DCS工业控制系统中的仪表技术

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  • 摘要:DCS工业控制系统中的仪表技术:为保证DCS系统的运行质量 ,输入系统的仪表信号必须准确无误 。为此,在安装中必须严格按照GBJ93-96“自控安装图册 ”及仪表使用说明书要求正确安装。

   为保证系统的运行质量,输入系统的仪表信号必须准确无误。为此 ,在安装中必须严格按照GBJ93-96“自控安装图册”及仪表使用说明书要求正确安装 。特对仪表的安装和使用提出要求如下:

    一 、压力变送器

   1.压力和负压的取压装置,因安装在流束的直线方向管道上,不得安装在管道的弯曲、拐角、死角和束流呈漩涡等足以使静压头失真的地方。

   2.安装压力或负压的取压装置时 ,因与流束垂直 ,取压管不应伸入流体管道或设备的内部,取压口应具有圆滑的外缘,而不应有锐边的存在 ,连续用导管和配件应整齐切割,并去掉毛刺。

   3.在水平和倾斜管道上安装取压管的位置应当是流体为气体时,在管道的上部 。流体为液体时 ,在管道下半部于水平中心线成0-450的夹角范围内或在管道中心线上 。

  流体为蒸汽时,在管道上半部于水平中心线成0-450的夹角范围内或在管道中心线上。  

   4.所有取压装置必须装有一次门,一次门应靠近取压装置。 

   5.连接引压脉冲管道的水平段应保持一定坡度 ,倾斜的方向要能保证排出空气或凝结水 。管道坡度要求,压力脉冲管路不小于1:100。压力脉冲管路在压力计处应装排污阀,以便冲洗管路和排除空气。

  6.引压脉冲管道在安装前应进行吹扫 ,保证管内清洁畅通,管线上的阀门应在安装前进行严密性试验,管路敷设完毕后 ,再次进行严密性试验 。开车前应将引压脉冲管路内装满水(注意灌水时极不允许气泡灌入而影响测量)。 

  7.智能变送器安置 ,请参见随机变送器安置使用说明书。

   二 、温度变送器 

   1.感温元件应安置在能代表被测介质温度的地方,感温元件不应安置在阀门、弯头及设备死角附近 。感温元件宜倾斜安置,其倾斜方向应使感温端迎向流体。     2.在直径为76mm以下的管道上安装感热元件时 ,应采用扩大管的方法。  

   3.为拆卸方便和防止污物掉入温度计内,在水平管道上安装铂电阻温度计时,一般为水平或稍向下倾斜装设 。 

   4.铂电阻温度计的感温部分应安装在管道中心处 ,温度末端超过管道中心的距离为50-70mm。 

   三、电磁流量计 

   1.安装位置的环境条件(温度 、湿度 、电磁场等)必须符合说明书要求。  

   2.直管段长度 。根据流量计所在管道的情况,必须保证必要的直管长度,一般上游管道保持10D以上直管段 ,下游保持3D-4D 。D为管道直径。 

   3.化学添加剂的加入会影响液体电导率,不应在仪表上游注入,如必须在上游注入则必须保持足够容积的反应器或直管段 ,使流经流量计的液体电导率已处于稳定状态。 

   4.安装方式:无论水平、垂直、倾斜安装均必须保证仪表测量管中始终充满液体且无气泡存在(参见仪表说明书) 。对于含有固体颗粒或浆液建议垂直安装,流向由下向上。电极所在平面必须与地面平行。 

  5.接地  

    A.流量传感器的工作接地是保证基准电位与被测体相同,而液位电位又应与地电位相同 。电磁流量计配有接地环 ,其作用是通过与液体接触 ,建立液体接地。根据流量计所在管道材料的不同,正确采用接地连接方式。工作接地应坚持“单点接地”原则 。(参见“化工自动化及仪表 ”1998年第四期48-49页“电磁流量计的接地措施”一文)接地电阻应≤100欧姆。 

    B.屏蔽接地。从流量转换器输出至二次仪表DCS系统的信号,其屏蔽层接地在控制室一侧 ,通过接地汇流排接地 。 

  6.合理的工艺规程及正确的操作。防止在生产过程中产生的气泡流经电磁流量计。  

   四 、涡街流量计

    1.管道支架:如果管路中有振动,则应加支撑 。 

   2.安装方面:如果管路中充满液体,则雷诺数大于2&ti;;104 ,则管道可作垂直安装或倾斜角度安装 。  

    3.阀门的位置和直管段长度  

    A.一般情况下,把流量计安装在阀门的上游。流量前后直管长度分别为>20D和>5D。 

    B.把阀门安装在流量计的上游:对于使用活塞式或或罗茨式鼓风机、压缩机的空气管道或使用活塞式、柱塞式泵上午高压液体管(约大于1Mpa)可能会产生液体振动 。在这些情况下,可将阀门安装于流量计的上游。此时流量计与阀门间的直管长度应大于20D ,流量计下游直管长度应大于5D。

   4.弯管和直管段长度:在流量上游应保证20D的直管段长度 。若流量计上游安装有闸阀,则上游应保证至少20-40D的直管长度。 

   5.缩 、扩径管和直管长度:流量计的上游应保证10D的直管长度,在下游应保证5D的直管长度。   

    6.测压点:把测压点取在流量计下游侧2-7D间 。  

   7.测温点:把测温点取在测温点下游侧1-2D距离间。 

   五、动力式浓度变送器  

(一)、变送器的安装   

   1.位置 

    A.变送器的安装位置应避免机械损伤和振动。电子单元应安装在阴凉透风处 ,并且防止防浆,建议再其上面安装防水挡板 。

    B.变送器应尽量靠近稀释水连接处的测量点安装,保证最短时间迟滞。  

    C.变送器可安装在垂直 、水平浆管上。垂直位置变送器应与泵的轴线垂直 ,水平位置应安装在浆管的侧面 。建议尽可能安装在垂直位置 。

   2.距离  

    A.变送器的安装位置应考虑前后浆管最小稳定距离L1、L2。一般情况下 ,L1=10D、L2=5D 、D—管径。也可以根据实际流量和浓度,利用仪表使用说明书附图估计L1的长度,L2=L1×0.3+0.3 。

   B.该估算方法适用于化学浆及长纤维浆。若是废纸浆、磨木浆以及短纤维浆。上述估计的结果再乘以1.25 。 

  3.连接短管  

  安装变送器连接短管时 ,应特别注意从短管法蓝口到浆管内壁距离H=20-22mm.若根据随设备提供的粘贴纸加工连接短管,则应将短管加入浆管,但保证浆管内壁平齐无凸起情况下焊接。  

   4.浆管:如果浆管材质是碳钢和其他材料 ,焊接就比较困难,建议选用一段1m长的不锈钢管安装变送器,连接短管焊接在中心位置。 

   5.变送器传感元件  

  A.不允许机械碰撞刀片 ,不要用手动刀片或用力提起变送器 。   

 B.刀片安装应于浆管平行,并且与浆流方向一致。  

  6.变送器接线  

   A.所有连接到接线盒的信号电缆必须是1.3—1.5mm2多芯屏蔽电缆。 

   B.所有电缆应穿镀锌钢管或电缆套管保护,电源和信号电缆必须分别穿管保护 。  

  (二)、取样阀和稀释水阀的安装  

    1.取样阀:安装位置可选择在变送器的下面 ,可以方便操作的位置。 

   2.稀释水管 

   A.稀释水阀的安装位置应尽可能靠近稀释点安装。

   B.稀释水管应垂直插入浆泵抽吸侧15-50mm,水管位于浆池和浆泵之间,离浆泵1/3处 。  

    C.稀释水管应能在连接处产生约5m/s流速 。  

   D.稀释水压应稳定 ,建议水管上安装压力表。 

 六 、法兰式液位变送器  

   1.变送器应安装在池底部需要测量液位另位处(不宜接入排法口) 

   2.变送器应安装在液体比较平稳之处 ,避开并远离扰流设备(如搅拌器 、浆泵等)  

 七、关于机电干扰防治的一些建议 

   1.电力电线和测量电线应该安装在完全分开的,金属制成的电线桥架中,电线桥架应该连接在一起 ,并且每隔约100m要接地。两种不同性质的电线桥架之间至少要保证2m的距离 。 

   2.力开关设备要尽可能远离仪器仪表系统,至少使用单独的支架。         3.对于仪表电的屏蔽,应该应用“法拉第 闭”原则:导体的周围应该有完整的 ,连接的屏蔽。电屏蔽应该是重型编织的(覆盖80%)电外壳或屏蔽层只能一端接地(一般接供电端),并且通过接地线盒或柜子续接 。 

 八、定量伐   

   a)定量伐口径50-250mm可以安装在垂直 、水平、倾斜的管上。300mm—350mm应安装在水平浆管上,并且调节机械向上。  

   b)安装伐门前清洗浆管 ,保证浆线上无杂物,防止机械损伤定量伐和密封圈,伐体箭号方向与浆流方向一致 。 

   电子单元可安装在定量伐附近或控制室内 ,应避免机械损伤和震动,并且防水和防浆,周围温度不超过40℃ 

 九、投入式液位变送器  

  1. 在静止的水中 ,如深井 、水池中安装时 ,一般用插钢管的方法。钢管内径在ф45mm左右,钢管在不同高度打若干小孔,以便水通畅进入管内。

  2. 在流动的水中 ,如水道、不停搅拌的水中安装时,插入内径在ф45mm左右的钢管,在水流方向的反面不同高度打若干小孔 ,以便使流水进入管内 。  

  3. 变送器的安装方向为垂直向下安装,变送器应远离液体出入口及搅拌器安放。  

  4. 必要时,可在变送器上缠绕钢丝 ,用钢丝上下振动,以免拉断电缆线。   

 十、L型三通阀  

  1. 安装前仔细确认阀门型号 、规格、以及流路的切换情况,严格按阀门使用说明安装阀门 。防止造成接管后该通的不通 ,该断的不断现象 。         

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