книги из ГПНТБ / Адабашьян А.К. Монтаж систем контроля и автоматики учебник для техникумов

В отдельных случаях Несколько Линий связи, идущих от пер­ вичных приборов или от отборных устройств к вторичным через переключатели, разрешается показывать на функциональной схеме одной линией (рис. 6).

Обозначение контролируемых и регулируемых величин

Контролируемые и регулируемые величины обозначаются на функциональных схемах в соответствии с ГОСТ 3925—59 буквен­ ными символами, которые помещаются в контурах условных изображений приборов и средств автоматизации.

Если для контролируемых и регулируемых величин буквен­ ные символы не установлены ГОСТ 3925—59, то на схеме поме­ щаются их наименования. При этом наименования размещаются на линиях связи, соединяющих отборные устройства импульсов или первичные приборы со вторичными приборами или регули­ рующими устройствами, устанавливаемыми на щитах.

В тех случаях, когда контроль или регулирование осущест­ вляется местным прибором либо регулятором непосредственного действия, условное изображение которого не позволяет поме­ щать в нем буквенный символ или наименование контролируе­ мой либо регулируемой величины (жидкостные термометры, счетчики расхода и др.), последние могут помещаться непосред­ ственно на технологических линиях либо вблизи изображений измерительных приборов или регуляторов непосредственного действия.

Кроме буквенных символов или наименований на функцио­ нальных схемах указываются числовые значения и единицы из­ мерения контролируемых и регулируемых величин. При этом указываются предельные (максимальные или минимальные) зна­ чения величин при установившихся режимах работы объекта.

Если при проектировании решаются специальные вопросы автоматизации объекта на пусковых или иных режимах, то на функциональных схемах указывают пределы числовых значений контролируемых и регулируемых величин, характерных для дан­ ных режимов работы объекта.

Числовые значения контролируемых и регулируемых величин и единицы их измерения помещаются преимущественно на лини­ ях связи, соединяющих отборные устройства импульсов или пер­ вичные приборы с приборами либо регулирующими устройства­ ми, устанавливаемыми на щитах. Когда контроль или регулиро­ вание осуществляется местными приборами или регуляторами непосредственного действия и линии связи отсутствуют, числовые значения контролируемых и регулируемых величин и единицы их измерения могут помещаться непосредственно на технологиче­ ских линиях либо вблизи изображений измерительных приборов или регуляторов непосредственного действия.

27

Нумерация приборов на функциональных схемах

Каждому прибору, регулятору, управляющему устройству, исполнительному механизму, регулирующему органу и другим средствам автоматизации, изображенным на функциональной схеме, присваивается порядковый номер (позиция), который помещается на функциональной схеме и сохраняется во всех документах проекта.

Приборы и средства автоматизации рекомендуется нумеро­ вать в такой последовательности:

каждому комплекту приборов и средств автоматизации, а также индивидуальному прибору или регулятору непосредствен­ ного действия присваивается цифровой порядковый номер (по­ зиция) ;

каждому отдельному устройству (блоку), входящему в изме­ рительный, регулирующий или управляющий комплект (датчику, переключателю, вторичному измерительному прибору, регулиру­ ющему устройству, исполнительному механизму, регулирующему органу и другим устройствам, связанным между собой линиями связи), присваивается буквенный порядковый индекс русского алфавита.

Таким образом, полный номер (позиция) отдельного устрой­ ства (блока), входящего в измерительный, регулирующий или управляющий комплект аппаратуры, образуется из двух ча­ стей— цифры и буквы: Іа, 16, 1 в, 2а, 26, 2в, 15а, 156 и т. д. (см. рис. 4). Буквенные индексы в комплекте аппаратуры рекомен­ дуется присваивать в такой последовательности: отборное уст­ ройство (отборным устройствам присваиваются порядковые но­ мера лишь в тех случаях, когда такими устройствами являются покупные изделия, например газоотборное устройство газоанали­ затора), отборное устройство с разделительной мембраной для измерения давления вязкой среды, нестандартные устройства, изготовляемые по разрабатываемым в проекте чертежам.

Если отборные устройства (бобышка, карман для установки термометра или другие аналогичные приспособления) входят в комплекты технологического оборудования или трубопроводов, либо являются монтажно-установочными приспособлениями, из­ готовляемыми при монтаже, то им порядковые номера—позиции не присваиваются.

Отдельным приборам и комплектам аппаратуры порядковые номера рекомендуется присваивать по измеряемым и регулируе­ мым параметрам (давление, разность давлений, расход, уровень, температура, газовый анализ и т. д.); по агрегатам или элемен­ там агрегатов.

Под одним порядковым номером (позицией) может нахо­ диться несколько совершенно одинаковых приборов, регуляторов или других средств автоматизации, выполняющих одинаковые

28

функции. Индивидуальные приборы и регуляторы непосредствен­ ного действия нумеруются только цифрами.

Электроаппаратуру (электроизмерительные приборы, сиг­ нальные лампы, ключи управления, кнопки, магнитные пускате­ ли и другие устройства, заказываемые по отдельным специфика­ циям) рекомендуется нумеровать специальными номерами, на­ пример, начиная с 50, 100 или другого числа. Кроме номеров позиций по спецификации, для электроаппаратуры дополнительно указываются обозначения по принципиальным электрическим схемам.

§7. Функциональные

имонтажные схемы систем контроля и автоматики

Функциональные и монтажные схемы являются основными техническими документами проекта автоматизации. На них изо­ бражаются места установки приборов и средств автоматизации, трубные и электрические проводки, щиты и пульты управления, решаются вопросы выбора и компоновки приборов и аппарату­ ры, передачи информации на щиты и пульты различного назна­ чения. Кроме того, функциональная схема определяет характер автоматизации технологического процесса и степень оснащенно­ сти объекта приборами и средствами автоматизации.

Функциональная схема автоматизации представляет собой графическое изображение функциональной структуры системы автоматизации — автоматического контроля, регулирования и управления.

Функциональной структурой системы автоматизации — авто­ матического контроля, регулирования и управления называется совокупность объекта (машины, агрегата, установки) и средств автоматизации, представляемых функциональными блоками или укрупненными узлами с взаимными связями между ними.

Функциональным блоком автоматизации называется конструктивно обособленное устройство, предназначенное для выполнения определенной операции с сигналами в процессе получения, передачи, преобразования, переработки и выдачи ин­ формации при автоматическом контроле, регулировании и управ­ лении производственным процессом. К функциональным блокам относятся также и комплектные (многофункциональные) устрой­ ства, объединяющие в одной конструкции несколько функцио­ нальных устройств, выполняющих различные операции (напри­ мер, контроль и регулирование контроля и управления и др.).

Укрупненным узлом средств автоматизации называется ком­ плект (или часть комплекта) аппаратуры, взаимосвязанной ли­ ниями связи и реализующей при совместной работе определен­ ную операцию (или ряд операций) при автоматическом контро­ ле, регулировании одного или нескольких параметров техноло­ гического процесса и управлении ими.

29

Функциональной структурой может быть представлена каД система автоматизации в целом (см. рис. 3), так и часть ее, на­ пример, отдельный узел автоматизации или автоматизация от­ дельного агрегата, входящего в сложный технологический комплекс.

В проекте функциональная схема автоматизации выполняет­ ся в виде чертежа, тіа котором условными изображениями пока­ зываются технологическое оборудование, коммуникации и сред­ ства автоматизации (отборные устройства импульсов, приборы, вычислительные, регулирующие и управляющие устройства, телемеханические устройства, аппаратура предупредительной и аварийной сигнализации, исполнительные механизмы, регулиру­ ющие и запорные органы и другие устройства), представленные функциональными блоками (или укрупненными узлами), с ука­ занием связей между технологическим оборудованием и средст­ вами автоматизации, а также между отдельными функциональ­ ными блоками (или укрупненными узлами) автоматизации.

Приборы и средства автоматизации, поставляемые комплект­ но с технологическим оборудованием и не подлежащие заказу по разрабатываемому проекту, показываются на функциональ­ ных схемах наравне с заказываемыми. На функциональных схе­ мах автоматизации и в других документах проекта указывают, что эти приборы и средства автоматизации не подлежат заказу по проекту автоматизации.

В зависимости от сложности технологического процесса и сте­ пени его автоматизации функциональные схемы могут выпол­ няться общими по всем частям автоматизации или раздельными по частям автоматизации объекта. Общие включают в себя ком­ плекс средств автоматического контроля, регулирования и управ­ ления и выполняются на одном чертеже (см. рис. 3); раздельные выполняются на отдельных чертежах в виде отдельных функцио­ нальных схем автоматического контроля, регулирования, управ­ ления, предупредительной и аварийной сигнализации отдельных узлов технологического процесса или отдельных аппаратов (ма­ шин, установок). На чертежах должна быть показана связь между отдельными функциональными схемами.

При выполнении функциональных схем по отдельным частям автоматизации на ряде функциональных схем (на функциональ­ ных схемах сигнализации, телеизмерения и других, представляю­ щих собой вынесенные узлы из общей схемы автоматизации) тех­ нологическое оборудование может быть не показано.

Если однотипные технологические агрегаты (цехи, отделения) оснащены одинаковыми приборами и средствами автоматизации, функциональная схема выполняется только для одного из них. Возможность применения функциональной схемы для несколь­ ких однотипных агрегатов (цехов, отделений) должна специаль­ но оговариваться соответствующими пояснениями на функцио­ нальной схеме и в других документах проекта.

30

Монтажными схемами называются рабочие чертежи, выпол­ ненные на основании функциональных (принципиальных) схем и служащие основным техническим документом при производстве работ по монтажу систем контроля и автоматики и при их экс­ плуатации.

Монтажные схемы по своему составу делятся на схемы внут­ ренних и внешних соединений.

Схемы, на которых изображаются электрические и трубные линии связи между приборами, средствами автоматизации и электроаппаратурой внутри одиночного или блочного щита, шка­ фа, пульта, стенда и станции управления, называются монтаж­ ными схемами внутренних соединений.

Схемы, на которых изображаются электрические или трубные линии связи между первичными и вторичными приборами, датчи­ ками, регуляторами, исполнительными механизмами, электроап­ паратурой и щитками (между территориально разобщенными устройствами систем контроля и автоматики), называются мон­ тажными схемами внешних соединений.

Исходными материалами для рабочих чертежей являются строительные и технологические монтажные чертежи проектируе­ мого объекта, функциональные (принципиальные) схемы авто­ матизации, электрические, пневматические и гидравлические элементные схемы, схемы питания, а также общие виды щитов и пультов.

Рабочие чертежи выполняются одновременно со схемами внешних электрических и трубных проводок.

При разработке рабочих чертежей следует предусматривать возможность выполнения работ по монтажу приборов и средств автоматизации индустриальными методами, совмещая эти рабо­ ты с механомонтажными, электромонтажными, сантехническими и строительными работами. Для этого на технологических тру­ бопроводах и технологическом оборудовании должны быть пре­ дусмотрены фланцы, обводные линии (байпасы), бобышки и дру­ гие отборные устройства или средства крепления, необходимые для установки приборов и средств автоматизации в соответствии с действующими нормалями, типовыми чертежами или специаль­ ными рабочими чертежами.

В период разработки рабочих чертежей уточняются места установки щитов, пультов и средств автоматизации, размещае­ мых вне щитов и пультов, места прокладки трубных и электри­ ческих проводок, которые должны быть согласованы со строи­ тельной, технологической, электротехнической и сантехнической частями проектируемого объекта.

§8. Схемы взаимосвязей между пунктами контроля

иуправления

Схемы, определяющие принципиальную взаимосвязь между щитами и пунктами контроля и управления (агрегатными, груп-

Зі

С и с т е м а 1

повыми, центральными, диспетчерскими и т. и.) и технологиче­ скими агрегатами, называются схемами взаимосвязей между пунктами контроля и управления (структурными схемами).

Для наглядности и удобства чтения указанные схемы выпол­ няются, как правило, на одном чертеже. Для объектов с боль­ шим числом цехов допускается выполнение схем двух видов: об­ щ ая— для всего производства (рис. 7) и отдельные — по цехам.

На этих схемах, выполняемых в техническом проекте и рабо­ чих чертежах, условными изображениями показываются:

щиты и пункты управления проектируемого объекта с указа­ нием их назначения;

диспетчерские и агрегатные щиты и пункты управления, кото­ рые не входят в состав разрабатываемого проекта автоматиза­ ции, но связаны с ним системами контроля и управления;

цехи проектируемого объекта с разделением их на отделения, участки, агрегаты и т. п. с указанием их наименований;

линии связи с буквенными обозначениями вида и направле­ ния оперативной связи: К — контроль; С — сигнализация; Д У —• дистанционное управление; АР — автоматическое регулирование; ДС — диспетчерская связь; ТВ — телевидение; ПГС — производ­ ственная телефонная (громкоговорящая) связь; ТИ — телеизме­ рение; ТС — телесигнализация; ТУ — телеуправление и т. п. На­ правление оперативной связи обозначается стрелками.

Щиты различного назначения и пункты управления изобра­ жаются на схеме в виде прямоугольников с надписями (их на­ именованиями). При наличии однотипных агрегатов, для кото­ рых предусматриваются отдельные щиты, на схеме может быть изображен только один щит с указанием в прямоугольнике об­ щего числа щитов.

Цехи проектируемого объекта изображаются прямоугольни­ ками с разделением их на отделения, участки, агрегаты и т. п. и указанием наименований цехов, отделений, участков, агрега­ тов или технологического оборудования. Диспетчерский и опера­ тивные щиты и пульты управления, а также цеховые лаборато­ рии, не входящие в проектируемую систему, показываются на схеме в виде окружностей, в которых указываются их наимено­ вания.

В схеме для сернокислотного производства (см. рис. 7) име­ ются цеховые и агрегатные щиты управления, а также щит ди­ спетчера завода, на котором установлены приборы автоматиче­ ского контроля, сигнализация основных параметров технологи­ ческих процессов и аппаратура оперативной связи с производст­ венными подразделениями. Таким образом, диспетчер завода не выполняет непосредственно функции оперативного управления. Диспетчеры цехов управляют автоматизированными цехами че­ рез оперативные агрегатные щиты, а непосредственно отдельны­ ми агрегатами — с цехового щита диспетчера.

Г л а в а III

ИЗГОТОВЛЕНИЕ И МОНТАЖ ТРУБНЫХ ПРОВОДОК

ИУЗЛОВ ОБВЯЗКИ

§9. Трубные проводки, их классификация

иприменение в системах контроля и автоматики

Высокая степень автоматизации промышленных производств и их насыщенность приборами пневмоавтоматики, электроники, автоматическими и гидравлическими регуляторами и исполни­ тельными механизмами вызывает потребность в монтаже боль­ шого количества пневматических линий связи (ПЛС) и трубных проводок различного назначения, соединяющих линиями связи места отборов с приборами-датчиками, датчики со вторичными регулирующими и регистрирующими приборами, а последние — с исполнительными механизмами.

Трубные проводки систем контроля и автоматики представ­ ляют собой собранный комплект труб, соединительных и присо­ единительных устройств, арматуры, крепежных и установочных деталей, узлов и конструкций, проложенных и закрепленных на элементах зданий, сооружений и технологическом оборудовании. При монтаже СКиА трубные проводки занимают значительное место в общем объеме монтажных работ. Трубные проводки вы­ полняются из черных и цветных металлов, а также из полимер­ ных материалов (полиэтиленовых и полихлорвиниловых труб).

Определение и назначение трубных проводок

Трубной проводкой называется совокупность труб и пневмо­ кабелей, соединительных и присоединительных устройств, запор­ ной арматуры, устройств защиты от внешних воздействий, кре­ пежных и установочных узлов и деталей, собранных в единую конструкцию, проложенную и закрепленную на элементах зданий и сооружений или на технологическом оборудовании. Место для прокладки трубных проводок, обусловленное шириной, длиной и координатами, называется трассой трубных проводок.

По назначению трубные проводки разделяются на импульс­ ные (импульсные линии связи), командные (командные линии связи), питающие (линии питания), обогревающие (линии обо­ грева), охлаждающие (линии охлаждения), вспомогательные (вспомогательные линии) и дренажные (выбросные линии).

Импульсной (первичной) линией связи называется трубная проводка или ее часть, соединяющая отборное устройство или место измерения с первичным контрольно-измерительным прибо­ ром, датчиком, регулятором и предназначенная для передачи воздействия контролируемой или регулируемой технологической среды на чувствительные органы первичных контрольно-измери­ тельных приборов, датчиков регуляторов непосредственно или че-

34

рез разделительные среды (жидкости или газ). К импульсным линиям связи относятся также капилляры манометрических тер­ мометров и регуляторов температуры, соединяющие термочувст­ вительные элементы (термобаллоны) с манометрическими изме­ рительными устройствами приборов и регуляторов.

В зависимости от измеряемой или регулируемой среды им­ пульсные трубные проводки могут выполняться из самых раз­ личных труб. Но чаще всего для этих целей применяются сталь­ ные цельнотянутые трубы, сварные водогазопроводные трубы, стальные электросварные трубы (при необходимости — трубы из специальных легированных сталей), красномедные цельнотя­ нутые, полиэтиленовые и полихлорвиниловые трубы.

Командной линией связи называется трубная проводка (или часть ее), соединяющая между собой отдельные функциональ­ ные блоки, комплектные устройства автоматики (датчики, пере­ ключатели, вторичные измерительные приборы, вычислительные и управляющие устройства, преобразователи, регуляторы, испол­ нительные механизмы), предназначенная для передачи команд­ ных сигналов (давления воздуха или жидкости) от передающих блоков к приемным.

К числу таких трубных проводок можно отнести пневматиче­ ские трубопроводы из красномедных, полиэтиленовых труб, а так­ же пневмокабели, широко применяемые при монтаже пневмати­ ческих линий связи (§ 22).

Линией питания называется трубная проводка (или часть ее), соединяющая измерительные приборы и средства автоматизации с источниками питания (насосами, компрессорами и другими ис­ точниками). Она предназначена для подачи к приборам и сред­ ствам автоматизации (датчикам, преобразователям, вычисли­ тельным, регулирующим и управляющим устройствам, усилите­ лям, позиционерам) жидкости (воды, масла) или газа (воздуха) с избыточным давлением, изменяющимся в заданных пределах; жидкость или газ используются в качестве носителей вспомога­ тельной энергии при отработке и передаче командных сигналов.

К таким трубопроводам относятся коллекторы сжатого воз­ духа на пневматических щитах, приборах или маслопроводах, подводящие сжатый очищенный воздух и масло к приборам и ре­ гуляторам от компрессорных и маслонасосных станций.

Линией обогрева называется трубная проводка (или часть ее), посредством которой теплоносители (воздух, вода, пар и другие) подводятся (и отводятся) к устройствам обогрева отборных уст­ ройств, измерительных приборов, средств автоматизации, щитов и потоков импульсных, командных и других трубных проводок.

Линией охлаждения называется трубная проводка (или часть ее), посредством которой охлаждающие реагенты (воздух, вода, рассол и другие) подводятся (и отводятся) к устройствам охла­ ждения отборных устройств, датчиков, исполнительных механиз­ мов и других средств автоматизации.

Вспомогательной линией называется трубная проводка (или часть ее), посредством которой осуществляется следующее:

подводятся к импульсным линиям связи защитные жидкости или газы, создающие в них встречные потоки для предохранения от агрессивных воздействий, закупорки, засорения отборных устройств и других явлений, вызывающих отказ в работе прибо­ ров, средств автоматизации и самих импульсных линий;

подводятся к приборам, регуляторам, импульсным линиям связи жидкости или газы для периодической промывки или про­ дувки их во время эксплуатации;

создается параллельный поток части продукта, отбираемого из технологического аппарата или трубопровода для анализа, с целью ускорения подачи пробы к измерительному прибору, уда­ ленному от места отбора (например, к анализатору жидких неф­ тепродуктов) .

Дренажной линией называется трубная проводка (или часть

ее), посредством которой продукты продувки и промывки (газы

ижидкости) сбрасываются из приборов и регуляторов, импульс­ ных и командных линий связи, вспомогательных и других линий в специальные емкости, в атмосферу, в канализацию и другие места.

По расположению в автоматизированном объекте трубные проводки разделяются на внутренние и наружные, а также на скрытые и открытые.

Внутренней называется трубная проводка (или часть ее), про­ ложенная в закрытом помещении. Наружной называется труб­ ная проводка (или часть ее), проложенная по наружным стенам зданий и сооружений, под навесами, по эстакадам и другим на­ ружным сооружениям.

Скрытой называется трубная проводка (или часть ее), проло­ женная внутри стен, полов, потолков, за обшивками технологи­ ческих аппаратов, в закрытых каналах, в земле. Открытой назы­

вается трубная проводка (или часть ее), проложенная по техно­ логическим аппаратам и трубопроводам, по стенам, потолкам, эстакадам, в открытых каналах.

В зависимости от свойств и параметров продуктов, заполня­ ющих трубные проводки (в том числе и при продувках), послед­ ние подразделяются на категории. Категория, к которой следует относить трубную проводку в системе автоматизации, может быть установлена по классификационной таблице технологиче­ ских трубопроводов.

§ 10. Технические требования, предъявляемые к монтажу трубных проводок

Трубные проводки должны обладать необходимой механиче­ ской прочностью при воздействии на них (со стороны протекаю­ щих по ним сред, в том числе в период продувок и испытаний) максимальных давлений при максимальных температурах; обла­

36