编制依据及适用范围编制目的
为贯彻实施公司质量管理体系,加强机电工程分公司施工质量管理工作,提高管理水平和服务质量,为了使在施工安装时形成规范化、程序化,提高工作效率。依据公司质量管理体系文件和石油化工建设的有关标准规范,特编写机电工程分公司自控专业施工用作业指导书。机电工程分公司自控工程施工的工程主要内容包括仪表单体校验、保护管安装、引压线及伴热线安装、桥架及电缆敷设、现场仪表安装、DCS系统安装及调试、系统联校、报警联锁试验等。1.2
编制依据
本施工作业指导书依据有关施工现行规范、仪表工手册及多年施工经验等编制而成。GB50093-2002
《自动化仪表工程施工及验收规范》
1.1
SH/T3521-2007《石油化工仪表工程施工技术规程》GB50131-2007SY4205-2007GB50484-2008
《自动化仪表工程施工质量验收规范》
《石油天然气建设工程施工质量验收规范自动化仪表工程》《石油化工建设工程施工安全技术规范》
GB/T50430-2007《工程建设施工企业质量管理规范》《仪表工手册》乐嘉谦(主编)1.3
适用范围
本作业指导书适用于中国石油天然气第七建设公司承揽工程中的自控专业的温度类仪表设备的安装。2
作业流程及作业内容作业流程
2.1
-2-目前石油化工生产中常用的测温仪表按测温方法不同可分为接触式测温仪表和非接触式测温仪表两大类。
接触式测温是根据两个冷热程度不同的物体相接触时,产生热交换,直至热平衡为止的原理工作的。接触式测温简单可靠、测量精度高。但由于测温元件与被测介质需进行充分的热交换,产生了测温滞后。且受到耐高温材料的限制,不能用于很高温度的测量。常用的接触式测温仪表有膨胀式、压力式、热电偶和热电阻等温度计。
非接触式测温根据热辐射或热对流原理工作,测温元件不与被测介质直接接触,测温范围广,不受测温上限的限制,不会破坏被测物体的温度场,反应速度快,但受发射物体的发射率、测量距离、烟尘和水气等外界因素的影响,测量精度较低。常用的非接触式测温仪表有红外线测温仪、光电高温计和辐射高温计等。2.1
温度计的分类
膨胀式温度计分液体膨胀式和固体膨胀式两大类,目前,工业上多使用固体双金属温度计作为就地温度指示仪表。2.1.1液体膨胀式温度计
液体膨胀式温度计有玻璃水银温度计和玻璃有机液体温度计,根据液体的热胀冷缩原理工作,被测介质通过温度计外层玻璃进行热传导,与玻璃汽包内的液体进行热交换,当达到热平衡时,汽包内的液体体积变化量与被测介质的温度变化量成比例。
液体膨胀式温度计测温范围一般为-100℃~600℃;结构简单,使用方便,稳定性较好,价格便宜,精度较高,但易碎,不抗振,水银外泄会产生汞蒸汽,对人体有害。另外,它又是导体,在电动机械上应用是受限制的。2.1.2双金属温度计
根据金属的线长度热胀冷缩原理工作。双金属片是由两层线膨胀系数不同的金属牢固粘合在一起的组合材料,其一端固定,另一端通过传动机构和指针相连。当温度变化时,由于膨胀系数不同,双金属片向膨胀系数小的一侧产生弯曲,可将温度变化直接转换成机械量变化,带动指针指示相应温度。
双金属温度计有杆式、片式和螺旋式。螺旋式温度计是将双金属片盘成螺旋状,螺旋金属片线度较长,温度变化时,其膨胀伸长量必然增大,则仪表灵敏度大大提高。为减小
-3-测温滞后,可在保护外套管和保护套管之间加装传热良好的填充物。
双金属温度计测温范围为-80℃~600℃;结构简单,使用方便,耐振动,价格便宜,但精度较低。2.1.3压力式温度计
压力式温度计统称为温包式温度计,根据温包内的气体、液体或饱和蒸汽受热后压力改变的原理进行温度测量。压力式温度计主要由温包、毛细管和压力表的弹簧管组成一个封闭系统,封闭系统内充有工作介质,如气体式为氮气,液体式为甲醇、二甲苯或甘油,蒸汽式为氯甲烷等。
压力式温度计测温时,其温包必须全部浸入被测介质中,当温度改变时,温包内工作介质的压力随之改变,其压力通过毛细管传至弹簧管,使弹簧管产生形变位移,带动指针指示温度。
温包一般选用铜材,对腐蚀性介质采用不锈钢制造。温包外加不锈钢保护套管,并在保护管和温包间隙填充石墨粉等以增大机械强度和保持较快的导热率。
毛细管是压力传导管,由铜或钢拉制而成,为减小传递滞后和环境温度的影响,其外径一般很细(1.2mm),外面通常用金属软管或金属丝编织软管加以保护。毛细管最长为60m,方便远距离安装,毛细管越长,仪表的反应时间越慢。
压力式温度计结构简单、坚固耐震、价格便宜、最易就地集中测量,测温范围为-30℃~600℃。但精度低,测温距离短,滞后大,毛细管机械强度差,损坏后不易修复。
压力式温度计双金属温度计-4-液体膨胀式温度计2.2热电偶
热电偶是工业生产中最常用的温度检测元件之一,可直接与被测对象接触,不受中间
介质的影响,测量精度高。常用的热电偶可从-200℃~1800℃连续测量液体、蒸汽和气体介质以及固体表面温度,测温范围广,测量准确,便于远距离、多点、集中测量和自动控制。但需要进行冷端温度补偿,测量低温时精度较低。2.2.1热电偶分度号
常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶,它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶,一般也没有统一的分度表,主要用于某些特殊场合的测量。标准化热电偶我国从1988年1月1日起,热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产,并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。
热电偶的分度号有主要有S、R、B、N、K、E、J、T等几种。其中S、R、B属于贵金属热电偶,N、K、E、J、T属于廉金属热电偶。
以下是对热电偶分度号的解释S铂铑10纯铂T纯铜铜镍
R铂铑13纯铂J铁铜镍
B铂铑30铂铑6N镍铬硅镍硅
K镍铬镍硅E镍铬铜镍
(S型热电偶)铂铑10-铂热电偶
铂铑10-铂热电偶(S型热电偶)为贵金属热电偶。偶丝直径规定为0.5mm,允许偏差-0.015mm,其正极(SP)的名义化学成分为铂铑合金,其中含铑为10%,含铂为90%,负极(SN)为纯铂,故俗称单铂铑热电偶。该热电偶长期最高使用温度为1300℃,短期最高使用温度为1600℃。
S型热电偶在热电偶系列中具有准确度最高,稳定性最好,测温温区宽,使用寿命长等优点。它的物理,化学性能良好,热电势稳定性及在高温下抗氧化性能好,适用于氧化性和惰性气氛中。由于S型热电偶具有优良的综合性能,符合国际使用温标的S型热电偶,长期以来曾作为国际温标的内插仪器,“ITS-90”虽规定今后不再作
-5-为国际温标的内查仪器,但国际温度咨询委员会(CCT)认为S型热电偶仍可用于近似实现国际温标。
S型热电偶不足之处是热电势,热电势率较小,灵敏读低,高温下机械强度下降,对污染非常敏感,贵金属材料昂贵,因而一次性投资较大。
(R型热电偶)铂铑13-铂热电偶
铂铑13-铂热电偶(R型热电偶)为贵金属热电偶。偶丝直径规定为0.5mm,允许偏差-0.015mm,其正极(RP)的名义化学成分为铂铑合金,其中含铑为13%,含铂为87%,负极(RN)为纯铂,长期最高使用温度为1300℃,短期最高使用温度为1600℃。
R型热电偶在热电偶系列中具有准确度最高,稳定性最好,测温温区宽,使用寿命长等优点。其物理,化学性能良好,热电势稳定性及在高温下抗氧化性能好,适用于氧化性和惰性气氛中。由于R型热电偶的综合性能与S型热电偶相当,在我国一直难于推广,除在进口设备上的测温有所应用外,国内测温很少采用。1967年至1971年间,英国NPL,美国NBS和加拿大NRC三大研究机构进行了一项合作研究,其结果表明,R型热电偶的稳定性和复现性比S型热电偶均好,我国目前尚未开展这方面的研究。
R型热电偶不足之处是热电势,热电势率较小,灵敏读低,高温下机械强度下降,对污染非常敏感,贵金属材料昂贵,因而一次性投资较大。
(B型热电偶)铂铑30-铂铑6热电偶
铂铑30-铂铑6热电偶(B型热电偶)为贵金属热电偶。偶丝直径规定为0.5mm,允许偏差-0.015mm,其正极(BP)的名义化学成分为铂铑合金,其中含铑为30%,含铂为70%,负极(BN)为铂铑合金,含铑为量6%,故俗称双铂铑热电偶。该热电偶长期最高使用温度为1600℃,短期最高使用温度为1800℃。
B型热电偶在热电偶系列中具有准确度最高,稳定性最好,测温温区宽,使用寿命长,测温上限高等优点。适用于氧化性和惰性气氛中,也可短期用于真空中,但不适用于还原性气氛或含有金属或非金属蒸气气氛中。B型热电偶一个明显的优点是不需用补偿导线进行补偿,因为在0~50℃范围内热电势小于3μV。
-6-B型热电偶不足之处是热电势,热电势率较小,灵敏读低,高温下机械强度下降,对污染非常敏感,贵金属材料昂贵,因而一次性投资较大。
(K型热电偶)镍铬-镍硅热电偶
镍铬-镍硅热电偶(K型热电偶)是目前用量最大的廉金属热电偶,其用量为其他热电偶的总和。正极(KP)的名义化学成分为:Ni:Cr=90:10,负极(KN)的名义化学成分为:Ni:Si=97:3,其使用温度为-200~1300℃。
K型热电偶具有线性度好,热电动势较大,灵敏度高,稳定性和均匀性较好,抗氧化性能强,价格便宜等优点,能用于氧化性惰性气氛中。广泛为用户所采用。
K型热电偶不能直接在高温下用于硫,还原性或还原,氧化交替的气氛中和真空中,也不推荐用于弱氧化气氛中。
(N型热电偶)镍铬硅-镍硅热电偶
镍铬硅-镍硅热电偶(N型热电偶)为廉金属热电偶,是一种最新国际标准化的热电偶,是在70年代初由澳大利亚国防部实验室研制成功的它克服了K型热电偶的两个重要缺点:K型热电偶在300~500℃间由于镍铬合金的晶格短程有序而引起的热电动势不稳定;在800℃左右由于镍铬合金发生择优氧化引起的热电动势不稳定。正极(NP)的名义化学成分为:Ni:Cr:Si=84.4:14.2:1.4,负极(NN)的名义化学成分为:Ni:Si:Mg=95.5:4.4:0.1,其使用温度为-200~1300℃。
N型热电偶具有线性度好,热电动势较大,灵敏度较高,稳定性和均匀性较好,抗氧化性能强,价格便宜,不受短程有序化影响等优点,其综合性能优于K型热电偶,是一种很有发展前途的热电偶.
N型热电偶不能直接在高温下用于硫,还原性或还原,氧化交替的气氛中和真空中,也不推荐用于弱氧化气氛中。
(E型热电偶)镍铬-铜镍热电偶
镍铬-铜镍热电偶(E型热电偶)又称镍铬-康铜热电偶,也是一种廉金属的热电偶,正极(EP)为:镍铬10合金,化学成分与KP相同,负极(EN)为铜镍合金,名义化学成分为:55%的铜,45%的镍以及少量的锰,钴,铁等元素。该热电偶的使用温度为-200~900℃。
-7-E型热电偶热电动势之大,灵敏度之高属所有热电偶之最,宜制成热电堆,测量微小的温度变化。对于高湿度气氛的腐蚀不甚灵敏,宜用于湿度较高的环境。E热电偶还具有稳定性好,抗氧化性能优于铜-康铜,铁-康铜热电偶,价格便宜等优点,能用于氧化性和惰性气氛中,广泛为用户采用。
E型热电偶不能直接在高温下用于硫,还原性气氛中,热电势均匀性较差。(J型热电偶)铁-铜镍热电偶
铁-铜镍热电偶(J型热电偶)又称铁-康铜热电偶,也是一种价格低廉的廉金属的热电偶。它的正极(JP)的名义化学成分为纯铁,负极(JN)为铜镍合金,常被含糊地称之为康铜,其名义化学成分为:55%的铜和45%的镍以及少量却十分重要的锰,钴,铁等元素,尽管它叫康铜,但不同于镍铬-康铜和铜-康铜的康铜,故不能用EN和TN来替换。铁-康铜热电偶的覆盖测量温区为-200~1200℃,但通常使用的温度范围为0~750℃
J型热电偶具有线性度好,热电动势较大,灵敏度较高,稳定性和均匀性较好,价格便宜等优点,广为用户所采用。
J型热电偶可用于真空,氧化,还原和惰性气氛中,但正极铁在高温下氧化较快,故使用温度受到限制,也不能直接无保护地在高温下用于硫化气氛中。
(T型热电偶)铜-铜镍热电偶
铜-铜镍热电偶(T型热电偶)又称铜-康铜热电偶,也是一种最佳的测量低温的廉金属的热电偶。它的正极(TP)是纯铜,负极(TN)为铜镍合金,常之为康铜,它与镍铬-康铜的康铜EN通用,与铁-康铜的康铜JN不能通用,尽管它们都叫康铜,铜-铜镍热电偶的盖测量温区为-200~350℃。
T型热电偶具有线性度好,热电动势较大,灵敏度较高,稳定性和均匀性较好,价格便宜等优点,特别在-200~0℃温区内使用,稳定性更好,年稳定性可小于±3μV,经低温检定可作为二等标准进行低温量值传递。
T型热电偶的正极铜在高温下抗氧化性能差,故使用温度上限受到限制。2.2.2标准热电偶的种类
不同材料构成的热电偶,测温范围和性能各不相同。国际电工委员会推荐的八种标准
-8-化热电偶的测温范围和特点见表10-1:
表10-1标准热电偶的种类和特点
测温范围℃热电偶名称分度正极号负极长期使用短期使用特点测量准确,化学稳定性好,不易铂铑10-铂S铂铑10合金纯铂0~13001600氧化;价贵;可用于精密测量;可作为基准热电偶铂铑13-铂铂铑30-铂铑6
RB铂铑13合金铂铑30合金纯铂铂铑6合金0~13000~160016001800同上同上,其冷端在40℃以下时无须接补偿导线进行冷端温度补偿线性好,灵敏度高,稳定性和均镍铬-镍硅K镍铬合金镍硅合金-200~12001300匀性好,价廉;适用于氧化性和惰性介质镍铬硅-镍硅镍铬-铜镍NE镍铬合金镍铬合金镍硅合金铜镍合金-200~1200-200~7501300900同上,综合性能优于K型热电偶灵敏度最高,稳定性好,价廉,适用于氧化性、惰性介质及湿度较高环境铁-铜镍J纯铁铜镍合金0~700750线性好,灵敏度高,稳定性和均匀性好,价廉,适用于真空及氧化、还原、惰性介质铜-铜镍T纯铜铜镍合金-200~350400线性好,灵敏度高,稳定性和均匀性好,价廉,适于低温测量2.2.3热电偶常见故障分析1、套管进水
铠装热电偶在制造厂组装和现场安装、水运过程中,由于接线盒和外套管螺纹松动且热电偶安装在露天环境,造成套管进水。一般情况下当被测介质高于100℃时,测量温度显示在100℃±10℃上下波动,持续时间根据进水量大小不同,可采取自然蒸干或人为排水等措施,故障排除后,进行密封处理,防止再次进水。2、偶丝长度问题
当铠装热电偶测量温度指示值与工艺温度值比较持续偏低,排除进水等因素,可判断为偶丝过短,取出热偶芯,更换适当长度的偶芯,故障排除。3、接线错误
当被测介质温度上升时指示值连续走低,可判断为热电偶反接;被测介质温度变化时,测量值始终与介质温度相差恒定的温度值,可判断为补偿导线接反;当测量值显示为最大
-9-时,可判断为补偿导线或热偶断路;当测量温度无变化时,可判断为短路。2.2.4补偿导线
热电偶材料大多较为贵重,电偶丝较短,用热电偶测温时,其冷端常常靠近设备或管道,温度难以保持稳定,容易引起测量误差。可通过补偿导线将热电偶的冷端延伸到远离被测对象且温度较为稳定的控制室内。补偿导线采用在0℃~100℃范围内,与所配用的热电偶具有相同热电特性的廉价金属制成。
使用补偿导线时,必须与所用热电偶型号相匹配,且正负极不能接反,补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100℃。
使用补偿导线相当于将热电偶延长,但延长后的冷端温度一般还不是0℃,为了保证
-10-测量的准确性,必须进一步进行修正。2.3
热电阻
工业上广泛应用的热电阻温度计,可测量-200℃~850℃范围内的液体、气体、蒸汽及固体表面的温度。其测量精度高,性能稳定,不需要进行冷端温度补偿,便于多点测量和远距离传送、记录。通常实际应用中,为减小测量误差,对500℃以下的中低温区,采用热电阻进行测量,而对于500℃以上的中高温区,采用热电偶进行测量。2.3.1热电阻测温原理
金属导体具有正的温度系数,热电阻就是根据金属导体的电阻值随温度的升高而增大的性质来进行温度测量的。热电阻温度计利用热电阻与被测介质相接触,感知被测温度的变化,并将其转换成电阻的变化,再通过测量电路进一步转换成电压信号,最后送至显示仪表指示或记录被测介质温度。2.3.2常用热电阻
热电阻大都由电阻温度系数和电阻率较大、热容量较小、在整个测温范围内有稳定的物理和化学性质且电阻值与温度呈线性关系、易于提纯、有良好的复现性的纯金属材料制成,工业上广泛应用的是铂电阻、铜电阻和镍电阻。
1)铂电阻
金属铂易于提纯,在氧化性介质中具有很高的物理化学稳定性,但在还
原性介质中,容易被污染,铂丝将变脆,其温度特性发生改变。铂电阻测量精确,复现性好,但价格较贵。常用于精密测温或作为基准热电阻使用。
铂电阻的测温范围为-200℃~850℃。常用的铂电阻(旧分度号为WZB)有两种,按0℃时的电阻值R0的大小分为100Ω(分度号为Pt100)和10Ω(分度号为Pt10)。其中Pt100热电阻的变化范围较大,因而灵敏度较高,常用于650℃以下的温度测量。而Pt10热电阻是用较粗铂丝绕制而成的,耐温性能好,可用于650℃以上的温度测量。工业上常以R100/R0表示铂的纯度。
2)铜电阻
铜电阻的线性好,电阻温度系数较大,测温范围为-50℃~150℃,稳定性
好,价格便宜,但体积大,机械强度较低,常用于测量化学反应器和锅炉中介质的温度。铜电阻在高于150℃时会被氧化,失去良好的线性特性。
常用的铜电阻有两种,R0分别为50Ω和100Ω,对应的分度号为Cu50和Cu100。
-11-3)镍电阻镍电阻反应迅速,灵敏度高,电阻温度系数大,测温范围为-55℃~180℃,
价格便宜,但稳定性差,测量误差较大。常用镍电阻有Ni100。
4)热敏电阻热敏电阻是半导体材料制造的新型测温元件,其电阻温度系数比金属热电阻大,热敏电阻的阻值随温度而变化的程度远大于金属热电阻。热敏电阻反应灵敏,电阻率大,体积小,热惯性小,耐腐蚀,结构简单,寿命长;但线性差,互换性差,测量范围较小,一般为-50℃~+300℃。热敏电阻分为正温度系数热敏电阻(PTC)和负温度系数热敏电阻(NTC)两种,PTC阻值随温度的升高而增大,NTC阻值随温度升高而减小。2.3.3热电阻的结构形式
1)普通热电阻
由电阻体、绝缘套管、保护套管、接线盒构成。除电阻体以外,其
余部分的结构与形状与热电偶的相应部分相同。将电阻丝绕在具有一定形状的支架上,便是电阻体,电阻体要求体积小,受热膨胀时,电阻丝不产生附加应力。常用支架有平板形、圆柱形和螺旋形三种构造形式。
由于热电阻与显示仪表间的连接导线较长,为消除连接导线的电阻值随环境温度变化的影响,常采用三线制或四线制连接。
2)铠装热电阻
将电阻体、过渡引线、绝缘材料装在不锈钢保护管内经模具拉压成
坚实整体。其体积小、抗震性强、可弯曲、热惯性好、使用寿命长,使用安装方便。适用于结构复杂或狭小设备的温度测量。
3)端面热电阻
电阻体由经特殊处理的电阻丝绕制,紧贴在温度计端面。其测量准
确,响应迅速,体积小,适用于测量滑动轴承和其他机件的温度。(机组轴系温度测量)
4)隔爆型热电阻
采用特殊的接线盒,把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或
电弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内,使生产现场不致引起爆炸,适用于具有爆炸危险的场所的温度测量。2.4
温度变送器
2.4.1一体化温度变送器
一体化温度变送器将变送器模块直接安装在热电偶或热电阻测温元件的接线盒内,被测温度由测温元件送入变送器模块,变送器模块采用专用变送器芯片外接少量元器件构成。经滤波、运算放大、非线性校正、V/I转换等电路处理后,变换成与温度成线性关系
-12-的信号输出,可与计算机系统或其它常规仪表配套使用,实现生产过程的自动检测与控制。一体化温度变送器采用二线制,在提供24VDC电源的同时输出4~20mA电流信号。
一体化温度变送器体积小,节约补偿导线,抗干扰能力强,线性好,耐振、耐湿,精度高、无需冷端补偿,功耗低,工作稳定可靠。2.4.2智能温度变送器
智能温度变送器由硬件和软件两部分组成,硬件包括传感器组件、微处理器电路、输入输出电路、人-机联系部件等;软件包括系统程序和用户程序。
变送器出厂前,通过专用标定软件,对变送器在量程范围内的各点施加标准温度进行准确标定,将标定数据存入存储器中,现场测温时,采集被测温度数据通过A/D转换,再根据环境温度数据修正采集的温度数据得出正确的温度示值。
智能温度变送器通用性强,使用方便灵活,测量范围宽,具有各种补偿功能、控制功能、通信功能和自诊断功能,精度高,抗干扰能力强,其信号输出采用RS485通讯接口,可以在传输线上并联挂接多个变送器,变送器输出信号无须转换,可直接通过485/232转换接口接到计算机串口。适合组成多参数的远距离检测控制系统。2.5
温度检测仪表的安装
2.5.1温度取源部件的安装
1.安装位置温度取源部件的安装位置应选择在被测介质温度变化灵敏,具有代表性和便于观察的地方,不宜选在阀门、焊缝等阻力部件附近和介质流束呈死角处以及振动较大的地方。
2.安装规定在工艺管道上垂直安装时,取源部件轴线应与管道轴线垂直相交;在工艺管道的拐弯处安装时,宜逆着介质流向,取源部件轴线应与工艺管道轴线相重合;与工艺管道倾斜安装时,宜逆着介质流向,取源部件轴线应与工艺管道轴线相交。取源部件安装在扩大管上时,扩大管的管径不应小于100mm。
取源部件的安装应在管道预制、安装的同时进行,尤其是防腐、衬里管道和砌体中混凝土浇注体的取源部件,应预埋、预留。开孔和焊接工作必须在设备或管道的防腐、衬里和压力试验前进行。安装取源部件时,不宜在焊缝及其边缘上开孔及焊接。在高压、合金钢、有色金属设备和管道上开孔时,应采用机械加工的方法。
-13-同一管线上若同时存在压力与温度取源部件,压力取源部件应装在上游侧。温度取源部件长度的选取应根据温度仪表插入深度来确定。
取源部件检查:管道专业安装前进行交底,主要内容是取源部件的规格、型号和插入深度,取源部件安装后用热电偶(阻)实物插入检查、核对。
3.保护措施测温元件安装在易受被测物料强烈冲击的位置,以及当水平安装时其插入深度大于1m或被测温度大于700℃时,都易发生弯曲现象,应采取支撑固定等防弯曲措施。在多粉尘的部位安装测温元件,应采取防止磨损的保护措施。
4.固定形式测温元件安装的固定形式有法兰固定、螺纹固定和保护套插入固定。2.5.2膨胀式温度计的安装
膨胀式温度计的安装形式一般为螺纹连接,采用M27×2固定螺纹。
双金属温度计插入深度应位于管道中心;若管径DN≤50,应加装扩大管;双金属温度计安装时,刻度盘面应便于观察,轴向型双金属温度计宜选择在垂直工艺管道上安装,如图10-3所示;径向型双金属温度计可安装在管道的弯肘处,如图10-4所示。
双金属温度计金属套管的端部应有一定自由空间。安装时,套管端部不可与管壁接触,更不允许对套管端部施加压力。
玻璃温度计应安装在无振动或振动较小,无机械损伤的地方,安装玻璃温度计时,也不允许对玻璃温度计的保护套管施加应力。玻璃温度计上标有浸没线,安装时应插入到浸没线处,直型水银温度计为防止读数误差应垂直向上安装。
图10-3双金属温度计在扩大管上安装1—垫片φ22/14;2—直形连接头;3—扩大管-14-图10-4双金属温度计在肘管上安装1—垫片φ22/14;2—45°角连接头2.5.3压力式温度计的安装
压力式温度计作为就地仪表,应安装在便于观察的地方。压力式温度计的温包必须全部浸入被测介质中,如果工艺管道管径过小,应加装扩大管。
毛细管的敷设应加保护措施,其弯曲半径不得小于50mm;安装位置环境温度变化剧烈时应对毛细管采取隔热措施,可用石棉绳缠绕包裹。
压力式温度计的温包体壁较薄,为避免工艺过程压力对温包壁的影响及防腐需要,通常在安装温包的取源部件时,在取源部件直形连接头端部焊接封头保护套管,取源部件轴线垂直于工艺管道轴线,并与管道轴线相交,如图10-5所示。
压力式温度计的安装形式一般为螺纹连接,采用M27×2或M33×2固定螺纹,温包的插入深度可调;其显示仪表安装形式为架装式或盘装式,就近安装。2.5.4热电偶的安装
热电偶取源部件的安装位置应远离强磁场。热电偶在
管径DN≤70的管道上安装时,要加装扩大管或取源部件斜插式安装,一般情况下要求热电偶套管端部应处于管道中心位置。水平安装的热电偶的接线盒进线口一般朝下。
热电偶在无腐蚀介质的管道上多采用螺纹连接方式,常用M33×2或G1",也有采用G3/4",个别采用G1/2"螺纹固定,测温元件用连接头的螺纹应与测温元件螺纹相匹配;在设备上以及高温、腐蚀性介质的中低压管道上采用法兰连接,法兰的规格、形式参照管道连接法兰选取,直形或角形螺纹连接头和法兰的材质原则上等同或优于管道材质。典型安装方式如图10-6所示。对薄壁管道,安装取源部件时,应设加强板,增强机械强度。
表面温度计不允许焊接,其感温面应与被测表面紧密接触,并固定牢固。反应炉炉壁表面热电偶安装时,必须要有热胀冷缩弯。
图10-5温包在钢管上垂直安装图1—垫片;2—套管;3—直形连接头-15-(a)在钢管上垂直安装(b)高压型在钢管上垂直安装11.4.5.2热电偶测温系统的连接
图10-6热电偶(阻)安装示意图(c)在钢管道、设备上法兰连接对热电偶测温系统,安装时,应先核查热电偶、温度变送器、冷端补偿器、显示仪表及补偿导线的分度号是否一致,不得误用。接线前区分极性,正负极不能接反。
由热电偶、动圈仪表组成测温系统时,则应保证外接线路总电阻为15Ω,外接线路总电阻是热电偶电阻、补偿导线电阻、补偿电桥等效电阻、电缆铜电阻和外接调整电阻之和。外接线路完成接线后,在线路未送电时,先测量不包括调整电阻在内的外接电路电阻,不足15Ω的部分,由调整电阻补足,允许误差为±0.1Ω。
补偿导线应穿管敷设,保护管之间的连管应保持良好的电气连续性,保护管与热电偶接线盒之间用金属软件管连接。采用带屏蔽层的补偿导线电缆,屏蔽层应一端接地。
单体调校合格的二次表在安装前必须再次核对仪表位号,做到准确无误。然后按安装说明书分别安装在指定的仪表盘上或框架上即可。2.5.5热电阻的安装
热电阻安装必须选用符合设计要求的紧固件,在管道上安装一般采用螺纹连接;对于工艺设备、衬里管道、有色金属或非金属管道上安装,或被测介质为强腐蚀性的不锈钢管道或设备上,应选用法兰连接,或采用螺纹-法兰连接。螺纹连接,常用M27×2或G3/4"、G1/2"。法兰连接,法兰的规格、形式参照管道或电阻体连接法兰选取,直形或角形螺纹连接头和法兰的材质原则上等同或优于管道材质。
热电阻配用相应的二次表或变送器时,分度号应一致,不同分度号的表不能误用。热电阻应采用三线制接法,可以使测量桥路相邻桥臂上的连接导线电阻由于环境温度的变化而引起的阻值变化互相抵消一部分,从而提高测量的精度。
-16-三线制连接时,线路电阻的求法:将电阻体短接,则三根连接导线一端相连,用电桥分别测得R12(=R1+R2)为N1、R23(=R2+R3)为N2、R31(=R3+R1)为N3,列方程求解可得R1、R2和R3。当所测导线电阻不足5Ω时,可通过接线端子上的调整电阻补足。如采用电子平衡电桥作为电阻体的测量仪表,则规定其线路电阻为2.5Ω。
电缆通过金属挠性管与热电阻连接。
热电阻三线制接法2.5.6温度变送器的安装
温度变送器安装时,必须区别分度号,不得误用;集中安装时,应排列整齐;固定牢固、平正;接线正确;线端连接应牢固、导电良好;接线盒引入口不应朝上,应密封;线号标志正确清晰。
温度类仪表安装调试所用到的工器具有:万用表、电阻箱、福禄克(FLKUE744)、活扳手、螺丝刀(平口、十字)。
所用到的记录表格为:SY03-H0013
质量保证措施
1.仪表设备安装施工应严格按照自控设计图纸、仪表设备安装使用说明书及GB50093-2002《自动化仪表工程施工及验收规范》的要求进行安装。
2.仪表设备安装施工严格按照公司《质量计划》要求进行,同时自觉接受并积极配合业主、监理公司及质量检验人员的监督检查。
-17-SY03-H003SY03-H004
3.在施工过程中加强对班组人员的质量、服务意识教育和施工质量的检查,发现问题及时整改。设备安装施工前对施工人员进行施工前技术交底和安全措施交底。
4.所有的设备安装完后应有安装记录,并及时报监理和甲方相关人员签字.4
安全措施
(1)施工严格按照《HSE作业计划书》的要求进行,施工前对施工人员进行详细的安全交
底。在施工中加大安全生产宣传力度,使安全意识深入人心。建立班前安全讲话制度,将工作任务分解,落实具体的安全措施。
(2)各工种严格遵守本工种安全操作规程及通用安全操作规程。本工程特种作业人员包
括仪表工、焊工、起重工等必须持证上岗。
(3)施工作业前,必须按照有关安全管理规定办理各种特种作业许可证,不得擅自随意
施工。施工中注意保持环境卫生清洁,保证施工现场整洁畅通。
(4)法兰式热电偶安装时,手指不得伸入螺栓孔内,紧固螺栓时应均匀用力,腿部前后
岔开,以防止扳手滑脱时重心不稳造成摔伤或挫伤。
(5)若需在脚手架上安装热偶时,脚手架使用前应经严格检查,符合要求后方可使用。
使用过程中不允许随意拆卸架杆,如需要拆卸个别架杆,应由专业的架子工完成,使用后及时恢复。
(6)尽量避免交叉作业,无法避免时要采取隔离措施。
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