自动化系统施工方案

年产 3000 吨三氟氯菊酯自动化技术改造项目自动化系统施工方案项目名称：年产3000吨三氟氯菊酯自动化技术改造项目建设单位：连云港市华通化学有限公司施工单位：2013年 7月自动化系统施工方案1. 自控系统概述年产 3000 吨三氟氯菊酯自动化技术改造项目中需检测的主要工艺参数有：温度、流量、压力、液位等，检测仪表相应有：热电偶（阻）、压力变送器、流量变送器、物位变送（传感）器、调节阀门、切断球阀等。自控系统采用PLC 、 DCS 控制系统，包括PLD 、 DCS 主机柜、远程 I/O控制柜等。2. 施工准备2.1组织施工技术人员认真阅读图纸和图纸说明，做好阅读记录，特别是要弄清楚下列问题：管、线、槽的走向、标高和有无预埋等是否确切明了。管、线、槽的过墙连接方式是否交待清楚。电缆槽（桥架）的支架是现场制作还是随桥架一起供货。管、线、槽的支架制作要求和安装要求是否明确。一次仪表的安装是否有明确要求。仪表加工件是否详细清楚。控制电缆、屏蔽电位、通讯电缆、补偿电缆、专用电缆的敷设方式有无特殊规定和明确要求。PLD 、 DCS 系统的盘、台、箱、柜有无防尘、防潮、防震等的特殊要求。接地种类和方式是否明确。穿线管、 导压管、 各种现场制作支架的油漆颜色是否有明确要求等等。2.2参加图纸会审通过会审把专业之间的交叉、衔接问题，设备、材料、加工件不明确的问题，PLD 、 DCS 安装调试界面划分问题，核心设备、贵重仪器的交接、保管、防护问题要落实清楚。2.3编制施工图预算、加工件预算和材料预算依据图纸、会审记录、经审批的施工方案、施工安全技术措施和文明施工措施，编制施工图预算、加工件预算和材料预算。加工件预算包括绘制加工件图纸、编制加工件材料明细和加工要求等内容，为委托加工和编制材料预算提供必要的准备。2.4制订资源配置计划依据施工图预算和经审批的施工方案制订详细劳动力配置计划和施工机具、标准仪器配置计划。2.5技术交底施工前要向施工人员进行包括施工验收规范、施工技术、 安全技术措施、文明施工措施、降低成本措施等内容的全面技术交底。施工中还要根据工程特点和进度向施工人员及时进行贵重仪器、特殊设备的安装、调试方法的重点技术交底。系统调试和试运转前还要进行专项技术交底。通过交底， 使调试和试车人员弄清技术要求、技术标准和试验方法。3 自动化工程施工方法3. 施工总程序表施工准备开箱准备调节阀、一次取源部件按PID 图交管道安装单体校验控制室安装桥架及保护管安装设备管道安装50%-80% 后开工电缆敷设就地仪表安装导电缆整理、绑压管制作安装扎校、接线管道吹除试压系统模拟试验4. 一次元件安装总体要求：(1) 确定仪表位置时应考虑测量方便，操作和维护方便。(2) 确定仪表位置时应避开受机械损失或振动的地方，易遭受热辐射的地方，腐蚀和多尘环境、安全阀周围。(3) 一次元件、变送器应先检验后安装。(4) 仪表安装前应外观完整，附件齐全，并按设计规定检查仪表的位号、型号、规格及材质。(5) 直接安装在工艺管道上的仪表，宜在工艺管吹扫、清洗后、试压前安装，仪表外壳上箭头的指向应与被测介质的流向一致。仪表上的法兰轴线应与工艺管道轴线一致，固定时应使其受力均匀。(7) 现场指示表应安装在易观察的地方。(6) 直接安在工艺设备或管道上的仪表安装完毕后应随同工艺一起进行耐压试验。3.3取温部件的安装：(1) 热电偶、热电阻安装时，应远离磁场。(2) 温度取源部件应垂直工艺管线或逆着介质流向。(3) 在直径小于 76mm 的管道上安装测温部件时，应采用装扩大管的方法。(4) 温度取源部件的安装位置应选在介质变化灵敏和具有代表性的地方，不宜选在阀门等阻力部件附近和介质流速成孔角处及振动较大的地方。3.4 、取压部件的安装：(1) 压力取源部件的安装位置应选在介质流速稳定的地方。(2) 压力取源部件与温度取源部件在同一管道段上时，应安装在测温部件的上游侧。(3) 压力取源部件的顶部不应超出工艺设备或管道内壁。(4) 就地安装的压力表在水平管道上取压口的方位，一般从顶部或侧面引出，按便于安装、操作及维修考虑。3.5流量测量的安装：(1) 安装节流元件前， 应对其外观和节流孔直径进行检查和测量，并作好记录，节流件外观及孔径，应符合设计要求。(2) 节流元件上下游直管段长度应符合规范要求。(3) 安装节流元件所规定的最小直管段，其表面应清洁无凹坑。(4) 测量蒸汽流量节流的元件时，两个冷凝器安装标高必须一致。5. 电缆保护管的安装要求：(1) 保护管弯曲角度不应小于90 度，其弯曲半径不应小于管外径6 倍。(2) 单根保护管直角弯不应超过两个。(3) 明敷管连接时采用螺纹连接或用直通防爆穿线盒连接，所有连接处均应在螺纹处涂导电膏，确保良好的电气通路。(4) 保护管与检测元件之间用防爆挠性管连接。6. 导压管敷设：(1) 管路敷设前，管内应清扫干净。(2) 测量管路在满足测量要求下，按最短路径敷设。(3) 测量管路水平敷设时应有一定的坡度，差压管路应大于1 ：12，其它管路应大于1： 100 ，管路段斜方向应能保证排除气体或凝结液，否则在管路或最低点设排气或排污阀门。(4) 金属导压管应采用冷弯方法，弯曲半径不小于管外径的3 倍，管路接到仪表时，接头必须对准，不得承受机械拉力。(5) 管子应采用管卡固定在支架上，其支架间距水平敷设为1 2.2M ，垂直为1.5 2M 。(6) 尽可能使仪表管路和工艺管路一起试压。7. 电缆桥架和支架的安装电缆桥架包含的结构品种有：直线段、水平弯通、水平三通、水平四通、直三通、垂直四通、上、下弯通、变径直通等。附件有直连板、变宽板、变高板、伸缩板、弯接板、上下连接板、盖板、隔板、压板、终端板、引下件、竖件、紧固件等。另外还有立柱、托臂、吊架，其它固定支架及附件等，施工时提前将电缆桥架安装图及安装技术要求说明提供给厂家，厂家即可按图纸要求选型、定尺、定量供货。电缆桥架是集中电缆走向的主要通道之一，施工程序如下：在敷设的构筑物上定位划线 选用与设计相符的电缆桥架， 检查其规格型号与质量 固定支架：包括立柱、托臂 安装桥架，并妥善保管护盖，等电缆放完后加盖 完善油漆。电缆支架安装顺序为:根椐设计图纸选料、下料 制作支架并刷油 安装支架 焊接地线，补刷油漆。安装桥架时，电缆梯架（托架）及其支架（吊）架、连接件和附件的质量应符合要求，其规格、支吊跨距、防腐类型应符合设计要求。每个梯型的支吊架的固定要牢固，连接板螺栓应紧固螺母应低于梯架的外侧。当桥架超过30m 时，应有伸缩缝，电缆桥架全长应有良好接地。电缆支架的加工时，钢材应平直，无明显扭曲，下料误差5mm ，切口应无卷边、毛刺，同一规格桥架应同时下料同时制作。支架焊接牢固，各横撑间的垂直净距与设计偏差小于5mm 。托架、支架的固定方式应按设计要求进行，同层高差不大于5mm ，托架支吊架沿桥架走向左右偏差不大于是10mm ，在有限坡度要求一电缆沟内或建筑物上时，应保证相同坡度，电缆支架最上层最下层至沟顶，楼板式沟底地面距离应符合设计要求，无设计时符合规范要求。3.9电缆敷设敷设仪表电缆、通讯电缆、视频电缆应注意下列问题：信号电缆与电源线路要分开敷设，尽量避免交叉，不可避免时应以垂直角度交叉。在汇线槽内不同类型电缆要分槽敷设。活动地板下的电缆要各自形成路径，互相保持距离。特别注意控室室入口不要混乱。多层桥架平行敷设时，信号电缆、通讯电缆应放在最上面一层，安全联锁线路放在中间， 电源线路放在下层， 使信号线和通讯线脱离电源线与地之间形成的电场，减少信号线、通讯线中因电源线、动力线的电磁感应而升高的噪音比。电缆敷设中不应有中间接头，各种端子都应连接牢固。总线及有关通讯电缆一般采用专用电缆，要按制造厂的要求连接，要保持规定的长度不能截短，并且配好接头，编上号。光纤电缆采用专用接头，注意保持接头的清洁干燥。敷设电缆和校接线应有方案，以便提高工作效率，防止错线。备用电缆芯线应留足扩展接线时的长度，并单端接地。保证屏蔽电缆的屏蔽层完整和连续，低电平电缆屏蔽层要单端接地。2.3 自动化工程的调试4.1 PLD 、 DCS 硬件调试8. 接地测试不同接地系统之间的隔离检测。接地电缆、母线、接地端子的连通试验。接地电阻测试。9. 线路检测检查安装完毕的线路、母线、接线端子的连接情况。10. 电源测试测量各电源母线，开关的供电电压。测量各电源调节器的各种输出电压。测量各单元插卡上的各类供电电压及检查所有电压指示。11. 机柜内风扇检查通电正常后再装有关软件。12. 机柜插卡、通电检查单元插卡信号灯状态检查。2.4 PLD 、 DCS 程序调试PLD 、 DCS 程序从功能上来讲, 分为子程序和系统程序两种。子程序主要是指单机运行程序。系统程序主要是指完成检测、数据处理、报警、操作服务等多台设备联锁功能的过程运行程序；完成判断分析、开环控制、闭环控制、事故处理等功能的过程控制计算程序。对于 PLD 、 DCS 程序，在安装调试阶段主要是通过子程序、系统程序各项功能的检查和系统回路调试来进行检查调试。子程序测试按照工艺要求首先对子程序进行模拟测试, 子程序运行无误后，进行单机设备运行测试。系统程序测试系统程序测试方法同子程序测试方法相同，所有参加测试人员使用对讲机进行联络，单机设备必须有熟练操作人员值班，设备运行时，进行联锁测试。系统调试工作需要设计、制造、施工、生产操作人员几方面的配合，由仪表、电气、工艺等专业对系统的一些控制功能和数据共同检查确认。4.3系统调试要点注意系统调试的完整性所有仪表的单体调校是否全部完成， 并做好了调校记录， 要按检查表逐项检查。系统调试要求确认所有单元、所有回路都已投入系统正常运行，并进行了正常的数据通信， 确认回路中的仪表部件都已工作并参与了回路调试，其性能、参数符合技术要求，回路已对工艺过程起到了检测控制作用， 回路与回路之间， 系统与系统之间的信号传送和联锁等相互关系都符合设计和生产要求。调试覆盖面应分别按调试计划、系统结构图、回路图和接线图、逻辑图、程序表等分系统、分单元、分回路进行确认，并在图上作出调试标记，完成调试记录。充分采用模拟技术输入信号的模拟应从检测元件、变送器的输入端送入模拟过程参数的信号。 在子程序调试阶段， 则可从现场控制站的信号输入端子上送入毫安、毫伏、电阻或接点状态信号，或其它特殊信号。采用通用或专用的信号源和数字式仪表，注意保证精度要求。子程序调试因负载未接通输出端， 应以规定的负载电阻 （模拟输出）、电压相符的信号灯（接点输出）等进行输出负载模拟，保证回路在调试中的正常工作和获得正确的调试结果。联锁系统调试需要有模拟板， 用一系列小型开关和信号灯模拟各输入输出点的 “ 0”或“1”状态，并设置一定数量的模拟信号发生器提供调试所需的模拟信号。掌握故障诊断技术PLD 、DCS 调试中所出现的故障来源于设计错漏、制造质量问题、安装质量问题和操作调试错误。发现故障后，可通过对硬件、软件故障状态的分析，利用PLD 、 DCS 的子程序和系统程序测试，初步判断故障范围，然后按系统单元、插件、模块、元件和线路进行检测， 对故障定位和查明原因。 线路故障不容易通过自诊断故障显示查找，比较隐蔽，需逐段测试查找。软件故障则要修改程序。其它环节PLD 、 DCS 使用说明书（操作手册）和工程设计文件的会审和掌握，标准仪器、专用仪器的充分准备，通讯呼叫系统的开通使用，也都是调试工作顺利开展不可缺少的技术环节。5. 自动化工程调试安全措施为尽量减少故障及其造成的危害和损失，在系统试验中要采取相应的措施，保证设备和系统的安全和正常运行。5.1隔离措施I/O接口插件烧损的常见原因是信号传输回路串入危险电流电压，安装和试验中都要注意。不同系统之间、仪表与电气之间的联锁线路试验前，要核对控制对象回路中的带电接点是否通过继电器正确隔离。5.2防静电措施在干燥环境中，人体及化纤、塑料制品可带有几千伏的静电，释放时可以感觉到或者看到。静电通过人或物体接触插卡和某些元器件时，可以造成永久性损坏或暂时性故障。有些设计已经采用了防静电活动地板，在试验中还应注意以下事项：控制环境湿度。不用手触摸模块元件，保存模块和插卡应使用防静电包装袋。特别注意集成块的防护。测试电子模块和插卡时，采取仪器接地、工具接地、测量头放电等措施，试验人员使用防静电手套等。5.3防干扰措施对系统造成干扰的因素有静电、雷电、动力设备和线路、电磁场、接地电位差等。防干扰的主要措施是屏蔽和接地，试验前应进行检查，并注意以下事项：高频电路就近多点接地，低频电路单点接地。不同的接地系统不能相混。交流电源接地点相互之间的电压可达数毫伏至数伏，会干扰低电平信号。高低电平线路分开敷设，在接插件中分开或在端子之间接地。保证屏蔽电缆的屏蔽层完整和连续，低电平电缆屏蔽层要单端接地。线路应离开动力设备、电器接点和动力线路 0.8 试验中使用手持无线电通讯设备时不要靠近系统机柜。1.5m的距离。13. 消除环境损害措施粉尘、潮湿、机械冲击，都会造成故障，如线路接触不良，元器件损坏等在施工过程中容易发生，应予以防护。系统试验应在中控室、现场控制室土建、装修、接地、照明、空调、电讯和消防施工完成后进行。14. 防止误操作在安装试验过程中要避免错接漏接线路，插错插卡，错置跨接线。试验中在拆除线路和插卡后，恢复时一定要检查和插接牢固。要防止试验和操作人员的错误操作指令造成故障。还应注意保护程序不受破坏，可采取设置口令等键锁方法，限制操作人员误改程序，对程序数据备份以防意外。在子程序试验和系统程序试验中，对已试的设备特别是开关位置及就地仪表的通电投运状态应有明显的标识，试验数据和结果应按规定记录、整理和保存。6 劳动力资源配置：工种单位数量备注仪表工人8电工人3管道工人2电气焊工人27、主要设备施工机具配置：序机械或设备名规 格数量厂牌及备注号称型 号出厂时间1摇臂钻床 321北京 19932交流电焊机BX 3-500-22上海 20003直流电焊机ZX 5-5001苏州 20004磨 光 机4郑州 20005水 平 仪1长春 19946经 纬 仪1北京 19987兆 欧 表500v2上海 20008双臂电桥1上海 20009双踪示波仪1北京 200010电阻箱Zx54 0.01级1北京 200011真空表校验仪XJq 11北京 200112直流毫安表0-30mA0.02级1上海 200013直流伏安表0-200mv0.02级1上海 200014表综合校验台Dc2041上海 200015 接地电阻测试仪1北京 20008、施工进度计划序号施工程序施工时间备注1施工准备2013 ， 52设备开箱2013 ， 53单体校验2013 ， 54控制室安装2013 ， 65调节阀、一次取源部件等按PID 图2013 ， 7交管道安装6设备管道安装 50%-80%后开工2013 ， 97桥架及保护管安装2013 ， 98电缆敷设2013 ， 99就地仪表安装导压管制作安装2013 ， 1010管道吹除试压2013 ， 1211电缆整理、绑扎校、接线2014 ， 112系统模拟试验2014 ， 29、质量保证措施15. 组织措施建立建全三级质量保证体系，实行全面管理，在现场成立全面质量管理活动小组。由公司总工程师全面负责， 项目经理具体负责， 质检员专职负责的分级负责制， 把工程质量的各项指标分解， 责任到人。做到组织、责任、措施的落实。对工程材料、成品、半成品、施工过程实行全过程、全方 位的全面质量管理，所供应到现场的材料、设备 必须经过技术负责人、工长、试验员和监理代表共同验收或复试，符合要求后方入库发能放。不合格的材料或成品不得进入现场。执行三级评定， 根据实测、资料和观感三项综合评，实事求定是，从严管理。实行质量事故报告制度，做到 “三不放过 ”。公司对工地每月进行两次定期检查和不定期的抽 查，发现问题及时责令纠正，并执行“一停、二整、三改、四罚”规定。的执行奖罚制度，必须达到质量目标。加强成品保护，制定成品保护规章 制度。在与生产厂家订立合同之前，均要进行资质、信誉 的察考，择优选用。实行交接班自检、互检、交接检制度，每个作业下 班前均需检查验收其质量，不合格部分坚决返工。凡参与本项目施工的职工均要参加公司级和项目部两级组织的教育培训，内容包括：质量意识教育，本项目的质量要求 。实行培训上岗制度， 工程项目的所有施工管理人员及特殊工种应经过业务知识技能的培训，并持 证上岗。16. 技术措施认真执行图纸会审制度和设计变更签字制度，执行图纸交底和技术交底制度。建立工程技术资料档案制度，要求资料与工程同步进行，及时、准确的做好原始施工记录，资料要求做到标准化、规范化。及时进行轴线、高程的技术复核，使实测实量结果控制在规范规定的允许偏差范围之内。认真执行专业会签制度，协调结构与建筑和水、电各专业间的关系，避免预埋管件、预留洞的遗漏或错位。(5) 执行施工工艺卡制度，在每个分项工程施工前，技术员向班组长颁发施工工艺卡，使每个施工人员掌握设计定。10 、安全保证措施2.5 、安全组织措施a. 严格按 “ 建筑施工安全检查标准（JGJ59 2011 ）”，和建设部“ 三个规范 ”及市 “安全文明工地检查标准”实施，做到 “安全管理到位、安全措施到位、安全责任到位、安全检查到位。b. 加强吊装、 运输等施工机械设备的检测和检验。落实安全生产责任制，特殊工种执证上岗，做好安全教育工作。c. 坚持安全生产确认制，施工现场重点危险部位，临护监督人员必须有岗位确认。d. 坚持安全标志制，要害位置设标志牌、警示灯及防护围栏。e. 实行安全指令书制。f. 坚持安全例会及安全活动日制。g. 坚持安全生产奖惩制。 同时，针对工程特点抓好 “三项安全教育” ，坚持 “三不放过 ”，充分发挥公司安全保证体系职能作用，把党的安全生产方针落到实处。10.2 、安全技术措施a. 高空作业与脚手架的搭设作业高空作业人员施工前必须经过专业技术培训及专业考试合格，并定期进行体格检查，合格后方可上岗。施工中必须戴好安全帽、系好安全带，并注意绑好安全网，充分发挥“ 三宝 ”的作用。脚手架的材料必须符合施工设计规定，有足够的刚度、强度，与墙面设置足够的、牢固的拉接点，不得随意加大脚手架杆的距离，脚手架的支设基础应夯实平整或加设垫木。脚手架要满铺、铺平、铺稳，不得有探头板。b. 施工用电与防护临时用电采用 “三相五线制 ”和“一机一闸一保护 ”；要建立用电安全岗位责任制，明确安全责任人，安装、维修和拆除临时用电工程人员，必须经过专业技术培训并考试合格，持证上岗。对于施工现场所有配电箱、开关箱应每月进行检查和维修一次。检查维修时必须按规定穿、戴绝缘鞋、手套，必须使用电工绝缘工具。掌握触电解救法和人工呼吸法。对于各用电设备要挂好标识。开关、线缆及保护装置的规格、型号，选择要合理，严禁超负荷运行。c. 四口、五临边的防护楼梯口、电梯口应设置防护栏杆，且应整齐牢固，与现场规范化管理相适应，并有明显的标志。预留洞口、坑、井的防护做法，应针对洞口大小及作业条件，进行有效防护，较小的可临时砌死或用定型盖板盖严；较大的可采用贯穿于混凝土板内的钢筋构成防护网，上面满铺脚手板；边长在1.5m 以上的洞口，张挂安全平网并在四周设防护栏杆。通道口的防护，在建工程地面入口处和施工现场在施工人员流动密集的通道上方，应设置防护棚，防止因落物产生的物体打击事故。阳台、楼板、屋面等临边的防护栏杆必须自上而下用密目网封闭，或在栏杆下边设置严密固定的挡脚板，高度不低于18cm 。d. 工地临时设施与排水措施施工场地应有循环干道，且保持经常畅通，不堆放构件、材料，道路应平整坚实，无大面积积水。应有良好的排水设施，保证畅通排水。工程施工中的废水、泥浆应经过水槽或管道流到工地积水池统一沉淀处理，不得随意排放。e. 防火措施根据施工作业条件订立消防制度和措施，并检查落实效果。按照不同作业条件，合理配置灭火器材，其位置和数量等均应符合消防规定。施工现场应建立动火审批制度。凡有明火的必须经主管部门审批，作业时应按照规定设置监护人员，作业后确认无火源危险时方可离开。