摘 要：制浆造纸生产线中的仪表种类多、数量大、技术含量高，仪表安装调试工作量大，因此要管理好制浆造纸EPC项目上的仪表工程，需要提前做好施工规划、调试规划。本文通过在制浆造纸项目安装调试期间所遇到的问题，结合多年的制浆造纸项目的施工经验，讲述制浆造纸工程如何进行仪表施工管理。

 

       制浆造纸工程项目的仪表控制点较多，安装调试工作量大，要熟悉掌握仪表安装内容，shou先需要熟悉工艺流程图、平面布置图和电缆清单、I/O清单及各种仪表安装资料，以及需要熟练掌握制浆造纸现场仪表、自控阀门和特殊分析仪器（如浓度变送器、卡帕分析仪、残碱分析仪、pH分析仪和电导率分析仪）安装和调试，以及QC S、W IS、MC S、PLC和DC S控制系统程序、逻辑联锁、画面的组态和调试。

 

1 制浆造纸项目仪表安装前期工作 

根据制浆造纸项目的工程总量和进度要求进行总体规划，主要包含设计管理、材料采购、安装和调试规划。

       (1）根据制浆造纸项目进度情况，排定总体进度计划，包含设计出图进度计划、设备采购进度计划、安装调试进度计划。

       (2）在总体进度计划排定之后，需要将现场仪表、自控阀门、分析仪器、电缆、桥架和D C S控制系统制定详细的采购计划和采购要求，告知采购人员，要求采购人员按此计划进行采购。

       (3）在总体进度计划排定之后，需要对设计人员采购提资、图纸出图、晒图制定详细的进度计划，包含仪表平面布置图、电缆清单、仪表数据表、工艺流程图、I/O清单等出图时间制定详细的计划，要求设计人员按此要求提资和出图。

       (4）根据制浆造纸项目工程量多少，编排安装人力需求计划，需要安装公司提前排定人力需求计划和机具使用计划。

       (5）仪器仪表和自控阀门的安装要求，编制仪表、分析仪器和自控阀门安装程序文件，以及整个项目的仪表施工组织设计、质量控制点等程序文件。

       (6）根据制浆造纸项目仪表回路数量，编制调试计划，包含现场仪表回路调试、自控阀门动作调试、特殊分析仪器调试和D C S逻辑联锁、画面调试计划，并制定相应的调试表格。

 

2 制浆造纸项目仪表安装时期

       鉴于制浆造纸项目仪表种类多、数量大、施工情况复杂，在安装之前需要进行图纸会审和各类仪器仪表安装前检查，另外在安装期间需要长驻现场，熟悉掌握各种仪表的安装质量和进度情况，发现安装质量和进度问题时，及时解决。还需熟悉掌握常规仪表和分析仪器的安装要求和要点。 

 

2.1 设计交底和图纸会审

       (1）在制浆造纸项目仪表安装前由设计人员进行设计交底，阐明重要施工部位和要求，特别是卡帕、浓度、pH等分析仪器和QCS、WIS、DCS控制系统的安装要求,再由建设、监理、施工单位各方提出相关问题进行协商解决，把相关问题记录入纪要形成文件，便于各方执行。

       (2）在制浆造纸项目仪表安装前需要进行图纸会审，一是，为了使建设和安装单位熟悉设计图纸和设计意图，找出急需解决的技术难题，并制定相应的解决方案；二是，因图纸多、工作量大，需要安装前找出图纸中的问题，减少差错，将图纸中的问题在安装前消灭掉。在图纸会审时需要做好记录并各方签字存档。

 

2.2 检查安装单位准备情况

       (1）要检查安装单位的施工资质，审核安装单位施工计划是否满足现场要求；其次检查施工场地、材料库房等是否准备好。

       (2）检查安装单位材料准备情况，桥架是否到现场，材料是否预制好。

 

2.3 仪表安装管理

       (1）平时需深入现场，了解现场安装质量进度， 熟悉安装的各个环节，并及时将剩余工作量和遇到的问题总结，反馈给安装人员，以便安装班组及时调整安装方式和人员，保证安装质量和进度。

       (2）在仪表安装之前需熟悉图纸，提前校审仪表清单、工艺流程图、平面布置图、I/O清单、标准安装图等仪表图纸和熟悉设备说明书。

       (3）安装期间各个专业需要沟通，比如与管道专业沟通，确认仪表、自控阀门安装位置、安装方向，流量计前后直管段距离，浓度变送器测量筒安装方式，取样阀安装位置等。与设备和非标专业沟通，确认仪表接口方位、角度，比如液位计法兰安装的位置，温度计套管安装的方位，放射源安装的角度和方位等，在安装之前需要沟通清楚，防止装错而返工。

 

       (4）在制浆造纸项目仪表施工前需要进行安装交底，将仪表、自控阀门、分析仪器的安装要求和要点向安装单位人员讲解清楚，比如仪表安装图集、仪表和桥架平面布置图安装位置、工艺流程图、分析仪器的安装注意要点等。

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       (5）因仪表贵重、易碎、容易碰撞损坏等特性，因此在安装期间需要对仪表进行成品保护，确保仪表在安装期间不至于碰撞损坏，比如在毛细管变送器旁焊接作业时，需要注意保护好仪表，特别注意焊渣不能掉到毛细管上，焊把不能碰到毛细管，焊接接地线不能搭接在仪表上，以免因过流烧坏仪表等。

 

       (6）几种常规仪表、自控阀门和分析仪器安装要求

① 执行机构安装要求

       执行机构安装方向无限制，一般安装在阀门正上方，安装要求便于维护、检修和操作。

② 控制阀门安装要求 

       其一、控制阀一般安装在便于操作、维护和检修的位置，周围空间要求较大；其二、控制阀周围无腐蚀性液体和气体，管道无剧烈振动。为了控制稳定，有极少数控制阀直管段一般要求前10D后5D。对于部分有方向性的阀门按阀体箭头指向安装。

 

③ 孔板流量计安装要求

       孔板流量计直管段要求，孔板计算书有明确要求，一般情况是直管段要求前20D后10D。

 

④ 电磁流量计安装要求 

       电磁流量计一般安装在水平或垂直管道上，要求安装管道能充满介质，不宜安装在**高点容易产生气泡的位置，直管段要求一般前10D后5D。电磁流量计接地环安装要求：其一带金属接地环的电磁流量计（一般指塑料或者玻璃钢工艺管道安装的电磁流量计）直接从流量计机壳通过4m m2黄绿接地线就近与电气接地网连接；其二不带金属接地环的电磁流量计（一般指金属工艺管道安装的电磁流量计）需要从电磁流量计两端及流量计机壳通过4m m2黄绿接地线就近与电气接地网连接。如图1所示。

⑤ 刀式浓度变送器安装要求

       为了防止传感器损坏，在刀式浓度计前后需安装导流片，直管段严格按说明书要求进行，安装注意事项：其一管道内径必须大于100m m；其二传感器必须安装与泵的中轴线成90°；其三**短直管段要求为L 1=K D、 L 2=0.3L1+250。参照图2。 

       例如D =250mm,c s=3%,v=2m/s,则L 1=8.5×250=2125mm，L 2=0.3×2125+250=887mm。

 

⑥ 旋转式浓度计安装要求

       安装位置要求：传感器尽量安装在靠近稀释水的地方，可以防止测量结果滞后；传感器尽量避免安装在管道弯曲部位；传感器避免安装在振震动大、易产生气穴现象的地方；因传感器需要打开后盖，注意预留足够的空间。

 

       在低压管道上安装要求（表1、图 3）：压力小于1M P a、管道直径小于300m m，需要将测量筒直管段直接安装在主管道上，测量筒直管段安装方向指向浆料的实际流向；压力小于1M P a、管道直径大于300m m，根据浆的浓度选择测量筒直管段，测量筒直管段(H)为70m m或150m m。shou先在管道上开一个308m m直径的孔，并将孔的边缘磨成斜角方便焊接，测量筒直管段(H)为70m m时在测量筒上游安装3个导流板，使金属板的锋利一端面对上游，将测量筒插入管道内，并做好记号，确定测量套筒，注意测量筒必须渗透焊接。

⑦ 残碱分析仪安装要求 

       分析取样部件应安装在压力稳定、能灵活反映真实成分变化和取得具有代表性的分析样品的位置。取样点不应设在有层流、涡流、空气渗入、死角、物料堵塞等位置。

 

2.4 仪表安全管理

仪表施工期间，和各个专业的交叉面多，高空作业的地方多，工作量大，因此在仪表施工过程中必须重视仪表安全管理，既包含施工人员、施工器具的安全管理，又要包括仪表设备的安全防护管理。

       (1）因部分仪表测点位置较高，安全期间施工人员务必做好安全防护，系好安全带。

       ( 2）因仪表容易被砸坏、被强电流、被焊渣等损坏，因此在安全期间需要做好仪表防护。

 

2.5 仪表设备和材料管理

因制浆造纸项目中仪表种类繁多、数量巨大，在施工期间需做好材料管理，主要包含到货前仪表追踪管理，到货后仪表设备检验、分类及进出货管理以及安装期间设备防护管理。

       (1）设备到货前要根据采购到货计划表，定期追踪供货商，要求按时将仪表设备和材料供到现场。

       (2）设备到货时，要对设备进行清点验货，按合同量进行清点，确定所有仪表设备、备件以及仪表材料都按合同数量提供，另外检查仪表设备型号、材质，接口方式是否满足设备选型要求。

       (3）设备到货验收后入库时，因设备种类多、数量大，因此入库时需按类别进行存放，比如各类接头、手动阀、气源分配器等应放在一个货架，差压变送器、压力变送器、温度变送器、液位变送器等放在一个货架，各类分析仪器放在一起，自控阀门放在一个区域，各类法兰放在一个区域。

       (4）安装期间因仪表容易碰撞损坏，因此需要做好防护措施。

 

3 制浆造纸项目仪表调试

       制浆造纸项目在工程正式投运前的仪表调试至关重要，更是对仪表安装质量和数量及功能完整性的检验，在水运转前仪表必须完成仪表回路调试、仪表参数设定和控制阀门动作调试以及D C S画面、逻辑和联锁调试。在仪表逻辑调试完成后需要配合各专业完成联动调试，各种设备动作正常，逻辑报警满足生产要求后，开始进行水运转和试运行调试。仪表调试主要分为仪表单机调试、仪表回路的调试、DCS系统联合调试三个部分。

 

3.1 仪表单机调试前工作

       (1）检查DCS接地网阻值，必须等于或小于1欧姆，在阻值合格后才能进行送电，然后检查DCS网络通讯状况，待通讯正常后，将程序上传。

       (2）UPS送电，在UPS送电前检查各个回路接线是否正常，蓄电池正负极是否接反，蓄电池电压是否正常，待所有接线、参数正常后送电。

       (3）气源管吹管，在控制阀门调试前必须将气源管吹扫干净，保证仪表用气清洁干净，吹管原则是先主管后分支，主管吹扫半小时以上、打靶无明显脏物后再进行分支吹扫，确保仪表用气合格。

 

3.2 仪表单机调试

       (1）调节阀门回路测试，D C S给25%、50%、75%、100%信号，检查现场阀门开度是否与D C S开度保持一致，如果差别较大，需要将定位器自行整定。

       (2）开关阀门动作调试，D C S给出开关信号，检查现场阀门是否开或关到位，DCS回馈信号是否正常。

       (3）压力变送器、液位变送器、温度变送器等，用HART模拟4m A、8m A、12m A、16m A、20m A信号，检查D C S显示值是否为0、25%、50%、75%、100%，并对变送器设置单位、阻尼、量程等参数及输入相应的位号。

       (4）现场为P T100信号的温度仪表，用电阻箱模拟电阻值，用PT100温度对照表检查DCS显示温度是否与电阻箱模拟阻值温度一致。

       (5）液位开关、流量开关回路测试，现场接通和断开接线，检查D C S显示是否接通或断开，判断现场与DCS信号是否一致。

       (6）压力开关回路调试，用F LU K E压力信号源缓慢增加压力至报警点，观察D C S信号状态，然后减少压力至报警点，观察DCS信号状态。

 

3.3 DCS控制系统调试

       (1）DCS程序组态及逻辑联锁调试，按照控制逻辑图或控制描述编写相应的控制程序和逻辑联锁程序，D C S模拟相应的参数，检查相关的阀门或电机是否动 [收稿日期:2019-11-08(修改稿)]作或者联锁动作。

       (2）DCS画面以PID图为依据参照相关标准和操作人员习惯而定，画面遵循从左至右流向原则，画面显示主要设备，信号进D C S系统的仪表测点，一般手动阀、截止阀、旁路管线不必进入DCS画面。

 

3.4 制程系统联动调试

       待仪表回路调试、D C S系统调试完成后进入生产制程联动调试阶段，需要根据联锁条件检查设备动作情况，设备联动情况是否与要求一致，然后进行水运转调试，根据调试情况，对调节回路进行P I D参数设定，确保调节回路动作平稳正常。

 

4 结语

       仪表工程处于施工过程的中后期，仪表工程管理涉及到的专业面较多，而且施工工期紧，因此仪表规划很重要。在仪表规划阶段将做好仪表设计出图计划、仪表材料和设备采购进度计划、仪表安装和调试进度计划，另外做好仪表安装调试时期需要的各种仪表安装程序和调试文件及表格。在安装准备阶段需做好仪表设计交底和图纸会审，检查仪表安装单位的准备情况，组织安装单位技术人员对仪表施工面涉及到的各种专业的仪表接口进行检查，特别是与管道设备上的接口进行检查确认。仪表工程技术人员在项目全过程中要有预见性，发现问题，需及时与安装、设计、业主等进行沟通解决。现场仪表和控制系统调试阶段相当重要，是关系到工程成败的关键阶段，因此在仪表调试期间要求每条控制电缆进行校线，在校线完成后开始测试仪表的回路、温度、压力，流量仪表和分析仪表参数进行设定校正。调节阀和开关阀、各类开关进行动作测试，在仪表单回路试验完成后，开始着手联动调试，确保D C S系统程序正确，报警信号正常，控制系统逻辑、联锁正常，控制阀门和电机动作正常。在施工过程中仪表安装质量和调试是保证设备稳定运行的关键要素。