【摘要】本文對(duì)儀表單校及儀表回路測試的方法及典型問題的解決進(jìn)行了簡要闡述，通過列舉以往項(xiàng)目中儀表單校和儀表回路測試過程中的一些典型事例來說明如何做好儀表單校及單回路測試工作，從而強(qiáng)調(diào)了做好儀表單校、儀表回路測試對(duì)于后續(xù)進(jìn)行儀表系統(tǒng)聯(lián)調(diào)工作是非常重要的兩個(gè)施工工序。

【關(guān)鍵詞】儀表單校；單回路測試；儀表系統(tǒng)聯(lián)調(diào)；工藝試運(yùn)行

儀表系統(tǒng)聯(lián)調(diào)是在裝置工藝試運(yùn)行前對(duì)于整個(gè)裝置儀表設(shè)備使用功能和聯(lián)鎖條件進(jìn)一步確認(rèn)不可缺少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是儀表系統(tǒng)同現(xiàn)場一次測量元件聯(lián)動(dòng)調(diào)試的過程，確保能夠正常反映現(xiàn)場實(shí)際的工藝狀況，驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。也是業(yè)主工藝流程動(dòng)態(tài)打通的實(shí)際操作過程，以實(shí)物動(dòng)態(tài)工藝流程彌補(bǔ)了前期為生產(chǎn)準(zhǔn)備的仿真操作的不足，在工藝試運(yùn)行階段如果儀表前期單校、回路測試工作做的不徹底就會(huì)有很多儀表問題暴露出來，給工藝試運(yùn)行造成不必要的困難，因此在這之前為保證儀表聯(lián)調(diào)的順利進(jìn)行，保證儀表單校和儀表單回路測試的完整性是尤其重要的兩項(xiàng)工作內(nèi)容。

1、儀表單校

儀表設(shè)備安裝前要按標(biāo)準(zhǔn)表計(jì)量對(duì)被校儀表進(jìn)行單獨(dú)校驗(yàn)，修正技術(shù)參數(shù)。對(duì)于就地顯示儀表安裝前要進(jìn)行必要的常規(guī)檢查，智能遠(yuǎn)傳儀表要在儀表安裝前進(jìn)行單體功能校驗(yàn)。校驗(yàn)過程中應(yīng)嚴(yán)格按照儀表設(shè)計(jì)規(guī)格書進(jìn)行，而且應(yīng)逐一參數(shù)進(jìn)行確認(rèn)，比如量程范圍、量程單位、傳送器所采用的型號(hào)、通訊協(xié)議等，對(duì)于表內(nèi)設(shè)置和儀表規(guī)格書不符的參數(shù)，應(yīng)該和工藝操作條件、技術(shù)協(xié)議進(jìn)行核對(duì)，再確定進(jìn)行規(guī)格書修改還是進(jìn)行儀表內(nèi)設(shè)置參數(shù)的修改，同時(shí)要注意裝置所采用的儀表設(shè)備量程范圍往往大于工藝操作使用的量程范圍，在進(jìn)行儀表單校過程中一定要以工藝操作范圍為準(zhǔn)，不能以表頭名牌所注的量程范圍作為儀表工藝操作的使用量程范圍，這樣表的工藝操作量程范圍會(huì)被人為增大，測量結(jié)果將產(chǎn)生偏差。在IGCC項(xiàng)目鍋爐投用性能考核過程中，發(fā)現(xiàn)鍋爐注水和鍋爐排出蒸汽總量進(jìn)出水的噸位出入很大，當(dāng)時(shí)顯示工藝流程是不穩(wěn)定的，鍋爐性能考核中出現(xiàn)鍋爐注水和鍋爐產(chǎn)氣排出量偏差較大，當(dāng)時(shí)對(duì)可能發(fā)生的幾種原因進(jìn)了分析和逐一排除，結(jié)果是鍋爐蒸汽總管差壓流量變送器的工藝操作量程范圍在儀表單校時(shí)修正為儀表名牌的測量范圍了，工藝測量范圍被人為修正過大，單校人員誤把表頭名牌上的出廠量程范圍理解成了工藝操作使用量程范圍。一般在采用差壓變送器測量流量時(shí)，是利用流量和差壓是開方關(guān)系，即F*F=K*△P，根據(jù)公式F*F=K*△P，當(dāng)差壓值△P發(fā)生變化時(shí)，流量F必然發(fā)生變化。在沒有核對(duì)儀表規(guī)格書上的量程范圍情況下，就把儀表內(nèi)部按規(guī)格書設(shè)定的出廠量程范圍修改成表頭名牌的量程范圍了。結(jié)果造成了儀表測量值的偏差，可見一個(gè)變送器單校沒有處理好就造成鍋爐性能考核無法達(dá)到合格指標(biāo)的問題。在100萬噸/年乙烯加氫裝置往復(fù)式壓縮機(jī)的靜態(tài)調(diào)試中，調(diào)試人員發(fā)現(xiàn)隨機(jī)所帶的熱電阻PT-100所用架裝溫變ROSEMENT PT-100 385與現(xiàn)場熱電阻三線連接后，室內(nèi)溫度卡件無法檢測到電阻信號(hào)，DCS系統(tǒng)CRT無法顯示現(xiàn)場機(jī)組一次檢測點(diǎn)正常溫度，致使整個(gè)機(jī)組溫度測點(diǎn)屬于壞值丟失狀態(tài)，用萬用表測量溫變供電端電壓為14.4V，當(dāng)溫變正常時(shí)，帶著熱電阻測量供電電壓應(yīng)接近24V，而將溫變的熱電阻進(jìn)線拆掉測量電壓為14.4V，因此實(shí)際上上述問題是溫變檢測不到電阻信號(hào)，是溫變出廠設(shè)置問題。就等于隨套裝設(shè)備進(jìn)場的溫度變送器進(jìn)場后沒有進(jìn)行單校處理，影響機(jī)組溫度測量值的正常顯示，因此必須對(duì)溫變進(jìn)行現(xiàn)場校驗(yàn)，將溫度變送器輸出端連上24V穩(wěn)壓電源、竄上250Ω電阻，再接到溫變上，將溫度變送器輸入端接上109Ω左右電阻，將負(fù)端短接成2根線接到溫變2、3端子，再將ROSEMENT 375手操器接到250Ω電阻兩側(cè)，進(jìn)入ROSEMENT 375手操器單校菜單，在線條件下，修改傳感器出廠基礎(chǔ)設(shè)定：量程、傳感器PT100-385類型、將出廠設(shè)定的4線制改成3線制，修訂后手操器溫度條碼會(huì)顯示當(dāng)前室溫，此時(shí)顯示溫度變送器修改工作順利完成?？梢妰x表單校對(duì)于后期儀表系統(tǒng)調(diào)試能否正常進(jìn)行下去尤其重要，任何一臺(tái)儀表出現(xiàn)問題都會(huì)影響某條線路或某個(gè)系統(tǒng)的不平衡，甚至影響儀表聯(lián)鎖的設(shè)定值，工藝操作時(shí)會(huì)造成動(dòng)設(shè)備、可控儀表設(shè)備的誤動(dòng)作或儀表系統(tǒng)檢測點(diǎn)顯示壞值。

儀表單校是儀表系統(tǒng)調(diào)試的基礎(chǔ)工作，應(yīng)該嚴(yán)格按照儀表規(guī)格書進(jìn)行校正。同時(shí)應(yīng)該注意幾個(gè)操作環(huán)節(jié)：其一：根據(jù)儀表數(shù)據(jù)表，儀表單校應(yīng)該做到全面、準(zhǔn)確，尤其套裝設(shè)備所帶的儀表設(shè)備更應(yīng)進(jìn)行全面單校檢查；其二：儀表應(yīng)按模擬量、數(shù)字量分門別類的進(jìn)行校驗(yàn)[1]，同時(shí)也要驗(yàn)證儀表內(nèi)部設(shè)置參數(shù)是否有儀表規(guī)格書工藝操作參數(shù)相一致；其三：核對(duì)單體儀表設(shè)備的通訊協(xié)議是否和DCS系統(tǒng)通訊協(xié)議相一致，本來DCS系統(tǒng)是接受4∽20mA HART協(xié)議的，但現(xiàn)場如果所提供的儀表設(shè)備是FF總線協(xié)議的，就無法實(shí)現(xiàn)后期的在線儀表通訊，也就無法實(shí)現(xiàn)儀表在線控制；其四：單校過程中也要檢查儀表設(shè)備的完整性（轉(zhuǎn)換器、放大器、電氣/儀表風(fēng)/過程連接口等）。其五：儀表單校后應(yīng)形成完整的書面資料，當(dāng)后期出現(xiàn)工藝操作參數(shù)、DCS內(nèi)部設(shè)置和儀表規(guī)格書測量值不一致時(shí)可進(jìn)行追溯性核對(duì)。其六：利用儀表AMS儀表平臺(tái)管理系統(tǒng)，對(duì)儀表進(jìn)行在線參數(shù)修訂及個(gè)別儀表小的漂移量進(jìn)行切割修訂，保證儀表測量值的準(zhǔn)確性。

2、單回路測試

儀表單回路測試在儀表系統(tǒng)聯(lián)調(diào)過程中起到承前啟后的作用，儀表DCS＼SIS＼PLC等系統(tǒng)數(shù)據(jù)下裝建立后可進(jìn)行儀表單回路測試，在測試前有必要進(jìn)行AI＼AO＼DI＼DO信號(hào)類型的分類，同時(shí)要根據(jù)儀表索引表進(jìn)行數(shù)字量和模擬量的回路數(shù)統(tǒng)計(jì)或根據(jù)DCS內(nèi)部I/O清單進(jìn)行回路總數(shù)匯總，利于回路測試記錄，避免單回路測試過程中漏項(xiàng)。在測試過程中要做到：（1）控制室一側(cè)與SAT相關(guān)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)下裝建立要完整，SIS與DCS、PLC與DCS、DCS端子柜及繼電器柜與DCS系統(tǒng)柜的通訊連接要完整；（2）MCC一側(cè)與儀表一側(cè)線路過程連接要正確完整及做好電壓識(shí)別、線路連續(xù)性測試要合格；（3）儀表風(fēng)動(dòng)力源要求工藝盡快建立起來并吹掃干凈，為控制閥門測試做好準(zhǔn)備工作；（4）單回路測試過程中要有主次之分，對(duì)于一些循環(huán)水、氮?dú)?、蒸汽等公用工程部分?yīng)該先進(jìn)行單回路測試，滿足公用工程系統(tǒng)提前投用的需求；（5）回路測試前現(xiàn)場一次表與機(jī)柜間的接線連續(xù)性測試應(yīng)合格。

在回路測試過程中要對(duì)動(dòng)態(tài)值進(jìn)行徹底跟蹤，對(duì)于模擬量的輸入＼輸出CRT畫面除了要看DCS組態(tài)點(diǎn)細(xì)目PV值的變化外，同時(shí)也要看PID畫面相應(yīng)設(shè)備的動(dòng)態(tài)變化（報(bào)警、開/關(guān)等的反饋信息），對(duì)于不同檢測值往往在CRT畫面上是做的顏色變化，如果回路測試時(shí)只看DCS組態(tài)點(diǎn)細(xì)目PV值的變化，在DCS沒有做畫面變量同步變化時(shí)，PID畫面上是收不到模擬量輸入＼輸出同步顏色變化的，將來儀表聯(lián)調(diào)時(shí)反饋信息是收不到的。對(duì)于數(shù)字量同樣要核對(duì)DCS組態(tài)模塊輸出＼輸入的變化外，同時(shí)也要看PID畫面相應(yīng)設(shè)備的動(dòng)態(tài)變化的同步性，如果部分?jǐn)?shù)字量的輸入在CRT畫面PID上是無法看到的（如就地盤的各種按鈕、壓力/流量開關(guān)等），可在邏輯模塊的輸入端看外部操作按鈕指令DI輸入時(shí)有沒有觸發(fā)模塊信息進(jìn)來。閥門故障位置的核對(duì)對(duì)于后期儀表聯(lián)調(diào)尤其重要，在進(jìn)行閥門開關(guān)試驗(yàn)時(shí)一定核對(duì)FC＼FO＼FL與工藝操作所要求的故障位置是否相一致，這是保證儀表閥門在正常操作時(shí)由于斷氣或斷電還能保證閥門本身行程位置不會(huì)影響工藝介質(zhì)的運(yùn)行，故障時(shí)會(huì)使閥門處在相應(yīng)的FC＼FO＼FL保持位置。對(duì)于調(diào)節(jié)閥如果根據(jù)業(yè)主要求要統(tǒng)一4∽20mA對(duì)應(yīng)開度0∽100%，那么DCS組態(tài)就要針對(duì)FC＼FO＼FL不同的閥門進(jìn)行統(tǒng)一修正，在閥門動(dòng)作試驗(yàn)時(shí)還要注意分程控制的閥門，例如100萬噸/年乙烯丁二烯裝置塔設(shè)備雙路進(jìn)料閥，為了穩(wěn)定和可靠設(shè)置了A/B進(jìn)料閥，在A閥開度100%時(shí)，B閥開度0%；在A閥開度50%時(shí)，B閥開度50%；在A閥開度0%時(shí)，B閥開度100%，在這種情況下就保證不了業(yè)主要求要統(tǒng)一4∽20mA對(duì)應(yīng)開度0∽100%的要求，而是遵循工藝包分程控制的要求。在對(duì)于壓力、溫度模擬量輸入的變送器可利用手操器現(xiàn)場輸入模擬信號(hào)來確定變送器功能、量程范圍、報(bào)警值等參數(shù)，對(duì)于參加聯(lián)鎖的壓力變送器、壓力開關(guān)可實(shí)際用FLUKE手操器壓力模塊信號(hào)源實(shí)際給壓，在確定了儀表智能功能外也確定了儀表機(jī)械傳導(dǎo)部分的功能是否正常，同時(shí)也確定了連鎖設(shè)定值和壓力開關(guān)類的聯(lián)鎖起跳值是否正常，開關(guān)類實(shí)際起跳值是否滿足工藝操作起跳值上下限的要求。

諸如上述的一些問題在回路測試時(shí)一定要按照工藝操作對(duì)儀表參數(shù)的要求進(jìn)行，否則在儀表聯(lián)調(diào)過程中會(huì)遇到很多障礙。其實(shí)在儀表回路測試過程中可根據(jù)裝置的自身情況分為兩大類進(jìn)行，單體儀表和套裝設(shè)備儀表，套裝設(shè)備儀表回路測試一定與單機(jī)試車準(zhǔn)備工作結(jié)合起來，并在單機(jī)試車動(dòng)態(tài)模擬前所有儀表回路測試工作都要結(jié)束并正常投用上，同時(shí)要在單機(jī)試車前解決回路測試過程中的存在的問題，如在PE裝置氮?dú)鈮嚎s機(jī)邏輯試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)主機(jī)儀表設(shè)有允許開機(jī)信號(hào)，油溫和油壓限制起機(jī)條件，當(dāng)條件滿足后，允許信號(hào)發(fā)給MCC側(cè)，但在MCC側(cè)電機(jī)控制回路開機(jī)和停機(jī)信號(hào)串在一起，開機(jī)前停機(jī)信號(hào)必須保持閉合狀態(tài)，而在儀表側(cè)停機(jī)信號(hào)繼電器接的是常開點(diǎn)，要想使MCC側(cè)停機(jī)信號(hào)在開機(jī)前保證閉合，儀表停機(jī)邏輯必須取反（非門），使儀表側(cè)繼電器閉合，保證MCC側(cè)停機(jī)信號(hào)常閉，滿足MCC側(cè)開機(jī)條件，主機(jī)在允許條件滿足情況下，在MCC側(cè)開機(jī)，儀表側(cè)沒有開機(jī)邏輯。由于在MCC側(cè)由于主機(jī)開機(jī)信號(hào)和停機(jī)信號(hào)串在一個(gè)回路上，因此當(dāng)開機(jī)條件不滿足情況下，會(huì)發(fā)出停機(jī)信號(hào)，至使主機(jī)停機(jī)，而且還造成輔油泵還沒來得及啟動(dòng)，主機(jī)就停掉了，比如油溫在惡劣條件下降到15℃以下，雖然它沒有參與停機(jī)邏輯，是允許開機(jī)條件，但它仍然會(huì)觸發(fā)停機(jī)回路，致使主機(jī)停掉，因此要在MCC側(cè)加上允許信號(hào)接收后的一個(gè)自鎖（或保持）功能，這樣允許條件變動(dòng)不會(huì)造成停主機(jī)。因此對(duì)于任何一個(gè)套裝的動(dòng)設(shè)備每一個(gè)回路、每一個(gè)邏輯都要認(rèn)真驗(yàn)證來保證機(jī)組的可靠運(yùn)行，而且在機(jī)組試車前都要進(jìn)行多次靜態(tài)模擬試驗(yàn)，尤其對(duì)開機(jī)條件和停機(jī)試驗(yàn)必須可靠合理，而且對(duì)于個(gè)別機(jī)組的緊急停車系統(tǒng)均要在單機(jī)試運(yùn)行前做好靜態(tài)動(dòng)做模擬實(shí)驗(yàn)，機(jī)組本身所有控制、檢測、報(bào)警等單回路及聯(lián)動(dòng)實(shí)驗(yàn)合格后方可準(zhǔn)備單機(jī)試運(yùn)行工作。回路測試的準(zhǔn)確完整，對(duì)后期機(jī)組負(fù)荷試運(yùn)行、儀表系統(tǒng)聯(lián)調(diào)至關(guān)重要。

3、結(jié)束語

儀表單校完整準(zhǔn)確，回路測試準(zhǔn)確完善，那么在中交后再配合業(yè)主進(jìn)行儀表聯(lián)調(diào)和工藝實(shí)際操作過程中就不會(huì)遇到太多問題，這時(shí)就可以把單體儀表和套裝設(shè)備的局部聯(lián)鎖結(jié)合起來參與整個(gè)裝置的程控聯(lián)鎖調(diào)試中。此時(shí)儀表設(shè)備應(yīng)全部投用上去，通過中控室DCS的CRT畫面對(duì)顯示壞值和儀表聯(lián)調(diào)時(shí)未有信號(hào)觸發(fā)相應(yīng)模塊的儀表問題逐個(gè)進(jìn)行消項(xiàng)處理，同時(shí)前期測試工作做得完善，個(gè)別系統(tǒng)可與工藝同步進(jìn)行動(dòng)態(tài)氣密、泄露、臨時(shí)介質(zhì)循環(huán)等動(dòng)態(tài)打通流程工作，使工藝逐系統(tǒng)進(jìn)行流程運(yùn)轉(zhuǎn)試運(yùn)行，有儀表單校、回路測試準(zhǔn)確完善的保證，儀表的系統(tǒng)聯(lián)調(diào)工作必然順利、流暢，為裝置盡早進(jìn)入投產(chǎn)運(yùn)行創(chuàng)造了良好的條件。

參考文獻(xiàn)：

[1]樂嘉謙.[儀表工手冊].北京.化學(xué)工業(yè)出版社.2004出版. 頁碼1～904頁.

[2]王笑，張媛媛，趙德源等.SH/T3521-2013 [石油化工儀表工程施工技術(shù)規(guī)程].北京：中國石化出版社出版，2014出版.頁碼1～87頁.

[3]陸德民.[石油化工自動(dòng)控制設(shè)計(jì)手冊].版次3.北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2011出版.頁碼1～1192頁.

作者簡介：

潘樹海（1974- ）男，黑龍江綏化人，本科，1996年畢業(yè)于蘭州石油學(xué)校企電專業(yè)，中級(jí)工程師，研究方向：項(xiàng)目管理。