工業自動化儀表安裝關鍵點分析

曾金生

（五冶集團上海有限公司，上海 201900）

1 圖紙問題

施工圖紙是依據、基礎，一切自動化儀表的施工或是其他專業的施工均要以設計圖紙為基礎，從設計說明、施工范圍、設備的種類、設備安裝方式與接口信息、材料的選型、圖紙完整性等方面認真審閱、消化圖紙，充分了解設計意圖及設計要求，核對圖紙本身是否存在問題，能否滿足施工要求，是否符合標準和規范規定，若有疑問應與設計人員進行確認。

2 儀表設備安裝規范性問題

在機組的控制及測量系統中，工業自動化儀表設備的種類繁多、數量龐大，雖然在施工驗收規范上有通用性條款，但各類設備在實際現場均有各自的安裝要求以及技術規定，在安裝過程中必須嚴格遵照設備的安裝手冊、技術規定以及規范上沒有的一些常識性要求，如測溫元件不應安裝在易受被測物料強烈沖擊的位置以及當水平安裝時其插入深度大于1m，應采取防彎曲措施；測量氣體介質壓力時，變送器安裝位置宜高于取壓點，以利于管道內冷凝液回流至工藝管道，也不必設置分離器，測量液體或蒸汽壓力時，變送器安裝位置宜低于取壓點，使測量管不宜集氣，也不另加排氣閥；很多儀表設備是有方向性的，必須使介質從設備的上游端面流向設備的下游端面；流量計上下游直管段的長度，水平與垂直安裝方式應符合設計文件要求；可燃氣體檢測器和有毒氣體檢測器的安裝位置應根據氣體的密度來選擇；取源部件的安裝應離管道焊縫100mm、離法蘭300mm以上，同一管線上的兩個取源部件其間距應不宜小于150mm，且應按流量、壓力、溫度的順序安裝；不銹鋼導壓管與碳鋼支架不應直接接觸；變送器排污閥下口宜增加防泄漏管帽，特別是在易燃易爆區域；儀表設備插入管道長度一般宜在管道的中心位置附近。

在實際工程中，很多安裝細節施工圖紙不予體現或是圖紙設計原本錯誤、施工人員不予重視、圖方便省事，經常會出現不合理的事項，影響測量的精度、準確性以及整個系統的性能，導致返工甚至安全事故的發生，如流量計前后直管段不滿足要求，方向安裝錯誤、水平與垂直安裝方式錯誤；變送器安裝位置與取壓點高度不符，又沒有增設分離器、排氣閥等輔助裝置；變送器排污閥下口未安裝堵頭，易燃易爆氣體泄漏，為附近動火作業帶來嚴重安全隱患，酸堿等腐蝕性介質的泄漏灼傷現場人員，損害現場設備以及破壞現場環境；對液體、蒸汽介質取源部件的設計、安裝均在管道的垂直上方，儀表設備短管長短未根據設備實際長度設計及安裝，導致插入管道的長度不合理或無法安裝；不銹鋼管道安裝時與碳鋼支架間未加保護層直接接觸，加速不銹鋼管道的腐蝕等。

3 儀表泄漏問題

在高端鋼鐵品種的生產機組中，對產品的質量要求嚴格，對工業自動化儀表檢測數據及控制參數的精度要求就越來越高，儀表檢測介質的泄漏問題顯得尤為突出，一般情況下，儀表檢測介質泄漏量雖然都不大，但卻給儀表測量的準確性及控制的精確性帶來很大的影響，易燃易爆、有毒有害、強酸強堿類介質，給安全也帶來重大的隱患，儀表檢測介質的泄漏一般在儀表管道之間的連接處和儀表管道與儀表設備之間的連接處。

許多設計單位的儀表設計深度不夠，一般都只涉及儀表管道的型號規格，在安裝圖上也只是大致畫出管道的走向及連接示意圖，管道的連接件和儀表接頭的具體型號規格、螺紋規格、材質類型等都需要施工單位的工程技術人員來完成，而儀表安裝的泄漏點大部分又都集中在連接件和接頭方面，若設計的不合理，將為設備調試、試運行及以后的檢修帶來很不利的影響儀表連接件與接頭設計不合理的主要集中在以下幾個方面：（1）螺紋連接時沒有考慮用活接頭連接，當對儀表的方向性有要求時就很難調整儀表方向與螺紋的緊度；（2）采用卡套式接頭連接時未考慮相應儀表管道的光潔度問題；（3）連接件、墊片的材質選擇與測量介質或設備安裝環境不符。

對于儀表管道之間的連接，若無須拆卸應盡量采取焊接的連接方式。外徑大于等于Φ20的鋼質管子，可以采用直接對口焊接的方式，外徑小于Φ20的鋼質管子，宜采用承插式焊接方式。當管道的厚度較薄時，焊接時應注意防止管壁被點穿產生露點，管道的內徑太小時一般不宜使用焊接方式連接，否則容易造成管道堵塞。在實際的工程應用中，儀表專業所用管道外徑大于Φ20的管子一般為DN15的無縫不銹鋼管，用作變送器的導壓管，直線連接段采用直接對口焊接方式，三通連接處采用承插焊接方式。在與一次取源部件或閥門連接時，考慮到檢修及維護的拆卸、緊固方便，均應增加壓墊式活接頭，活接頭墊片的材質一般以紫銅墊片為主，酸堿等腐蝕性介質時采用聚四氯乙烯墊片，煙氣廢氣等高溫介質采用石棉材料。外徑小于Φ20的管道一般選擇規格為Φ12、Φ10、Φ8、Φ6的無縫不銹鋼管，連接方式一般采用不銹鋼雙卡套接頭連接，結構簡單、密封性能可靠、安裝檢修方便，不用加墊圈、不用焊接、節約材料、反復拆裝性能好，也減少了焊接產生雜質對系統性能的影響，對于有燃燒危險、高空作業的場地有顯著的優點，但一定要保證管道的光潔度及卡套接頭的質量。

對于儀表管道與儀表設備之間的連接則應根據設備的接口方式不同而靈活設計合適的連接件。例如變送器閥組是內螺紋接口，當與管道是卡套連接時，只需要外螺紋卡套直通終端接頭就可以與管道連接起來；當與管道是焊接方式連接時，只需要一端帶焊接接頭另一端外螺紋的活接頭即可。這些連接方式都比較方便簡單，當出現連接處泄漏時，可以很方便地拆卸進行維護。若是用焊接方式連接不使用活接頭，當出現泄漏時將發現對螺紋連接的松緊度無法靈活調節；又如壓力表、壓力開關等有方向性的儀表設備，安裝設計時如果不使用活接頭，當要求改變朝向時，很難做到靈活變化而不產生泄漏。各種儀表連接件、墊片的使用也應根據測量介質的酸堿性、腐蝕性以及設備所處的環境來選擇。若是在腐蝕性很強的介質處使用普通的墊片，或是在高溫區域使用不耐高溫的墊片，在介質進入或機組運行后不久密封墊片將失去作用產生泄漏。

4 施工人員問題

現在工業自動化儀表安裝專業工種越來越少，項目上施工隊伍中一般沒有專業儀表安裝班組，均由電氣安裝班組統一施工，對儀表安裝的常識性知識非常缺乏，因此儀表管道及管件的焊接質量不容樂觀，加上責任心不強，會對儀表的施工質量及規范性帶來很不利的影響。如法蘭螺栓緊固時必須對角順序緊固，且不能一次就把螺絲打到最緊，要分幾次完成；壓墊式接頭不能加生料帶或密封膏等密封性質的輔助材料，只需把緊旋力矩提高到要求大小安裝即可；壓墊式接頭與管道焊接連接時要把接頭斷開、墊片取下；螺紋密封時要注意生料帶纏繞的方法，生料帶的纏繞方向應與螺母的緊旋方向一致；儀表管道的焊接應由專業管道焊工實施，在有多種材質螺栓、墊片的情況下，應嚴格根據介質及現場具體的實際情況選用。

5 結語

在鋼鐵生產機組的安裝建設中，工業自動化儀表設備的安裝是項十分繁瑣又是非常細致的工作，只要施工人員和工程技術人員認真對待，仔細審閱圖紙，了解施工規范，細心思考與研究安裝手冊和技術規范，在各工序上都嚴格把關，現場勤跟蹤、勤監督，針對上述幾個方面的關鍵問題作好充分準備，許多問題就能在很大程度上得到避免與解決，可以大大提高工作的進展和安裝的質量。