仪表单体调试.doc

5.4.8.5 仪表单体调试5.4.8.5.1 概述核电站的运行需要测量大量的热工仪表参数，这些参数是需要进行严格的控制和调节，以此保证核电厂平安生产，改善运行人员的劳动条件以及降低核电厂的生产本钱。秦山核电二期扩建工程采用的是2×650MW压水堆机组，仪表涉及的厂房主要有反响堆厂房RX、核燃料厂房KX、连接厂房WX、电气厂房LX、公用电气厂房8LX、核辅助厂房NX、汽轮机厂房MX以及BOP厂房等。根据测量介质不同，热工仪表可分为压力、温度、流量、物位等方面。仪表单体调试是仪表安装的前一道工序，所有仪表到货后，应首先经过相关计量检定人员调试，判断仪表合格后才能正式安装。5.4.85.4.8.5.2.1 建立仪表调校室及仪表存放仓库为防止仪表来回搬运过程中的损坏丧失等危险因素，仪表调校室及仪表存放仓库最好是选择临近总设备库或工程厂房，道路畅通平稳，运输方便。有根本通讯设施，附近无噪声和强磁场干扰，有可供方便选用的水、气、电和平安消防设施。仪表调校室应配备空调设施，环境温湿度应满足仪表调试要求。进行的试验电源电压应稳定，气源应清洁、枯燥、稳定。5.4.8.5.2.2 标准设备、工机具、辅材应齐全仪表单体调试所有选用的标准设备应齐全有效，其根本误差的绝对值不宜超过被校标准仪表根本误差绝对值的1/31/10。调试过程中常用的工具及辅材也应提前准备齐全。5.4.8为保证仪表单体调试信息的准确、流畅，查询方便，可建立完整的台账信息，包括对仪表的位号、规格、厂房、系统、入库、出库、调试状态等描述，每天及时更新信息，便于管理控制。5.4.8.5.2.4设计文件、出厂资料仔细核对仪表单体调试前应仔细核对设计文件，秦山核电二期扩建工程设计按系统给出了每个系统所涉及的仪表清单系统手册9.3章 检测设备仪说明细表，对仪表的供货厂家、规格型号、量程、精度、输入输出信号、报警值等都给出了详细的参数，单体调试前应仔细核对实际到货仪表参数与设计文件是否相符，厂家资料是否齐全有效，提早发现问题。5.4.8仪表单体调试详细描述在秦山核电二期扩建工程仪表单体调试过程中，根据仪表种类的不同，我们将仪表大致分为压力、温度、液位、记录仪、指示表、阀门以及继电器几大类，下面分别对各种类型仪表调试方法进行详细介绍。5.4.8秦山核电二期扩建工程压力类仪表主要包括压力表、 差压计、压力差压变送器、压力控制器三类。其调试方法大致可按以下步骤进行：1) 根据被校表的测量范围和精度，选取适宜的标准设备通常选用DRUCK压力校验仪，注意所选仪表接头的螺纹大小必须与被校表及标准设备配套，以免损坏被校表及标准仪器的螺纹接口。2) 将被校表与标准设备合理的摆放，保证气源管路及电气线路正确连接。3) 反复调整压力仪表的零位与满量程直到符合技术要求。4) 根据被校表的量程及刻度范围，均匀的选取不少于5个校验点，平稳的升降压力。读数以标准设备为准，将压力升降到各校验点，读出各被校表的实际读数。a) 压力表的读数以被校表的最小分度值的五分之一进行估读。在进行上行或下行校验时，被校表指针只能按照一个方向运动，如果超过了被校点，指针应当回到被校点以下或以上，再按照原来的运动方向进行校验。b) 压力差压变送器校验时需要外供一个24V的直流电源，当仪表本体输入一个压力信号后，会变送输出一个标准的420mA的电流信号。输出的电流大小应与输入的压力值相对应。c) 压力控制器校验前应先核对设计文件系统手册9.3章检测仪表设备明细表，找出仪表的动作值及返回值高报或低报，缓慢的增加减少压力至报警值，检查开关触点动作是否良好。如返回值无设计要求，应注意将返回值尽量调到最小。5) 根据被校表的量程及精度，对照误差计算公式计算出仪表的允许误差，根据校验结果判断仪表是否合格。5.4.8.5.3.2 温度仪表秦山二期扩建工程现场所涉及的温度仪表主要包括压力式温度计、铂热电阻、热点偶、温度变送器、温度控制器以及埋入式测温元件几类。其中，压力式温度计、铂热电阻、热电偶、温度变送器等主要由上海自动化仪表三厂供货，温度控制器由法国BOURDON公司供货，RRA、RCP等系统快响温度计由法国供货。在校验温度仪表时，首先要仔细检查仪表型号、规格、连接螺纹尺寸、分度号、套管材质是否与设计要求一致。其次是绝缘程度检查，在常温下感温元件与保护管之间绝缘电阻应不小于100M电压为10100V的兆欧表，无短路和开路现象。确认无误后，通常我们按照以下步骤进行校验：1) 根据温度计的测量范围和精度选择适宜的温度源精密恒温水槽标准水银温度计、高精度标准电阻测试仪器工业过程校验仪，即可以测量温度计的电阻、电压，也可以通过转换直接测量温度。2) 选取适宜的校验点，一般取常温、量程中间点和满点三点测量。将温度源温度设定在测量点，用标准水银温度计确认，然后将被校温度计放入标准温度源，放置一定的时间，待其温度稳定后，从标准电阻测试仪读取温度计的输出值电阻、电压或温度。a) 就地显示的温度仪表可直接从仪表盘上读取当前温度值；b) 温度变送器会变送输出一个标准的420mA的电流信号，输出的电流大小应与输入的温度值相对应。c) 温度控制器类似于压力控制器，温度到达设定点后，注意检查触点开关是否动作正常。3) 根据被校温度计的分度号、量程及精度等级，计算出最大允许误差，判断仪表是否合格。埋入式测温元件通常为现场中压泵体PO、电机MO、风机(ZV)上自带仪表探头，其温度信号经计算机系统送到主控显示，主要用来监测设备运行阶段轴温、线圈等的温度，当温度过高时那么应停运设备。对于埋入式测温元件，我们只在常温下对其进行检查。5.4.8液位仪表在现场最常见的主要包括浮筒式液位控制器、浮球液位控制器、磁翻板液位控制器、音叉开关等几类。其校验方法大致可按如下步骤进行：1) 根据液位控制器的类型选择适宜的校验设备(数子万用表即可)，将其开关接点引出线连接到标准设备上。2) 手动或水箱的水让浮子浮起，到达设定高度时，检查开关触点动作情况。注水试验：逐渐将水充满带刻度的玻璃管或透明胶管等磁浮子液位计满量程后再将水排空，分别记录报警触发动作的标准值和实际观测到的水位值。3) 根据触点动作情况，判断仪表是否合格。现场浮球液位计主要集中在SEO和RPE两个系统，安装时一定要注意测量好坑深和投入深度，当液位计动作值发生偏差时，可通过调整钢丝绳长度来解决。5.4.8.5.3.4 记录仪记录仪主要集中在电气厂房主控制室，安装在控制室P盘、T盘以及公共盘台上，用于监测现场仪表信号，总数量约100台左右。记录仪分核级和非核级两类，由川仪供货，精度等级为0.25级，记录仪根本由6通道组成。其校验步骤如下：1) 将标准信号源420mA与单个通道端子正确连接上，连接时注意记录仪需要220V供电，注意测量电源极性，以免烧坏仪表。2) 连续增加然后减少输入电流信号，读取记录仪在0、25、50、75、100刻度点的读数。3) 同样的方法依次检定其它通道读数。4) 根据记录仪量程及精度等级，计算允许误差，判断仪表是否合格。5.4.8 指示表指示仪表类似于记录仪，也是安装在电气厂房主控制室内，主要由上海福克斯波罗厂家供货，用于监测就地重要的压力、温度、液位、流量等仪表信号。它通过接收从KRG仪表机柜卡件送过来的电流信号指示现场的相关实际参数。其单体校验步骤可参考记录仪的校验步骤。5.4.8.5.3.6 阀门阀门是构成自动控制系统中一个极为重要的局部，一个最简单的调节系统就是由调节对象(工艺设备、管道)、检测仪表、调节器及控制阀组成的，控制阀在系统中的作用是根据控制室调节器的命令，直接控制能量或物料等被调介质的输送量，到达调节温度、压力、流量等工艺介质的目的。秦山核电二期扩建工程现场气动阀主要有气动开关阀和气动调节阀两类，阀门的作用形式可分正作用和反作用调节。气动阀门的调试根本可按如下步骤进行：1) 将阀门连接到信号发生器和压力源上，检查连接是否正确。2) 选择量程同待验阀门量程相同的信号量，对阀门进行全行程开或关的校验，检查阀门在各点的动作情况和限位开关的反响信号是否正常，记录阀门全行程动作的时间。3) 如阀门自带电磁阀EL，还应检查线圈的直流电阻以及线圈与阀体间的绝缘电阻值，然后对电磁阀进行通断电试验，检查阀门的动作情况是否灵敏可靠。4) 如阀门带电气转换器EP，首先应用电流源信号发生器给电气转换器输入4mA电流信号，调节阀门定位器的零点调节螺丝，使阀门处于全关或全开位置。缓慢增加输入电流到20mA电流信号，调节阀门定位器的量程调节螺丝，使阀门刚好处于全开或全关的位置。反复调整定位器，直到阀门输入电流信号与实际动作行程相吻合。5) 根据阀门动作情况及反响信号，判断阀门是否合格。阀门调试时应注意阀芯和阀板的转动和翻转灵活，防止外力卡死现象，试验的气源压力应满足阀门定位器的最小工作压力。5.4.8 继电器继电器作为仪控系统中的一个电气元件，安装在电气厂房及NX厂房辅助控制室继电器机架上，通过机架与控制柜之间的连锁，控制整个现场的节点信号。继电器机架统一由苏州东仪厂家供货。继电器的种类很多，主要有24V继电器、48V继电器、双线圈继电器以及时间继电器等几种类型。其检验步骤如下：1) 绝缘电阻测量：先测量继电器线圈的直流电阻值，再测量继电器触点与线圈的绝缘电阻，其绝缘电阻值应不小于1M。2) 继电器线圈的动作值校验：线圈的吸合电压应不大于额定电压的85%，释放电压不应小于额定电压的5%。试验时应根据继电器线圈的额定电压施加相应的试验电压，记录继电器的吸合及释放电压值。对于时间继电器还应进行时间动作值的整定。3) 根据动作值结果，判断继电器是否合格。5.4.8秦山核电二期扩建工程的仪表单体调试，尽管最初我们对人员的安排和设备的配备等都做了充分的准备，但在实际的调试过程中，我们还是遇到了很多的问题，归纳起来大致可分为以下几个：1)标准螺纹选型问题仪表的连接螺纹种类繁多，NPT螺纹、G螺纹、M螺纹等等，各种接头大小、规格、型号不一，很多时候仅仅用目测是很难识别出来的，所以调试前应特别注意螺纹的大小和形状，防止发生用错而造成螺纹连接处泄露或咬死尤其是不锈钢实体的螺纹，造成仪表损坏。处理方法：选择适宜的螺纹接头，绝对不可硬拧，调试时最好在螺纹的丝扣处缠上生料带或涂抹防咬剂。2) 指针松动、卡涩、零位偏移带指针的机械式仪表由于在来回的运输或搬运途中，受到强烈振动或者长期存放影响，致使仪表内部机械部位发生弹性形变和连接松动，在实际测量时，指针零位偏移、松动、卡涩等现象经常发生，致使仪表无法正常测量。处理方法：当指针仪表出现零位偏移、松动、卡涩等现象时，我们可在仪表的量程范围内，来回的输入相应的信号，注意检查指针的动作情况，如无变化，那么需将表盘拆开检查。具体步骤是：首先，将仪表表盖旋下，然后用启针器拔出指针，仔细检查仪表内部机械部位连接情况，确认无误后将指针重新安装好应注意这时仪表应无任何信号输入，指针应固定在零点位置，最后重复校验各刻度点示值直至校验合格。3) 热电偶输出温度不稳定核岛厂房EVC系统中的热电偶温度计，在校验过程中，我们发现热电偶的输出温度有不稳定现象，经过仔细检查，原来是热电偶的接线端子和热电极间接触不良，局部热电偶热电极的焊接处存在断续短路或断路现象，因此造成温度指示不准确。处理方法：如是接触不良，将热电偶的接线端子螺丝拧紧即可，如是存在焊接处短路和断路现象，只要不影响电阻丝长短和粗细，找到短路之处进行绝缘处理或吹干，断路那么最好是更换新的电阻体，假设采用焊接修理，焊后要进行校验合格后才能使用。4) 开关触点动作不灵活在校验压力、温度、液位等控制器的过程中，我们发现很多仪表的触点开关动作不灵活，实际动作值跟设定值有很大的出入，经常是触点动作了就无法复位，复位了就不能动作，调节起来十分困难。处理方法：首先应根据该仪表型号确定仪表的设定值调节范围，然后反复调整设定值和复位值的调节螺钉，直到动作值到达设定值要求，如无设计要求，复位值一般应调整到最小。如触点开关出现问题，应及时更换。5)阀门卡涩在现场调试气动阀的过程中，我们经常遇到一些气动阀动作卡涩的现象，如果稍微不注意，很容易造成阀门机械部位的损坏。处理方法：当气动阀机械局部动作不灵活时，应用手动来操作阀门开或关，检查阀门的卡涩现象或不灵活性现象，针对这一机械故障现象，判断其机械部件是否松动或装配不合理，并配合其他专业进行处理，排除问题，致使阀门动作状态灵活可靠。需要注意的是，一般阀门在出厂时都带有手自动切换装置，我们在做阀门调校之前，必须要先手动操作可靠后再进行自动操作，防止给阀门机械部位造成损坏，破坏阀门的控制机构。6)到货仪表与设计文件不符由于现场仪表种类繁多，不同类型的仪表供货厂家根本也都不一样，在调试过程中，我们发现了有实际到货仪表与设计文件上不一致的情况。如RCV系统罗斯蒙特的差压变送器，其中一块仪表设计给的型号是1151型，而实际到货的是1152型，仪表的量程及测量范围不一致。处理方法：当出现到货仪表与设计文件不符的情况时，作为工程技术人员，应及时发澄清单跟设计取得联系，同时，联系物资部等相关人员，及时办理退库手续。 5.4.8.5.5 施工体会及建议仪表作为工程的眼睛，通过与控制系统相结合，对核电厂的参数和工艺系统及设备的状态的监测与控制，确保运行人员对工艺过程进行及时监督、操作和管理，它是核电厂平安、可靠和经济运行的重要保证手段。因此，仪表是否可以正常检测与控制是尤为重要的，而仪表单体调试工作那么是检验仪表是否合格的标准。在秦山核电二期扩建工程仪表单体调试过程中，从前期的人员、设备、标定室的准备，到后面大批量的仪表陆续到货，我们经历了很多，期间也遇到了很多很多的问题。这就需要调试人员有严谨的工作态度，实事求是，容不得半点马虎大意。5.4.8.6仪表回路调试5.4.8.6.1 简述仪表回路模拟调试的主要任务就是在整个工艺系统投运前，把安装分布在各个厂房各个房间内的一系列的就地仪表元件、设备，通过线路连接、仪表管路连接，与就地仪表盘柜、主控制室的盘柜以及各种模拟机柜上的显示仪表、报警器、控制元件或计算机等联系起来，对所有系统信号传输的仪表回路进行检查、设定和调试，确保各个回路到达设计和工艺要求。5.4.8.6.2 先决条件和准备工作1) 人员资格参与仪表回路调试的工作人员，必须是经过本岗位技能培训合格，熟悉仪表的工作原理和流程，了解相关技术标准和各项管理程序，并具有熟练的调试技术的人员。2) 试验设备回路调试过程中使用的各种标准表，必须经过检定合格并在有效使用期内。秦山二扩工程回路调试时常用的标准仪表设备有：数字万用表，工业过程校验仪，压力校验仪，电阻箱，信号发生器，数字兆欧表等。3)技术文件相关的设计文件、图纸或标准等技术文件齐全并有效，施工方案、质量方案等准备完毕且得到批准及发布。4) 现场条件a) 回路中的仪表设备、装置和仪表线路、仪表管道安装完毕；b) 仪表管路及工艺管路系统吹扫完毕，管路试压合格；c) 组成回路的各块仪表单体调试已经完成并合格；d) 仪表配线和仪表管经检查确认正确无误，仪表的测量和控制电缆端接完成，并已经过线路电气连续性和绝缘电阻检查，均已合格；e) 接地安装符合规定要求； f) 进行回路试验的电源、气源已能正常供应并符合仪表运行要求。5.4.8.6.3 回路调试技术要求1） 仪表回路调试必须在系统投运前进行。2） 回路调试的校验点，应在一次或二次仪表全刻度范围内均匀选取，校验点不应少于3点。3） 检测回路的显示仪表局部的示值误差，不应超过该回路内各单台仪表允许根本误差平方和的平方根值。4） 对需要做迁移的仪表应根据设计值做零位迁移。5） 调节回路的调节器和执行器的作用方向应符合设计规定。6） 报警、联锁回路的仪表设备或元件，应根据设计文件规定的设定值进行整定。7） 回路调试应与相关的专业相互配合，共同确认联锁保护条件及功能的正确性，并对试验过程中相关设备和装置的运行状态和平安防护采取必要措施。8） 回路试验完成后应及时做好调试记录，要求字迹清晰、数据无误。5.4.8.6.4 回路调试流程5.4.8.6.5 回路调试步骤详细描述根据回路的输入和输出形式，可以将回路调试分为三大类，即：检测回路、调节回路、信号、报警与联锁回路。在对三种回路进行模拟调试前，都应先检查回路的接地，绝缘，连续性进行检查，即我们通常所说的校线工作。没有校线的回路不可加信号，不可送电，不可操作。下面分别介绍三种类型的回路调试。5.4.8.6.5.1 检测回路模拟调试检测回路指回路的输入为模拟量，输出也为模拟量。检测回路输入端通常为温度计或是各种类型的变送器等，终端常常是直观可视的各种指示仪，记录仪等仪表。 5.4.8.6.5.1.1 回路调试在检测回路的信号发生端变送器、检测元件处输入模拟信号源，观察终端仪表是否有指示。常见的检测回路的模拟信号如下：a) 发送温度信号或毫伏信号模拟热电偶热端温度的变化。 试验时可拆开热电偶端子上的补偿导线，将毫伏信号发生器接入线路，替代热电偶输入信号进行校验。b) 发送温度信号或电阻值模拟热电阻热端温度的变化。试验时可拆开热电阻端子上的连接线，将标准电阻箱或标准热电阻模拟器接入线路中，替代热电阻输入信号进行校验。c) 对压力、差压、液位、流量等变送器回路试验时，首先应关闭变送器的导压管的进口阀,然后可在相应的变送器上接入压力校验仪向变送器输入相应的压力模拟信号，依次给出变送器测量范围的0%、50%、100%、100%、50%、0%，观察操作站CRT显示对应各点的输出值。d) 现场不具备模拟被测信号的回路，应在其可模拟输入信号的最前端输入信号进行回路试验。如没有显示，应重新分段检查配管与接线是否正确，排除过失。5.4.8.6.5.1.2 误差计算在检测回路的信号发生端变送器、检测元件处输入相应的模拟信号源，从信号输出端如输入组件信号输入端，主控室显示仪表、PLC、CRT等测取数据，计算系统误差是否满足设计或标准要求。其计算公式为：式中： 系统误差；12n 组成回路各单元仪表允许根本误差。在允许误差范围内为合格。如误差值不在所允许的范围内，那么要对组成检测回路的各个仪表逐一重新进行单体调校。回路调试校验点不得少于三点，且最好在仪表量程范围内均匀选取如0、50%、100%三点，根据上述公式计算出其系统误差是否满足要求，对于试验合格的回路及时做好记录并在现场做好相应的标识。5.4.8.6.5.2 调节回路模拟调试调节回路指输入为开关量，输出也为开关量的回路。输入端一般是各种压力控制器，温度控制器，阀门限位，或是各种按钮开关等，终端一般是各种指示灯，KIT工程师站或是阀门执行器等。下面以阀门的控制回路为例一下调节回路的调试。一台阀门的控制回路通常是两个以上，一条回路是由按钮或是各种控制器到阀门，控制阀门动作，另一回路是由阀门限位到各种指示灯，阀门动作到位后，反响阀门的状态。回路调试的主要内容是通过模拟相应的信号，检查阀门执行机构的动作情况及阀门限位的状态反响。大体有以下两种情况：a) 带电气转换器或阀门定位器的气动调节阀把阀门手自动切换开关定在自动上，通过控制器或操作器给执行机构输送控制信号，观察阀门的动作情况。当信号从小到最大时，阀门的开度是否也从最小到最大或从最大到最小，阀门的动作是否连续、流畅。最后是按最大、中间、最小三个信号输出，观查调节阀在各刻度点的指示和动作方向是否正确均满足设计要求。阀门的状态反响是否正确。如果调节阀动作时各刻度点的根本误差超过允许误差，就要对调节阀进行重新单体校验。b) 带电磁阀的气动二位式调节阀在继电器机架端给电磁阀输入相应的电源信号，使电磁阀动作，检查执行机构的开度和动作方向是否符合设计要求。在检查阀门动作情况的过程中，假设阀门的动作方向或行程有问题，要重新核对控制器的正、反作用开关，使控制器的输出与阀门动作方向符合设计要求。阀门动作到位后要查看相应的状态反响是否正确。5.4.8.6.5.3 报警与联锁回路模拟调试报警与联锁回路输入为模拟量或开关量，输出为开关量，且只在输入到达设定值时，才会有输出。报警与联锁回路输入端可以是各种仪表、终端常常是控制盘上的各种调节器、继电器、按钮、信号灯、电铃电笛、蜂鸣器等。 对于报警回路，将报警机构的报警值调整到设计参数值，然后在信号输入端模拟信号，检查现场诸如压力、流量、温度开关等带接点仪表输出接点动作情况，并观察控制室盘上相应的报警处理系统上的灯光信号和音响启闭是否有反响。对于联锁回路，还应检查其相关的继电器动作是否正确，特别是所接控制设备的接点，应用万用表测量，由通到断或由断到通，反复动作3次动作无误才算通过，确保动作灵敏、准确、可靠。在动作不正确的情况下，应根据逻辑原理图和接线图仔细核对检查。5.4.8.6.6 经验与体会回路调试过程中常常会出现各种各样的问题，像接线错误，有源无源通道选择错误，压力仪表设备正负压腔接反，阀门限位开关卡塞等等。通常问题一旦发现，处理起来都很简单。但是找到问题这个过程通常很困难。不清楚问题发生在哪儿时，可采用排除法，将一个回路分成几段，逐段排除以查出问题。回路调试常常是带电工作，稍有疏忽，就会烧坏设备，甚至伤害人。所以从事回路调试工作一定要认真仔细，头脑冷静，不清楚回路状况的时候，不能盲目送电或操作。