在仪表选型、安装、调试与维护的全生命周期中现场经验往往比理论更能避免事故。本文汇总了60条来自河自仪一线仪表工程师的实战经验按主题分类整理供同行参考。一、电缆与信号布线规范与信号完整性电缆敷设与信号处理是仪表系统可靠运行的基础。以下经验来自多个项目的现场教训。信号电缆与供电电缆不得混用同一根多芯电缆否则供电回路可能对信号回路产生干扰影响测量精度甚至损坏仪表。电缆不应有中间接头。如确需接续应采用专用的中间接线盒或防爆接线盒进行过渡不可直接绞接。屏蔽层接地屏蔽层应在控制室侧单点接地符合GB50093-2013第10.2.10条要求。电缆入室防水仪表电缆槽盒进入控制室前应设置上下弯头并做好密封处理防止雨水沿槽盒倒灌进入控制室。同时电缆进入控制室前应设置固定支点避免因气候变化产生的应力拉拽室内设备槽盒应有1/100以上的坡度坡向室外。电缆转弯半径仪表电缆转弯半径一般应大于10倍电缆直径铠装电缆或铜带屏蔽电缆应大于12倍直径光缆则应大于15倍电缆直径。电缆间距要求仪表电缆与电气电缆平行敷设时应保持间距大于0.8米与设备和管道的间距应大于150毫米。电缆绝缘检测电缆敷设完成后绝缘电阻应大于5兆欧。室外电缆保护管口应有防雨措施防爆环境下管口应做好密封处理。本安信号电缆与隔爆信号电缆不得进入同一个现场中间接线箱。二、接地、防雷与静电防护良好的接地系统是仪表安全运行和信号稳定的重要保障。仪表及控制系统接地电阻应不大于4欧姆接地连接电阻应小于1欧姆保护接地及其他接地亦应不大于4欧姆。屏蔽层接地原则屏蔽层不得两端同时接地应在控制室侧单点接地。齐纳式安全栅接地使用齐纳式安全栅时必须严格按要求做好接地接地电阻应小于1Ω否则无法实现安全防护功能。防雷区域处理在有防雷要求的地区现场仪表信号应经浪涌保护器后接入安全栅再进入DCS、SIS等控制系统。浪涌保护器与安全栅宜在机柜内同侧安装以减少柜间接线。DCS防静电DCS系统应做好防静电措施避免因静电放电导致卡件损坏或信号异常。控制室防小动物控制室电缆进出口应封堵严密防止老鼠等小动物进入。曾有现场因老鼠在ESD卡件上撒尿导致整个装置停车损失巨大。三、安装与配管细节决定成败仪表安装阶段的小细节往往直接影响长期运行的可靠性。仪表安装前必须完成单体调试安装完成后必须完成回路调试后才能进行系统联调。防护软管方向防护软管应低于仪表进线口防止雨水沿软管流入仪表内部。露天仪表防护露天安装的仪表应增设仪表保护箱或采用尼龙塑料袋包裹防护。仪表风引入方向仪表风从总管引入时取源阀门应安装在管线正中心以上最好在管线上方90°位置避免风线中的杂质进入仪表阀门。电缆槽架分层敷设在电缆槽架中敷设时本安电缆、电源电缆、信号电缆应用隔板分开布放。奥氏体不锈钢管道液压试验试验用水中的氯离子含量不得超过25ppm。流量测量元件不参加电厂水压试验。导压管煨制现场仪表导压管的煨制应采用冷煨工艺不得使用气焊等热煨方式。转子流量计垂直安装时必须确保流体从下向上流动。注涡轮流量计对安装方向要求不严格两者不可混淆。温度计扩大管当温度仪表安装在DN80以下的管线上时应采用温度计扩大管将管线扩至DN80以上。蒸汽流量测量正负导压管线使用冷凝器时两个冷凝罐的安装高度必须保持一致。温度计安装尺寸对不满管的液体进行温度测量时应确认温度计插入深度能够浸入介质中。四、控制阀、电磁阀与定位器控制阀是执行环节的关键设备安装与维护须格外谨慎。联锁用电磁阀应采用故障安全型正常情况下带电联锁时断电。电磁阀线圈不得在得电状态下拔下否则会烧毁线圈。新装调节阀安装完成后气源管线应先放空一段时间再连接到阀门定位器防止管路中的油污等杂质损坏定位器。调节阀气开/气闭方向安装后务必核对气开式与气闭式在DCS上的作用设置是否正确切勿弄反。闪蒸与气蚀预防设计选型时应充分评估控制阀的闪蒸与气蚀风险。对于易汽化的流体不宜选用高压力恢复的球阀和蝶阀可选用低压恢复的单座阀。消除与降低气蚀的措施包括控制压降如采用多级降压、提高材质硬度、降低流速、合理分配管路压力以提高下游压力。控制阀选用从控制阀本身看应关注提高材质硬度、降低流体流速、选用合适的阀门类型和流向。五、防爆、防腐与特殊介质特殊介质对仪表材质和防爆等级有特殊要求不能一概而论。氢气单元仪表必须同时满足防爆等级和防护等级要求。乙炔气场合乙炔气用仪表同样禁铜铜含量不得超过70%。选型时除满足防爆等级要求外还应注意部分器件铭牌上会标注“不适用于乙炔气”。涉氨场合禁止使用铜及铜合金材质氨对铜腐蚀极强会生成易爆的铜氨络合物。本安防爆系统的完整条件是——现场仪表必须为本安型、控制室侧必须有安全栅、中间电缆必须为本安信号电缆三者缺一不可。并非所有防爆系统都需要加安全栅不应将安全栅用于隔爆系统。对于增安仪表和隔爆仪表如有必要可用隔离器进行信号隔离。防爆管口密封防爆环境下电缆保护管口应做好密封处理。六、维护、检修与安全装置运行期间的河自仪仪表维护安全和规范是第一位的。维修必办手续生产期间处理仪表问题包括室内和室外必须按规程办理作业手续必须通知工艺操作人员必要时需有书面签字确认。装置运行中的仪表维修工艺人员必须在场。现场维护沟通必须与工艺人员联系问明工艺状况。带电设备拆装拆卸带电源的仪表时必须先关闭电源再用万用表确认电源确实已断开。随身携带试电笔防止触电事故。联锁设备检修必须先在DCS打强制后方可操作。报警系统维护报警仪器、音响设备必须维护好并正常投用。若报警器故障未及时修复工艺参数超限时操作人员无法获知可能导致事故。在线维护原则仪表在线维护应尽可能减少对工艺过程的干扰。七、设计选型从源头避免问题设计阶段的合理选型是仪表长期稳定运行的前提。就地压力表选型应区分压力源是冲击性负荷还是一般压力两者对仪表的耐压要求不同。高温高压材质高温高压工况下的仪表材质选择应与常温常压工况有明显区别不可混用。流量仪表选型应根据测量介质、温度、压力选用合适类型并做好流量补偿。导电率低的介质不能选用电磁流量计厂级计量要求高的场合应选用质量流量计。蒸汽伴热管径给仪表管路的蒸汽伴热伴热管最好选用12mm3/8英寸以上的管径否则管线过长时伴热效果可能不佳。测量蒸汽或高温液体压力时若被测介质温度大于60℃应加冷凝管或虹吸管防止高温介质直接接触仪表传感器。补偿导线接线补偿导线不能使用接线鼻子片避免两种不同导体接触产生热电动势引起测量误差。热电阻测温信号远距离传输时不宜采用两线制应采用三线制或四线制以消除导线电阻引起的测量误差。DCS系统供电应设计双路电源进入保障供电可靠性。DCS与电气信号隔离DCS与电气之间的电流信号电气侧通常为有源信号建议经过隔离器隔离后再进入DCS卡件。一方面可避免仪表I/O卡件串入电气回路另一方面可避免因信号类型不匹配导致调试不通。FF总线终端器FF现场总线设计时应在电源调节器和现场总线接线箱的终端加装终端器电阻与电容串联连接。八、故障判断快速定位问题根据仪表信号的变化特征可初步判断故障类型。温度仪表信号突变温度仪表系统指示值突然变到最大或最小一般为系统故障如热电偶、热电阻、补偿导线断线或变送器放大器失灵而非工艺变化。因为温度测量系统有较大滞后不会发生突变。信号跳变排查思路若某点信号频繁跳变应优先检查接线是否松动、屏蔽接地是否良好、是否存在电磁干扰源。数据对比验证现场仪表读数应与工艺参数如泵出口压力、储罐液位变化率进行交叉验证若差异明显应优先怀疑仪表故障而非盲目调整工艺。在线维护原则仪表在线维护应尽可能减少对工艺过程的干扰。本文内容整理自一线仪表工程师的现场经验总结适用于仪表选型、安装、调试及维护的参考。
