè)1.2.4.4容器和罐第31頁(yè)/共160頁(yè)311.2.4.5反應(yīng)器
反應(yīng)器有軸向、徑向及釜式之分,圖例如圖1-6所示。第32頁(yè)/共160頁(yè)1.2.4.5反應(yīng)器
反應(yīng)器有軸向、徑向及釜式之分321.2.4.6泵和壓縮機(jī)
泵和壓縮機(jī)的主要工藝目的是進(jìn)行流體加壓和輸送,就結(jié)構(gòu)而言,有離心式、往復(fù)式之分,從使用能源來分,從使用能源來分,有電動(dòng)式和氣動(dòng)式兩類,各種不同形式的設(shè)備圖例見表1-18。第33頁(yè)/共160頁(yè)1.2.4.6泵和壓縮機(jī)
泵和壓縮機(jī)的主要33第34頁(yè)/共160頁(yè)第34頁(yè)/共160頁(yè)342管道儀表流程圖識(shí)讀方法2.1工藝流程圖方案流程圖又稱流程示意圖或流程簡(jiǎn)圖,是用來表達(dá)整個(gè)工廠或車間生產(chǎn)流程的圖樣。它是一種示意性的展開圖,即按工藝流程順序,把設(shè)備和流程線自左至右都展開在同一平面上。其圖面主要包括工藝設(shè)備和工藝流程線。2.1.1設(shè)備的畫法方案流程圖中用細(xì)實(shí)線畫出設(shè)備的大致輪廓或示意結(jié)構(gòu),一般不按比例,但應(yīng)保持各設(shè)備的相對(duì)大小。各設(shè)備之間的高低位置及設(shè)備上重要接管口的位置應(yīng)大致符合實(shí)際情況。2.1.2工藝流程線的畫法方案流程圖中一般只畫出主要工藝流程線,其他輔助流程線則不必一一畫出。用粗實(shí)線畫出主要物料的流程線,在流程線上用箭頭標(biāo)明物料流向,并在流程線的起訖處注明物料的名稱、來源或去向。如遇有流程線自檢、流程線與設(shè)備之間發(fā)生交錯(cuò)或重疊而實(shí)際上并不相連時(shí),其中的一線斷開或曲折繞過設(shè)備圖形。第35頁(yè)/共160頁(yè)2管道儀表流程圖識(shí)讀方法第35頁(yè)/共160頁(yè)352.2管道儀表流程圖管道儀表流程圖(P&-ID)又稱施工流程圖或工藝安裝流程圖,它是在方案流程圖的基礎(chǔ)上繪制而成的。其中包含了所有設(shè)備(包括備用設(shè)備)和全部管路(包括輔助管路、各種控制點(diǎn)以及閥門、管件等)。它是在工藝物料流程圖的基礎(chǔ)上,用過程檢測(cè)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)符號(hào),描述生產(chǎn)過程自動(dòng)化內(nèi)容的圖紙。它是自動(dòng)化水平和自動(dòng)化方案的全面體現(xiàn),是自動(dòng)化工程設(shè)計(jì)的依據(jù),亦可供施工安裝和生產(chǎn)操作時(shí)參考,其主要內(nèi)容如下。
(1)設(shè)備示意圖帶位號(hào)、名稱和接管口的各種設(shè)備示意圖。
(2)管路流程線帶編號(hào)、規(guī)格、閥門、管件等及儀表控制點(diǎn)(壓力、流量、液位、溫度測(cè)量點(diǎn)及分析點(diǎn))的各種管路流程線。
(3)標(biāo)注設(shè)備位號(hào)、名稱、管段編號(hào)、控制點(diǎn)符號(hào)、必要的尺寸及數(shù)據(jù)等。
(4)圖例圖形符號(hào)、字母代號(hào)及其他的標(biāo)注、說明、索引等。
(5)標(biāo)題欄注寫圖名、圖號(hào)、設(shè)計(jì)項(xiàng)目、設(shè)計(jì)階段、設(shè)計(jì)時(shí)間和會(huì)簽欄等。管道儀表流程圖畫法規(guī)定如下。第36頁(yè)/共160頁(yè)2.2管道儀表流程圖第36頁(yè)/共160頁(yè)362.2.1圖樣畫法管道儀表流程圖采用展開圖形式,按工藝流程順序,自左至右依次畫出一系列設(shè)備的圖例符號(hào),并配以物料流程線和必要的標(biāo)注和說明。圖中設(shè)備及機(jī)器大致按1:100或1:200的比例繪制,過大、過小時(shí)可單獨(dú)適當(dāng)縮小或放大,但需保持設(shè)備間的相對(duì)大小。工藝物料流程圖在保證圖形清晰的前提下,可不按比例繪制。原則上一個(gè)主項(xiàng)(工段或裝置)繪一張圖樣,若流程復(fù)雜,可分?jǐn)?shù)張繪制,但應(yīng)使用同一圖號(hào)。整幅圖可不按比例繪制,標(biāo)題欄中“比例”一欄不予標(biāo)注。2.2.2設(shè)備和機(jī)器表示方法(1)設(shè)備和機(jī)器畫法用細(xì)實(shí)線畫出設(shè)備、機(jī)器的簡(jiǎn)略外形和內(nèi)部特征。一般不畫管口,需要時(shí)可用單線畫出。常用設(shè)備、機(jī)器圖形符號(hào)參見“1.2常用工藝流程圖圖例符號(hào)”。(2)相對(duì)位置圖中設(shè)備之間的相對(duì)位置,在保證圖面清晰的原則下,主要考慮便于連接管線和注寫符號(hào)、代號(hào)。應(yīng)避免管線過長(zhǎng)和設(shè)備過于密集。
(3)標(biāo)注圖上的標(biāo)注按“1.2常用工藝流程圖圖例符號(hào)”進(jìn)行。在管道儀表流程圖上,要在兩處標(biāo)注設(shè)備位號(hào):一處是在圖的上方或下方,位號(hào)排列要整齊,并盡可能與設(shè)備對(duì)正;另一處是在設(shè)備內(nèi)或近旁,此處只標(biāo)注位號(hào),不標(biāo)注名稱。第37頁(yè)/共160頁(yè)2.2.1圖樣畫法第37頁(yè)/共160頁(yè)372.2.3管道表示方法在管道儀表流程圖中,應(yīng)畫出全部物料管道,對(duì)輔助管道、公用系統(tǒng)管道,可只繪出與設(shè)備(或工藝管道)相連的一小段,并標(biāo)注物料代號(hào)及所在流程圖號(hào)。流程圖中的管道應(yīng)水平或垂直畫出,盡量避免斜線。(1)管道畫法各種常用管道規(guī)定畫法可參見“1.2常用工藝流程圖圖例符號(hào)”中圖例。在繪制管道圖時(shí),應(yīng)盡量避免管道穿過設(shè)備或交叉管道在圖上相交。當(dāng)表示交叉管道相交時(shí),一般應(yīng)將橫向管道斷開。管道轉(zhuǎn)彎處,一般應(yīng)畫成直角而不畫成圓弧。管道上應(yīng)畫出箭頭,以表示物料流向。各流程圖之間相銜接的管道應(yīng)在始(或末)端注明其接續(xù)圖的圖號(hào)及來自(或去)的設(shè)備位號(hào)或管段號(hào),如圖2-1去所示。矩形框應(yīng)畫在靠近左側(cè)或右側(cè)圖框處。一般來向畫在左側(cè),去向畫在右側(cè)。第38頁(yè)/共160頁(yè)2.2.3管道表示方法第38頁(yè)/共160頁(yè)38(2)管道標(biāo)注每段管道都應(yīng)標(biāo)注。橫向管道,在管道上方標(biāo)注;豎向管道,在管道左側(cè)標(biāo)注。管道標(biāo)注內(nèi)容包括管道號(hào)、管徑和管道等級(jí)三部分,標(biāo)注方法按“1.2常用工藝流程圖圖例符號(hào)”進(jìn)行。管徑為管道的公稱通徑。公制管以mm為單位,不注明單位符號(hào);英制管以in表示,并在數(shù)字后面要注出單位符號(hào)。管道等級(jí)是根據(jù)介質(zhì)的溫度、壓力及腐蝕等情況,由工藝設(shè)計(jì)確定的。有隔熱、隔音措施的管道,在管道等級(jí)之后要加注代號(hào)。2.2.4閥門和管件表示方法在管道上的閥門及其他管件,用細(xì)實(shí)線按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的符號(hào)在相應(yīng)位置畫出,并注明規(guī)格代號(hào),如圖2-2所示。閥門和管件的符號(hào)可參考本書“1.2常用工藝流程圖圖例符號(hào)”中的圖例。無特殊要求時(shí),管道上的一般連接件,如法蘭、三通、彎頭等均不畫出。第39頁(yè)/共160頁(yè)(2)管道標(biāo)注每段管道都應(yīng)標(biāo)注。橫向管道,在管道上方標(biāo)392.2.5自動(dòng)控制方案表示方法在工藝物料流程圖上,按照過程檢測(cè)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)符號(hào)及使用方法,把已確定的自動(dòng)控制方案按流程順序標(biāo)注出來。繪圖時(shí),設(shè)備進(jìn)出口的測(cè)量點(diǎn)盡可能標(biāo)注在設(shè)備進(jìn)出口附近。有時(shí)為了照顧圖面質(zhì)量,可適當(dāng)移動(dòng)某些測(cè)量點(diǎn)的標(biāo)注位置。管網(wǎng)系統(tǒng)的測(cè)量點(diǎn)最好都標(biāo)注在最上一根管線的上面。控制系統(tǒng)的標(biāo)注可自由處理。儀表控制點(diǎn)以細(xì)實(shí)線在相應(yīng)的管路上用代號(hào)、符號(hào)畫出,并應(yīng)大致符合安裝位置。其代號(hào)、符號(hào)的含義參見“1.1常用儀表及控制系統(tǒng)圖例符號(hào)”。
第40頁(yè)/共160頁(yè)2.2.5自動(dòng)控制方案表示方法第40頁(yè)/共160頁(yè)402.3管道儀表流程圖讀圖步驟識(shí)讀管道儀表流程圖時(shí),可參考下列步驟進(jìn)行。(l)了解流程概況了解流程包括如下兩方面的含義。①?gòu)淖蟮接乙来巫R(shí)讀各類設(shè)備,分清動(dòng)設(shè)備和靜設(shè)備,理解各設(shè)備的功能,如精餾塔用于組分分離、鍋爐用于產(chǎn)生蒸汽、加熱爐用于原油裂解等。當(dāng)然,要正確地理解各類設(shè)備的功能及典型工藝,應(yīng)掌握這一方面的基礎(chǔ)。②在熟悉工藝設(shè)備的基礎(chǔ)上,根據(jù)管道中所標(biāo)注的介質(zhì)名稱和流向分析流程。(2)熟悉控制方案一般典型工藝的控制方案是特定的,舉例如下。例2-1精餾工藝控制方案對(duì)于精餾工藝,其控制方案中包括提餾段溫度控制系統(tǒng)或精餾段溫度控制系統(tǒng)、塔壓控制系統(tǒng)、塔頂冷凝器液位控制系統(tǒng)、回流罐液位控制系統(tǒng)、塔釜液位控制系統(tǒng)、回流量控制系統(tǒng)及進(jìn)料流量控制系統(tǒng)等。第41頁(yè)/共160頁(yè)2.3管道儀表流程圖讀圖步驟第41頁(yè)/共160頁(yè)41
例2-2加熱爐工藝控制方案加熱爐主要用于原油裂解,它是利用燃料燃燒所產(chǎn)生的高熱量對(duì)加熱管內(nèi)的介質(zhì)加熱的一種典型工藝,其控制方案中包括加熱爐出口溫度與燃料流量的控制系統(tǒng)、原油流量控制系統(tǒng)、加熱爐爐膛負(fù)壓控制系統(tǒng)、燃料油與霧化蒸汽及空氣的比值控制系統(tǒng)等。例2-3鍋爐工藝控制方案鍋爐工藝用于生產(chǎn)蒸汽,它主要包括燃燒工藝、蒸汽發(fā)生和汽水分離工藝。控制方案中包括鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)、蒸汽壓力控制系統(tǒng)、過熱蒸汽溫度控制系統(tǒng)、燃燒過程控制系統(tǒng)和爐膛壓力控制系統(tǒng)等。(3)控制方案分析管道儀表流程圖中表達(dá)了工藝過程的控制方案,這些控制方案有的是用模擬儀表實(shí)現(xiàn)的,也有用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的,在識(shí)讀時(shí)可參考相關(guān)圖符含義進(jìn)行區(qū)分和辨別。識(shí)讀管道儀表流程圖,還需要綜合工藝、設(shè)備、機(jī)器、管道、電氣等多種專業(yè)知識(shí)。
第42頁(yè)/共160頁(yè)例2-2加熱爐工藝控制方案第42頁(yè)/共160頁(yè)42
3識(shí)讀乙烯精餾塔管道儀表流程圖
乙烯是基本有機(jī)化學(xué)工業(yè)最重要的產(chǎn)品,它的發(fā)展帶動(dòng)著其他基本有機(jī)產(chǎn)品的發(fā)展,因此乙烯產(chǎn)量往往標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家基本有機(jī)化學(xué)工業(yè)發(fā)展的水平,以乙烯為原料可以生產(chǎn)許多重要的基本有機(jī)化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品,諸如高壓聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯等。近20年來,世界范圍內(nèi)的乙烯產(chǎn)量增長(zhǎng)了近十倍,足以證明各國(guó)對(duì)乙烯生產(chǎn)的重視程度。乙烯生產(chǎn)的主要方法是將天然氣、原油等基本高分子原料進(jìn)行裂解使其碳鏈斷裂后逐級(jí)分離。其中基本的分離方法就是精餾,即在精餾塔中利用各組分相對(duì)揮發(fā)度的不同進(jìn)行物料分離。本章將以乙烯精餾塔為例,對(duì)其基本工藝和典型控制方案進(jìn)行分析。
第43頁(yè)/共160頁(yè)3識(shí)讀乙烯精餾塔433.1工藝流程及基本技術(shù)指標(biāo)乙烯精餾塔是深冷分離流程中的一個(gè)基本生產(chǎn)單元,其前期部分工藝流程如圖3-1所示。裂解氣經(jīng)過離心式壓縮機(jī)壓縮,壓力達(dá)到1.0MPa后送人堿洗塔,脫去H2S,CO2等酸性氣體,再次壓縮后壓力達(dá)到1.0MPa,送人干燥器脫水后,進(jìn)人冷箱冷凝,在冷箱中分出富氫和四股餾分,這四股流分進(jìn)人脫甲烷塔的不同塔板進(jìn)行分離,脫去甲烷餾分,塔釜液為C2以上餾分進(jìn)人脫乙烷塔,由其塔頂分離出C2餾分,塔釜液為C3以上餾分去后續(xù)工藝再加工。由脫乙烷塔塔頂來的C2餾分含有乙烷、乙烯、乙炔等組分,它們經(jīng)過換熱升溫,進(jìn)入加氫脫炔反應(yīng)器進(jìn)行加氫脫乙炔,并經(jīng)綠油塔用來自乙烯塔的側(cè)線餾分洗去綠油后,成為只包含乙烯和乙烷兩種組分的混合流體(因脫甲烷過程中不可能做到完全分離,其中含有少量甲烷)。這些混合流體被送人乙烯塔分離,在乙烯塔的頂部第八塊塔板側(cè)線可得到99.9%的乙烯產(chǎn)品,塔釜液為乙烷餾分,送回裂解爐作為裂解原料,塔頂分離出少量的甲烷餾分。乙烯精餾塔進(jìn)料中乙烯和乙烷占有99.5%以上,其余組分為甲烷。就相對(duì)揮發(fā)度而言,甲烷最低,乙烯次之,乙烷最高。對(duì)于三種組分的分離,乙烯精餾塔采用了深冷分離流程,用帶有中間再沸器和側(cè)線出產(chǎn)品的乙烯塔。其工藝流程如圖3-2所示,基本工藝分析如下。
第44頁(yè)/共160頁(yè)3.1工藝流程及基本技術(shù)指標(biāo)第44頁(yè)/共160頁(yè)44第45頁(yè)/共160頁(yè)第45頁(yè)/共160頁(yè)45①
由綠油塔來的C2組分從第98塊塔板以氣液兩相混合進(jìn)料,由于精餾塔提供了分離空間,實(shí)現(xiàn)了氣液兩相分離,氣相(乙烯及少量甲烷)上升,液相乙烷下降。②
液相在向下流動(dòng)過程中,在每塊塔板上與自提餾段的上升蒸氣接觸,致使其中的輕組分(乙烯及少量甲烷)汽化上升,重組分繼續(xù)以液相下降。越向下,重組分的純度越高③
被汽化上升的輕組分中含有部分氣相甲烷,在經(jīng)過精餾段的每塊塔板時(shí)與向下流動(dòng)的乙烯回流液接觸,致使這一部分甲烷變?yōu)橐合嘞陆怠T较蛏?,輕組分的純度越高④
上升至塔頂?shù)妮p組分中為氣相的乙烯及少量甲烷,它們經(jīng)塔頂冷凝器將乙烯冷凝為液相,在分離器中實(shí)現(xiàn)氣液分離,甲烷以氣相采出,乙烯作為回流液從第一塊塔板處流人精餾塔,流至第八塊塔板時(shí)側(cè)線采出,進(jìn)人乙烯分離器分離后,以液相產(chǎn)品乙烯采出,分離器上部的氣相再次進(jìn)入精餾塔冷凝分離.第46頁(yè)/共160頁(yè)①
由綠油塔來的C2組分從第9846⑤塔釜得到產(chǎn)品甲烷,一部分作為液相產(chǎn)品采出,另一部分由塔釜再沸器加熱汽化后作為上升蒸氣,用以提供精餾所需能量。⑥為了提高乙烯產(chǎn)品的純度,在乙烯精餾塔的精餾段工藝上采用了較大的回流比,這一做法對(duì)于精餾段是有好處的,但對(duì)午提餾段并非必要,故乙烯塔中大多采用中間再沸器回收冷量,以提高上升蒸氣量,從而達(dá)到提高負(fù)荷的目的。一般地,進(jìn)料中乙烯及乙烷占有99.5%以上,乙烯精餾塔理論上仍為二元體系。該乙烯乙烷二元系統(tǒng)的自由度為2,因此,在實(shí)際工藝中壓力和溫度是相互聯(lián)系的。控制其中一個(gè)變量,即可實(shí)現(xiàn)對(duì)質(zhì)量指標(biāo)的控制,這是設(shè)計(jì)和實(shí)施控制方案的基本依據(jù)之一。本例所指的精餾塔的操作條件見表3-1。第47頁(yè)/共160頁(yè)⑤塔釜得到產(chǎn)品甲烷,一部分作為液相產(chǎn)473.2典型控制方案分析乙烯精餾塔管道及儀表流程圖3-3所示。由圖可知,其主要控制方案包括中間再沸器液位與側(cè)線加熱流體流量的選擇性控制系統(tǒng)、乙烯回流罐液位與乙烯回流流量串級(jí)控制系統(tǒng)、乙烯回流與乙烯產(chǎn)品采出量的比值控制系統(tǒng)、塔頂冷凝器乙烯排氣流量控制系統(tǒng)、塔壓控制系統(tǒng)以及相關(guān)變量的顯示、記錄、聯(lián)鎖和報(bào)警等。各控制回路既相互獨(dú)立又彼此聯(lián)系,總體上保證了工藝的物料平衡和能量平衡,從對(duì)各回路變量的控制要求來看,主要是采用集散型控制系統(tǒng)(DCS)控制,各主要變量均在計(jì)算機(jī)屏幕或DCS儀表上顯示記錄。
第48頁(yè)/共160頁(yè)3.2典型控制方案分析第48頁(yè)/共160頁(yè)48第49頁(yè)/共160頁(yè)第49頁(yè)/共160頁(yè)493.2.1中間再沸器液位選擇性控制系統(tǒng)乙烯塔中采用中間再沸器E-EA-104產(chǎn)生上升蒸氣。從第105塊塔板側(cè)線流出的液相流體流人中間再沸器殼程,被管程中的裂解氣余熱加熱汽化后氣相流人乙烯精餾塔,從第108塊塔板處進(jìn)人作為上升蒸氣,為精餾塔的物料分離提供了能量。本段工藝既要保證足夠的流量,以滿足上升蒸氣量的要求,又要保證中間再沸器的液位不能太低,以保護(hù)設(shè)備。流量變送器FT-127測(cè)量從第105塊塔板側(cè)線流出的液相流體流量,并將信號(hào)送到控制器FIC-127,進(jìn)行運(yùn)算后用內(nèi)部數(shù)據(jù)線將結(jié)果送至選擇器FX-127。同時(shí),液位變送器LT-111測(cè)量中間再沸器液位,并將信號(hào)送到控制器LICA-111,進(jìn)行運(yùn)算后用內(nèi)部數(shù)據(jù)線將結(jié)果送至選擇器FX-127,兩路信號(hào)選擇性輸出至轉(zhuǎn)換器FY-127A轉(zhuǎn)換為氣信號(hào),通過電磁閥FY-127B操縱控制閥FV-127。正常情況下進(jìn)行流量控制,以滿足上升蒸氣量的要求。當(dāng)再沸器中的液位偏低時(shí),進(jìn)行液位控制,以保持中間再沸器正常工作。根據(jù)需要,對(duì)中間再沸器液位設(shè)置了就地指示(I.I-111)和控制室屏幕顯示報(bào)警(LI-CA-H-L)。另外,再沸器殼程介質(zhì)裂解氣出口溫度需要在控制室進(jìn)行屏幕顯示。電磁閥FY-127B的聯(lián)鎖信號(hào)來自DCS的塔壓聯(lián)鎖報(bào)警系統(tǒng)PAS-136.第50頁(yè)/共160頁(yè)3.2.1中間再沸器液位選擇性控制系統(tǒng)第50頁(yè)/共50
3.2.2塔頂回流罐液位與回流量串級(jí)控制系統(tǒng)乙烯精餾塔的塔頂采出為氣相乙烯和少量甲烷,它們被冷凝器冷凝后進(jìn)人回流罐,實(shí)現(xiàn)了氣液分離。罐內(nèi)氣相排出為少量乙烯和甲烷。液相為乙烯,經(jīng)回流泵E-GA-103A/B打人精餾塔的第一塊塔板作為回流液。本方案中采用了乙烯回流罐液位與回流量的串級(jí)控制系統(tǒng)。回流罐液位過高不利于分離,太低則會(huì)出現(xiàn)空罐的危險(xiǎn)。因此,液位是串級(jí)控制系統(tǒng)的主變量,回流量為副變量。由變送器LT-128測(cè)得的回流罐液位信號(hào)送至控制室控制器LIC-128運(yùn)算后,作為流量控制器FIC-128的外給定,實(shí)現(xiàn)了串級(jí)控制,F(xiàn)Y-128為電氣閥門定位器?;亓髁吭O(shè)置了控制室屏幕顯示,回流罐液位設(shè)置了現(xiàn)場(chǎng)顯示和控制室屏幕顯示。
第51頁(yè)/共160頁(yè)3.2.2塔頂回流罐液位與回流量串級(jí)控制系統(tǒng)第51513.2.3乙烯回流與乙烯采出比值控制系統(tǒng)精餾塔操作的一個(gè)重要指標(biāo)是回流比,即回流量與乙烯采出量之比。為了滿足這一操作要求,控制方案中采用了回流量與乙烯采出量的比值控制系統(tǒng)。從FIC-128引來的回流液流量信號(hào)經(jīng)運(yùn)算器FFY-128進(jìn)行比率運(yùn)算后作為流量比率控制器FFRC-125的外給定,此控制器的輸出經(jīng)電氣閥門定位器FY-125轉(zhuǎn)換為氣信號(hào)后作為控制閥FV-125的輸人信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)了回流量與采出量的比值控制。回流比設(shè)置了控制室屏幕顯示和實(shí)時(shí)記錄。3.2.4塔頂冷凝器乙烯排氣流皿控制系統(tǒng)乙烯回流罐中的氣相為甲烷和部分乙烯,這些介質(zhì)被連續(xù)排出,作為脫甲烷塔的輔助進(jìn)料。為了保證回流罐內(nèi)的壓力穩(wěn)定,對(duì)這些介質(zhì)的排出采取了定值控制措施,該控制系統(tǒng)由流量變送器FT-129、控制器FIC-129、電氣閥門定位器FY-129及控制閥FV-129構(gòu)成,乙烯排氣量設(shè)置了控制室屏幕顯示。第52頁(yè)/共160頁(yè)3.2.3乙烯回流與乙烯采出比值控制系統(tǒng)第52頁(yè)/共160頁(yè)523.2.5塔壓控制系統(tǒng)前已述及,精餾塔是一個(gè)二元體系,在溫度和壓力中只要有一個(gè)穩(wěn)定即可。本方案中采用了以塔壓為被控變量,回流罐的排氣量為操縱變量的壓力控制系統(tǒng)。另外,塔壓經(jīng)變送器PT-121、控制器PRC-121后作為高液位超馳控制系統(tǒng)信號(hào),也是控制塔壓的輔助手段。塔壓設(shè)置了控制室屏幕顯示和記錄。在圖3-3中,還設(shè)置了相關(guān)的控制室顯示記錄。包括中間再沸器用裂解氣出口溫度顯示TI-125、塔頂采出溫度顯示TI-126、塔釜溫度顯示TI-127、塔頂與塔釜壓力差顯示PDI-120、塔釜采出循環(huán)乙烷溫度顯示TI-129、循環(huán)乙烷流量顯示FR-130、乙烯產(chǎn)品采出溫度顯示TI-130-1、回流液溫度顯示TI-132、乙烯排氣溫度顯示TI-134、乙烯采出成分測(cè)量AT-107和記錄ARC-107等。相關(guān)的現(xiàn)場(chǎng)顯示要求有塔釜壓力顯示PI-1010、乙烯回流泵出口壓力顯示PI-1012A/B等。總之,管道及儀表流程圖是自控設(shè)計(jì)中設(shè)備選型和相關(guān)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),正確地識(shí)讀管道及儀表流程圖有助于對(duì)工藝機(jī)理的理解和控制方案的認(rèn)識(shí),是從事儀表專業(yè)人員的基本技能之一。
第53頁(yè)/共160頁(yè)3.2.5塔壓控制系統(tǒng)第53頁(yè)/共160頁(yè)53第54頁(yè)/共160頁(yè)第54頁(yè)/共160頁(yè)54第55頁(yè)/共160頁(yè)第55頁(yè)/共160頁(yè)55第二篇識(shí)讀自控工程圖
5自控工程圖例符號(hào)在工業(yè)生產(chǎn)裝置中,為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,都要設(shè)計(jì)、安裝許多自控設(shè)施,如儀器、儀表、電線、電纜、管線、閥門、接頭、電氣設(shè)備、元件、部件等。每一項(xiàng)自控工程或設(shè)施,需要事先經(jīng)過專門設(shè)計(jì),以圖示的形式,用各種圖例符號(hào)表達(dá)在設(shè)計(jì)圖紙上,這種圖紙就是自控工程圖。技術(shù)圖紙是工程技術(shù)人員的共同語(yǔ)言。工程設(shè)計(jì)圖紙的內(nèi)容,大部分是用圖例符號(hào)來表示的(只有一小部分采用設(shè)備或部件的外形投影表示)。這不僅使圖紙布局整齊有序、內(nèi)容清晰準(zhǔn)確、便于繪制,而且易于表達(dá)設(shè)計(jì)意圖,便于閱讀和交流技術(shù)思想。因此,圖例符號(hào)是構(gòu)成技術(shù)圖紙的基本元素。圖例符號(hào)一般包括圖形符號(hào)、文字代號(hào)和數(shù)字編號(hào)等。第56頁(yè)/共160頁(yè)第二篇識(shí)讀自控工程圖
565.1常用自控圖例符號(hào)在《自控專業(yè)工程設(shè)計(jì)用圖形符號(hào)和文字代號(hào)》(HG/T20637.2-98)中,提出了控制室(內(nèi)、外)電纜(管纜)平面敷設(shè)圖和儀表回路圖等自控工程圖中使用的圖例符號(hào)。
5.1.1施工圖中的圖形符號(hào)
5.1.1.1現(xiàn)場(chǎng)儀表的圖形符號(hào)表示現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量點(diǎn)、儀表和部件等的圖形符號(hào)見表5-1。第57頁(yè)/共160頁(yè)5.1常用自控圖例符號(hào)第57頁(yè)/共160頁(yè)575.1.1.2控制閣的圖形符號(hào)表示控制閥的圖形符號(hào)見表5-2.第58頁(yè)/共160頁(yè)5.1.1.2控制閣的圖形符號(hào)第58頁(yè)/共160頁(yè)58第59頁(yè)/共160頁(yè)第59頁(yè)/共160頁(yè)59第60頁(yè)/共160頁(yè)第60頁(yè)/共160頁(yè)605.1.1.4電纜、管纜的圖形符號(hào)
第61頁(yè)/共160頁(yè)5.1.1.4電纜、管纜的圖形符號(hào)
第61頁(yè)/共160頁(yè)61第62頁(yè)/共160頁(yè)第62頁(yè)/共160頁(yè)62第63頁(yè)/共160頁(yè)第63頁(yè)/共160頁(yè)63第64頁(yè)/共160頁(yè)第64頁(yè)/共160頁(yè)64第65頁(yè)/共160頁(yè)第65頁(yè)/共160頁(yè)65第66頁(yè)/共160頁(yè)第66頁(yè)/共160頁(yè)66第67頁(yè)/共160頁(yè)第67頁(yè)/共160頁(yè)675.2常用電氣圖例符號(hào)
電氣圖例符號(hào)用于自控設(shè)計(jì)中的供電、信號(hào)報(bào)警、聯(lián)鎖原理系統(tǒng)圖及平面布置圖中,以表達(dá)電氣設(shè)備、裝置、元件和電氣線路在電氣系統(tǒng)中的位置、功能和作用等。電氣工程圖通用圖形符號(hào)見表5-10,電氣工程平面布置圖常用圖形符號(hào)見表5-11,電氣設(shè)備、裝置和元器件種類的字母代號(hào)見表5-12,電氣設(shè)備常用基本文字符號(hào)見表5-13,電氣技術(shù)常用輔助文字符號(hào)見表5-14。
第68頁(yè)/共160頁(yè)5.2常用電氣圖例符號(hào)電氣圖例符號(hào)用于自控設(shè)計(jì)中的供電68第69頁(yè)/共160頁(yè)第69頁(yè)/共160頁(yè)69第70頁(yè)/共160頁(yè)第70頁(yè)/共160頁(yè)70第71頁(yè)/共160頁(yè)第71頁(yè)/共160頁(yè)71第72頁(yè)/共160頁(yè)第72頁(yè)/共160頁(yè)72第73頁(yè)/共160頁(yè)第73頁(yè)/共160頁(yè)73第74頁(yè)/共160頁(yè)第74頁(yè)/共160頁(yè)74第75頁(yè)/共160頁(yè)第75頁(yè)/共160頁(yè)75第76頁(yè)/共160頁(yè)第76頁(yè)/共160頁(yè)76第77頁(yè)/共160頁(yè)第77頁(yè)/共160頁(yè)77第78頁(yè)/共160頁(yè)第78頁(yè)/共160頁(yè)78第79頁(yè)/共160頁(yè)第79頁(yè)/共160頁(yè)79第80頁(yè)/共160頁(yè)第80頁(yè)/共160頁(yè)80第81頁(yè)/共160頁(yè)第81頁(yè)/共160頁(yè)81第82頁(yè)/共160頁(yè)第82頁(yè)/共160頁(yè)82第83頁(yè)/共160頁(yè)第83頁(yè)/共160頁(yè)83第84頁(yè)/共160頁(yè)第84頁(yè)/共160頁(yè)84
6識(shí)讀控制室平面布置圖控制室是生產(chǎn)裝置的一個(gè)重要組成部分,是生產(chǎn)操作人員借助工業(yè)自動(dòng)化儀表和其他自動(dòng)化設(shè)施對(duì)生產(chǎn)過程實(shí)行集中監(jiān)測(cè)、控制的中心,有的也是生產(chǎn)管理人員進(jìn)行技術(shù)管理、質(zhì)量管理和生產(chǎn)調(diào)度的場(chǎng)所。因此,控制室的設(shè)置,不僅要為儀表及自控設(shè)備正常運(yùn)行創(chuàng)造必要的條件,而且還要為生產(chǎn)操作人員的工作提供一個(gè)適宜的環(huán)境。根據(jù)工廠的自動(dòng)化水平,控制室可分為常規(guī)儀表控制室和分散型控制系統(tǒng)(DCS)控制室(簡(jiǎn)稱DCS控制室)。
6.1DCS控制室平面布置圖
DCS中央控制室主要設(shè)置有安裝DCS硬件和儀表盤的操作室、機(jī)柜室、計(jì)算機(jī)室或工程師站室、UPS電源室,在其區(qū)域內(nèi)還為操作人員設(shè)置了必要的輔助房間,如操作人員交接班室、儀表維修室、空調(diào)機(jī)室、消防間及衛(wèi)生間等。為了便于識(shí)讀DCS控制室平面布置圖,這里介紹一些DCS控制室設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)。第85頁(yè)/共160頁(yè)
856.1.1DCS控制室《中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)·分散型控制系統(tǒng)中央控制室》(HG/T20508-2000)提出了設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定,這里簡(jiǎn)要介紹如下。6.1.1.1DCS控制室位置、布局和面積
(1)位置聯(lián)合裝置或同一界區(qū)的多個(gè)工藝裝置,可以合建中央控制室。中央控制室一般是單獨(dú)設(shè)置的。當(dāng)組成綜合建筑物時(shí),中央控制室一般設(shè)在一層平面,并且應(yīng)為相對(duì)獨(dú)立的單元,與其他單元之間不應(yīng)有直接的通道。全廠性或聯(lián)合裝置的中央控制室盡可能靠近主要裝置,現(xiàn)場(chǎng)控制室和現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜室最好是靠近操作較頻繁和控制測(cè)量點(diǎn)較集中的區(qū)域。中央控制室的位置應(yīng)選擇在非爆炸、無火災(zāi)危險(xiǎn)的區(qū)域內(nèi),必要時(shí)應(yīng)采取有效的防護(hù)措施。中央控制室最好不要與高壓配電室毗鄰布置,如果與高壓配電室相鄰,應(yīng)采取屏蔽措施。控制室也不宜靠近廠區(qū)交通主干道,如果不可避免時(shí),控制室最外邊軸線距主干道中心的距離不應(yīng)小于20m.控制室應(yīng)遠(yuǎn)離高噪聲源??刂剖也粦?yīng)與壓縮機(jī)室和化學(xué)藥品庫(kù)毗鄰布置。允許開窗的中央控制室的朝向宜坐北朝南,其次是朝北或朝東,不宜朝西,如不能避免,應(yīng)采取遮陽(yáng)措施。第86頁(yè)/共160頁(yè)6.1.1DCS控制室第86頁(yè)/共160頁(yè)86(2)布局操作室與機(jī)柜室、計(jì)算機(jī)室、工程師站室應(yīng)相鄰設(shè)置,并應(yīng)有門直接相通。機(jī)柜室、計(jì)算機(jī)室、工程師站室與輔助用房毗鄰時(shí),不得有門相通。UPS電源室單獨(dú)設(shè)置時(shí),若在中央控制室區(qū)域布置,可以與機(jī)柜室相鄰。單獨(dú)設(shè)置的空調(diào)機(jī)室不得與操作室、機(jī)柜室直接相通。如相鄰時(shí)必須采取減振和隔音措施。操作室中設(shè)備的布置應(yīng)突出經(jīng)常操作的操作員接口設(shè)備(如操作站等),便于操作人員觀察和處理,操作室應(yīng)有足夠的操作空間并留有適當(dāng)?shù)挠嗟?。操作站可按直線或弧線布置。當(dāng)為兩個(gè)或兩個(gè)以上相對(duì)獨(dú)立的工藝裝置時(shí),操作站可分組布置。打印機(jī)可布置在操作站的兩側(cè)或其他適當(dāng)?shù)奈恢?。有儀表盤時(shí)(可燃?xì)怏w檢測(cè)器盤,壓縮機(jī)軸振動(dòng)、軸位移監(jiān)控系統(tǒng)盤,火災(zāi)報(bào)警盤等),可布置在操作站的側(cè)面。機(jī)柜室內(nèi)的DCS機(jī)柜、端子柜、配電柜、繼電器柜、安全柵柜等宜成排布置,根據(jù)機(jī)柜數(shù)量可排成一排或數(shù)排。成排布置的機(jī)柜室,應(yīng)留有安裝、接線、檢查和維修所需的足夠空間。端子柜應(yīng)盡量靠近信號(hào)電纜人口處。配電柜可以位于電源電纜人口處。DCS機(jī)柜的布置一般按其順序排列。機(jī)柜布置時(shí)應(yīng)避免機(jī)柜間連接電纜過多的交叉。
第87頁(yè)/共160頁(yè)(2)布局操作室與機(jī)柜室、計(jì)算機(jī)室、工程師87(3)面積中央控制室的面積是根據(jù)DCS硬件和儀表盤的數(shù)量以及布置方式確定的。輔助房間的面積應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定。兩個(gè)操作站(臺(tái))的操作室,其建筑面積一般為40~50m2,每增加一個(gè)操作站(臺(tái))再增加6~l0m2。操作站(臺(tái))前面離墻的凈距離一般為3.5~5m,操作站(臺(tái))后面離墻的凈距離一般為1.5~2.5m。操作站(臺(tái))側(cè)面離墻凈距離一般為2~2.5m。機(jī)柜室的面積應(yīng)按機(jī)柜的尺寸及數(shù)量確定。成排機(jī)柜之間凈距離一般為1.5~2m。機(jī)柜側(cè)面離墻凈距離一般為1.5~2m。計(jì)算機(jī)室、工程師站室、UPS電源室等的面積應(yīng)按設(shè)備尺寸、工作要求及安裝、維護(hù)所需的空間確定。是第88頁(yè)/共160頁(yè)(3)面積中央控制室的面積是根據(jù)DCS88第89頁(yè)/共160頁(yè)第89頁(yè)/共160頁(yè)89(2)建筑要求位于存在爆炸危險(xiǎn)聯(lián)合工藝裝置區(qū)的中央控制室建筑物應(yīng)采用抗爆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。位于單一的工藝裝置區(qū)的中央控制室建筑物,應(yīng)根據(jù)存在的爆炸危險(xiǎn)程度,采取相應(yīng)的抗爆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施,例如,面向工藝裝置一側(cè)的墻采用防爆墻等??刂剖覒?yīng)按防火建筑物標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),耐火等級(jí)不低于二級(jí)。非抗爆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的中央控制室的外墻宜采用磚墻。對(duì)于按抗爆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的墻,根據(jù)不同的抗爆要求,可采用配筋墻或鋼筋混凝土防爆墻??刂剖覒?yīng)考慮防靜電措施,機(jī)柜室地面宜采用防靜電活動(dòng)地板,操作室地面可采用活動(dòng)地板或水磨石地面?;顒?dòng)地板下方的基礎(chǔ)地面宜為水磨石地面?;顒?dòng)地板離基礎(chǔ)地面高度宜為300~800mm?;A(chǔ)地面高于室外地面應(yīng)不小于300mm。控制室內(nèi)墻面應(yīng)平整,不起灰,易于清潔且不反光。墻面宜涂無光漆或裱阻燃型無光墻布,涂層應(yīng)是不易剝落的。必要時(shí)可使用吸聲材料。內(nèi)墻色調(diào)以淺色為宜,如白色、乳白色或淡黃色,色澤調(diào)和自然。中央控制室應(yīng)做吊頂,吊頂距地面的凈高一般為2.8~3.3m。吊頂上方的凈空應(yīng)滿足敷設(shè)風(fēng)管、電纜、管線和暗裝燈具的空間要求。中央控制室的門應(yīng)滿足使用、安全和易于清潔的要求,采用非燃燒的材料??刂剖议L(zhǎng)度超過15m的大型控制室應(yīng)設(shè)置兩個(gè)通向室外的門,并應(yīng)設(shè)置門斗作為緩沖區(qū)。機(jī)柜室不應(yīng)設(shè)置通向室外的門。操作室和計(jì)算機(jī)室不宜開窗或只開少量雙層密封窗。第90頁(yè)/共160頁(yè)(2)建筑要求位于存在爆炸危險(xiǎn)聯(lián)合906.1.1.3DCS控制室的采光與照明
(1)采光中央控制室的照明應(yīng)以人工照明為主。在距地面0.8m工作面上的不同區(qū)域,操作室、計(jì)算機(jī)室照度要求為300Lx,機(jī)柜室為500Lx,一般區(qū)域?yàn)?00Lx.(2)照明照明燈具一般采用熒光燈。光源不應(yīng)對(duì)顯示屏幕直射和產(chǎn)生眩光。燈具的布置宜為暗裝、吸頂、格柵式,可以按區(qū)域或按組分別設(shè)置開關(guān)以適應(yīng)不同照明的需要。必須設(shè)置事故應(yīng)急照明系統(tǒng),照度標(biāo)準(zhǔn)值一般為30~50Lx.6.1.1.4DCS控制室的采暖、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)中央控制室應(yīng)設(shè)置空氣調(diào)節(jié)。室內(nèi)應(yīng)設(shè)有溫度、濕度的指示或記錄儀。室內(nèi)氣流組織,應(yīng)根據(jù)空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定。對(duì)設(shè)備布置密度大、設(shè)備發(fā)熱量大的機(jī)柜間,通風(fēng)一般采用活動(dòng)地板下送上回方式,此時(shí),送風(fēng)氣流不應(yīng)直對(duì)工作人員。采用正壓通風(fēng)系統(tǒng),當(dāng)所有的開口(門、窗等)關(guān)閉時(shí),應(yīng)保持室內(nèi)壓力不低于25Pa。
UPS電源室獨(dú)立設(shè)置時(shí),應(yīng)有通風(fēng)設(shè)施。
第91頁(yè)/共160頁(yè)6.1.1.3DCS控制室的采光與照明第91頁(yè)/共1916.1.1.5DCS控制室的進(jìn)線方式和室內(nèi)電纜敷設(shè)(1)進(jìn)線方式中央控制室進(jìn)線可采用架空進(jìn)線方式或地溝進(jìn)線方式。電纜架空敷設(shè)時(shí),穿墻或穿樓板的孔洞必須進(jìn)行防氣、液和鼠害等的密封處理。在寒冷地區(qū)采取防寒措施。地溝進(jìn)線時(shí),電纜溝室內(nèi)溝底標(biāo)高應(yīng)高于室外溝底標(biāo)高300mm以上,人口處和墻孔洞必須進(jìn)行防氣、液和鼠害等的密封處理,室外溝底應(yīng)有泄水設(shè)施。(2)電纜敷設(shè)電纜進(jìn)人活動(dòng)地板下應(yīng)在基礎(chǔ)地面上敷設(shè)。信號(hào)電纜與電源電纜應(yīng)分開,避免平行敷設(shè)。若不能避免平行敷設(shè),應(yīng)滿足平行敷設(shè)時(shí)的有關(guān)規(guī)定要求的最小間距,或采取相應(yīng)的隔離措施。信號(hào)電纜與電源電纜垂直相交時(shí),電源電纜應(yīng)放置于匯線槽內(nèi),并滿足相應(yīng)距離規(guī)定的要求。操作室若采用水磨石地面,電纜應(yīng)在電纜溝內(nèi)敷設(shè),對(duì)電源電纜應(yīng)采取隔離措施。6.1.1.6DCS控制室的供電、接地和安全保護(hù)(1)供電DCS和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)電源應(yīng)采用保安電源。供電電壓和頻率應(yīng)滿足DCS設(shè)備制造廠的要求。各用電設(shè)備應(yīng)通過各自的開關(guān)和負(fù)荷斷路器單獨(dú)供電。
(2)接地DCS和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接地應(yīng)按制造廠要求,并符合儀表系統(tǒng)接地的有關(guān)規(guī)定。(3)安全保護(hù)中央控制室內(nèi)必須設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警裝置。中央控制室內(nèi)應(yīng)根據(jù)消防規(guī)范要求,設(shè)置相應(yīng)的消防設(shè)施??刂剖铱赡艹霈F(xiàn)可燃?xì)怏w或有毒氣體時(shí),應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的檢測(cè)。
第92頁(yè)/共160頁(yè)6.1.1.5DCS控制室的進(jìn)線方式和室內(nèi)電纜敷設(shè)第926.1.1.7DCS控制室設(shè)備的安裝固定采用活動(dòng)地板時(shí),操作站(臺(tái))和機(jī)柜應(yīng)固定在型鋼制作的支撐架上,該支撐架固定在基礎(chǔ)地面上。其他外部設(shè)備可安置或固定在地板上。采用水磨石地面時(shí),操作站(臺(tái))通過地腳螺釘或其他預(yù)埋件的方式固定。6.1.2識(shí)讀DCS控制室平面布置圖6.1.2.1DCS控制室平面布置圖的內(nèi)容在DCS控制室平面布置圖中,描繪了控制室內(nèi)的所有儀表設(shè)備的安裝位置,例如DCS操作站、DCS控制站、儀表盤、操作臺(tái)、繼電器箱、總供電盤、端子柜、安全柵柜、輔助盤和UPS等。第93頁(yè)/共160頁(yè)6.1.1.7DCS控制室設(shè)備的安裝固定第93頁(yè)/共93第94頁(yè)/共160頁(yè)第94頁(yè)/共160頁(yè)94
圖中用規(guī)定的符號(hào)標(biāo)出了控制室所在樓層平面及操作室和機(jī)柜室的相對(duì)標(biāo)高,單位為m(米)。相對(duì)標(biāo)高是選定某一參考面或參考點(diǎn)為零點(diǎn)而確定的高度尺寸。它一般采用室外某一平面或某層樓平面作為參考零點(diǎn)而計(jì)算高度。用相對(duì)標(biāo)高也可以標(biāo)注安裝標(biāo)高或敷設(shè)標(biāo)高。圖中還標(biāo)注出電纜人口處。圖紙右下角一般為標(biāo)題欄及設(shè)備材料表,從中可以了解控制室內(nèi)的所有儀表設(shè)備的名稱、規(guī)格、型號(hào)和數(shù)量等信息。第95頁(yè)/共160頁(yè)圖中用規(guī)定的符號(hào)標(biāo)出了控制室所在樓95
6.1.2.2識(shí)圖舉例某工廠DCS中央控制室的平面布置圖如圖6-3所示,控制室中的設(shè)備見表6-2。控制室位于控制樓一樓,其面積為18000mm×8700mm,室內(nèi)活動(dòng)地板高出室外基礎(chǔ)地面400mm。中央控制室設(shè)置于生產(chǎn)裝置區(qū)的南北方向A-B-C-D,東西方向1-2-3-4-5-6-7-8區(qū)域,朝向?yàn)樽背?。操作室面積為9000mm×8700mm,室內(nèi)設(shè)有4臺(tái)GUS操作站(設(shè)備序號(hào)為1),1臺(tái)PLC操作站(設(shè)備序號(hào)為2),3塊成套盤(設(shè)備序號(hào)為4~6),1塊輔助操作盤和3臺(tái)打印機(jī)(設(shè)備序號(hào)為7和3)。機(jī)柜室面積為9000mm×8700mm,其中設(shè)有3臺(tái)HPM高性能過程管理站(設(shè)備序號(hào)為9~11),1臺(tái)LCN機(jī)柜(設(shè)備序號(hào)為8),1個(gè)PLC現(xiàn)場(chǎng)控制站(設(shè)備序號(hào)為12),3個(gè)中間端子柜(設(shè)備序號(hào)為16~18),1個(gè)隔離報(bào)警器柜(設(shè)備序號(hào)為15),1個(gè)配電柜(設(shè)備序號(hào)為19),2個(gè)繼電器柜(設(shè)備序號(hào)為13和14),1個(gè)語(yǔ)音系統(tǒng)柜(設(shè)備序號(hào)為20)。這些設(shè)備的類型,在控制室內(nèi)的布置形式、位置、前后區(qū)域面積分配,間距尺寸大小等是讀圖的重點(diǎn)內(nèi)容。樓中還設(shè)有DCS維修間、儀表維修間、儀表備件間、儀表值班室和空調(diào)機(jī)室等輔助房間。。第96頁(yè)/共160頁(yè)6.1.2.2識(shí)圖舉例第96頁(yè)/共160頁(yè)96第97頁(yè)/共160頁(yè)第97頁(yè)/共160頁(yè)97第98頁(yè)/共160頁(yè)第98頁(yè)/共160頁(yè)986.2常規(guī)儀表控制室平面布置圖常規(guī)儀表控制室內(nèi)主要設(shè)置有儀表盤,有的還要放置操縱臺(tái)、計(jì)算機(jī)、供電裝置、供氣裝置、‘繼電器箱、開關(guān)箱和端子箱等設(shè)備。為了便于識(shí)讀常規(guī)儀表控制室平面布置圖,這里介紹一些控制室設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)。6.2.1常規(guī)儀表控制室常規(guī)儀表控制室的級(jí)別和規(guī)模通常按照自動(dòng)化水平和生產(chǎn)管理的要求確定。其級(jí)別一般’分為廠級(jí)(聯(lián)合裝置)中央控制室和車間工段級(jí)(單一裝置)控制室,其規(guī)??煞譃榇?、中、小型控制室。根據(jù)我國(guó)目前工廠自動(dòng)化現(xiàn)狀,以儀表盤寬度1100mm為基準(zhǔn),一般認(rèn)為10塊盤以上為大型控制室,6~10塊盤為中型控制室,6塊盤以下為小型控制室。《中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)·常規(guī)儀表控制室》(HG/T20508-2000)提出了設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定,這里簡(jiǎn)要介紹如下。第99頁(yè)/共160頁(yè)6.2常規(guī)儀表控制室平面布置圖第99頁(yè)/共160頁(yè)996.2.1.1控制室的布置與面積(1)布置除控制室外,根據(jù)需要可設(shè)置UPS電源室、操作人員交接班室、儀表維修室、空調(diào)機(jī)室、消防間及衛(wèi)生間等。采用框架式儀表盤時(shí),盤前區(qū)與盤后區(qū)一般是隔斷的。控制室內(nèi)儀表盤平面布置應(yīng)便于操作,并使操作人員能觀察到盡可能多的盤面。儀表盤應(yīng)面向生產(chǎn)裝置,排列形式應(yīng)根據(jù)盤的數(shù)量、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、美觀和安裝條件等因素確定。目前工廠控制室中儀表盤多為直線形排列,這是因?yàn)橹本€形排列時(shí),地溝構(gòu)造簡(jiǎn)單,施工方便,盤前區(qū)整齊寬敞。但若盤數(shù)量多,盤面太寬,觀察時(shí)往往要來回走動(dòng),而且當(dāng)控制室坐北朝南或坐西朝東時(shí),由于采光位于儀表盤對(duì)面,易產(chǎn)生眩光現(xiàn)象。折線形布置比較緊湊,面積可縮小,觀察方便,但盤前區(qū)狹小些,安裝比直線形要復(fù)雜一些。常見形式還有弧線形、r形和n形等。根據(jù)需要可預(yù)留備用盤的位置。儀表盤排列形式可參考表6-3.第100頁(yè)/共160頁(yè)6.2.1.1控制室的布置與面積第100頁(yè)/共160頁(yè)100(2)面積控制室的面積主要考慮其長(zhǎng)度、進(jìn)深以及盤前、盤后區(qū)大小的分配,以便于安裝、維修和日常操作??刂剖业拈L(zhǎng)度主要根據(jù)儀表盤的數(shù)量和布置形式來確定。如儀表盤為直線形排列時(shí),其長(zhǎng)度一般等于儀表盤總寬度加門屏的寬度。其他形式布置時(shí)根據(jù)具體情況來決定。
第101頁(yè)/共160頁(yè)(2)面積控制室的面積主要考慮其長(zhǎng)度、進(jìn)深以及盤前、盤后區(qū)大101第102頁(yè)/共160頁(yè)第102頁(yè)/共160頁(yè)102第103頁(yè)/共160頁(yè)第103頁(yè)/共160頁(yè)103第104頁(yè)/共160頁(yè)第104頁(yè)/共160頁(yè)104第105頁(yè)/共160頁(yè)第105頁(yè)/共160頁(yè)1057識(shí)讀儀表盤布置圖和接線圖7.1儀表盤正面布置7.1.1模擬儀表盤圖模擬儀表盤主要用來安裝顯示、控制、操縱、、運(yùn)算、轉(zhuǎn)換和輔助等類儀表以及電源、氣源和接線端子排等裝置,是模擬儀表控制室的核心設(shè)備。《自控專業(yè)施工圖設(shè)計(jì)內(nèi)容深度規(guī)定》(HG20506-92)提出了一些儀表盤設(shè)計(jì)的相關(guān)技術(shù)規(guī)定,這里就其主要內(nèi)容作一簡(jiǎn)要介紹。儀表盤設(shè)計(jì)內(nèi)容包括儀表盤的選用、盤面布置、盤內(nèi)配管配線及儀表盤的安裝等方面。7.1.1.1儀表盤的選用
儀表盤結(jié)構(gòu)形式和品種規(guī)格的選用,可根據(jù)工程設(shè)計(jì)的需要,選用標(biāo)準(zhǔn)儀表盤。大、中型控制室內(nèi)儀表盤宜采用框架式、通道式、超寬式儀表盤。盤前區(qū)可視具體要求設(shè)置獨(dú)立操作臺(tái),臺(tái)上安裝需經(jīng)常監(jiān)視的顯示、報(bào)警儀表或屏幕裝置、按鈕開關(guān)、調(diào)度電話、通信裝置。小型控制室內(nèi)宜采用框架式儀表盤或操作臺(tái)。環(huán)境較差時(shí)宜采用柜式儀表盤。若控制室內(nèi)儀表盤盤面上安裝的信號(hào)燈、按鈕、開關(guān)等元器件數(shù)量較多,應(yīng)選用附接操作臺(tái)的各類儀表盤。含有粉塵、油霧、腐蝕性氣體、潮氣等環(huán)境惡劣的現(xiàn)場(chǎng),宜采用具有外殼防護(hù)兼散熱功能的封閉式儀表柜。
第106頁(yè)/共160頁(yè)7識(shí)讀儀表盤布置圖和接線圖第106頁(yè)/共160頁(yè)1067.1.1.2儀表盤盤面布置儀表在盤面上布置時(shí),應(yīng)盡量將一個(gè)操作崗位或一個(gè)操作工序中的儀表排列在一起。儀表的排列應(yīng)參照流程順序,從左至右進(jìn)行。當(dāng)采用復(fù)雜控制系統(tǒng)時(shí),各臺(tái)儀表應(yīng)按照該系統(tǒng)的操作要求排列。采用半模擬盤時(shí),模擬流程應(yīng)與儀表盤上相應(yīng)的儀表盡可能相對(duì)應(yīng)。半模擬盤的基色與儀表盤顏色應(yīng)協(xié)調(diào)。儀表盤盤面上儀表的布置的高度一般分成三段。上段距地面標(biāo)高1650-1900mm內(nèi),通常布置指示儀表、閃光報(bào)警儀、信號(hào)燈等監(jiān)視儀表;中段距地面標(biāo)高1000-1650mm內(nèi),通常布置控制儀、記錄儀等需要經(jīng)常監(jiān)視的重要儀表;下段距地面標(biāo)高800-1000mm內(nèi),通常布置操作器、遙控板、開關(guān)、按鈕等操作儀表或元件。采用通道式儀表盤時(shí),架裝儀表的布置一般也分三段。上段一般設(shè)置電源裝置;中段一般設(shè)置各類給定器、設(shè)定器、運(yùn)算單元等;下段一般設(shè)置配電器、安全柵、端子排等。儀表盤盤面上安裝儀表的外形邊緣至盤頂距離應(yīng)不小于150mm,至盤邊距離應(yīng)不小于l00mm。第107頁(yè)/共160頁(yè)7.1.1.2儀表盤盤面布置第107頁(yè)/共160頁(yè)107儀表盤盤面上安裝的儀表、電氣元件的正面下方應(yīng)設(shè)置標(biāo)有儀表位號(hào)及內(nèi)容說明的銘牌框(板)。背面下方應(yīng)設(shè)置標(biāo)有與接線(管)圖相對(duì)應(yīng)的位置編號(hào)的標(biāo)志,如不干膠貼等。根據(jù)需要允許設(shè)置空儀表盤或在儀表盤盤面上設(shè)置若干安裝儀表的預(yù)留孔。預(yù)留孔盡可能安裝儀表盲蓋。7.1.1.3儀表盤盤內(nèi)配線和配管儀表盤盤內(nèi)配線可采用明配線和暗配線。明配線要挺直,暗配線要用匯線槽。儀表盤盤內(nèi)配線數(shù)量較少時(shí),可采用明配線方式;配線數(shù)量較多時(shí),宜采用匯線槽暗配線方式。儀表盤盤內(nèi)信號(hào)線與電源線應(yīng)分開敷設(shè)。信號(hào)線、接地線及電源線端子間應(yīng)采用標(biāo)記端子隔開。儀表盤相互間有連接電線(纜)時(shí),應(yīng)通過兩盤各自的接線端子或接插件連接。進(jìn)出儀表盤的電線(纜),除熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線及特殊要求的電線(纜)外,應(yīng)通過接線端子連接。本安電路、本安關(guān)聯(lián)電路的配線應(yīng)與其他電路分開敷設(shè)。本安電路與非本安電路的接線端子應(yīng)分開,其間距不小于50mm。本安電路的導(dǎo)線顏色應(yīng)為藍(lán)色,本安電路的接線端子應(yīng)有藍(lán)色標(biāo)記。儀表盤盤內(nèi)氣動(dòng)配管一般采用紫銅管或PVC護(hù)套的紫銅管,進(jìn)出儀表盤必須采用穿板接頭,穿板接頭處應(yīng)設(shè)置標(biāo)有用途及位號(hào)的銘牌。第108頁(yè)/共160頁(yè)儀表盤盤面上安裝的儀表、電氣元件的正面下方應(yīng)設(shè)置標(biāo)有儀表位號(hào)1087.1.1.4儀表盤的安裝控制室內(nèi)儀表盤一般安裝在用槽鋼制成的基座上,基座可用地腳螺栓固定,也可焊接在預(yù)埋鋼板上。當(dāng)采用屏式儀表盤時(shí),盤后應(yīng)用鋼件支撐。控制室外、戶外儀表盤一般安裝在槽鋼基座或混凝土基礎(chǔ)上,基座(礎(chǔ))應(yīng)高出地面50^-100mm。若在鋼制平臺(tái)上安裝,可采用螺栓固定。儀表盤坐落平臺(tái)部位應(yīng)采取加固措施。7.1.2識(shí)讀儀表盤正面布置圖7.1.2.1儀表盤正面布置圖的內(nèi)容在儀表盤正面布置圖中,表示出儀表在儀表盤、操作臺(tái)和框架上的正面布置位置,標(biāo)注出了儀表位號(hào)、型號(hào)、數(shù)量、中心線與橫坐標(biāo)尺寸,并表示出了儀表盤、操作臺(tái)和框架的外形尺寸及顏色
儀表盤正面布置圖一般以1:10的比例繪制。當(dāng)儀表采用高密度排列時(shí),也可用1:5的比例繪制。盤上安裝的儀表、電氣設(shè)備及元件,在其圖形內(nèi)(或外)水平中心線上標(biāo)注了儀表位號(hào)或電氣設(shè)備、元件的編號(hào),中心線下標(biāo)注了儀表、電氣設(shè)備及元件的型號(hào)。而每塊儀表盤也在下部標(biāo)注出了其編號(hào)和型號(hào)。
第109頁(yè)/共160頁(yè)7.1.1.4儀表盤的安裝儀表盤正面布置圖一般以1109為了便于標(biāo)明儀表盤上安裝的儀表、電氣設(shè)備及元件等的位號(hào)和用途,在它們的下方均設(shè)置了銘牌框。大銘牌框用細(xì)實(shí)線矩形線框表示,小銘牌框用一條短粗實(shí)線表示,不按比例,o儀表在盤正面的位置尺寸是這樣標(biāo)注的:橫向尺寸線從每塊盤的左邊向右邊,或從中心線向兩邊標(biāo)注,縱向尺寸線應(yīng)自上而下標(biāo)注,所有尺寸線均不封閉(封閉尺寸加注了括號(hào))。7.1.2.2識(shí)圖舉例某工廠自控設(shè)計(jì)中的儀表盤正面布置情況如圖7-1所示。這里選用了框架式儀表盤。其中,1號(hào)盤lIP上配置了電動(dòng)控制儀表,2號(hào)盤2IP上配置了氣動(dòng)控制儀表。儀表盤的顏色為蘋果綠色。首尾兩塊儀表盤設(shè)置了裝飾邊,其寬度為50mm。安裝在盤面上的全部?jī)x表、電氣設(shè)備及元件,分盤完整地列在設(shè)備表中。儀表盤中的儀表及電氣設(shè)備的型號(hào)和規(guī)格見表7-1。讀圖時(shí),應(yīng)將儀表盤正面布置圖和設(shè)備表中的內(nèi)容結(jié)合起來,予以對(duì)照,以便了解其詳細(xì)而準(zhǔn)確的信息。第110頁(yè)/共160頁(yè)為了便于標(biāo)明儀表盤上安裝的儀表、電氣設(shè)備及元件等的位號(hào)和用途110第111頁(yè)/共160頁(yè)第111頁(yè)/共160頁(yè)111第112頁(yè)/共160頁(yè)第112頁(yè)/共160頁(yè)1127.2儀表盤背面接線圖7.2.1儀表管線編號(hào)方法7.2.1.1儀表盤(箱)內(nèi)部接線(接管)的表示方法儀表盤(箱)內(nèi)部?jī)x表與儀表、儀表與接線端子(或穿板接頭)的連接有三種表示方法,即直接連線法、相對(duì)呼應(yīng)編號(hào)法和單元接線法。(1)直接連線法直接連線法是根據(jù)設(shè)計(jì)意圖,將有關(guān)端子(或接頭)直接用一系列連線連接起來,直觀、逼真地反映了端子與端子、接頭與接頭之間的相互連接關(guān)系。但是,這種方法既復(fù)雜又累贅。當(dāng)儀表及端子(或接頭)數(shù)量較多時(shí),線條相互穿插、交織在一起,比較繁亂,尋找連接關(guān)系費(fèi)時(shí)費(fèi)力,讀圖時(shí)容易看錯(cuò)。因此,這種方法通常適用于儀表及端子(或接頭)數(shù)量較少,連接線路比較簡(jiǎn)單,讀圖不易產(chǎn)生混亂的場(chǎng)合。在儀表回路圖或有與熱電偶配合的儀表盤背面電氣接線圖中,可采用這種方法。單根或成束的不經(jīng)接線端子(或穿板接頭)而直接接到儀表的電纜電線(如熱電偶)、氣動(dòng)管線和測(cè)量管線,在儀表接線點(diǎn)(或氣接頭)處的編號(hào),均用電纜、電線或管線的編號(hào)表示,必要時(shí)應(yīng)區(qū)分(十)、(一)等,如圖7-2所示。圖中,QXZ-110,EWX2-007分別為氣動(dòng)指示儀和電子平衡式溫度顯示記錄儀的型號(hào),3V-1、3V-2和3V-3是氣源管路截止閥的編號(hào)。
第113頁(yè)/共160頁(yè)7.2儀表盤背面接線圖第113頁(yè)/共160頁(yè)113第114頁(yè)/共160頁(yè)第114頁(yè)/共160頁(yè)114(2)相對(duì)呼應(yīng)編號(hào)法
相對(duì)呼應(yīng)編號(hào)法是根據(jù)設(shè)計(jì)意圖,對(duì)每根管、線兩頭都進(jìn)行編號(hào),各端頭都編上與本端頭相對(duì)應(yīng)的另一端所接儀表或接線端子或接頭的接線點(diǎn)號(hào)。每個(gè)端頭的編號(hào)以不超過8位為宜,當(dāng)超過8位時(shí),可采取加中間編號(hào)的方法。在標(biāo)注編號(hào)時(shí),應(yīng)按先去向號(hào),后接線點(diǎn)號(hào)的順序填寫。在去向號(hào)與接線點(diǎn)號(hào)之間用一字線“一”,隔開,即表示接線點(diǎn)的數(shù)字編號(hào)或字母代號(hào)應(yīng)寫在一字線的后面,如圖7-3所示。圖中,QXJ-422,QXZ-130,DXZ-110,XWD-100,DTL-311分別為氣動(dòng)指示記錄調(diào)節(jié)儀、氣動(dòng)指示儀、電動(dòng)指示儀、小長(zhǎng)圖電子平衡式記錄儀和電動(dòng)調(diào)節(jié)器等儀表的型號(hào)。與直接連線法相比,相對(duì)呼應(yīng)編號(hào)法雖然要對(duì)每個(gè)端頭都進(jìn)行編號(hào),但省去了對(duì)應(yīng)端子之間的直接連線,從而使圖面變得比較清晰、整齊而不混亂,便于讀圖和施工。在儀表盤背面電氣接線圖和儀表盤背面氣動(dòng)管線連接圖中,普遍采用這種方法。
第115頁(yè)/共160頁(yè)(2)相對(duì)呼應(yīng)編號(hào)法第115頁(yè)/共160頁(yè)115第116頁(yè)/共160頁(yè)第116頁(yè)/共160頁(yè)116(3)單元接線法
單元接線法是將線路上有聯(lián)系而在儀表盤背面或框架上安裝又相鄰近的儀表劃歸為一個(gè)單元,用虛線將它們框起來,視為一個(gè)整體,編上該單元代號(hào),每個(gè)單元的內(nèi)部連線不必繪出。在表示接線關(guān)系時(shí),單元與單元之間,單元與接線端子組(或接頭組)之間的連接用一條帶圓圈的短線互相呼應(yīng),在短線上用相對(duì)呼應(yīng)編號(hào)法標(biāo)注對(duì)方單元、接線端子組或接頭組的編號(hào),圓圈中注明連線的條數(shù)(當(dāng)連線只有一條時(shí),圓圈可省略不畫)。這種方法更為簡(jiǎn)捷,圖面更加清晰、整齊,一般適用于儀表及其端子數(shù)量很多,連接關(guān)系比較復(fù)雜場(chǎng)合。在電動(dòng)控制儀表數(shù)量較多的儀表盤背面電氣接線圖中,可采用這種方法。如圖7-4所示。圖中,KXG114-10/3B、IRV-4132-0023、ICE-5241-3522、ICG4255分別為供電箱、兩筆記錄儀、控制器和脈沖發(fā)生器的型號(hào)。圖中的TIC-109和FIC-102是串級(jí)控制系統(tǒng)中的主、副控制器,
TR-109/FR-102是顯示溫度和流量的記錄儀,它們的信號(hào)之間有聯(lián)系而安裝又比較貼近。因此,可以將它們劃歸為一個(gè)單元,并給予一個(gè)單元編號(hào)為A1。按照單元接線法繪制的圖紙進(jìn)行施工時(shí),對(duì)施工人員的技術(shù)要求較高,不僅要求他們熟悉各類自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成,而且還要求他們熟悉各種儀表的后面端子的分布和組成,否則,很容易產(chǎn)生線路接錯(cuò),影響施工質(zhì)量,造成返工等現(xiàn)象。因此,在采用單元接線法時(shí),要充分考慮施工安裝人員的技術(shù)水平。一般情況下,不宜濫用這種方法。
第117頁(yè)/共160頁(yè)(3)單元接線法第117頁(yè)/共160頁(yè)117第118頁(yè)/共160頁(yè)第118頁(yè)/共160頁(yè)118第119頁(yè)/共160頁(yè)第119頁(yè)/共160頁(yè)1197.2.1.2儀表電纜、管纜編號(hào)方法控制室與接線箱、接管箱之間電纜、管纜的編號(hào)采用接線箱、接管箱編號(hào)法??刂剖一蚪泳€箱、接管箱與現(xiàn)場(chǎng)儀表之間電纜、管纜的編號(hào)采用儀表位號(hào)編號(hào)法??刂剖覂?nèi)端子柜與機(jī)柜、輔助柜、儀表盤、操作臺(tái)等之間或機(jī)柜、輔助柜、儀表盤、操作臺(tái)等之間電纜的編號(hào)均采用對(duì)應(yīng)呼號(hào)編號(hào)法。(1)接線箱、接管箱編號(hào)法單根電纜、管纜的編號(hào)由接線箱、接管箱的編號(hào)與電纜、管纜文字代號(hào)組成。對(duì)于多根電纜、管纜的編號(hào),是由單根電纜、管纜編號(hào)的尾部再加順序號(hào)所組成。例如,控制室與編號(hào)JBS1234標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)接線箱之間連接的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)電纜的編號(hào)為JBS1234SCo若連接兩根電纜時(shí),其編號(hào)分別為JBS1234SC-1和JBS1234SC-2??刂剖遗c編號(hào)CB5678接管箱之間連接的氣動(dòng)信號(hào)管纜的編號(hào)為CB5678TB。若連接三根管纜時(shí),其編號(hào)分別為CB5678TB-1、CB5678TB-2和CB5678TB-3。第120頁(yè)/共160頁(yè)7.2.1.2儀表電纜、管纜編號(hào)方法第120頁(yè)/共160頁(yè)120(2)儀表位號(hào)編號(hào)法控制室或接線箱、接管箱與現(xiàn)場(chǎng)儀表之間電纜、管纜的編號(hào)由現(xiàn)場(chǎng)儀表與電纜、管纜文字代號(hào)組成。例如,現(xiàn)場(chǎng)儀表位號(hào)是FT-2001、PV-3006,控制室或接線箱與變送器、控制閥之間的信號(hào)電纜的編號(hào)為FT2001SC,PV3006SCo如果是本安電纜,則編號(hào)為FT2001SiC、PV30065SiCo現(xiàn)場(chǎng)儀表位號(hào)是TE-4321,控制室或接線箱與測(cè)溫元件之間的熱電阻信號(hào)電纜的編號(hào)為TE4321RCo如果是熱電偶補(bǔ)償電纜,則編號(hào)為TE4321TC。現(xiàn)場(chǎng)儀表位號(hào)是PT-7654,控制室或接管箱與變送器之間的氣動(dòng)信號(hào)管纜的編號(hào)為PT7654TBo(3)對(duì)應(yīng)呼號(hào)編號(hào)法端子柜、機(jī)柜、輔助柜、儀表盤、操作臺(tái)等之間電纜的編號(hào)由柜(盤、臺(tái))的編號(hào)與連接電纜的順序號(hào)組成。例如,編號(hào)TC05端子柜與編號(hào)DCO6機(jī)柜之間連接的三根電纜編號(hào)分別為TC05-DCO6-1、TCO5-DCO6-2和TC05-DC06-30編號(hào)ACO1輔助柜與編號(hào)CD02操作臺(tái)之間連接的兩根電纜編號(hào)分別為ACO1-CD02-1和AC01-CD02-2。
第121頁(yè)/共160頁(yè)(2)儀表位號(hào)編號(hào)法控制室或接線箱、接管箱與現(xiàn)場(chǎng)儀表之間電纜1217.2.2識(shí)讀儀表盤背面電氣接線圖7.2.2.1儀表盤背面電氣接線圖的內(nèi)容儀表盤背面電氣接線圖的內(nèi)容包括所有盤裝和架裝用電儀表中的儀表與儀表之間、儀表與信號(hào)接線端子之間、儀表與接地端子之間、儀表與電源接線端子之間、儀表與其他電氣設(shè)備之間的電氣連接情況及設(shè)備材料統(tǒng)計(jì)表等。在圖紙的中部,按不同的接線面繪出了儀表盤及盤上安裝(或架裝)的全部?jī)x表、電氣設(shè)備和元件等的輪廓線,其大小不按比例,也不標(biāo)注尺寸,相對(duì)位置與儀表盤正面布置圖相符。即在儀表盤背面接線圖中,儀表盤及儀表的左右排列順序與儀表盤正面布置圖中的順序是一致的。儀表盤背面安裝的所有儀表、電氣設(shè)備及元件,在其圖形符號(hào)內(nèi)(特殊情況下在圖形符號(hào)外)標(biāo)注了位號(hào)、編號(hào)及型號(hào)(與正面布置圖相一致),標(biāo)注方法與儀表盤正面布置圖相同。中間編號(hào)用圓圈標(biāo)注在儀表圖形符號(hào)的上方。儀表盤的順序編號(hào)標(biāo)注在儀表盤左下角或右下角的圓圈內(nèi)。第122頁(yè)/共160頁(yè)7.2.2識(shí)讀儀表盤背面電氣接線圖第122頁(yè)/共160頁(yè)122為了簡(jiǎn)化盤后儀表接線端子編號(hào)的內(nèi)容,便于讀圖和施工,通常使用儀表的中間編號(hào)。儀表及電氣設(shè)備、元件的中間編號(hào)由大寫英文字母和阿拉伯?dāng)?shù)字編號(hào)組合而成。英文字母表示儀表盤的順序編號(hào),如A表示儀表盤lIP,B表示儀表盤21P"..…其余類推。數(shù)字編號(hào)表示儀表盤內(nèi)儀表、電氣設(shè)備及元件的位置順序號(hào)。中間編號(hào)的編寫順序是先從左至右,后從上向下依次進(jìn)行,例如A1,A2,A3.…圖中如實(shí)地繪制出了儀表、電氣設(shè)備及元件的接線端子,并注明儀表的實(shí)際接線點(diǎn)編號(hào),與本圖接線無關(guān)的端子省略不畫。儀表盤背面引人、引出的電纜、電線均已編號(hào),并注明了去向。當(dāng)進(jìn)、出儀表盤
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