浅析仪表自动化优化设计与施工要点

来源：职称驿站所属分类：工业设计论文
发布时间：2013-01-25浏览：43次

　　摘要：叙述了设计、采购、施工及试运行(调试)等阶段的设计要求以及与有关专业、业主等方面的沟通,着重阐述了仪表自动化设计、选型原则及施工阶段的总结。

　　关键词：仪表自动化,施工服务,专业配合

　　1 概述

　　仪器仪表行业高技术、高投入、高产出、低能耗、低污染的特点将在低碳经济和新兴产业的发展下带动仪器仪表需求的上升。国内仪器仪表行业一直以来都是应用在传统的服务市场，如冶金、火电等行业。随着市场需求的改变，越来越多的新型产业开始兴起，物联网、智能电网等新技术的发展快速。食品、药品安全领域备受人们关注。国家对能源的综合利用、环境保护提出了更加严格的要求。这同时也为我国仪器仪表行业提供了广阔的市场发展空间和新的发展方向。随着经济和技术的发展，对自动化控制和检测技术的要注越来越高，从而出现了大量自动化控制和检测的新技术和新产品，如功能安全仪表系统，无线仪表等技术和产品。其中工业自动化仪表，基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用的自动化仪表是其发展重点。

　　一个工程项目主要包括设计、采购、施工及试运行(调试)3 个阶段,在这些过程中仪表专业的设计附属性很强,必须随时掌握进度,与各专业密切配合。无论怎样理想的设计,如果没有充分地和有关专业配合,也就达不到设计的预期目的。笔者结合多年的工程实践,主要以仪表自动化专业在施工图设计及施工服务过程中应注意的问题进行论述,供同行们参考。

　　2 仪表自动化专业施工图设计

　　2.1 仪表自动化设计的特点

　　随着工艺流程的日益成熟和科学技术的进步,仪表自动化程度得以很大的提高, 有关工艺要求的检测点多,控制要求较为复杂,仪表自动化大量工作主要集中在整个工程的后期,时间紧,施工图设计的工作量越来越大。

　　2.2 仪表自动化设计的依据

　　仪表自动化施工图设计的依据是工艺专业针对生产工艺过程, 对仪表自动化专业提出要求,(如采矿、选矿、冶炼、热工、通风、水道)分别提出设计深度,在“自控专业施工图设计内容深度规定”(HG20506- 92)有详细的规定,要求设计人员出图深度达到规定要求。一套完整的施工图对现场施工将提供极大的方便, 还可以为业主节约大量的人力和财力。

　　2.3 做好与有关专业的配合工作

　　2.3.1工艺专业。与工艺专业设计人员配合主要有以下 2 点：①工艺设备与连接管道,其内部工艺参数需要检测、控制,工艺专业应向仪表专业提交技术要求和测点位置等, 预留仪表的过程接口,要确认螺纹、法兰的规格、公称压力。为了便于维护和操作仪表, 应在必要的地方设置维护平台和梯子;②尽量保证仪表电缆桥架、仪表压缩空气管路等走向、标高不与工艺设备、管路发生冲突,设计中要及时协调。

　　2.3.2土建专业。与土建专业的配合,多是一些预埋件、预留孔、控制柜基础以及电缆沟等问题。如对冶炼厂电解车间而言,由于生产过程腐蚀性大,提交预留、预埋显得更为重要。地面大多要做防腐层,穿越楼层的电缆桥架、电缆保护管、气源管等等,若不跟土建专业协调好,那将在施工阶段很被动,因为防腐层一般是不允许破坏的。另外对控制室的要求要特别关注, 设计后期对图时要及时协调设计遗漏的要求,已发现的问题不要遗留到现场施工时去解决。

　　2.3.3电气专业。仪表专业与电气专业的关系极为密切,尤其是在提倡电仪一体化控制的今天,采用分散型控制系统以后, 在设计前应该确定控制方案和控制水平,2 个专业的设计人员应对工作有一个详细分工。

　　3 施工服务阶段

　　仪表施工开始时, 要与施工单位做好施工图设计交底的工作。在施工阶段,各专业之间有深度的交叉作业。仪表专业施工队既要配合好工艺专业施工队,安装附属于设备、管道之上的一次仪表和取源部件,又要做好本专业附属性不强的其他工作,保证按时完成安装任务。

　　3.1 设计交底

　　3.1.1施工图设计完成,取得施工图审查通过和主管部门批准后在开工之前,设计者需要向业主方、施工安装方进行设计交底,明确设计意图;

　　3.1.2设计交底一般应有业主、施工单位、监理单位和设计者参加;

　　3.1.3设计交底时,设计者应介绍工艺流程主要控制方案、检测点的要求以及复杂调节系统的说明;

　　3.1.4业主单位、施工单位和监理单位应事先取得施工图纸并作好充分准备, 在设计交底时提出疑问,设计者应对疑问作出明确解答,说明处理办法,设计交底应形成会议纪要,并由业主单位、施工单位、监理单位、设计单位(设计者)签字盖章,作为施工文件的补充;

　　3.1.5设计者应对设计交底会议纪要提出需要补充和修改的设计图纸进行修改并发送至业主和施工方。

　　3.2 密切关注有关专业的变更情况

　　若其他专业因故变更, 也会要求仪表专业相应变更,如管径变更,会引起流量仪表的口径变化,测温热电阻插入深度也要相应变化。工艺管道的走向变化,将会引起检测点位置、电缆桥架、电缆、仪表用压缩空气管路走向等变化。所有这些变化,将会引起仪表安装材料用量、仪表规格等的变化,仪表专业要及时出相应的变更。

　　3.3 及时与施工单位及仪表生产厂家沟通

　　在施工开始时, 大部分工程项目设计工程师都要与施工单位和设备供货厂商做好施工图设计交底的工作, 但实际在施工时还是会出现各种预料不到的情况,使得施工工作受到影响。及时与各方沟通,才能使施工安装不受影响。

　　4施工安全技术措施

　　4.1施工前向班组做详细的分项工程安全技术交底。

　　4.2现场用电设备、机具必须可靠接地，线缆绝缘良好。

　　4.3大型设备(如盘、柜、台)应有方案指导，专人指挥。

　　4.4现场使用电气焊应配备消防器材，专人防护。

　　4.5严禁施工用电源线、电焊把线等带电线缆搭挂在仪表设备上。

　　4.6仪表电缆校线后，应采取绝缘保护措施，严禁现场电缆金属芯线裸露在外，防止施工现场危险电压、电流串入造成对人身、设备的意外伤害。

　　4.7由工艺专业安装的玻璃板液位计、调节阀、流量计等大型、笨重的仪表设备，应有仪表专业人员密切配合，做好相应的设备安全防护措施，防止损坏设备的事故发生。

　　4.8大型盘、箱、柜、台安装时使用的龙门架、倒链、钢丝绳等材料，禁止绑扎在设备上，避免产生机械应力损伤设备。

　　5 小结

　　随着经济的发展和社会的进步，用户对仪器仪表需求模式也发生了很大变化。以环保行业为例，以人工采样和实验分析正向自动化、智能化、网络化监测方向发展。大力发展装备自动化，提升装备制造业的整体水平。仪器仪表是提升装备制造水平的关键，国内仪表企业要紧紧围绕汽车装备、新能源装备、节能环保装备等方向发展装备自动化。

　　5.1设计人员应站在用户的角度为用户着想,在设计与选用仪表时,应做到:稳定可靠、操作简单、安装方便、物美价廉、连续测量、反应灵敏、互换性强、便于维护;

　　5.2设计人员平时应注意技术资料的收集、整理,以便消化吸收,避免犯重复性的错误。

　　5.3仪表工程在完工正确投入使用后,设计人员应多下现场,对仪表的使用情况做跟踪调查,了解仪表的工作情况,及时总结经验,以利于今后的设计工作日趋完善。

　　参考文献：

　　[1] HG20506- 92,自控专业施工图设计内容深度规定[S].

　　[2] 陆德民.石油化工自动控制设计手册[M].第 3 版.北京:化学工业出版社,2000,01.

　　[3] 杨万国,汪波;自动化仪表系统的接地方式[J];石油工程建设;2004年04期

　　[4] 相会强,刘芬,刘雪莲;自动控制在污水处理中的应用[J];仪器仪表学报;2005年S2期

《浅析仪表自动化优化设计与施工要点》

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