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仪表管道、仪表线路和辅助容器安装第1章 仪表电源、气源的安装 1、仪表电源 1.1用电负荷的划分化工企业供电设计技术规定（HG/T20664）按用电负荷在化工连续生产过程中的重要性和对供电可靠性、连续性的要求，将用电负荷划分为四个级别。即：一级负荷、二级负荷、三级负荷及有特殊供电要求的负荷。一级负荷：当企业正常工作电源突然中断时，企业的连续生产过程被打乱，使主要设备损坏；恢复供电后，需要长时间才能恢复生产，使重大产品报废，使重要原料生产的产品大量报废，而使重点企业造成重大经济损失的负荷。二级负荷：当企业正常工作电源突然中断时，企业的连续生产过程被打乱，使主要设备损坏，恢复供电后，需要较长时间才能恢复生产，产品大量报废，大量减产，使企业造成较大经济损失。三级负荷：所有不属于一级、二级负荷（包括有特殊供电要求的负荷）者，均为三级负荷。有特殊供电要求的负荷：当企业正常工作电源因故障突然中断，或因火灾而人为的切断正常工作电源时，为保证安全停产，避免发生爆炸和火灾漫延、中毒及人身伤亡事故，或一旦发生这类事故时，能及时处理，防止事故扩大，为抢救及撤离人员，而必须保证供电的负荷。按划分用电负荷等级规定，仪表用电负荷可分为两个等级，即有特殊供电要求负荷及三级负荷。对有特殊供电要求的负荷，应设置紧急电源，而三级负荷则不需要设置紧急电源。1.2仪表供电范围1.2.1仪表及自动化装置的供电包括：常规仪表系统；DCS、PLC和监控计算机等系统自动分析仪表；安全联锁系统；工业电视系统。1.2.2仪表辅助设施的供电包括：仪表盘（柜）内的照明；仪表及测量管线的电伴热系统。1.2.3其它自动化监控系统的供电。1.3仪表电源类型和供电方式1.3.1电源类型仪表工作电源按仪表用电负荷的重要性，分为不间断电源和普通电源。不间断电源当仪表用电负荷属于有特殊供电要求的负荷时，仪表工作电源应采用不间断电源装置（UPS）供电。仪表工作电源采用不间断电源时，电气供电应采用引自不同电网的双回路供电。正常情况下，一个回路工作，另一个回路备用。当供电回路故障时，备用回路自动切换。如图1-1。图1-1 双回路供电示意图普通电源当仪表用电负荷为三及负荷时（即不直接影响安全生产），仪表工作电源可采用普通电源。一般在下列情况仪表电源也可采用普通电源： 无高温高压、无爆炸危险的小型生产装置及公用工程系统； 采用气动仪表并未设置信号联锁系统的生产装置； 一般的分析监视系统。1.3.2供电方式普通电源供电系统，根据电源类型、电压等级一般采用三级或二级供电方式。在三级供电系统中，设置总供电箱、分供电箱和仪表开关板；在二级供电系统中，设置总供电箱和分供电箱。不间断电源对DCS、PLC和监控计算机系统的供电，可采用二级供电方式，设置总供电箱和分供箱。1.4对电源质量的要求所谓电源质量，就是电源的电压、频率的稳定性和供电可靠性。各类电源的质量指标应符合以下要求：1.4.1普通电源交流电源电压：220V，10%频率：501Hz波形失真率：小于10%直流电源（直流电源箱或直流稳压电源装置提供）电压：241V；波纹电压：小于5%交流分量（有效值）：小于100mV电源瞬断时间应小于用电设备的允许电源瞬断时间电压瞬间跌落：小于20%1.4.2不间断电源交流电源电压：220V5%；频率：500.5Hz；波形失真率：小于5%。直流电源电压：240.3V；波纹电压：小于0.2%交流分量（有效值）：小于40mV允许电源瞬断时间3ms。电压瞬间跌落：小于10% 电源的瞬断时间，指开关切换过程的瞬间中断供电时间。电源的允许瞬断时间取决于用电设备的最大允许中断时间。一般情况下，仪表及控制系统的允许电源瞬断时间为：a. 普通电动仪表：直流10ms，交流100ms；b. 重要报警及安全联锁系统（继电器或PLC）：3ms；c. 计算机控制系统（包括DCS）：3ms；d. 智能式电动仪表：直流5ms；，交流10ms；f. 其它电子仪表回路及电磁阀：5ms。 波纹电压，是电压的总交流分量（峰-峰值）与电压平均值之比的百分数。即： 总交流分量（峰-峰值）波纹电压= 100% 电压平均值1.5静止型交流不间断电源装置交流不间断电源装置（uninterruptible power supply system），简称UPS。是一种高可靠性交流电源设备，通常由两套系统构成。它们分别利用蓄电池储能和直接利用交流电网的电力对负荷输出交流，两者互为备用，通过电子开关进行切换。在开关切换时，发生电源短暂断开，时间在几毫秒以内。由于电路中存在电感的作用，切换过程只引起输出电压的波形畸变，不致造成负荷工作间断。因此，不间断电源的“不间断”是对负荷而言的，并非电源完全不停。交流不间断电源设备，过去采用旋转型电动发电机组。随着电子技术的迅速发展，以固态器件构成的静止型UPS日益完善，它具有效率高，体积小，占地少，无旋转噪音，安装方便，维护费用省，可靠性高，稳频、稳压性能好等许多优越性。因此，现在广泛采用静止型交流不间断电源设备。在石化企业中，UPS主要用作仪表自控系统和计算机电源。随着计算机的广泛应用，它已成为保证计算机、自控系统和安全联锁装置正常、可靠地工作而不可缺少的配套设施。用以预防供电电源电压或频率偏离、波形畸变等瞬态干扰和突然断电，避免由此产生计算机数据丢失、程序紊乱、磁盘损伤或联锁失灵及工艺系统失控等严重后果。1.5.1 UPS的工作原理UPS一般由整流器、蓄电池组、逆变器、静态电子开关等几部分组成。其工作原理如图1-2所示。图1-2 UPS工作原理图常态下，工作电源输入交流电，通过整流并滤波成直流，再送入逆变器转变为工频交流输出，供负荷使用。设备内有控制系统，监控和调节逆变器输出的电压和频率，使之稳定在规定的范围内。蓄电池接在整流器与逆变器之间的直流电路上，平时由整流器充电，保持在充满状态。当工作电源或整流器一旦出现故障，蓄电池立即以其储能经逆变器对负荷供电，保持交流输出的连续性。蓄电池的型号和容量决定UPS在故障情况下运行时间的长短。静态开关是由两组电子开关组成的。其中一组连接逆变器输出端，另一组接旁路备用电源。当过负荷、过电压、逆变器故障或整流器意外停止工作及蓄电池放电至终止电压时，静态开关能自动地切换，接通备用电源供电。当异常情况消失或排除后，静态开关又自动返回接通逆变器输出。切换时间取决于控制系统和开关所用的器件，现在UPS切换时间有的可小于1ms。UPS一般均设有手动维修旁路开关与备用电源相接，作UPS检修时对负载供电用。该开关具有先合后分的性能，以便在操作中不中断负载电源。采用静止型交流不间断电源装置，仪表电源供电示意图，见图1-3。图1-3 仪表电源供电示意图1.5.2 UPS的主要技术指标：1 输入参数输入电压：三相38015%或单相220V5%输入频率：502.5Hz输出常数应符合电源质量要求的有关规定过载能力大于或等150%（在5s之内）蓄电池组后备供电时间（即不间断供电时间）：15-30min蓄电池充电性能：2小时充电至额定容量的80%UPS应具有故障报警和保护功能，变压稳压环节和维护旁路功能。1.5.3 UPS主要部件的性能主要部件包括：逆变器、电子开关器件和蓄电池，它们的性能优劣直接关系UPS的技术指标。UPS主要部件性能见表1-1。表1-1 UPS主要部件性能部件型 号性 能逆变器方波型线路简单，采用方波逆变桥式斩波器，谐波含量高，逐渐淘汰纯正弦波型无谐波，瞬时响应好。效率低，笨重，适用小功率装置稳压变压器型（CTV型）输出电压稳定，有滤波与限流作用，能抑制电网高频干扰，线路简单，可靠性高，价格低。动态响应差，谐波失真大准方波型（QSW型）电压调整率比CTV好，达到2%，谐波失真5%，线路简单、可靠，价格低，过载能力强，滤波器体积大，动态响应差阶梯波型（SW型）波形好，动态响应比方波型、准方波型好。对于三相逆变器较为经济，30KVA以上UPS中采用较多。控制线路复杂，要求负载不平衡20%，不能承受大负荷冲击脉宽调制型（PWM型）滤波器体积小，动态响应性能高，三相UPS承受100%负载不平衡，控制逻辑复杂，逆变功率极对开关器件要求高，容量受元件制约宽脉调制阶梯波型（PWSW）结合PWM和SW两型优点，效率和动态响应更好，线路复杂，可靠性降低合成正弦波型通过微机控制，波形、效率、可靠性、动态响应特性更好电子开关元件晶闸管SCR不能自行关断，需换相电路，使电路复杂，体积、重量增加大功率晶体管GTR小容量逆变器中采用较多蓄电池镉镍碱性电池尺寸小、重量轻，无腐蚀，寿命长，低温下工作可靠，价格高铅酸电池全密封水分不会消失，无维修量，价格低，寿命5-10年。普遍使用1.6蓄电池简介蓄电池是供给电气设备操作、控制、信号电源及紧急状态下的事故电源。它是应用化学反应，能够反复地积蓄直流电能和供给电能的一种电化学设备。蓄电池氧化和还原反应的可逆性很强，放电后用充用的方法可使两极活性物质恢复至初始状态，可重复使用，故蓄电池又称为二次电池。蓄电池放电时由化学能转变为电能，而充电时则由电能转变为化学性；所以，蓄电池是化学能电能相互转换的一种储能装置。常用的品种有铅酸蓄电池和碱性蓄电池。1.6.1铅酸蓄电池铅酸蓄电池也称为酸性蓄电池。铅酸蓄电池的电解液为硫酸，它的两极为铅及二氧化铝，用硬橡胶、玻璃或塑料做外壳。铅酸蓄电池组的安装 安装前对蓄电池应逐个进行认真检查，滤气帽必须通气，若不通气将会阻塞电池充放电时产生的气体排出。使电池内部气体增多，压力升高，因而可能造成爆炸危险，故应特别注意。 由于合成树脂制作的蓄电池槽与汽油、煤油等挥发的气体接触时，会导致开裂，故不得用芳香烃、煤油等有机溶剂擦洗槽体。 放置蓄电池的平台、基架（包括防震基架）的防酸、绝缘的处理及防震措施，蓄电池排（列）之间的间距、蓄电池与墙壁之间的距离及维护走道的宽度等，应符合设计或产品技术文件的规定。 连接条连接时，应注意不要使连接条扯动电池，以免使电池抽头受到额外应力。螺栓应紧固，为减少接触电阻和防止酸腐蚀，接头连接部分应涂以电力复合脂。 蓄电池的引出线，当采用电缆时，电缆的敷设应符合现行国家标准电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范的有关规定；若采用硬裸母线时，硬裸母线的安装应符合现行国家标准电气装置安装工程母线装置施工及验收规范中的有关规定。针对铅酸蓄电池室的特点，应采取防腐措施。电解液配制与注液 蓄电池配液用的硫酸应采用符合现行国家标准蓄电池用硫酸中规定的二级浓硫酸。配液用的蒸馏水应符合现行国家标准铅酸蓄电池用水的规定。 配制或灌注电解液的器具，必须是耐酸而且耐热的干净器具。因为初配的电解液的温度很高。为防止稀释硫酸时放出热量将溶液溅出而伤及人体及衣物，严禁将蒸馏水倒入浓硫酸中。注入固定型防酸式或固定型密封式铅酸蓄电池内的新配制的电解液密度为1.18-1.20的稀硫酸。但各制造厂根据其产品特点，其电解液的密度要求不尽相同，配液时应按产品的技术文件中的规定进行。表1-2是配制电解液的蒸馏水和硫酸的比例，供参考。 新配制的电解液温度较高，切不可即刻灌入电池内，必须冷却，待其温度低于30再灌注（室温高于30时，待冷却至室温时即可），以免损坏极板。注入的电解液，液面要高出极板10-20mm。充放电 冷却后的电解液注入电池后，极板吸收电解液并起作用，表面产生气泡，电解液的温度会有一个上升再下降的过程，因此需要一定的静置时间，一般为2-4h。待电解液冷却到30以下（室温高于30时，冷却到室温）方可进行充电。但电解液注入电池后到充电开始的时间也不能太长，以免电极的极板硫酸化。对自第一个电池注液开始至充电开始之间的放置时间，各生产厂的产品规定不一，故应按产品使用说明书的规定执行。当放置时间超过8h，液温仍有降不下来时，应采取人工降温措施；也可采用1/15-1/20h率的小电流进行充电，待液温降低后再用10h率电流充电。 蓄电池的初充电及首次放电，对于蓄电池以后的使用寿命关系很大，过充或过放都将会使极板弯曲变形或活性物质脱落，造成蓄电池损坏。因此，应严格遵守产品技术文件的规定。充电之前应对蓄电池的安装、零件附件质量及连接是否正确、紧固，进行认真检查，充电电源及充电设备应保证充电的顺利进行。 充电电流不应超过产品规定的允许最大电流值，否则将会使电解液中的水过量分解，产生过量的氢、氧气体，不仅造成电力浪费，还将引起极板损坏，甚至会发生爆炸事故。 蓄电池在充电过程会产生大量的氢、氧气体，当室内氢气含量占体积的2%时，遇明火将可能发生爆炸，为确保安全，充电时严禁明火。 电池充电通常采用恒定电流的充电方法。以不大于10h的充电率充电，连续充电10-40h，间隔1-2h，然后再充电到剧烈冒气泡为止，再间隔1-2h，再充电到冒气泡为止，而且电池的电压和电解液的密度在2h内稳定不变为止。全部充电时间大约为60-80h。充电过程中，电解液的温度不得超过40，否则应采取措施，如起动通风装置或减小充电电流等。充电过程中要经常检查蓄电池内的电解液的密度、温度和液面高度，并进行调整，如加蒸馏水。 蓄电池放电时电压不得低于终止电压。首次充放电完成之后，若放电容量大于额定容量的85%而不足额定容量的95%时，应继续进行充放电，待放电容量达到额定容量的95%时，再次充足电即可使用。根据国家标准固定型防酸式铅酸蓄电池技术条件的规定，在第5次循环内应达到10h率放电容量的95%C10以上；否则，则说明该蓄电池有问题，应查明原因后采取相应措施，否则不能交付使用。放完电的蓄电池应及时进行正常充电，不能长时间搁置，否则会发生极板硫酸化，其间隔时间以不超过10h为宜。 在充放电期间要按规定时间记录每个电池的电压、电流及电解液密度、温度以鉴定蓄电池的性能。铅酸蓄电池充电电流，参见表1-3。蓄电池充电方式，参见表1-4。表1-2 电解液中蒸馏水与硫酸比例电解液比重（15）蒸馏水与硫酸体积比蒸馏水与硫酸重量比电解液比重（15）蒸馏水与硫酸体积比蒸馏水与硫酸重量比1.141.151.161.171.181.191.201.211.226.68：16.15：15.70：15.30：14.95：14.63：14.33：14.07：13.84：13.88：13.50：13.15：12.85：12.60：12.42：12.36：12.22：12.09：11.231.241.251.261.271.281.291.303.60：13.40：13.22：13.00：12.85：12.75：12.60：12.47：11.97：11.86：11.76：11.66：11.57：11.49：11.41：11.34：1表1-3 常用铅酸蓄电池充电的电流及电量电池类型初充电正常充电第一阶段电流，A第二阶段电流，A充电电量第一阶段，A第二阶段，A充电电量固定型防酸式汽车蓄电池0.08C200.1C50.04C100.05C55-74-70.1C100.14C50.05C100.07C51.2-1.41.2-1.4“C”表示电池的额定容量，其下标20，10表示电池的小时（放电）率。表1-4 蓄电池充电方式充电方式原 理优 缺 点恒流充电 充电电源在整个充电期间保持恒流输出，使蓄电池始终在恒定电流下充电 充电电源的容量可以得到充分的利用，但充电初期的电流受到限制，充电时间较长，充电后期电压升高，容易造成过充电恒压充电充电电源在整个充电期间保持恒压输出，使蓄电池在恒压下充电。即充电电流在初期较大随着蓄电池电压的升高而逐渐减小 充电电流初期较大，随后自动减小，可始终保持较佳的充电状态，充电时间较短，但充电电源容量要求较大恒流恒压充电 充电初期按恒流方式，当充电电压增高，蓄电池开始产气时转入恒压充电，充电电流即自动减小 可限制初期过大的充电电流，使充电电源容量不致过大，但控制较复杂带短时放电的快速充电 先用大电流脉冲（一般为常规充电电流的数倍至数十倍）充电，当蓄电池电压上升到一定值时，使蓄电池短时放电，然后再用大电流脉冲充电，这样反复多次 能按蓄电池最佳接受能力充电可大大缩短充电时间，但装置容量随充电时间减少而增加，控制复杂准恒压充电加大充电电源的电压调整率限制充电初期的电流不致过大 充电初期电流较大，但受电源内阻限制，然后自动减小，因而电源容量不致过大，线路不复杂，又能保持较佳的充电状态，适用于反复充电的场合 1.6.2镉镍碱性蓄电池碱性电池的电解液是用很纯的氢氧化钾（化学纯试剂）和蒸馏水在玻璃或塑料容器中配制而成。镉镍碱性蓄电池安装 碱性蓄电池在安装前要作外观检查。a. 高倍率小容量碱性蓄电池，有的产品带电解液出厂，故应检查渗漏情况。b. 检查极性是否正确，若单体蓄电池的极性标示错误，在蓄电池组内将出现单体电池反接现象。另外要检查有孔气塞的通气性是否良好，若通气性不好，在充放电及正常运行时，放出的气体无法排出，壳内压力增加，将会发生爆炸或壳体胀裂漏碱等事故。c. 带液出厂的高倍率小容量碱性蓄电池基本上是柜式组装，出厂时柜和蓄电池分别包装运输，在安装前应检查液面高度并调整至规定位置，若安装后再检查液面高度和调整液面则很困难。要求电解液液面保持在两液面线之间。d. 检查运输螺塞的严密性。带液出厂的碱性电池，出厂时用运输螺塞将电池密封，以防电解液溢出。 合成树脂制作的蓄电池槽，不得用芳香烃、煤油等有机溶剂擦洗槽体，否则会导致开裂。 蓄电池安装时应符合设计或产品技术文件的规定。 连接条连接时，应注意不要使连接条扯动电池，使电池抽头受到额外应力。螺栓应紧固，为减少接触电阻和防腐蚀，接头连接部分应涂电力复合脂。 碱性蓄电池的引出线大多采用电缆，电缆的敷设应符合现行国家标准电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范的要求。若采用硬裸母线引出线，其硬裸母线的安装，应符合现行国家标准电气装置安装工程母线装置施工及验收规范的规定。由于蓄电池室内具有碱雾的腐蚀，应采取防腐措施。2 碱液配制与注液 碱性蓄电池电解液使用氢氧化钾（化学纯试剂）和蒸馏水配制而成。根据电池使用环境温度，选用相应密度的电解液。在较高温度下使用时，可在电解液中加入少量的氢氧化锂。电解液的配制比例，参见表1-5。 配液时应使用干净的耐碱溶器，防止碱和某些物质起化学反应，生成新的物质影响电解液的纯度。为防止溶解时放出的热量使碱液溅出而伤及人体，故应注意不得将水倒入碱中。 注入蓄电池中的电解液应是除去杂质的清液，所以要求对配制好的电解液应进行沉清或过滤。如不立即使用时，应注意密封，以防空气中的二氧化碳进入电解液生成碳酸盐而影响电解液的纯度。 配制好的电解液，应冷却到30以下时再注入蓄电池，以防止充电时电解液温度过快升高。夏季室温超过30时，冷却至室温即可。为了浸润极板，电解液注入电池后应静置一定时间。3 充放电 蓄电池的充电技术条件（即各充电制的充电电流、时间和单个电池充电末期的电压等），应按产品的技术文件规定进行。并应注意以下问题：a.充电期间，特别是在过充时，电解液中的水被电解，放出氢气和氧气，为防止爆炸，室内不得有明火。b.初充电时要取下蓄电池的催化栓，以防损坏壳体。催化栓的作用是将电池放出的氢和氧生成水再返回电池本体去，以达到少维护的目的。但它处理氢、氧的能力是按浮充方式时设计的，因此在初充电时要取下。c.蓄电池初充电时，要将无孔的防漏运输螺塞取下来，换上有孔气塞，防止蓄电池产生的气体不能外泄使本体内部压力增高而损坏壳体。d.充电时电解液的温度在20时，按照规定的充电电流值充到规定的时间，蓄电池充入的实际容量是合格电池的额定容量。如果电解液的温度不为20，随温度升高或降低，蓄电池将不能充至额定容量。但镉镍碱性蓄电池一般都有一定的富余容量，所以制造厂规定了镉镍碱性蓄电池宜在205范围内充电。但在施工现场，由于我国幅员辽阔，冬夏季节气温变化大，常规条件下很难采取措施把电解液温度控制在205内。因此，在现行国家标准电气装置安装工程蓄电池施工及验收规范（GB50172-92）中规定，将充电时电解液的允许温度宜扩大为2010，而暂时不规定进行温度修正。 蓄电池充电可采用4h或2h率进行。参见表1-6。碱性蓄电池在初充电时要经过多次充放电循环才能达到额定容量，国家标准（GB50172-92）中规定，5次循环内应达到其额定容量。碱性蓄电池电解液的密度在充放电期间无变化。因此，电解液的密度不能作为蓄电池充电结束的标志，而应按充入容量和电压来衡量。国家标准（GB50172-92）中规定，初充电时间达到产品的技术条件规定的充电时间，也可认为充入容量达到要求。此时单体电池的电压也应达到产品技术条件的规定才可认为充电结束。 蓄电池通常采用5h率或10h率恒流放电。碱性蓄电池在低温状态下的放电容量与它的电解液温度有关，当温度低于15时，其放出的容量比额定容量要小，在该温度以下放电时，放电容量要按制造厂提供的该型蓄电池的修正系数进行修正。 充电结束后，电解液的液面将会发生变化。为保证电池正常使用时，需用蒸馏水将液面调整至上液面线。 在充放电期间按规定时间记录每个电池的电压、电流及电解液温度，以监视蓄电池的性能。表1-5 电解液中碱和蒸馏水的比例电解液比重（25%）电解液的组成成分环境温度（）碱：蒸馏水（重量比）LiOHH2O(g/L)1.180.021.200.021.250.011.280.01NaOH：H2O=1：5KOH：H2O=1：3KOH：H2O=1：2KOH：H2O=1：22040+10+45-10+35-25+10-40-15仅适用于镉-镍电池。表1-6 镉-镍、铁-镍电池充电条件充电类别正常充电过充电快速充电浮充电充电电流A充电时间hC/47C/49C/24不定不定注：“C”表示电池额定容量。起动用铅蓄电池型号及性能，见表1-7；固定型防酸式铅蓄电池型号及性能，见表1-8；有极板盒式镉-镍蓄电池（开口式）型号及性能，见表1-9。表1-7 起动用铅蓄电池型号及性能型号额定电压V20h放电率起动放电寿命(充放循环)外形尺寸，mm贮存期（年）电流A首 次-18长宽高一般电池干荷电池额定容量，Ah电流A终止电压，V持续时间min终止电压V持续时间min终止电压V一般电池干荷电池8-Q-758-Q-908-Q-1058-Q-1208-Q-1358-Q-1506.075901051201351503.754.55.256.06.757.55.252252703153604054503432.53500197224251278305332178250216-Q-606-Q-756-Q-906-Q-10512.06075901053.03.754.55.2510.51802252703158663193734274851782506-Q-1206-Q-1356-Q-1501201351504060806.06.757.52.03.04.03604054505171982162342506-Q-40G6-Q-60G6-q-80G160240320212219346172250 20h放电率，即在20h内放出电池的额定容量，放电电流=额定容量/放电时间。 按IEC标准，电池寿命以循环耐久能力单元数来表示，单元数3。表1-8 固定型防酸式铅蓄电池型号及性能型号电压V10h放电率终止电压1.80Vih放电率终止电压1.75V电流A及容量，Ah初充电经常充电外形尺寸，mm电流，A容量，Ah第一期4560h电流，A第二期3040h电流，A第一期68h电流，A第二期46h电流，A长宽高总高GGF-30GGF-502351015203040506080100120140160180200305010015020030040050060080010001200140016001800200013.522.54567.5901351802252703604505406307208109003510152030405060801001201401601802001.52.557.510152025304050607080901004.57.51522.530456075901201501802102402703002.547.5111522.5303845607590105120135150100138123135225GGF-100GGF-150GGF-200120157194158309366GGF-300GGF-400GGF-500162199236209474544GGF-600GGF-800GGF-1000GGF-1200GGF-1400GGF-1600GGF-1800GGF-2000169206243286323360397434292652736注：表内蓄电池的使用寿命如下：全充放制为3年，半充放制为6年，全浮充制为2年，贮存寿命皆为3年。表1-9 有极板盒式镉-镍蓄电池（开口式）的型号及性能型号额定电压V额定容量Ah电解液用量L正常充电正常放电低温容量为常温容量的百分数放电寿命(次)外形尺寸,mm重量,kg电流A时间h电流A终止电压V时间h-20-40长宽高有电液无电液GNF-2.25GNF-10GNF-22GNF-45GNF-60GNF-1001.252.25102245601000.0420.120.270.450.751.200.562.55.511.25152570.281.252.755.657.5012.51.08752090067831281281551552334355648731351262162163493490.340.761.782.784.706.630.280.601.352.183.705.101.7供电系统安装要求1.7.1电源设备安装前应检查设备的外观和技术性能并应符合下列规定：继电器、接触器及开关的触点，接触应紧密可靠，动作灵活，无锈蚀、损坏；固定和接线用的紧固件、接线端子，应完好无损，且无污物和锈蚀；防爆电气设备及附件的密封垫、填料函，应完整、密封；设备的电气绝缘、输出电压值、熔断器的容量，应符合产品说明书的规定；设备的附件齐全，不应损坏。1.7.2设备安装就地仪表供电箱的规格、型号和安装位置应符合设计文件要求。不宜将设备安装在高温、潮湿、多尘、有爆炸及火灾危险、有腐蚀、振动及可能干扰附近仪表等位置。当不可避免时，应采用适合环境的特定型号供电箱或采取防护措施。就地仪表供电箱的箱体中心距操作地面的高度宜为1.2-1.5m。成排安装时应排列整齐美观。电源设备的安装应牢固、整齐、美观，设备位号、端子编号、用途标牌、操作标志等，应完整无缺。检查、清洗或安装电源设备时，不应损伤设备的绝缘、内部接线和触点部分。不应将设备上已密封的可调部位及密封罩启封。因特殊原因必须启封时，启封后应重新密封，并做好记录。盘柜内安装的电源设备及配电线路，两带电导体间，导电体与裸露的不带电导体间，电气间隙和爬电距离应符合下列要求： 对于额定电压不大于60V的线路，电气间隙和爬电距离均为3mm； 对于额定电压大于60V且不大于300V的线路，电气间隙为5mm，爬电距离为6mm； 对于额定电压大于300V且不大于500V的线路，电气电隙为8mm，爬电距离为10mm。强、弱电的端子应分开布置。金属供电箱应有明显的接地标志，接地线连接应牢固可靠。1.7.3线路敷设电源线不能在易受机械损伤、有腐蚀物质排放、潮湿或高温处敷设，若无法避开时，要采取适当的保护措施。交流电源线应与其它信号线分开敷设，若无法分开时，要采取金属隔离或屏蔽措施。直流电源线的总干线和分干线，应与仪表信号导线屏蔽隔离。控制室内的电源线，应采用聚氯乙烯绝缘铜线。交流电源线采用三芯绝缘线，分别为相线（即火线）、零线和地线（盘内配线除外）。电源线的截面积要符合下列要求： 总供电箱至分供电箱的电源线截面积，不应小于2.5mm2； 分供电箱至盘上仪表的电源线截面积，不应小于1.0mm2； 控制室供电箱至现场仪表的电源线截面积，不应小于1.5mm2供电系统接地线的截面积要符合下列要求： 仪表盘内供电箱接地线截面积应不小于2.5mm2，回路级的仪表开关接地线截面积，应不小于1.0-1.5mm2； 分供电箱的接地线截面积，应不小于6mm2； 总供电箱及容量小于100A的直流稳压电源设备的接地线截面积，应不小于25mm2。1.6.4对供电设备在使用前的检查整流器在使用前应检查其输出电压，电压值要符合安装使用说明书的规定。稳压器在使用前应检查其稳压特性，电压波动值要符合安装使用说明书的规定。不间断电源系统安装完毕，应检查其自动切换装置的可靠性，切换时间和切换电压值要符合设计规定。供电设备的带电部分与金属外壳间的绝缘电阻，用500V兆欧表测量，其绝缘电阻值应不小于5兆欧。若安装使用说明书中有特殊规定时，应符合其规定。供电系统送电前，系统内所有的开关，均应处在“断开”的位置，并应检查熔断器的容量是否符合要求。在仪表工程安装和试验期间，所有供电开关和仪表的通电断电状态都应有显示或警示标识。2、仪表气源仪表气源是仪表或系统的能源。仪表系统的用气仪表负荷多，而且在装置内分布的范围广。仪表气源来自专用的压缩空气管网。气源系统包括气源总管、支干管和支管，根据HG/T20510-2000标准规定，气源总管和支干管的安装，由管道专业根据自控专业提出的仪表供气条件进行设计和安装。采用气源分配器时，气源配管由管道专业，敷设至气源分配器。仪表专业只负责由气源分配器至用气负荷（如气动变送器、控制阀和分析器等）之间气源支管的安装。2.1对气源质量的要求用于仪表的气源，对其质量要求较高，通常采用无油润滑压缩机供给。要求气源的露点、灰尘粒径及含量、油含量等，应符合国家标准GB/T4830-1984的规定。2.1.1露点。以露点限制气源中湿含量是工程中最普遍而适用的方法。仪表气源中只允许少量水蒸汽存在，如果这些水蒸汽一旦低温冷凝（即结露），会使管道和仪表生锈，降低仪表工作的可靠性。严重时，还会危及控制系统。因此，对仪表气源中湿含量的控制，应以不结露为原则。结露温度极限要求，应根据气源系统工作环境极端最低温度而定。在HG/T20510-2000仪表供气设计规定中，把露点极限值定为比环境温度低10。也就是说，净化后的干气露点应比环境温度的下限值低10。2.1.2含尘粒径。按国家标准要求不大于3m，其含尘量应小于1mg/m3。2.1.3油含量。油份在仪表气源中的存在对仪表的正常运行影响是很严重的。所以对油含量通常控制在8ppm（W）以下。要减少气源中的油份含量，应选用无油润滑空压机。2.2现场仪表供气现场仪表的供气，通常采用两种方式。即，单线供气和支干式供气。供气方式的选定要根据现场用气负荷的布置和用气量的大小等情况而定。2.2.1单线供气方式对分散布置或耗气量波动比较大的（如活塞式切断球阀）供气点，宜采用单线供气。为了不影响相邻负荷的用气，要尽可能在气源总管上取源。单线供气的配管系统，如图1-4所示。图1-4 单线式供气配管系统图2.2.2支干式供气方式对多台仪表或现场仪表供气比较集中的场合，宜采用支干式供气，由支干管引至气源分配器。这种供气方式，是目前设计中采用较为普遍且效果最佳的方法。支干式供气的配管系统，如图1-5所示。图 1-5 支干式供气系统图2.3控制室供气控制室的总气源，应并联安装至少两组或两组以上的空气过滤器及减压阀。采用大功率过滤减压装置时，在其装置的引出侧应安装压力控制器和安全阀；防止由于减压功率较大，在突发故障时，可能使出口侧压力突然升高，损坏仪表。安全阀的整定起跳压力，视仪表的气源压力而定；若气源压力为0.14Mpa，其起跳整定值为0.16MPa为宜。气源总管一般采用40-50mm的不锈钢管或黄铜管。气源总管水平安装时，应有坡向下游侧大于1：500的坡度，并在其最低点设排污阀，排污管口应远离仪表、电气设备及接线端子，对每台仪表的供气支路，应设置气源阀。供气支路的配管，采用61紫铜管或尼龙单管。过滤减压装置配管，如图1-6所示。图 1-6定值器设定减压装置配管图图中件号：1- 压力控制器； 2- 大功率安全阀； 3- 气动定值器； 4- 大功率减压阀；5- 大功率空气过滤器；6- 压力表。2.4管线材质与管径选择2.4.1管线材质选择气源总管和干管的配管，宜采用镀锌钢管。空气过滤压阀下游侧配管，宜采用不锈钢管或紫铜管。在条件允许的情况下，尽可能的首选不锈钢管。因为铜管耐大气腐蚀性差，特别是化工厂的大气环境更为明显。2.4.2管径、规格选择空气过滤减压阀上游气源系统配管的管径，最小为1/2。空气过滤减压阀下游侧配管的管径，应根据用气仪表的选型而定。通常为101、81、61等。气源管道的管径，可根据供气点数确定，参见表1-10，特殊供气点（如用气量较大的活塞式切断阀等）的供气点数，应由设计另行确定。2.5气源管道安装2.5.1一般要求气源管道的安装，依照“仪表气源系统配管平面图”，按现场情况决定管道安装的具体走向位置。应尽可能避开有碍检修、易受机械损伤、振动和腐蚀之处。仪表气源管道应与管道、设备之间保持一定的距离，尤其对需要保温的管道、设备，更要注意考虑其保温层的厚度。配管所用的管材、阀门、管件等，产品合格证应齐全。材质、规格要符合设计文件规定。安装前，应将管内清扫干净，不应有油、水、锈蚀等污物。2.5.2管道安装支架的制作、安装制作支架应先将材料矫正、然后彻底除锈、刷底漆和面漆；用机械切割下料，切口处不应有卷边和毛刺。制作完的支架应牢固、平正、尺寸准确。支架安装的要求： 在金属结构或混凝土构筑物的预埋件上安装，应采用电焊焊接固定。 在混凝土或砖墙上安装，采用膨胀螺栓固定。 在不允许焊接支架的管道上安装，应采用“U”形螺栓或卡子固定。 在允许焊接支架的金属设备、管道上安装，可采用焊接固定。若设备、管道与支架不是同一种材质或需增加强度时，应先焊一块与设备、管道相同材质的加强板，然后再在其上面焊接支架。 支架应固定牢固、横平竖直、整齐美观。在同一直线段上的支架间距要均匀。支架的间距宜为2m，在拐弯处、终端处及其它需要的位置，应设置支架。 支架安装完毕后，将焊渣清除干净，补刷防锈漆。气源系统配管 在水平干管上引出气源时，其支管的取源位置应设在干管的上方，并安装取源阀门。管道与阀门连接在其中间应加装活接头。 气源管道采用镀锌钢管时，应用螺纹连接，拐弯处应采用弯头，连接处必须密封，缠绕密封带或涂抹密封胶时，注意不可进入管内。采用无缝钢管时，应焊接连接，焊接时焊渣不应落入管内。 镀锌钢管切断时，不准用气焊要用砂轮锯切割，切断面应为直角。管端套丝后，将管口内、外的毛刺清除干净。 如果管道直线距离较长或弯头处较多时，应适当的加装活接头，便于管线拆卸。 气源系统的配管应整齐、美观，固定牢固，在管道末端和集液处应安装排污阀。气源系统的吹扫气源系统安装完毕后应进行吹扫，并应符合下列规定： 吹扫前，应将控制室气源入口、各分气源总入口和接至各仪表气源入口处的过滤减阀断开并敞口，先吹总管，然后依次吹干管、支管及接至各仪表的管道； 吹扫气应使用合格的仪表空气； 排出的吹扫气应用涂白漆的木制靶板检验，1min内板上无铁锈、尘土、水分及其他杂物时，即为吹扫合格。气源系统吹扫完毕后，控制室气源、就地气源总管的入口阀和干燥器及空气贮罐的入口、出口阀，均应有“未经许可不得关闭”的标志。气源装置使用前，应按设计文件规定整定气源压力值。气源系统的压力试验 仪表气源管道和气动信号管道的压力试验，可采用空气或氮气为试验介质。 气压试验压力应为1.15倍的设计压力，试验时应逐步缓慢升压，达到试验压力后，稳压10min，再将试验压力降至设计压力，停压5min，以发泡剂检验不泄漏为合格。 压力试验用的压力表应经检定合格，其准确度不得低于1.5级，刻度满度值应为试验压力的1.5-2.0倍。 压力试验过程中，若发现泄漏现象，应泄压后再修理。修复后，应重新试验。 压力试验合格后，宜在管道的另一端泄压，检查管道是否堵塞，并应拆除压力试验用的临时堵头或盲板。第2章 仪表管道的安装 1、仪表测量管道安装1.1概述仪表管道大致可分为六种，即：测量管道、气动信号管道、液压管道、气源管道、伴热管道和电气保护管。仪表管道安装的数量大、种类多、施工图无安装标高和具体位置，所以仪表管道的安装具有一定的复杂性和困难性。测量管道（又称脉冲管路、冲击管路），接习惯称为导压管最确切。在仪表管道中，它是唯一与管道直接相接，流入物料的管路。所以，对测量管道的安装要求，与管道相同（如压力等级、管道管件材质、焊接及管道吹扫、试压等）。测量管道内被测物料的物性、温度、压力等级复杂，管道（包括阀门、管件）的材质应满足其要求，一般测量无腐蚀性物料的管道，材质可用10#或20#碳钢或不锈钢，目前使用不锈钢管较为普遍。测量腐蚀性物料的管道，应采用与管道、设备相同或高于其防腐性能的材质。低压（PN6.3Mpa）测量管道，其规格常为121.5、142、183、223中压（PN16Mpa）测量管道，其规格常为122、143、184、224高压（PN32Mpa）测量管道，其规格常为144、195 分析仪表取样管道，宜采用61、81、101不锈钢管气源系统管内介质是仪表用压缩空气，一般供气压力为0.5-0.7Mpa，仪表用气经过滤减压为0.1