利用隔離法測壓的變送器系統(tǒng)安裝調(diào)試工法（11頁）

1、利用隔離法測壓的變送器系統(tǒng)安裝調(diào)試工法1前言在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中，通常使用變送器進行壓力、流量、液位等重要參數(shù)的檢測。由于變送器是一種高精度的電子式測量儀表，其安裝和使用環(huán)境需要滿足一定的要求，例如在進行高溫高壓蒸汽壓力和差壓測量時，如果高溫蒸汽直接通過測量管路傳導到變送器，可能會造成變送器的損壞，嚴重的會導致人員的傷亡事故和控制系統(tǒng)的故障。所以安裝時通常在測量管路中安裝隔離裝置，用冷凝液或隔離液把變送器和被測介質(zhì)隔離開。這樣在變送器調(diào)試階段就需要給測量管道加注隔離液，傳統(tǒng)的加液方式是從管路的頂部灌入，需要高空作業(yè)，為了方便施工和維護，提高工作效率，根據(jù)長期的現(xiàn)場實踐經(jīng)驗，總結研發(fā)出一套便攜

2、式加液裝置，以及從管路的最低處補液的新的施工方法，并以此編制本工法。本工法所應用的便攜式加液裝置及其方法已獲得多項國家專利，專利號：ZL20； ZL201120074743.5 ； ZL201120074782.5 ； ZL20 以該工法和相關專利設備為主要技術支撐的研發(fā)課題：舞鋼1260m高爐工程自動化儀表安裝及調(diào)試技術研究。2011年獲得一冶科技進步二等獎。2工法特點2.0.1與傳統(tǒng)的施工方法相比，本工法在施工流程的關鍵工序上，使用自主研發(fā)的便攜式加液裝置，該裝置分體制作，分體保管運輸，組合使用，方便靈活。2.0.2本工法補充液體時一改傳統(tǒng)由上往下利用重力原理注液的方法，而從測量管路的最低

3、處進行加壓注液，可以避免從高處補液時產(chǎn)生的安全事故和操作的不方便，并避免在測量管中產(chǎn)生氣泡，提高測量準確度。2.0.3本工法規(guī)范了測量介質(zhì)需要隔離時變送器的安裝及調(diào)試施工程序，有效規(guī)范了變送器的安裝和調(diào)試，保證了測量的準確性。3適用范圍本工法適用于冶金、石油化工及輕工等行業(yè)使用隔離法測量壓力的變送器測量系統(tǒng)。4工藝原理 在測量蒸汽等高溫介質(zhì)及其它需要隔離的介質(zhì)時，利用壓強傳導的原理，通過隔離液對壓強的傳導測量壓力，同時避免被測介質(zhì)直接和變送器接觸給變送器帶來損壞，對變送器實施保護。依靠單向閥的控制，利用加壓的原理，實現(xiàn)液體向高處的灌注，并由此設計制作便攜式加液裝置，該裝置分體制作，分體保管運輸

4、，組合使用，方便靈活。利用氣體密度較小，在補液過程中可自然排出的原理，通過液體從低處加入的方法，避免了從上部補液時液體可能堵塞細小的測量管，容易產(chǎn)生氣泡，影響測量精度的缺陷，自然排出殘留在測量管內(nèi)的氣體，消除補液過程中產(chǎn)生的氣泡，保證測量精度。5施工工藝流程及操作要點5.1施工工藝流程 本工法的施工工藝流程如圖圖5.1：圖5.1 主要施工工藝流程圖5.2操作要點5.2.1施工準備為有效地保障人員的安全和施工的順利進行，提高施工效率，保證施工質(zhì)量，在施工前要做好如下的準備工作：1、仔細查閱施工圖紙、施工規(guī)范和產(chǎn)品說明書等技術資料，了解生產(chǎn)工藝、控制系統(tǒng)的要求，熟悉變送器的設計規(guī)格型號、位號及安裝

5、位置和安裝要求等。2、做好施工技術方案和技術交底工作。3、做好施工工序的安排和人員的調(diào)配，以及相關安全設施的準備。4、準備施工所需的工機具和材料。5.2.2取源部件的安裝1、壓力取源部件的安裝取源部件安裝位置的選擇：壓力取源部件與溫度取源部件在同一管段上時，安裝在溫度取源部件的上游側(cè)，取源部件的端部不超出設備或管道的內(nèi)壁。測量蒸汽壓力時，取源部件安裝在被測蒸汽流束穩(wěn)定的地方，在水平和傾斜的管道上安裝時，取壓點的方位選在管道的上半部以及下半部與管道水平中心線成045夾角的范圍內(nèi)。流量取源部件的安裝流量取源部件安裝位置的選取比較復雜，在施工時要考慮的主要因素如下：流量取源部件上、下游直管段的最小長

6、度，應按設計文件規(guī)定，并符合產(chǎn)品技術文件的有關要求。在規(guī)定的直管段最小長度范圍內(nèi)，不得設置其他取源部件或檢測元件，直管段管子內(nèi)表面應清潔，無凹坑和凸出物。測量蒸汽流量時，節(jié)流裝置在水平和傾斜的管道上安裝時，取壓口的方位應在管道的上半部與管道水平中心線成045夾角的范圍內(nèi)?？装寤驀娮觳捎脝为氥@孔的角接取壓時，應符合下列規(guī)定： 上、下游側(cè)取壓孔軸線，分別與孔板或噴嘴上、下游側(cè)端面間的距離應等于取壓孔直徑的1/2。 取壓孔的直徑宜在410mm之間，上、下游側(cè)取壓孔的直徑應相等。取壓孔的軸線，應與管道的軸線垂直相交。 孔板采用法蘭取壓時，應符合下列規(guī)定： 上、下游側(cè)取壓孔的軸線分別與上、下游側(cè)端面間的

7、距離，當0.6和D150mm時，為25.40.5mm；當0.6或0.6， 但150mmD1000mm時，為25.4lmm。取壓孔的直徑宜在612mm之間，上、下游側(cè)取壓孔的直徑應相等。取壓孔的軸線，應與管道的軸線垂直相交。 孔板采用D或D/2 取壓時，應符合下列規(guī)定： 上游側(cè)取壓孔的軸線與孔板上游側(cè)端面問的距離應等于D0.1D；下游側(cè)取壓孔的軸線與孔板上游側(cè)端面間的距離，當0.6時，等于0.5D士0.02D；當 0.6時，等于0.50士0.01D。取壓孔的軸線應與管道軸線垂直相交。 上、下游側(cè)取壓孔的直徑應相等。 用均壓環(huán)取壓時，取壓孔應在同一截面上均勻設置，且上、下游側(cè)取壓孔的數(shù)量必須相等。

8、 3、液位取源部件的安裝 液位取源部件安裝位置的選擇要考慮的主要因素如下：液位取源部件的安裝位置，應選在液位變化靈敏，且不使檢測元件受到液體沖擊的地方。 雙室平衡容器在安裝前應復核制造尺寸，檢查內(nèi)部管道的嚴密性，且應垂直安裝，其中心點應與正常液位相重合。 單室平衡容器宜垂直安裝，其安裝標高應符合設計文件規(guī)定。補償式平衡容器安裝固定時，應有防止因被測容器的熱膨脹而被損壞的措施。5.2.3測量管路的安裝一般情況下儀表測量管道的安裝應注意以下內(nèi)容：1）測量管道在滿足測量要求的前提下，應按最短路徑敷設。2）測量管道水平敷設時，應有1:101:100的坡度，其傾斜方向應保證能排除氣體或冷凝液。當不能滿足

9、時，應在管道的集氣處安裝排氣裝置，在集液處安裝排液裝置。 3）測量管道在穿墻或過樓板處，應加保護套管或保護罩，管道的接頭不應在保護套管或保護罩內(nèi)，管道穿過不同等級的爆炸危險區(qū)域、火災危險區(qū)域和有毒場所的分隔間壁時，保護套管或保護罩應密封。 4）測量管道與高溫設備、管道連接時，應采取熱膨脹補償措施。5）測量差壓的正壓管和負壓管，應安裝在環(huán)境溫度相同的地方。 6）測量管道與設備、管道或建筑物表面之間的距離不宜小于50mm。5.2.4變送器的安裝及電氣線路連接變送器安裝方式分為支架安裝、保溫箱與保護箱安裝、直接安裝三種。在進行支架安裝時要考慮的主要因素如下：支架安裝分為兩種，一種為支架在墻上，一種為

10、支架在地上。這兩種標高一般為+1.20m+1.50m，保持變送器指示表的標高+1.500m。若這兩種安裝方式在同一車間或同一廠房，則要求墻上與地上支架安裝的變送器標高一致。1、墻上安裝 其安裝步驟為： 1）在適合導壓管走向的墻面或柱上用膨脹螺栓固定鐵板，標高為+1.20m， 2）在鐵板的中心焊角鋼，平面朝上，角鋼平面的標高為+1.10m， 3）在角鋼離鐵板250mm處，焊上50、長300mm的鍍鋅管， 4）把變送器專用卡子（儀表自帶）安裝在50的鍍鋅管上，其標高可在+1.20m+1.50m調(diào)節(jié)。2、地坪上安裝地坪上安裝一般在車間水泥地坪施工完畢后。若地坪沒有施工完畢，可用預埋鐵的方法安裝。預埋

11、鐵可選厚度為810mm的鐵板,尺寸為150150mm，隨混凝土施工按選定的位置埋設，使鐵板低于以后澆筑的混凝土地坪23mm。在已澆筑的混凝土地坪上安裝，就要用膨脹螺栓固定鐵板，然后焊上一根長度為1.5m的50的鍍鋅管即可。在相同地點有多臺變送器安裝時，采用集中安裝的方式，便于配管、配線。集中安裝的支架一般采用50的鍍鋅管制作，主柱高800mm，作為橫梁的安裝支架也采用50的鍍鋅管，（支架材料也可用10槽鋼）。支架在地坪上的固定采用兩塊150150mm，厚度為810mm的鐵板，使用膨脹螺栓固定。橫梁的長度根據(jù)集中安裝的變送器個數(shù)而定，在橫梁的兩端可焊第一個和最后一個變送器安裝立柱，立柱采用50的

12、鍍鋅管，長度一般為300mm，每個變送器的安裝間距為300mm。4、 變送器的管線及電氣線路連接參照冶金工業(yè)自動化儀表與控制裝置通用圖冊和自動化儀表工程施工及驗收規(guī)范來實施。5.2.5補液裝置的選擇與組裝根據(jù)測量系統(tǒng)是壓力還是差壓變送器來選擇軟管樣式。如果被測量是壓力，即變送器的測量管是一根，就選擇直型軟管；如果被測量是差壓，即變送器的測量管是兩根，就選擇三通型軟管。如果是壓力測量系統(tǒng)，采用直型軟管，其系統(tǒng)組件組裝圖如下 （圖5.2.5-1） ：如果是差壓測量，采用三通型軟管，組裝圖如下（圖5.2.5-2）： 圖5.2.5-1 選用直型軟管時補液系統(tǒng)的組裝圖 圖5.2.5-2 選用三通型軟管時

13、補液系統(tǒng)的組裝圖5.2.6、補液裝置的單體調(diào)試加液裝置組裝完成后，要對裝置進行調(diào)試。先將容器中裝滿水，把軟管出口放入一水槽內(nèi)，然后打開容器上的排水閥、加壓器的進、出水閥、軟管的出水閥，慢慢提起加壓器的活塞，容器中的水經(jīng)單向閥流向加壓器，再慢慢推下，加壓器中的水經(jīng)另一單向閥流出。檢查活塞是否密封良好，是否運行自如，軟管出水是否流暢。整套裝置是否漏水，如果有漏水現(xiàn)象就進行密封處理。5.2.7測量管道試壓1）安裝完畢的儀表管道，在試驗前應進行檢查，不得有漏焊、堵塞、錯接的現(xiàn)象。2）儀表管道的壓力試驗應以液體為試驗介質(zhì)。3）液壓試驗的壓力應為設計壓力的1.5倍，當達到試驗壓力后，穩(wěn)定10分鐘，再將試驗

14、壓力降到設計壓力，停壓10分鐘，以壓力不降、無滲漏為合格。4）液壓試驗的介質(zhì)應使用潔凈水，當對奧氏不銹鋼管道進行試驗時，水中氯離子含量不得超過25mg每升。試驗后應將液體排凈。在環(huán)境溫度5以下進行試驗時，應采取防凍措施。5）壓力試驗過程中，如果發(fā)現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，應泄壓后再修理，修復后應重新試驗。6）壓力試驗合格后，應在管道的另一端泄壓，檢查管道是否堵塞，并應拆除壓力試驗用的臨時堵頭或盲板。 5.2.8、變送器的單體調(diào)試 測量系統(tǒng)的核心儀表為變送器，在安裝使用前必須檢查調(diào)試。內(nèi)容一般包括變送器外觀檢查、密封性檢查、參數(shù)檢查設定、變送器測量系統(tǒng)的調(diào)試。1)變送器外觀檢查，檢查內(nèi)容包括：銘牌、標志、外殼

15、等；外觀應整潔，零件完整無缺，銘牌與標志齊全清楚，外殼旋緊蓋好；2)變送器密封性檢查，檢查內(nèi)容包括： 1 將壓力變送器加壓至最大測量壓力，保持5分鐘，測量室不應有漏泄。2 將差壓變送器的正、負壓室同時加1.25倍的工作靜壓力，保持5分鐘，不應有漏泄。3 將差壓變送器的正壓室加壓至等于最大差壓值的壓力，保持5分鐘，不應有漏泄。8 Y0 J% ) _3 J4 變送器加壓后變送器及其連接部分不得有滲漏和損壞現(xiàn)象。3)變送器調(diào)試1 變送器的參數(shù)檢查設定，內(nèi)容包括：先檢查變送器的傳感器參數(shù)，確定傳感器的使用范圍，不可以超量程使用，也不可以在變送器的測量范圍的下限附近使用。然后按照設計要求輸入變送器的位號

16、、使用單位、測量上限、測量下限、輸出方式以及是否有小信號的切除和切除方式等。參數(shù)設定后要對變送器進行自檢，看看有沒有錯誤，是否設定成功。2 按照變送器調(diào)試連接圖（圖5.2.8 ）進行零點調(diào)校：在P=0時，調(diào)整調(diào)零螺絲，使輸出電流為4mADC，向正壓室加入P=P1-P2，使輸出電流滿量程為20mADC，然后去除壓力，觀察儀表回零情況，反復幾次，使零點穩(wěn)定。3 測量范圍的調(diào)整：緩慢加入壓力信號到滿量程，觀察輸出電流。調(diào)整量程微調(diào)螺絲，使得在規(guī)定量程下輸出為20mADC。調(diào)整好量程后，分別給儀表輸入差壓量程的0%、25%、50%、75%、100%，對儀表進行基本精度的校驗。（變送器為智能變送器時，可

17、用智能終端校驗）。圖5.2.8 變送器調(diào)試連接圖5.2.9測量系統(tǒng)的檢查送電檢查變送器的電氣線路連接是否正確，即變送器接線端子的接線及連接到計算機模塊端子的接線是否正確。如果變送器和模塊間有配電器等二次儀表，要檢查二次儀表的電源及輸入輸出線路是否正確。檢查無誤后，測量系統(tǒng)即可上電。5.2.10.測量管路加液 傳統(tǒng)的施工方法是：如圖5.2.10打開高處冷凝容器頂部的放散孔，從放散孔加注液體；在加注液體時，為了避免在管里成氣泡，邊加注液體邊敲擊測量管；為了避免變送器測量室內(nèi)產(chǎn)生氣泡，需打開變送器的排污孔排出氣體及部分液體。在冷凝容器內(nèi)灌滿液體后，停止液體加注，擰緊冷凝容器頂部放散孔處的封堵螺栓。本

18、工法的施工方法是：如圖5.2.10，將補液裝置的軟管連接到變送器排污閥處。打開變送器一次閥，打開變送器排污閥、二次閥，如變送器帶三閥組件，則打開平衡閥，打開便攜液體加壓補充裝置所有的閥門。往容器里加注足夠的待補充液體，加壓器的活塞提升時，液體通過單向閥流向加壓器，加壓器的活塞下壓時，液體通過單向閥和軟管流向需補液的測量管內(nèi)。反復提升、下壓加壓器活塞能實現(xiàn)液體的連續(xù)補充，將液體由容器補充到變送器的測量管內(nèi)。當液體加滿測量管后，關閉變送器排污閥，取下軟管，則加液過程完成。為了便于在加注液體時了解液體加注的高度，在變送器排污閥和加注管連接處，通過三通安裝一塊壓力表，在加注過程中通過觀察壓力值的變化隨

19、時了解液體加注的高度。本工法的施工方法是：如圖5.2.10，將補液裝置的軟管連接到變送器排污閥處。關閉變送器一次閥，打開冷凝容器頂部放散孔上的封堵螺栓，打開變送器排污閥、二次閥，如變送器帶三閥組件，則需打開平衡閥，打開便攜液體加壓補充裝置所有的閥門。往容器里加注足夠量的待補充液體，當加壓器的活塞提升時，液體通過單向閥流向加壓器，而加壓器的活塞下壓時，液體通過單向閥和軟管流向需補液的測量管內(nèi)。反復提升、下壓加壓器活塞以實現(xiàn)液體的連續(xù)補充，將液體由容器補充到變送器的測量管內(nèi)。當補充液從冷凝容器頂部放散孔處溢出時（對于差壓測量的測量管系統(tǒng)，差壓變送器高/低壓側(cè)的測量管路，各有一個冷凝容器，要確認兩個

20、冷凝容器頂部放散孔處均有補充液溢出），即表示補充液加注合適，可停止補充液加注并擰緊冷凝容器頂部放散孔處的封堵螺栓，關閉變送器排污閥，取下軟管，則加液過程完成。 圖5.2.10 測量管路加液圖5.2.11.變送器的調(diào)試及投運測量管路加液完成后，需對壓力/差壓變送器進行靜態(tài)調(diào)零，對于測量液位的差壓變送器需進行量程遷移。至此變送器測量系統(tǒng)具備投入運行的條件，可完成對工藝介質(zhì)的測量。6材料與設備6.1本工法需使用的主要儀表及機具見表6-1。表6-1 主要機具表序號儀表及機具名稱型號規(guī)格數(shù)量單位1卷尺1把2切割機1臺3電焊機1臺4磨光機1把5對講機2對6氣焊（割）設備1套7卷板機 1臺8扳手若干把9精密

21、數(shù)字萬用表2塊10氬弧焊機1臺11常用工具2套12專利設備便攜式加液裝置專利號ZL20； ZL201120074743.5 ZL201120074782.5 ZL201套6.2勞動力安排（見表6.2） 表6.2 勞動力安排表工種人數(shù) 職責工程負責人1負責工程施工技術指導和工種協(xié)調(diào)技術員1負責補液系統(tǒng)的設計及加工制作的技術問題，施工圖紙的查閱，技術交底，測量系統(tǒng)的檢查，變送器的檢查，等技術問題。安全員1負責監(jiān)督現(xiàn)場施工人員和施工設備的安全工作質(zhì)量員1負責檢查儀表設備安裝、調(diào)試施工技術的施工質(zhì)量儀表安裝工1負責儀表設備安裝電焊工1負責電焊焊接工作，協(xié)助儀表安裝工工作外協(xié)工1協(xié)助儀表安裝工、氣焊工、

22、電焊工工作儀表調(diào)試工1負責儀表調(diào)試工作7質(zhì)量控制7.1 質(zhì)量標準7.1.1儀表安裝及調(diào)試嚴格按照國標自動化儀表工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB501312007及自動化儀表工程施工及驗收規(guī)范GB500932002執(zhí)行。7.1.2管道施工參照工業(yè)金屬管道工程施工規(guī)范GB50235-2010執(zhí)行。7.1.3焊接應符合現(xiàn)場設備、工業(yè)管道焊接工程施工規(guī)范GB50236-2011的有關規(guī)定。7.1.4節(jié)流件形式與最小直管段長度應滿足相應的技術要求。7.2 質(zhì)量控制7.2.1變送器及其測量管的安裝要依國標及設計執(zhí)行，具體的安裝位置和方式要業(yè)主意見進行。7.2.2在制作便攜液體加壓補液裝置時，材料選擇要到達足夠的強

23、度，加壓器材料的選擇要有足夠的強度和光潔度，活塞的制作要保證密封性和靈活性。7.2.3組裝便攜式液體加壓補充裝置的時候，要保證各個閥門及軟管接頭的連接緊密性，避免液體的泄露。7.2.4執(zhí)行審核設計圖紙資料，審核設備規(guī)格型號，審核安裝質(zhì)量的“三審”規(guī)定；7.2.5及時整理安裝記錄，報質(zhì)量管理人員及監(jiān)理工程師。8安全措施8.0.1對上崗操作人員進行“三級”安全教育，建立施工安全生產(chǎn)管理制度，堅持班前安全交底并做好交底記錄。8.0.2在高空管道上作業(yè)時要系安全帶。8.0.3使用的電動工具必須安全接地。8.0.4對測量介質(zhì)為蒸汽的變送器投運時，要注意管道的溫度，避免高溫對人員的傷害。8.0.5使用電焊

24、機時，地線應直接和被焊物連接，嚴禁通過現(xiàn)場設備和管道連接。8.0.6差壓和壓力變送器的調(diào)校必須由專業(yè)調(diào)試人員完成。9 環(huán)保措施9.0.1在對管道進行補液時，要保證各個閥門及軟管接頭的連接緊密性，避免液體的泄露，污染施工環(huán)境。9.0.2加工制作便攜式液體加壓補充裝置時，盡量降低噪聲污染的強度和范圍；焊接時盡量減少強光污染的強度和范圍，必要時可采取圍擋措施。9.0.3合理布置施工現(xiàn)場，機具擺放有序，做到文明施工。9.0.4妥善處理施工垃圾和廢料，設置定點的存放場地。10經(jīng)濟與社會效益分析利用便攜式加液裝置補充液體施工工法，改變了以前加液工作靠人提手灌的方式，使加液工作更加安全可靠，輕松方便；解決了在手動補充液體的過程中測量管中容易產(chǎn)生氣泡，影響測量精度的施工缺陷，保證了測量系統(tǒng)的正常工作及測量的精度。方便了施工和維護工作，提高工作效率，提高工程質(zhì)量，增強了施工的安全性，縮短了施工工期，因而社會效益和經(jīng)濟效益相當明顯。