仪表施工方案C0718.docx
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仪表施工方案C0718
目录
1、概述1
2、编制依据7
3、施工机具和标准仪表需用计划8
4、施工进度计划及安装用工计划8
附表：
施工进度计划表8
5、施工程序和主要施工作业方法9
6、质量管理体系16
7、安全保证体系18
1、概述：
1.1工程概况：
中国石油广西石化公司炼油项目为国内新建加工海外自产原油的燃料型、大型化炼油项目，本项目即为该配套改造工程的工艺装置之一，包括新建硫磺回收装置
（一）、加氢型酸性水气提装置、非加氢型酸性水气提装置和溶剂再生装置
（一），并统称为第五联合装置。
原料为各上游装置来的富溶剂、酸性水，主要产品为硫磺、贫溶剂、液氨、净化水。
1.2．施工范围：
本工程包括第五联合装置现场机柜室的施工，硫磺回收装置为
（一）（270单元）的自动控制部分；溶剂再生装置
（一）（271单元）见图纸：
1218-271-K-01；非加氢型酸性水气提装置（272单元）见图纸：
1218-272-K-01；加氢型酸性水气提装置（273单元）见图纸：
1218-273-K-01；第五联合装置现场机柜室内部分见图纸：
1218-270-K-02，本工程：
2008/3/6开工；2008/10/30峻工。
1.3.工艺装置对自控系统的要求
1.3.1根据总体院对全厂控制系统的统一规划，中国石油广西石化1000万吨/年炼油工程将设置先进、可靠、完备的仪表和控制系统，以确保生产装置安全、平稳、长周期、高质量的运行。
在过程检测、常规控制和先进控制方面达到石化行业领先水平，选用高性能和高可靠性的仪表和控制系统，避免因仪表和控制系统故障引起装置非计划停工。
项目建成后应为用户提供先进的工厂信息管理和控制一体化的数据平台，做到信息准确、资源共享，为生产和营销决策提供实时、可靠的依据。
1.3.2．自动控制水平
1.根据总体院对全厂控制系统实现管控一体化的目标规划，本装置内生产过程的控制和管理采用分散型控制系统（DCS）及其子系统完成，在全厂的中心控制室进行集中操作和管理。
安全仪表系统（SIS）、火气监控系统（F&GS）分别独立于DCS系统设置。
控制系统采用中心控制室和现场机柜室分离设置方式。
本装置控制系统操作站设在中心控制室，装置内所有现场仪表信号均接至现场机柜室，现场机柜室到中心控制室采用冗余光缆连接。
2.根据总体院对全厂控制系统统一规划，本装置设置仪表及控制设备维护系统（AMS）。
该系统是工厂对现场仪表、调节阀建立应用和维护档案，用于高级现场设备诊断、工厂性能监视和维护。
AMS服务器设置在现场机柜室，与相应的DCS系统局域网及相关的信息管理网通讯连接。
3.本装置工艺流程复杂，工艺介质为剧毒、易爆，为保证事故状态下工艺过程能够恢复到安全状态，避免因装置故障导致对设备及人身伤害的发生，装置内设置了必要的联锁保护方案，控制联锁保护由独立设置的安全仪表系统（SIS）完成。
SIS系统设独立的控制站，安装在现场机柜室，SIS系统与DCS系统实现实时数据交换，相应的报警和操作通过安装在中心控制室的操作站来完成。
4.为保证装置安全生产和人身安全，装置内可能泄露或积聚有毒、可燃气体的地方设有H2S有毒气体和可燃气体检测器。
装置设独立的火气监控系统F&GS，现场检测探头通过标准信号接入该系统，系统控制站安装在现场机柜室，现场监视间设监视站，同时F&GS系统与DCS系统实现实时数据通讯，中心控制室操作站可监测到现场可燃气体和有毒气体情况。
5.装置内机泵及转动设备运行状态通过电气管理系统与DCS进行数据通讯，DCS操作站可以监测到设备运行状态。
6.对进出装置的胺液、循环水、新鲜水、蒸汽等介质按不同精度要求设置计量仪表。
7．主要控制方案
7.1比值控制系统
进料酸性气由上游装置来，硫磺回收装置不能调节酸性气进料量，只能根据进料酸性气按化学当量配给进炉空气，即进行酸性气、空气配比控制。
由于酸性气的含量随生产过程的变化而变化，比值控制系统不可避免的会有误差，因此，在比值控制系统的基础上引入了以保持系统中H2S/SO2比值2：
1为目标的质量控制系统。
该方案空气量的调节分为两部分：
其一是空气量随酸性气量变化构成比值控制系统对空气、酸性气配比进行粗调。
其二是H2S/SO2在线比值分析仪与空气流量构成串级调节系统，进一步对空气、酸性气配比进行修正，从而保证过程气中H2S/SO2比值始终为2：
1。
7.2制硫燃烧炉及尾气焚烧炉安全联锁保护
由于本装置工艺介质均为剧毒、易燃、易爆特性，且工艺开停工及流程切换较为复杂，一旦事故发生将对人身伤害极大。
为保护人身及设备安全，提高装置自动控制水平，本装置设必要的安全联锁保护系统，系统自动根据预设的程序完成点火、吹扫等功能，并在装置出现紧急事故时能够切换到安全状态，从而使操作人员危险性大大降低。
联锁控制功能在SIS系统中实现。
7.3工艺流程切换控制
由于本装置工艺流程复杂，开停工和正常生产期间需根据工艺状态调整物料走向，为避免因操作失误造成憋压损坏设备及泄露事故发生，设该控制方案使流程根据预设程序切换减少事故隐患。
该控制包括：
270-E202出口流程切换控制（270-HC-1003）：
270-HV-1003A和B互为开关，切换控制；270-F201入口流程切换控制（270-HC-1005）：
270-HV-1005A和B互为开关，切换控制；7.4氮气吹扫酸性气去火炬管线联锁（270-I-1001），当270-PV-1001或270-PV-1002开启并关闭一次后，自动打开270-XOV-1001吹扫5分钟。
270-XOV-1001可以手动开启吹扫。
7.5鼓风机停机联锁保护
270-K101A停机联锁（270-I-1002）：
当制硫鼓风机270-K101A停机时，风机出口切断阀270-XCV-1002自动关闭。
270-K101B停机联锁（270-I-1003）：
当制硫鼓风机270-K101B停机时，风机出口切断阀270-XCV-1003自动关闭。
270-K201A停机联锁（270-I-1004）：
当制硫鼓风机270-K201A停机时，风机出口切断阀270-XCV-1013自动关闭。
270-K201B停机联锁（270-I-1005）：
当制硫鼓风机270-K201B停机时，风机出口切断阀270-XCV-1014自动关闭。
8．机柜室的设置：
8.1本装置界区内设现场机柜室及相关辅助房间，包括：
UPS室、机柜室和外操间共约216平方米。
现场机柜室采用全封闭、抗爆结构设计。
8.2机柜室内用于安装DCS、SIS、F&GS、AMS及其它控制系统配套机柜，以及安全栅柜、端子柜、配电柜等，所有机柜采用前后开门的方式，尺寸统一为800x800x2100mm。
外操间设F&GS监视站和DCS操作站供现场人员监控。
机柜间设1台工程师站，用于装置维护和调试。
8.3系统操作站安装在中心控制室内。
8.4UPS间和机柜室内设防静电活动地板，安装柜式空调机。
其它房间为水磨石地面，设空调和采暖设施。
9．仪表选型原则
9.1就地温度测量仪表选用带外保护套管的万向型双金属温度计。
9.2需远传温度测量选用恺装热电阻/热电偶，分度号为Pt100、K或B型，转化器上选用多点恺装热电偶。
硫磺炉上温度测量选用专用在线式红外温度测量仪表。
9.3就地压力测量一般选用不锈钢压力表、膜盒压力表、过程气介质选用高温法兰隔膜压力表。
9.4流量测量一般选用节流装置。
小流量场合选用金属管浮子流量计。
酸性气和配风流量测量选用V-VONE流量计。
含氨酸性气测量选用楔式流量计。
9.5就地液位指示选用双色石英管液位计或磁浮子液位计。
9.6当液位测量范围小于1000mm时，远传液位变送器选用导波雷达液位计，其它场合选用单、双法兰差压液位变送器。
9.7直行程调节阀选用Globe调节阀，形式包括：
单座阀、套筒阀，配气动薄膜执行机构和电气阀门定位器。
高温高压介质条件阀内件选用加硬材质，腐蚀性介质阀体材质选用不锈钢。
9.8大口径及低差压情况选用高性能蝶阀，易结晶介质选用蒸汽夹套阀门，小口径开关阀选用球阀，配套气缸式执行机构。
所有阀门附件包括定位器、电磁阀和回讯开关均由厂家配套提供。
9.9安全栅选用隔离式安全栅。
9.10分析仪表
在线分析仪表根据工艺流程需要设置，包括:
H2S/SO2比值分析仪、氢浓度分析仪、SO2分析仪、氧含量分析仪和PH计。
根据需要在线分析仪安装在现场分析间或直接安装，分析间由分析仪表制造厂成套供应，并配齐电源、空气源、载气、标准气等。
复杂的在线分析仪带有通讯接口以便接入全厂在线分析仪表系统。
9.11在装置内可能积聚可燃性气体或有毒气体的场所，设置了可燃性气体或有毒气体检测报警系统，检测信号引入F&GS系统。
可燃气体检测器采用催化燃烧式，毒性气体检测器采用电化学式。
10．仪表的防爆、防护和防雷
10.1仪表防爆
根据本装置防爆区域划分优先选用本安型仪表（EEXi），特殊仪表如可燃气体检测器和分析仪表等选用隔爆型（EEXd）。
仪表防爆等级不低于ia（ib）ⅡBT4（本安型）或dⅡBT4（隔爆型）。
氢气存在场合不低于CT4。
10.2仪表防护
现场仪表防护等级不低于IP54或NEMA3/4/6。
电动仪表不低于IP65或NEMA4/4X。
10.3仪表防雷
由于钦州地区为雷雨多发区，所有进入控制室信号线设置防雷栅，以减少雷击对电子仪表和控制系统造成的损失。
11．仪表电源、气源、拌热、隔离
11.1电源
本装置现场机柜室内系统机柜及部分现场分析仪表供电采用UPS电源，电源输出规格为单相220VAC、50HZ，容量为30KVA。
UPS电源冗余设置，由电气开列，安装在UPS室。
供电方案如下：
UPS电源供至仪表配电柜，由配电柜供至各用电设备；
DCS控制系统（如控制柜、操作台等）由配电柜直接供给；
现场安装的单台控制用220VAC仪表由电气专业供电；
机柜或现场安装的单台24VDC仪表由直流电源箱经直流配电器后供给。
11.2气源
仪表气源采用净化风，净化风压力不低于0.35MPa。
本装置设一个净化风罐，再由工艺安装专业敷设净化风总管，仪表各用风点均从主管接取。
仪表各用风点采用分散过滤减压供风方式，按仪表要求设定供风压力。
气源管线采用镀锌焊接钢管，气源球阀采用螺纹连接。
气源阀后至仪表间一般采用φ8x1不锈钢管，卡套式连接方式，特殊仪表供气管规格根据厂家要求。
第五联合装置净化风消耗总量为250Nm3/h。
气源管道的管径，可根据供气点数确定，详见下表。
管径
DN15
DN20
DN25
DN40
DN50
DN65
DN80
1/2〃
3/4〃
1〃
1-1/2〃
2〃
2-1/2〃
3〃
供风点数
1-4
5-15
16-25
26-60
61-150
151-250
251-500
11.3仪表伴热
根据本装置工艺特点仪表伴热采用低压蒸汽（0.3MPa，151℃），具体见仪表绝热伴热表和伴热系统图。
要求如下：
1）由工艺安装专业敷设伴热蒸汽和回水分配站，自控专业就近引伴热蒸汽至伴热点，伴热后回水管引回至回水分配站；部分较分散仪表伴热直接引自伴热和回水总管。
2）每个伴热点和回水管上加切断阀，每个伴热点都独立接取伴热蒸汽和回水。
同一设备上串联仪表可利用同一伴热点。
3）就地仪表和远传仪表的伴热分开设置。
4）自工艺配管开始接取的伴热管和回水管采用φ14x2无缝钢管（不锈钢）；
5）同一方向的伴热或回水管应统一敷设，以利于保温、绝热；
6）玻璃板、磁浮子和浮筒液位计采用外缠绕伴热方式。
7）仪表伴热可根据工程施工实际情况自选伴热方案。
伴热方案见图：
1218-270-K-01/59~62。
11.4仪表隔离
1）本装置部分测量有毒气体、粘稠及腐蚀性介质的仪表测量管路采用灌隔离液方案，装置设置仪表隔离液半自动冲灌系统，隔离液采用重量比为50%的乙二醇水溶液；
2）蒸汽测量仪表的隔离液为冷凝水；
3）工艺专业负责敷设隔离液总线，仪表隔离液管线就近接取。
具体需隔离的仪表见仪表绝热伴热表。
4）仪表隔离液管线采用无缝不锈钢管敷设。
12．现场仪表、变送器及接线箱的安装
12.1现场仪表
现场仪表及测量管路安转应符合下列要求：
1）过程测量管路尽可能短；一次阀门尽量靠近取源部件；
2）节流装置装于水平安装管道，当工艺介质为气相时，采用顶取压；工艺介质为液相时，采用下取压；工艺介质为蒸汽时，采用水平取压。
3）节流装置垂直安装时两个隔离器应保持同一标高；
4）承插焊阀门焊接时应保持开启状态，并防止焊接过程中过热而损坏密封面。
5）低压测量管路需改变方向时采用弯管器冷弯，弯曲半径应大于管道外径3.5倍。
弯曲后管道不应有裂纹、凹坑、褶皱、椭圆等现象。
6）碳钢管道不应与不锈钢管道直接接触安装。
7）测量管道的安装位置，要按照现场情况合理安排，避开有碍人员通行、检修、易受机械损伤、振动及影响测量的地方，配管应美观、整齐，尽量减少煨弯和交叉，在满足要求的前提下，按照最短路径敷设。
12.2变送器
本工程的变送器利用随机附件中的安装支架，安装于检测点所在位置附近的钢架或地面上，变送器在安装时应距地面或平台1200mm；进线口在接线箱下方，出线口在接线箱两侧。
13．电线、电缆、保护管、电缆槽盒等的敷设
13.1电线、电缆
1）本装置仪表电缆原则上接至接线箱后采用多对屏蔽电缆引入室内。
机组厂家或其他供货商成套的设备除外。
2）一般过程监控用电缆采用阻燃型屏蔽电缆，现场仪表至现场接线箱间信号配线选用单对电缆，现场分线箱与机柜之间信号配线选用多对电缆。
3）多对电缆采用8x2x1.5mm2或8x3x1.5mm2两种规格。
备用芯及其屏蔽层均应接至分线箱端子上，多芯电缆分屏蔽层和总屏蔽层在分线箱连接并在控制室内统一单点接地。
4）一般电缆及导线截面均为1.5mm2;现场机柜室至现场220VAC电源电缆截面为2.5mm2。
5）本安信号电缆采用蓝色护套；隔爆及其它信号电缆采用黑色护套。
13.2保护管
1）本装置仪表电缆采用钢管配线工程，保护管采用镀锌钢管，螺纹连接方式。
2）接线箱和保护管之间的连接：
采用密封圈式电缆密封接头和活接头（分线箱配套提供；出口侧为内螺纹）与保护管连接，并在低点设防水三通。
3）现场变送器、热电阻、热电偶和保护管之间的连接：
采用防爆密封接头挠性管（仪表侧带防爆密封接头，两端外螺纹）与现场仪表和保护管连接，并在低点设防水三通。
13.3电缆槽盒
1）电缆槽盒中间设隔板将不同信号类型电缆分区敷设，包括：
毫伏信号、本安信号、隔爆信号、电源电缆；
2）电缆槽盒支架由槽钢制作，支架每隔0.5米用角钢连接。
3）电缆槽盒应可靠接地，将接地线与附近已做可靠接地的金属结构相连。
硫磺回收联合装置仪表工程量：
序号
设备名称
单位
数量
1
DCS系统设备
套
1
2
ESD/SIS系统
套
1
3
压力表
块
173
4
双金属温度计
支
99
5
热电偶
支
108
6
压力（差压）变送器
台
142
7
玻璃板液位计
块
75
8
接线箱
个
69
9
气动调节阀
台
110
10
氧化锆分析仪
台
1
11
可燃/有毒气体报警器
台
46
12
雷达液位计
台
10
13
流量计（远传）
台
31
14
仪表穿线管
米
8300
15
无缝钢管
米
2165
16
角钢
米
1200
17
槽钢
米
900
18
阀门安装
个
876
19
电缆槽（桥架）
米
400
20
电缆敷设
千米
40.45
2、编制依据：
山东三维石化工程股份有限公司设计的硫磺回收联合装置仪表施工图1218-270（271、272、273）-K/系列、工程公司的设计变更单。
工业自动化仪表工程施工及验收规范GB50093-2002
石油化工仪表工程施工技术规程SH3521-1999
工业金属管道工程施工及验收规范GB50235-1997
石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范SH3051─2002
自动化仪表安装工程质量检验评定标准GBJ131-90
石油化工施工安全技术规程SH3505-1999
3施工机具和标准仪表需用计划见表1、表2
表1：
主要施工机具
设备名称
规格、型号
数量
交流焊机
4台
氩弧焊机
2台
电动套丝机
2台
电动型材切割机
3台
台钻
2台
手动水压泵
2台
打号机
1台
电缆标牌机
1台
表2：
标准仪器一览表
仪器名称
规格、型号
单位
数量
备注
精密压力表
块
13
直流精密电阻箱
2*750.01～11111.11Ω
台
1
0.01级
活塞式压力试验器
YU-60.1～6Mpa
台
1
高精密直流稳压电源
WYJ-S30V/2A
台
1
双路
兆欧表
台
1
数字信号发生器
mV/mA
台
1
秒表
个
1
游标卡尺
0～300mm
个
1
便携式气泵
台
1
过滤减压阀
个
1
对讲机
对
3
过程校验仪（配模块）
FLUCK-741
套
1
手压钳
高压中低压
个
2
电流信号发生器
1028
个
1
热偶/热阻信号发生器
台
1
4.1装置仪表安装用工计划
4.2施工进度计划见附表
5施工程序和主要施工作业方法
5．1仪表施工程序见图3
诉讼施工施
工艺取源部件及调节阀安装
仪表设备出库检查
仪表单体校验
图3：
仪表施工程序图
5.2施工技术要求和主要施工作业方法
5.2.1电缆槽的安装
1、施工前仔细与结构及管道图核对，确保电缆槽（桥架）不与工艺管道及设备冲突，电缆槽型号规格应符合设计要求，电缆槽内隔板安装应与槽板施工图1218-270-K-01/1相符；
2、电缆槽的垂直段或拐弯处应预制好固定电缆的支架，大于2米时，上下各设一个固定支架，大于4米时中间应增加支架；
3、电缆槽底板应开孔径为Φ5～Φ8mm漏水孔,开孔时应由里向外进行施工，避免槽内留有毛刺；
4、必须开孔时应采用开孔器或其他机械开孔方式，严禁用气焊切割；
5、电缆槽进入控制室处在电缆敷设完毕后，应进行密封处理。
6、仪表槽板的左右固定采用等距离焊接角钢的方式。
5.2.2电缆保护管的安装
1、仪表电缆保护管应本着避开高温、高压管道及设备、油管线、振动设备、便于安装维护的原则进行施工。
沿工艺设备、管线敷设时应预留保温距离，沿钢结构敷设时应预留防火层的距离；
2、保护管不应有变形、裂缝，其内部应清洁、无毛刺，管口应光滑无锐边；
3、保护管宜采用冷弯曲，且弯曲半径不应小于管外径的6倍，当穿线管埋于地下或混凝土内时，不应小于管子外径的10倍。
穿线管的弯曲部位，不应有凹陷、裂缝和明显的弯扁，穿线管埋地敷设时，应用沥青防腐漆做防腐处理；
4、在有爆炸和火灾危险的场所，以及可能有粉尘、液体、蒸汽、腐蚀性及潮湿性气体进入管内的地方敷设的穿线管其两端管口应密封；
5、所有作支架采用碳钢型材，安装前必须做好防腐处理；
6、保护管安装时应采取做好防雨水措施,即保护管最低处安装排水三通，排水三通必须低于仪表接线位置；保护管引入接线箱（箱）时，需从底侧部进入，本工程接线箱与穿线管之间采用软连接方式；
7、不同信号线制的电缆不能共用同一根保护管,管内电缆充填系数应小于40%,若管内敷设铠装电缆则保护管弯曲半径不应小于管外径的10倍。
5.2.3控制室仪表盘、柜的安装
施工准备：
1、控制室土建施工结束后，内部装饰工程完毕，空调系统安装调试完毕并可投用，电气照明工程已完工后，经有关部门进行安装质量检查验收合格，仪表专业方可进行控制室内仪表箱、盘、柜的施工；
2、核实进控制室仪表桥架的尺寸，对照建筑施工图中预留的孔洞，若有不符应采取措施提前解决，一般情况土建的防暴门应在盘柜安装完毕后安装。
盘、柜基础槽钢的安装：
必须在控制室活动地板开始安装前完成，操作台基础槽钢安装应考虑与活动地板支撑骨架安装相匹配。
基础安装偏差见表:
附:
基础安装偏差表
项目
允许偏差
mm/m
mm/全长
不直度
＜1
＜5
水平度
＜1
＜5
位置误差及不平行度
＜5
盘柜安装：
1、仪表盘柜利用螺栓固定在基础上，严禁焊接；
2、仪表盘柜安装误差符合规程要求。
3、仪表盘柜安装的允许偏差见下表
项目
允许偏差（mm）
垂直度
＜1.5
水平偏差
相邻两盘顶部
＜2
成列盘顶部
＜5
盘面偏差
相邻两盘边
＜1
成列盘面
＜5
盘间接缝
＜2
5.2.5电缆敷设
1、电缆到货后须仔细核对电缆型号，电缆敷设前应进行绝缘电阻测试和导通试验；绝缘电阻应大于5MΩ，并填写绝缘电阻测量记录，在桥架安装完毕，并进行质量共检合格后，可进行主电缆敷设工作；
2、电缆敷设时为防止信号干扰，电源电缆与信号电缆必须应严格按照图纸中的电缆区域分布敷设；
3、电缆不宜有中间接头，如有应挂上标志牌，同时在隐蔽记录中标明位置；剥去电缆绝缘层时不得损伤芯线；
4、端子排压接线，必须牢靠、正确，所挂线号符合规定要求。
对于电缆芯线为多股绞织铜线，必须选用正确压接端子，不得将裸多股绞织铜芯线直接压接入端子排；
5、电缆两端必须安装永久性电缆号标牌。
6、电缆接地
1）电缆屏蔽线必须单端接地，宜在控制室内接地，同一线路的屏蔽层应具有可靠的连续性；
2）仪表系统接地绝缘电阻应符合规范规定。
7、电缆防火
电缆敷设、校线完毕，核查无误后，应及时进行控制室电缆入口的封闭工作。
对于现场电缆桥架，应针对实际情况采取必要的防火保护措施。
5.2.6仪表管线及一次部件的安装
1、导压管安装
1）导压管安装前必须对导压管、管件、阀门的规格、型号、材质进行检查确认，没有合格证或经检查试验不合格的管子、管件、阀门不得使用，并进行外观检查；
2）焊接作业的焊工必须持有效的焊工合格证书；
3）导压管的弯制应冷弯，对椭圆度达不到要求的弯管应作废，并重新弯制。
固定时，在碳钢支架做好防腐处理的情况下，不锈钢管子与支架间须加隔离板进行隔离，以防渗碳；
4）安装时导压管在满足测量要求的前提下，为避免测量滞后等引起误差，应尽量短（不宜大于15m），导压管应按1:
10—1:
100的坡度敷设,以保证能排除气体或冷凝液，坡度的方向以安装标准图为准；
5）阀门安装前应进行强度和严密性试验。
根据不同的工作介质选用适宜的试验介质；当使用不锈钢阀门液压试验时，介质洁净水中CL-离子的含量应
≤100mg/L。
阀门试压合格后应及时排除内部试压介质，关闭阀门。
3、气源管安装
1）本装置气源管为镀锌水煤气管，管间连接采用丝扣连接，严禁焊接，仪表气源管安装前外观检查应无裂
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