浅谈电厂热工仪表及控制装置安装中存在的问题与解决措施|电厂快切装置工作原理

　　摘要: 随着经济高速发展，社会不断进步，电力建设工程规模越来越大和自动化水平的不断提高，热工仪表及控制装置安装的要求越来越高，其安装质量将影响整台机组的安全运行及经济效益。笔者根据自己多年的实践工作经验分析了热工仪表安装及安装施工中存在的问题与处理措施。
　　关键词：电厂；热工仪表；安装施工；存在的问题；处理措施
　　中图分类号：F407.61 文献标识码：A
　　电厂热工仪表施工包括就地表计、程控仪表、仪表管路、连接电缆的安装，即把各个独立的部件按设计要求组成回路或系统，完成检测或调节任务。各独立部件的连接包括仪表与仪表之间、仪表与工艺管道、现场仪表与中央控制室、现场控制室之间的种种连接。
　　当前，热工控制系统已成为决定发电机组安全行及经济指标的主导系统之一，它以复杂的软件实现协调控制、系统保护等功能。而信号测量与反馈的真实与准确程度，是控制系统保证机组安全、稳定运行的关键。
　　1热功仪表安装中存在的问题及处理措施
　　1.1仪表安装与仪表检验
　　仪表经校验后安装，现场实际检测信号仍出现较大偏差。解决的方法是对于检测、保护等仪表管路无法实现安装坡度要求时，由施工技术负责人现场测量可达到的实际坡度，计算出与规范要求的偏差值，将数据反应给仪表校验人员，通过仪表二次仪的整定，以使控制系统采集到的数据即为被测介质的实际数据。系统严密性与安装严密性普遍采用在系统完成严密性后，关闭仪表管道的工作顺序。这种工作顺序安排不合理，原因是当取源部门与仪表管道在严密性试验中出现缺陷时，需要在主系统安装试验结束后进行处理，影响工程总体进度。关闭管道阀进行系统严密性试验是不妥的，原因是仪表不能承受超压，另外管道阀在安装前不要求进行100%的严密性试验，不能保证管道阀100%完好，可能损坏仪表。解决以上问题出现的方法是：在于主系统严密性试验前单独进行仪表管道阀的严密性试验，可将仪表管道缺陷的处理与主系统严密性试验同步进行，并利用主系统严密性试验的系统压力进行缺陷处理后的再次试验，这样可以降低仪表损坏的概率。
　　1.2热功仪表安装安装工作的系统性
　　发电机组安装工程的分部试运以热工自动控制系统的投入为分系统调试完毕的标志。单纯以安装验收完成作为安装工程具备分部试运条件的方法并不完善，原因是机务专业验收标准是按系统及设备验收，而热工专业验收标准是分块按设备类别验收。当前的现实情况是对热工安装工程的验收不以热力系统或设备为依托，且将热工安装工程安排在后期，使其工期特别紧张，难以保证工艺质量。所以在进行施工策划时，在满足热工安装需要的基础上，应以分部试运阶段的系统投运顺序组织施工；质量专业进行质量检验计划时，应结合热力系统、设备策划热工安装工程验收项目。通过技术策划、施工组织实现在单体或分部试运时100%自动控制，不留系统，既可保证施工工艺，又可保证工期。
　　2热功仪表安装前的准备及安装特点
　　2.1安装前所需要的准备
　　安装前的准备是安装的一个重要阶段，它的工作充分与否， 直接影响安装的进度和任务的完成。安装前的准备包括资料准备、设备材料准备，人力资源，验收表格准备资料准备是指安装资料和施工技术的准备。安装资料包括安装图、常用的标准图、仪表设备厂家安装图、《工业自动化仪表安装工程施工验收规范》和电力行业《火电施工质量检验及评定标准》热工仪表篇等。施工图是施工、竣工验收的依据，也是施工图预算和工程结算的依据。安装单位向建设单位领取图纸前， 必须进行两个重要的图纸会审。一个是由建设单位牵头，以设计单位为主，安装单位参加的设计图纸会审，主要解决设计存在的问题。特别是设备、材料的缺项和提供的图纸、院标、作业指导书是否齐全。另一个图纸会审是由安装单位自行组织。通常由技术总负责人(项目总工程师)牵头，主管工程技术的部门具体组织，各专业技术负责人和各安装队技术人员参加热控专业在这个会审中解决的重点是其他专业可能会影响仪表安装的问题。这些问题要尽可能地提出来，在安装以前解决。安装图纸要根据图纸目录数量进行核对。
　　2.2安装特点
　　热工控制系统涉及范围广，安装位置分散，点多、面广、线长、工期紧；施工中的交叉作业、高空作业多；安装工作涉及到了电厂的每一个系统,工作面几乎覆盖了所有的施工区域；在施工中面对的对象、介质参数不同，对工作的要求也就不同。譬如，有的管道的工况条件是常温常压，有的则是高温高压的工况条件；取样的介质有蒸汽、水、油、空气、氢气等等；有的取样点开孔是在一般碳钢管道上取样，有的却需要在合金管道上开孔；有的只需热工仪表安装在就地，有的则要求将热工信号引至集控室或控制柜，这些差异导致了热控安装工作的复杂性和多样性。而且，在施工过程中，易受其它安装专业进度的影响。所以，热控安装工作必须仔细策划，合理安排好工期，在工作过程见缝插针，主动与其它专业沟通配合，才能保证工作的圆满完成。热工仪表安装过程具体如下:(1)设备到达施工现场清点数量后，先进行单体校验。(2)控制室仪表盘台柜安装，包括 DCS系统控制盘和各仪表电源盘安装。(3)根据现场进度配合工艺进行一次取源部件安装， 主要是取样和一次门安装。(4)现场仪表设备安装。包括就和远程的，设备应安装便于维护、避开磁场源、干扰源及腐蚀场所。(6)现场仪表配线。包括保护箱、控制箱、接线箱，电缆桥架，保护管、电缆敷设、控制室仪表安装和配线、校线。(7)仪表管路吹扫和试压。现场仪表安装、配合工艺管道进行吹扫、试压、对高温高压的仪表管路需进行单独试压。3热工检出元件和取源部件常见问题及解决方法。
　　3.1流量检测
　　在电厂使用各类流量仪表时，经常会遇到流量不准，这时需要检查的问题就比较多，需要准确判断问题出在哪儿？具体原因也是多方面的；测量装置的安装，仪表的设置，取样管路的问题等等都要检查。其中流量检测装置方向安装反较常见，在机组试运过程中切割调整现象很频繁，其主要是由于机务与热工在安装过程中配合不够所致。（1）是机组与热工二个专业在安装前未核实孔板方向与介质流向。（2）是在清洗管道或进行严密性试验前拆下流量计，在复装时将流量计装反。当然，管道安装是由机组本身完成，而流量计是热工专业的检测元件，热工专业技术规范对流量计的安装有个性化的要求。（3）流量计的结构不同在安装时管道内的安装位置就不同，例如：均速管流量计，插入管内的长度和管的内径就相同，那么涡流流量计在安装时管内的长度与管道内的安装位置就不同。（4）安装时要根据系统管道内径及流量计插入管内的长度和安装位置与管内介质流向相同方向来确定。例如：蒸汽的流量测量装置必须水平安装，且直管段需达到规定的要求，其取样管需朝上45度，这样以免取样管的冷却水倒流影响测量和损坏测量仪表。而液体的测量其流量装置刚好和蒸汽的相反，这些都需要在安装的时候注意。在投用流量差压装置时，我们还需把其膜盒内的空气排空，并检查其密封性。总之，在使用流量仪表时我们需要努力学习流量测量理论，掌握测量原理，把握正确的安装方法，就会使流量测量装置得到很好的应用，且带来较好的经济效益。
　　3.2 温度检测
　　发电机组管道内介质的温度检测元设计是由电偶和热电阻二种温度计为主。关于热电偶和热电阻在设备与管道上的安装环境、取点与位置（不同的介质和不同的位置）、冷端温度补偿按照现有设计及规范安装未发现不良影响。而在温度计插入管道内深度满足规定要求时，仍发现测量误差超过规定范围，出现信号报警，影响试运行的情况。出现以上问题的主要原因是安装过程中未分析管道内、外径的区别未计算管道的壁厚。其解决的方法为：分析管道内、外径的区别和计算管道的壁厚，选择具有代表性的管道测量部位，将热电偶、热电阻按要求插入深度与管道壁厚之和作为安装要插入深度。在校验测温元件时，应知道其测温原理，怎么校验，首先要熟读作业指导书，会使用校验设备，在校验时，利用钢卷尺、游标卡尺以及目测等方法，检查热电偶的电极是否平直、无裂痕，直径是否均匀，测量端的焊接是否牢固、呈球状，表面是否光滑、无气孔、无夹渣。检定点温度选择：热电偶的示值检定点温度，按热电偶丝材及电极直径粗细决定。检定点统一为400℃、600℃、700℃三点。将二等标准热电偶套上保护管，与被检热电偶用细镍铬丝捆扎成圆形一束，其直径不大于20mm。捆扎时应将被检热电偶的测量端围绕标准热电偶的测量端均匀分布一周，并处于垂直标准热电偶同一截面上。每次捆扎的被检热电偶应不多于5支。将捆扎成束的热电偶装入管式炉内，热电偶的测量端应处于管式炉最高温区中心；标准热电偶应与炉轴线位置一致。管式炉炉口沿热电偶束周围，用绝缘耐火材料堵好。检定顺序，由低温向高温逐点升温检定，炉温偏离检定点温度不应超过5℃。校验完毕以后注意切断电源，避免发生火灾。
　　3.3 压力检测
　　压力检测，要做到准确测量，除对仪表进行正确选择和检定（校准）外，还必须注意整个系统的正确安装。如果只是仪表本身准确，其示值并不能完全代表被测介质的实际参数，因为测量系统的误差并不等于仪表的误差。
　　系统的正确安装包括取压口的开口位置、连接导管的合理敷设和仪表安装位置的正确等。
　　取压口的位置确定：(1)避免处于管路弯曲、分叉及检测仪表的检定和校准涡流的区域。（2）当管路中有突出物体（如测温原件）时，取压口应取在其前面。（3）当必须在调节阀门附近取压时，若取压口在其前，则与阀门距离应小于2倍管径。（4）对于宽广容器,取压口应处于流体流动平衡和无涡流的区域。总之，在工艺流程上确定的取压口位置应能保证测得说要选取的工艺参数。连接导管的敷设：连接导管的水平段应有一定的斜度，以利于排除冷凝体或气体。当被测介质为气体时,导管应向上倾斜，当被测介质为液体时,导管则应向下倾斜，当被测参数为较小的差压值时，倾斜度可再稍大一点。此外，如导管在上下拐弯处,则应根据导管总的介质情况，以保证在相当长的时间内不致因在导管中积存冷凝液体或气体而影响测量的准确度。冷凝液体或气体要定期排放。
　　仪表在下列情况使用时应加附加装置，但不应产生附加误差,否则应考虑修正。（1）为了保证仪表不受被测介质侵蚀或粘度太大、结晶的影响，应加装隔离装置，（2）为了保证仪表不受被测介质的急剧变化或脉动压力的影响，加装缓冲器。尤其在压力剧增和压力陡降，最容易使压力仪表损坏报废,甚至弹簧管崩裂，发生泄漏现象，（3）为了保证仪表不受振动的影响，压力仪表应加装减震装置及固定装置，（4）为了保证仪表不受被测介质高温的影响,应加装充满液体的弯管装置，(5)专用的特殊仪表,严禁做其它使用，也严禁在没有特殊可靠的装置上进行测量，更严禁用一般的压力表作特殊介质的压力测量，（6）对于新购置的压力检测仪表，在安装使用之前，一定要进行计量检定,以防压力仪表运输途中震动、损坏或其它因素破坏准确度。
　　结语
　　本文主要阐述的问题是发电厂热工仪表安装应该严格按照设计提供的施工图、设计方案、仪表安装使用说明书上的规定进行安装。当设计无特殊规定时， 要符合GBJ93-86《工业自动化仪表工程施工及验收规范》和电力行业《火电施工质量检验及评定标准》热工仪表篇的规定。仪表和安装材料的型号、规格和材质要符合设计规定。修改设计必须要有设计部门签发的设计变更。仪表安装中电气设备、电气线路、防爆、接地等要求要符合GNJ93-86《工业自动化仪表工程施工及验收规范》的规定。当 BGJ93-86规定不明或没有规定时， 要符合现行电力行业《火电施工质量检验及评定标准》热工仪表篇中的有关规定。
　　参考文献
　　[1]叶江祺，热工测量和控制仪表的安装（第二版），中国电力出版社，1997.10.