压力/差压仪表安装作业指导书1 编制依据及适用范围1.1 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》SH/T3521-2007 《石油化工仪表工程施工技术规程》GB50131-2007 《自动化仪表工程施工质量验收规范》SY4205-2007 《石油天然气建设工程施工质量验收规范 自动化仪表工程》GB50484-2008 《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自控专业中压力、差压仪表的安装及伴热管线安装相关方面等内容的安装施工。
2 作业内容及流程2.1 压力、差压仪表的安装2.1.1 压力测量方法的分类测量压力和真空度的仪表很多,压力检测仪表常用的测压方法有三种1.液柱测压法 根据流体静力学原理,将被测压力转换成液柱高度进行测量,有U形管压力计、单管压力计、斜管压力计等其结构简单、使用方便,精度较低,测量范围较窄,常用来就地指示低压或真空度2.弹性测压法 根据弹性变形的原理,将被测压力转换成弹性元件变形的位移进行测量有弹簧管压力计、波纹管压力计及膜片式压力计等其结构简单,价格低廉,工作可靠,使用方便3.电气测压法 通过机械或电气元件将被测压力信号转换成电信号进行测量和传送有电容式、电阻式、电感式、应变片式和霍尔片式等压力传感器和压力变送器其结构简单,使用方便,量程宽,精度高,常用于压力快速变化及信号需远距离传送的场合2.1.2 弹簧管压力表弹簧管压力表简单可靠、读数清晰、便宜耐用、测量范围广,在工业生产中应用最为广泛,常用于精度要求不高的场合,进行压力就地检测和监视弹簧管压力表的弹性元件是单圈或多圈弹簧管单圈弹簧管是弯成270圆弧的空心金属管,其截面为扁圆形,弹簧管一端封闭,可以自由移动,另一端固定在接头上。
当通以被测压力后,由于扁圆形截面在压力的作用下将趋于圆形,弯成圆弧的弹簧管随之产生向外挺直的扩张变形,使自由端产生微小位移,通过传动放大机构带动指针在面板上指示出被测压力的数值由于弹簧管自由端的位移与被测压力之间具有正比关系,因此弹簧管压力表的刻度标尺是线性的2.1.3 电接点压力表电接点压力表是一种既可以正常指示压力,又可在压力超出上下限规定范围时发出报警信号的压力表将普通的弹簧管压力表稍作变化,便可成为电接点信号压力表,它能在压力偏离给定范围时,及时发出报警信号,提醒操作人员注意,并可通过中间继电器构成联锁回路实现压力的自动控制当电接点压力表的动触点和静触点相碰时,会产生火花或电弧,在有爆炸性介质的场合这是非常危险的,必须采用防爆型电接点压力表2.1.4 压力表的选用压力表的选用应根据工艺生产过程对压力测量的要求,结合其他各方面的情况,加以全面的考虑和具体的分析,一般应该考虑以下几个方面的问题:1.仪表类型的确定 仪表类型的选用必须满足工艺生产的要求如是否需要远传变送、自动记录或报警;是否进行多点测量;被测介质的物理化学性质是否对测量仪表提出特殊要求;现场环境条件对仪表类型是否有特殊要求等。
总之,根据工艺要求来确定仪表类型是保证仪表正常工作及安全生产的重要前提如测氨气压力时,应选用氨用表,普通压力表的弹簧管大多采用铜合金,高压时用碳钢,而氨用表的弹簧管采用碳钢材料,不能用铜合金,否则易受腐蚀而损坏而测氧气压力时,仪表严禁沾有油脂,应进行脱脂处理,否则会引起爆炸2.仪表量程的确定 仪表的测量范围是指仪表可按规定的精度对被测量进行测量的范围,它是根据操作中需要测量的参数大小来确定的测量压力时,为延长仪表的使用寿命,避免弹性元件因受力过大而损坏,压力表的上限值应高于工艺生产中可能的最大压力值;为保证测量值的准确度,所测压力值不能太接近仪表的下限值一般测量稳定压力时,正常操作压力应介于仪表量程的1/3~2/3;测量脉动压力时,正常操作压力应介于仪表量程的1/3~1/2;测量高压时,正常操作压力应介于仪表量程的1/3~3/5我国常用压力表量程范围:0.1、0.16、0.25、0.4、0.6、1、1.6、2.5、4、6、10、16、25、40、60(MPa)3.仪表精度等级的确定 仪表精度是根据工艺生产上所允许的最大测量误差来确定的,即由控制指标和仪表量程决定所选用的仪表越精密,其测量结果越精确可靠,但相应的价格也越贵,维护量越大。
通常,在满足工艺要求的前提下,应尽可能选用精度较低、价廉耐用的仪表2.1.5 压力变送器 压力变送器是一种接受压力变量,经传感转换后,将压力变化量按比例转换成标准输出信号的就地仪表变送器的输出信号传输到中控室进行压力指示、记录或控制智能压力变送器是带微处理器式现场使用的一种多功能变送器,可以把压力信号转换成电信号传输到控制系统智能压力变送器由传感检测部件和电子转换部件模块组成,传感检测部件进行压力和温度的测量,经A/D转换,送至电子转换部件模块中的微处理器,实现对以上信号的转换和补偿运算后,输出相应的4~20mA标准信号手持通信器带有键盘和液晶显示器,可以实现组态、改变测量范围、变送器校准及自诊断等功能,既可以接在现场变送器的信号线端子上,进行就地设定和检测,也可在远离现场的控制室中,接在某个变送器的信号线上进行远程设定及检测为保证通讯器正常工作,连接点与电源间的负载电阻应为250Ω2.1.6 压力开关压力开关是一种简单的压力控制装置,当被测压力达到额定值时,压力开关可发出报警或控制信号压力开关的工作原理:当被测压力超过额定值时,弹性元件的自由端产生位移,直接或经过比较后推动开关元件,改变开关元件的通断状态,达到控制被测压力的目的。
压力开关采用的弹性元件有单圈弹簧管、膜片、膜盒及波纹管等开关元件有磁性开关、水银开关、微动开关等压力开关的开关形式有常开式和常闭式两种压力开关的调节方式有两位式和三位式两种2.2 压力仪表的安装2.2.1 压力取源部件的安装(a)气体 (b)液体 (c)蒸汽图11-3 压力测量取压口的方位1.取源部件 压力取源部件分两类:一类是取压短节,即一段短管,用来焊接管道上的取压点和取压阀门;另一类是外螺纹短节,即一端有外螺纹,一般是KG",一端没有螺纹在管道上确定取压点后,把没有螺纹的一端焊在管道的压力点(立开孔),有螺纹的一端直接拧上内螺纹截止阀(一次阀)即可2.取源部件安装条件 为了真实反映被测介质的压力,压力取源部件的安装位置应选在被测介质流速稳定的地方;压力取源部件的端部不应超出工艺设备或管道的内壁,取压孔与取源部件均应无毛刺;当检测带有灰尘、固体颗粒或沉淀物等混浊物料的压力时,在垂直和倾斜的设备和管道上,取源部件应倾斜向上安装,在水平管道上宜顺物料流束成锐角安装;在砌筑体上安装取压部件时,取压管周围应用耐火纤维填塞严密,然后用耐火泥浆封堵。
3.取压点 在水平和倾斜的管道上安装压力取源部件时,取压点的方位要求如下:测量气体压力时,在管道的上半部;测量液体压力时,在管道的下半部与管道的水平中心线成0~45夹角的范围内;测量蒸汽压力时,在管道的上半部,以及下半部与管道水平线成0~45夹角的范围内如图11-3所示1—异径接头;2—冷凝圈;3—冷凝弯;4—压力表接头;5—垫圈图11-4 带冷凝圈(弯)压力表安装当取源部件安装在温度很高,又无绝热层的管道上时,取源部件应选择在垂直管段或在水平管道的水平部位安装取源部件所带的U形冷凝弯管的接表端口与工艺管道外壁之间的间距应大于200mm如图11-4所示4.导压管 压力变送器的导压管应尽可能短,并且弯头尽量少导压管管径一般选用直径为14mm或18mm的无缝钢管导压管水平敷设时,应有1∶10~1∶20的坡度导压管内介质为气体时,在管路最低位置要有排液装置(排液阀);导压管内介质为液体时,在管路的最高点应有排气装置(排气阀或集气器)5.垫片 压力表及压力变送器的垫片通常采用四氟乙烯垫;油品可采用耐油橡胶石棉板制作的垫片;蒸汽、水、空气等非腐蚀性介质,垫片的材料可选普通的石棉橡胶板介质为氧气时,不能使用有机化合物垫片和浸油垫片;介质为乙炔时,不能使用铜垫片,否则均有发生爆炸的危险。
6.接头螺纹 安装压力表和压力变送器的连接螺纹接口大多数选用M201.57.隔离与吹洗 测量强腐蚀性或高粘度介质压力必须加装隔离容器;测量固体颗粒或粉尘介质时应加吹洗装置或烧结金属过滤器采用隔离容器冲注隔离液时,隔离容器应垂直安装,隔离液直接与被测介质相接触,必须根据被测介质的物理及化学性质选择合适的隔离液安装在差压测量管道上的成对隔离容器在安装后必须保证两者安装标高一致,否则会有测量误差2.2.2 压力表的安装测高压的压力表,如在操作岗位附近,仪表中心距地面高度应在1.8m以上,否则应在仪表上面加保护罩压力表不宜安装在振动较大的设备和管道上;被测介质压力波动大时,压力仪表应采取缓冲措施;测量低压的压力表的安装高度,应距地面1.2m~1.5m为宜需安装在测量管道上的压力表,在测量气体压力时,压力表位置宜高于取压点;测量液体或蒸汽压力时,压力表位置宜低于取压点当检测温度高于60℃的液体、蒸汽或可凝性气体的压力时,就地安装的压力表的取源部件应带有环型或U型冷凝弯腐蚀性介质采用隔离容器时,隔离容器接口安装方位应根据隔离液的密度、被测介质密度和隔离容器结构来确定,应保证隔离液能进入压力表内。
如图11-5所示a)ρ隔 >ρ介 (b)ρ隔 < ρ介1—异径接头;2—无缝钢管;3—隔离容器;4—终端接头;5—压力表接头;6—垫片图11-5 带隔离容器压力表安装压力表安装注意事项1、压力表应安装在便于观察和维护的位置,不妨碍正常操作和通行2、压力表安装时应使用合适的工具,禁止用手旋转表体进行安装和紧固,正确的方法是采用一把扳手卡住表体安装位置,一把扳手卡住压力表接头进行安装3、不锈钢材质接头安装时,应采用防咬合措施,涂抹防咬合剂(二硫化钼)2.2.3 压力变送器的安装压力变送器安装位置应尽可能靠近取源部件,应安装在能准确反应被测介质压力的地方测量气体介质的压力变送器应安装在高于取压点的地方,测量液体或蒸汽介质的压力变送器应安装在低于取压点的地方如被测介质在环境温度较低时易凝固,则压力变送器应装在保温箱内为了便于现场维护和维修,远传式压力变送器的安装高度在1.2m~1.5m压力变送器的安装方式除直接安装于工艺管道上的方式外,通常为分离安装方式,可在现场制作立柱支架,采用U形螺栓卡设,也可采取墙板支架安装方式,如图11-6所示。
无论何种安装方式,压力变送器应垂直安装,仪表接线盒的电缆入口不应朝上图11-6 压力变送器支架上安装方式压力变送器安装注意事项:1、压力变送器应。