工艺流程识图

工艺识图电气职业技术学院sundexing第一篇识读管道仪表流程图

任何一个产品的工业生产，都经历了将原材料逐次加工到半成品乃至成品的过程。整个生产过程的表述方法是多样的，用工艺流程图表达部分或整个生产工艺无疑是最为直观和简捷的。管道仪表流程图(P&ID:PipingandInstrumentDiagram)就是过去所说的带控制点的工艺流程图，是借助统一规定的图形符号和文字代号，用图示的方法把建立化工工艺装置所需的全部设备、仪表、管道、阀门及主要管件，按其各自功能以及工艺要求组合起来，以起到描述工艺装置的结构和功能的作用。因此，管道仪表流程图不仅表达了部分或整个生产工艺流程，更重要的是体现了对该工艺过程所实施的控制方案，通过它可以清晰地了解生产过程的自动控制实施方案等相关信息，是自控专业设计的出发点和基本依据。正确识读管道仪表流程图，需要全面了解图中各种图例符号的意义和表达方法，包括工艺流程、仪表及控制系统图例符号。1管道仪表流程图中常用图例符号

1.1常用仪表及控制系统图例符号1.1.1仪表功能标志及位号1.1.1.1仪表功能标志仪表功能标志是用几个大写英文字母的组合表示对某个变量的操作要求，如TIC等。其中第一位或两位字母称为首位字母，表示被测变量，其余一位或多位称为后继字母，表示对该变量的操作要求，I不指示,C为控制。各英文字母在仪表功能标志中的含义见表1-1。为了正确区分仪表功能，根据设计标准《过程检测和控制系统用文字代号和图形符号》（HG/T20505-200。），理解功能标志时应注意如下几个方面。①功能标志只表示仪表的功能，不表示仪表的结构。这一点对于仪表的选用至关重要。例如，要实现FR（流量记录）功能，可选用流量或差压变送器及记录仪。②功能标志的首位字母选择应与被测变量或引发变量相对应，可以不与被处理变量相符。例如，某液位控制系统中的控制阀，其功能标志应为LV（L为物位，V为阀）,而不是FV。③功能标志的首位字母后面可以附加一个修饰字母，使原来的被测变量变成一个新变量。如在首位字母P,T后面加D,变成PD,TD,分别表示压差、温差。④功能标志的后继字母后面可以附加一个或两个修饰字母，以对其功能进行修饰。如功能标志PAH中，后继字母A后面加H,表示压力的报警为高限报警。1.1.1.2仪表位号仪表位号由仪表功能标志和仪表回路编号两部分组成，如FIC-116、TRC-158仪表回路编号的组成有工序号（例中数字编号中的第一个1)和顺序号（例中数字编号中的后两位16，58）两部分。在行业标准HG/T20505-2000中，仪表位号的确定有如下规定：①仪表位号按不同的被测变量分类，同一装置（或工序）同类被测变量的仪表位号中顺序号可以是连续的，也可以不连续；不同被测变量的仪表位号不能连续编号。②若同一仪表回路中有两个以上功能相同的仪表，可在仪表位号后附加尾缀（大写英文字母）以示区别。例如FT-201A、FT-201B表示该仪表回路中有两台流量变送器。③当不同工序的多个检测元件共用一台显示仪表时，显示仪表的位号不表示工序号，只编顺序号；对应的检测元件位号表示方法是在仪表编号后加数字后缀并用“一”隔开。例如一台多点温度记录仪TR-1，其对应的检测元件位号为TE-1-1、TE-1-2等。对仪表位号而言，在施工图中还会大量地用到，特别是多功能仪表的位号编制，与带控制点的工艺流程图有紧密的对应关系。

1.1.2仪表功能字母代号

在自控类技术图纸中，仪表的各类功能是用其英文含义的首位字母来表达的，且同一字母在仪表位号中的表示方法具有不同的含义。各英文字母的具体含义见表1-1.

对于表中所涉及的问题简要说明如下:①“首位字母”在一般情况下为单个表示被测变量或引发变量的字母，又称为变量字母，在首位字母附加修饰字母后，其意义改变。②“后继字母”可根据需要分为一个字母（读出功能）或两个字母（读出功能+输出功能），有时也用三个字母（读出功能+输出功能+读出功能）。③“分析（A）’’指分析类功能，并未表示具体分析项目。需指明具体分析项目时，则在表示仪表位号的图形符号（圆圈或正方形）旁标明。④“供选用”指该字母在本表相应栏目中未规定具体含义，可根据使用者的需要确定并在图例中加以说明。⑤“高(H)"、“中(M)",“低(L)"应与被测量值相对应，而并非与仪表输出的信号值相对应。H、M,L分别标注在表示仪表位号的图形符号（圆圈或正方形）的右上、中、下处。⑥“安全（S）”仅用于紧急保护的检测仪表或检测元件及最终控制元件。⑦字字母母““U””表表示示““多多变变量量””时时，，可可代代替替两两个个以以上上首首位位字字母母组组合合的的含含义义，，表表示示““多多功功能能””时时，，可可代代替替两两个个以以上上后后继继字字母母组组合合的的含含义义。。⑧““未未分分类类(X)””表表示示作作为为首首位位字字母母和和后后继继字字母母均均未未规规定定具具体体含含义义，，在在应应用用时时，，要要求求表表示示仪仪表表位位号号的的图图形形符符号号（（圆圆圈圈或或正正方方形形））外外注注明明其其具具体体含含义义。。⑨““继继动动器器（（继继电电器器））Y””表表示示是是自自动动的的，，但但在在回回路路中中不不是是检检测测装装置置，，其其动动作作由由开开关关或或位位式式控控制制器器带带动动的的设设备备或或器器件件。。表表示示继继动动、、计计算算、、转转换换功功能能时时，，应应在在仪仪表表图图形形符符号号（（圆圆圈圈或或正正方方形形））外外（（一一般般在在右右上上方方））注注明明其其具具体体功功能能，，但但功功能能明明显显时时可可不不予予标标注注，，常常用用附附加加功功能能符符号号见见表表1-2。。1.1.3常规规仪仪表表及及计计算算机机控控制制系系统统图图形形符符号号自控控工工程程图图纸纸中中的的各各类类仪仪表表功功能能除除用用字字母母和和字字母母组组合合表表达达外外，，其其仪仪表表类类型型、、安安装装位位置置、、信信号号种种类类等等具具体体意意义义可可用用相相关关图图形形符符号号标标出出，，熟熟知知这这些些图图形形符符号号的的含含义义有有益益于于识识读读自自控控类类图图纸纸。。1.1.3.1监控控仪仪表表的的图图形形符符号号监控控类类仪仪表表种种类类繁繁多多，，功功能能各各异异，，既既有有传传统统的的常常规规仪仪表表，，又又有有近近年年来来被被广广泛泛使使用用的的DCS类类、、可可编编程程序序逻逻辑辑控控制制器器及及控控制制计计算算机机等等类类仪仪表表；；既既有有现现场场安安装装仪仪表表，，又又有有架架装装仪仪表表、、盘盘面面安安装装及及控控制制台台安安装装仪仪表表或或显显示示器器等等。。自自控控图图纸纸中中的的各各类类仪仪表表均均是是以以相相应应的的图图形形符符号号表表示示的的，，表表示示仪仪表表类类型型及及安安装装位位置置的的图图形形符符号号见见表表1-3。。1.1.3.2测量量点点的的图图形形符符号号测量量点点（（包包括括检检出出元元件件））是是由由过过程程设设备备或或管管道道引引至至检检测测元元件件或或就就地地仪仪表表的的起起点点，，一一般般与与检检出出元元件件或或仪仪表表画画在在一一起起表表示示，，如如图图1-2所所示示。。若若测测量量点点位位于于设设备备中中，，当当需需要要标标出出具具体体位位置置时时，，可可用用细细实实线线或或虚虚线线表表示示，，如如图图1-3所所示示。。1.1.3.3仪仪表表的的各各种种连连接接线线①用用细细实实线线表表示示仪仪表表连连接接线线的的场场合合。。用用细细实实线线表表示示仪仪表表连连接接线线的的场场合合包包括括工工艺艺参参数数测测量量点点与与检检测测装装置置或或仪仪表表的的连连接接线线和和仪仪表表与与仪仪表表能能源源的的连连接接线线。。表表示示仪仪表表能能源源字字母母组组合合标标志志见见表表1-4。②就就地地仪仪表表与与控控制制室室仪仪表表(包包括括DCS)的的连连接接线线、、控控制制仪仪表表的的之之间间的的连连接接线线、、DCS内内部部系系统统连连接接线线或或数数据据线线见见表表1-5。。另外外，，在在复复杂杂系系统统中中有有必必要要表表明明信信息息的的流流向向时时，，应应在在信信号号线线上上加加箭箭头头，，信信号号线线的的交交叉叉为为断断线线，，信信号号线线相相接接不不打打点点。。1.1.3.4流流量量测测量量仪仪表表符符号号流量量测测量量仪仪表表种种类类繁繁多多,主主要要有有差差压压式式流流量量计计(节节流流装装置置)和和非非差差压压式式流流量量计计两两类类.技技术术图图中中的的符符号号多多以以差差压压式式流流量量计计法法兰兰或或角角接接取取压压孔孔板板为为主主,部部分分流流量量测测量量仪仪表表的的图图形形符符号号见见表表1-6.1.1.3.5常常用用执执行行器器图图形形符符号号执行行器器是是由由执执行行机机构构和和控控制制阀阀体体两两部部分分组组成成的的，，执执行行机机构构、、控控制制阀阀体体的的图图形形符符号号见见表表1-7和表表1-8。以以带带弹弹簧簧的的气气动动薄薄膜膜控控制制阀阀为为例例表表示示的的能能源源中中断断时时阀阀位位的的图图形形符符号号见见表表1-9。。1.2常常用用工工艺艺流流程程图图图图例例符符号号工艺艺流流程程图图是是描描述述工工艺艺生生产产过过程程的的技技术术图图纸纸，，它它用用规规定定的的图图形形符符号号表表明明了了整整个个生生产产过过程程所所用用的的工工艺艺设设备备、、管管道道、、介介质质及及流流向向等等基基本本工工艺艺组组成成。。1.2.1常常用用设设备备及及管管件件字字母母代代号号1.2.2常常用介介质字字母代代号1.2.3管道、、管件件及阀阀门图图例符符号1.2.3.1管管道、、管件件图例例符号号在在工艺艺流程程图中中，管管道及及管件件用以以表明明主、、次要要管道道、伴伴热性性质、、介质质流向向等相相关工工艺信信息，，其图图例见见表1-13。。1.2.3.2阀阀门门图例例符号号1.2.4机机器及及设备备图形形符号号机器及及设备备种类类繁杂杂,分分类不不一,在此此对塔塔、炉炉、冷冷换设设备、、容器器和罐罐、反反应器器、泵泵和压压缩机机及小小型设设备等等进行行分类类介绍绍。1.2.4.1塔塔塔常用用于产产品分分离,常见见的类类型有有板式式塔、、填料料塔等等,各各自图图例如如图1-4和图图1-5。。1.2.4.2炉炉类包包括加加热炉炉、空空气预预热器器等设设备，，具体体图例例见表表1-15。1.2.4.3换换热热设备备1.2.4.4容容器和和罐1.2.4.5反反应应器反应器器有轴轴向、、径向向及釜釜式之之分，，图例例如图图1-6所所示。。1.2.4.6泵泵和和压缩缩机泵和压压缩机机的主主要工工艺艺目的的是进进行流流体加加压和和输送送,就就结构构而言言,有有离心心式、、往复复式之之分，，从使使用能能源来来分，，从使使用能能源来来分，，有电电动式式和气气动式式两类类，各各种不不同形形式的的设备备图例例见表表1-18。2管道仪仪表流流程图图识读读方法法2.1工工艺艺流程程图方案流流程图图又称称流程程示意意图或或流程程简图图，是是用来来表达达整个个工厂厂或车车间生生产流流程的的图样样。它它是一一种示示意性性的展展开图图，即即按工工艺流流程顺顺序，，把设设备和和流程程线自自左至至右都都展开开在同同一平平面上上。其其图面面主要要包括括工艺艺设备备和工工艺流流程线线。2.1.1设备备的画画法方案流流程图图中用用细实实线画画出设设备的的大致致轮廓廓或示示意结结构，，一般般不按按比例例，但但应保保持各各设备备的相相对大大小。。各设设备之之间的的高低低位置置及设设备上上重要要接管管口的的位置置应大大致符符合实实际情情况。。2.1.2工艺艺流程程线的的画法法方案流流程图图中一一般只只画出出主要要工艺艺流程程线，，其他他辅助助流程程线则则不必必一一一画出出。用用粗实实线画画出主主要物物料的的流程程线，，在流流程线线上用用箭头头标明明物料料流向向，并并在流流程线线的起起讫处处注明明物料料的名名称、、来源源或去去向。。如遇遇有流流程线线自检检、流流程线线与设设备之之间发发生交交错或或重叠叠而实实际上上并不不相连连时，，其中中的一一线断断开或或曲折折绕过过设备备图形形。2.2管管道仪表表流程图图管道仪表表流程图图（P&-ID）又称称施工流流程图或或工艺安安装流程程图，它它是在方方案流程程图的基基础上绘绘制而成成的。其其中包含含了所有有设备（（包括备备用设备备）和全全部管路路（包括括辅助管管路、各各种控制制点以及及阀门、、管件等等）。它它是在工工艺物料料流程图图的基础础上，用用过程检检测和控控制系统统设计符符号，描描述生产产过程自自动化内内容的图图纸。它它是自动动化水平平和自动动化方案案的全面面体现，，是自动动化工程程设计的的依据，，亦可供供施工安安装和生生产操作作时参考考，其主主要内容容如下。。(1)设设备示意意图带位位号、名名称和接接管口的的各种设设备示意意图。(2)管管路流程程线带编编号、规规格、阀阀门、管管件等及及仪表控控制点（（压力、、流量、、液位、、温度测测量点及及分析点点）的各各种管路路流程线线。(3)标标注设备备位号、、名称、、管段编编号、控控制点符符号、必必要的尺尺寸及数数据等。。(4)图图例图形形符号、、字母代代号及其其他的标标注、说说明、索索引等。。(5)标标题栏注注写图名名、图号号、设计计项目、、设计阶阶段、设设计时间间和会签签栏等。。管道仪仪表流程程图画法法规定如如下。2.2.1图样样画法管道仪表表流程图图采用展展开图形形式，按按工艺流流程顺序序，自左左至右依依次画出出一系列列设备的的图例符符号，并并配以物物料流程程线和必必要的标标注和说说明。图图中设备备及机器器大致按按1:100或或1:200的的比例绘绘制，过过大、过过小时可可单独适适当缩小小或放大大，但需需保持设设备间的的相对大大小。工艺物料料流程图图在保证证图形清清晰的前前提下，，可不按按比例绘绘制。原原则上一一个主项项（工段段或装置置）绘一一张图样样，若流流程复杂杂，可分分数张绘绘制，但但应使用用同一图图号。整整幅图可可不按比比例绘制制，标题题栏中““比例””一栏不不予标注注。2.2.2设备备和机器器表示方方法(1)设设备和机机器画法法用细实实线画出出设备、、机器的的简略外外形和内内部特征征。一般般不画管管口，需需要时可可用单线线画出。。常用设设备、机机器图形形符号参参见““1.2常用工工艺流程程图图例例符号””。(2)相相对位置置图中设设备之间间的相对对位置，，在保证证图面清清晰的原原则下，，主要考考虑便于于连接管管线和注注写符号号、代号号。应避避免管线线过长和和设备过过于密集集。(3)标标注图上上的标注注按““1.2常用工工艺流程程图图例例符号””进行。。在管道仪仪表流程程图上，，要在两两处标注注设备位位号：一一处是在在图的上上方或下下方，位位号排列列要整齐齐，并尽尽可能与与设备对对正；另另一处是是在设备备内或近近旁，此此处只标标注位号号，不标标注名称称。2.2.3管道道表示方方法在管道仪仪表流程程图中，，应画出出全部物物料管道道，对辅辅助管道道、公用用系统管管道，可可只绘出出与设备备（或工工艺管道道）相连连的一小小段，并并标注物物料代号号及所在在流程图图号。流流程图中中的管道道应水平平或垂直直画出，，尽量避避免斜线线。(1)管道画画法各种常用用管道规定画画法可参见““1.2常常用工艺流程程图图例符号号”中图例。。在绘制管道道图时，应尽尽量避免管道道穿过设备或或交叉管道在在图上相交。。当表示交叉叉管道相交时时，一般应将将横向管道断断开。管道转转弯处，一般般应画成直角角而不画成圆圆弧。管道上应画出出箭头，以表表示物料流向向。各流程图之间间相衔接的管管道应在始（或末）端注注明其接续图图的图号及来自（或去））的设备位号号或管段号，，如图2-1去去所示。矩形形框应画在靠靠近左侧或右侧图图框处。一般般来向画在左侧，去向画画在右侧。(2)管道标标注每每段管道都应应标注。横向向管道，在管管道上方标注注；竖向管道道，在管道左左侧标注。管管道标注内容容包括管道号号、管径和管管道等级三部部分，标注方方法按“1.2常用工工艺流程图图图例符号”进进行。管径为为管道的公称称通径。公制制管以mm为为单位，不注注明单位符号号；英制管以以in表示，，并在数字后后面要注出单单位符号。管道等级是根根据介质的温温度、压力及及腐蚀等情况况，由工艺设设计确定的。。有隔热、隔隔音措施的管管道，在管道道等级之后要要加注代号。。2.2.4阀阀门和管件表表示方法在管道上的阀阀门及其他管管件，用细实实线按国家标标准所规定的的符号在相应应位置画出，，并注明规格格代号，如图图2-2所示示。阀门和管管件的符号可可参考本书““1.2常用用工艺流程图图图例符号””中的图例。。无特殊要求求时，管道上上的一般连接接件，如法兰兰、三通、弯弯头等均不画画出。2.2.5自自动控制方案案表示方法在工艺物料流流程图上，按按照过程检测测和控制系统统设计符号及及使用方法，，把已确定的的自动控制方方案按流程顺顺序标注出来来。绘图时，设备备进出口的测测量点尽可能能标注在设备备进出口附近近。有时为了了照顾图面质质量，可适当当移动某些测测量点的标注注位置。管网网系统的测量量点最好都标标注在最上一一根管线的上上面。控制系系统的标注可可自由处理。。仪表控制点以以细实线在相相应的管路上上用代号、符符号画出，并并应大致符合合安装位置。。其代号、符符号的含义参参见“1.1常用仪表及控控制系统图例例符号”。2.3管道仪仪表流程图读读图步骤识读管道仪表表流程图时，，可参考下列列步骤进行。。(l)了了解流程概况况了解流程包包括如下两方方面的含义。。①从左到右依依次识读各类类设备，分清清动设备和静静设备，理解解各设备的功功能，如精馏馏塔用于组分分分离、锅炉炉用于产生蒸蒸汽、加热炉炉用于原油裂裂解等。当然然，要正确地地理解各类设设备的功能及及典型工艺，，应掌握这一一方面的基础础。②在熟悉工工艺设备的的基础上，，根据管道道中所标注注的介质名名称和流向向分析流程程。(2)熟悉控制制方案一般般典型工艺艺的控制方方案是特定定的，举例例如下。例2-1精精馏工艺控控制方案对于精馏工工艺，其控控制方案中中包括提馏馏段温度控控制系统或或精馏段温温度控制系系统、塔压压控制系统统、塔顶冷冷凝器液位位控制系统统、回流罐罐液位控制制系统、塔塔釜液位控控制系统、、回流量控控制系统及及进料流量量控制系统统等。例2-2加加热炉工艺艺控制方案案加热炉主要要用于原油油裂解，它它是利用燃燃料燃烧所所产生的高高热量对加加热管内的的介质加热热的一种典典型工艺，，其控制方方案中包括括加热炉出出口温度与与燃料流量量的控制系系统、原油油流量控制制系统、加加热炉炉膛膛负压控制制系统、燃燃料油与雾雾化蒸汽及及空气的比比值控制系系统等。例2-3锅锅炉工艺控控制方案锅炉工艺用用于生产蒸蒸汽，它主主要包括燃燃烧工艺、、蒸汽发生生和汽水分分离工艺。。控制方案案中包括锅锅炉汽包水水位控制系系统、蒸汽汽压力控制制系统、过过热蒸汽温温度控制系系统、燃烧烧过程控制制系统和炉炉膛压力控控制系统等等。(3)控控制方案分分析管道仪仪表流程图图中表达了了工艺过程程的控制方方案，这些些控制方案案有的是用用模拟仪表表实现的，，也有用计计算机控制制系统来实实现的，在在识读时可可参考相关关图符含义义进行区分分和辨别。。识读管道仪仪表流程图图，还需要要综合工艺艺、设备、、机器、管管道、电气气等多种专专业知识。。3识识读乙乙烯精馏塔塔管道仪表表流程图乙烯是基本本有机化学学工业最重重要的产品品，它的发发展带动着着其他基本本有机产品品的发展，，因此乙烯烯产量往往往标志着一一个国家基基本有机化化学工业发发展的水平平，以乙烯烯为原料可可以生产许许多重要的的基本有机机化学工业业产品，诸诸如高压聚聚乙烯、高高密度聚乙乙烯、低密密度聚乙烯烯等。近20年来，，世界范围围内的乙烯烯产量增长长了近十倍倍，足以证证明各国对对乙烯生产产的重视程程度。乙烯生产的的主要方法法是将天然然气、原油油等基本高高分子原料料进行裂解解使其碳链链断裂后逐逐级分离。。其中基本本的分离方方法就是精精馏，即在在精馏塔中中利用各组组分相对挥挥发度的不不同进行物物料分离。。本章将以以乙烯精馏馏塔为例，，对其基本本工艺和典典型控制方方案进行分分析。3.1工工艺流程及及基本技术术指标乙烯精馏塔塔是深冷分分离流程中中的一个基基本生产单单元，其前前期部分工工艺流程如如图3-1所示。裂裂解气经过过离心式压压缩机压缩缩，压力达达到1.0MPa后后送人碱洗洗塔，脱去去H2S,CO2等酸性气体体，再次压压缩后压力力达到1.0MPa,送人人干燥器脱脱水后，进进人冷箱冷冷凝，在冷冷箱中分出出富氢和四四股馏分，，这四股流流分进人脱脱甲烷塔的的不同塔板板进行分离离，脱去甲甲烷馏分，，塔釜液为为C2以上馏分进进人脱乙烷烷塔，由其其塔顶分离离出C2馏分，塔釜釜液为C3以上馏分去去后续工艺艺再加工。。由脱乙烷塔塔塔顶来的的C2馏分含有乙乙烷、乙烯烯、乙炔等等组分，它它们经过换换热升温，，进入加氢氢脱炔反应应器进行加加氢脱乙炔炔，并经绿绿油塔用来来自乙烯塔塔的侧线馏馏分洗去绿绿油后，成成为只包含含乙烯和乙乙烷两种组组分的混合合流体（因因脱甲烷过过程中不可可能做到完完全分离，，其中含有有少量甲烷烷）。这些些混合流体体被送人乙乙烯塔分离离，在乙烯烯塔的顶部部第八块塔塔板侧线可可得到99.9％的的乙烯产品品，塔釜液液为乙烷馏馏分，送回回裂解炉作作为裂解原原料，塔顶顶分离出少少量的甲烷烷馏分。乙烯精馏塔塔进料中乙乙烯和乙烷烷占有99.5％以上，其其余组分为为甲烷。就就相对挥发发度而言，，甲烷最低低，乙烯次次之，乙烷烷最高。对对于三种组组分的分离离，乙烯精精馏塔采用用了深冷分分离流程，，用带有中中间再沸器器和侧线出出产品的乙乙烯塔。其其工艺流程程如图3-2所示，，基本工艺艺分析如下下。①由由绿油油塔来的C2组分从从第98块块塔板以气气液两相混混合进料，，由于精馏馏塔提供了了分离空间间，实现了了气液两相相分离，气气相（乙烯烯及少量甲甲烷）上升升，液相乙乙烷下降。。②液液相在在向下流动动过程中，，在每块塔塔板上与自自提馏段的的上升蒸气气接触，致致使其中的的轻组分（（乙烯及少少量甲烷））汽化上升升，重组分分继续以液液相下降。。越向下，，重组分的的纯度越高高③被被汽化化上升的轻轻组分中含含有部分气气相甲烷，，在经过精精馏段的每每块塔板时时与向下流流动的乙烯烯回流液接接触，致使使这一部分分甲烷变为为液相下降降。越向上上，轻组分分的纯度越越高④上上升至至塔顶的轻轻组分中为为气相的乙乙烯及少量量甲烷，它它们经塔顶顶冷凝器将将乙烯冷凝凝为液相，，在分离器器中实现气气液分离，，甲烷以气气相采出，，乙烯作为为回流液从从第一块塔塔板处流人人精馏塔，，流至第八八块塔板时时侧线采出出，进人乙乙烯分离器器分离后，，以液相产产品乙烯采采出，分离离器上部的的气相再次次进入精馏馏塔冷凝分分离.⑤塔塔釜得到产产品甲烷，，一部分作作为液相产产品采出，，另一部分由由塔釜再沸沸器加热汽汽化后作为为上升蒸气气，用以提提供精馏所所需能量。。⑥为为了提高乙乙烯产品的的纯度，在在乙烯精馏馏塔的精馏馏段工艺上上采用了较较大的回流流比，这一一做法对于于精馏段是是有好处的的，但对午午提馏段并并非必要，，故乙烯塔塔中大多采采用中间再再沸器回收收冷量，以以提高上升升蒸气量，，从而达到到提高负荷荷的目的。。一般地，进进料中乙烯烯及乙烷占占有99.5％以以上，乙烯烯精馏塔理理论上仍为为二元体系系。该乙烯烯乙烷二元元系统的自自由度为2,因此，，在实际工工艺中压力力和温度是是相互联系系的。控制制其中一个个变量，即即可实现对对质量指标标的控制，，这是设计计和实施控控制方案的的基本依据据之一。本本例所指的的精馏塔的的操作条件件见表3-1。3.2典型型控制方案案分析乙烯精馏塔塔管道及仪仪表流程图图3-3所所示。由图图可知，其其主要控制制方案包括括中间再沸沸器液位与与侧线加热热流体流量量的选择性性控制系统统、乙烯回回流罐液位位与乙烯回回流流量串串级控制系系统、乙烯回回流与乙烯烯产品采出出量的比值值控制系统统、塔顶冷冷凝器乙烯烯排气流量量控制系统统、塔压控控制系统以以及相关变变量的显示示、记录、、联锁和报报警等。各各控制回路路既相互独独立又彼此此联系，总总体上保证证了工艺的的物料平衡衡和能量平平衡，从对对各回路变变量的控制制要求来看看，主要是是采用集散散型控制系系统(DCS)控制，各主主要变量均均在计算机机屏幕或DCS仪表上显示示记录。3.2.1中间再沸沸器液位选选择性控制制系统乙烯塔中采采用中间再再沸器E-EA-104产生生上升蒸气气。从第105块塔塔板侧线流流出的液相相流体流人人中间再沸沸器壳程，，被管程中中的裂解气气余热加热热汽化后气气相流人乙乙烯精馏塔塔，从第108块塔塔板处进人人作为上升升蒸气，为为精馏塔的的物料分离离提供了能能量。本段段工艺既要要保证足够够的流量，，以满足上上升蒸气量量的要求，，又要保证证中间再沸沸器的液位位不能太低低，以保护护设备。流量变送器器FT-127测量量从第105块塔板板侧线流出出的液相流流体流量，，并将信号号送到控制制器FIC-127，进行运运算后用内内部数据线线将结果送送至选择器器FX-127。同同时，液位位变送器LT-111测量中中间再沸器器液位，并并将信号送送到控制器器LICA-111，进行运运算后用内内部数据线线将结果送送至选择器器FX-127，两两路信号选选择性输出出至转换器器FY-127A转转换为气信信号，通过过电磁阀FY-127B操纵纵控制阀FV-127。正常常情况下进进行流量控控制，以满满足上升蒸蒸气量的要要求。当再再沸器中的的液位偏低低时，进行行液位控制制，以保持持中间再沸沸器正常工工作。根据据需需要要，，对对中中间间再再沸沸器器液液位位设设置置了了就就地地指指示示（（I.I-111））和和控控制制室室屏屏幕幕显显示示报报警警（（LI-CA-H-L)。。另另外外，，再再沸沸器器壳壳程程介介质质裂裂解解气气出出口口温温度度需需要要在在控控制制室室进进行行屏屏幕幕显显示示。。电电磁磁阀阀FY-127B的的联联锁锁信信号号来来自自DCS的的塔塔压压联联锁锁报报警警系系统统PAS-136.3.2.2塔塔顶顶回回流流罐罐液液位位与与回回流流量量串串级级控控制制系系统统乙烯烯精精馏馏塔塔的的塔塔顶顶采采出出为为气气相相乙乙烯烯和和少少量量甲甲烷烷，，它它们们被被冷冷凝凝器器冷冷凝凝后后进进人人回回流流罐罐，，实实现现了了气气液液分分离离。。罐罐内内气气相相排排出出为为少少量量乙乙烯烯和和甲甲烷烷。。液液相相为为乙乙烯烯，，经经回回流流泵泵E-GA-103A/B打打人人精精馏馏塔塔的的第第一一块块塔塔板板作作为为回回流流液液。。本方方案案中中采采用用了了乙乙烯烯回回流流罐罐液液位位与与回回流流量量的的串串级级控控制制系系统统。。回回流流罐罐液液位位过过高高不不利利于于分分离离，，太太低低则则会会出出现现空空罐罐的的危危险险。。因因此此，，液液位位是是串串级级控控制制系系统统的的主主变变量量，，回回流流量量为为副副变变量量。。由由变变送送器器LT-128测得的回回流罐液液位信号号送至控控制室控控制器LIC-128运算后，，作为流流量控制制器FIC-128的外给定定，实现现了串级级控制，，FY-128为电气阀阀门定位位器。回回流量设设置了控控制室屏屏幕显示示，回流流罐液位位设置了了现场显显示和控控制室屏屏幕显示示。3.2.3乙烯烯回流与与乙烯采采出比值值控制系系统精馏塔操操作的一一个重要要指标是是回流比比，即回回流量与与乙烯采采出量之之比。为为了满足足这一操操作要求求，控制制方案中中采用了了回流量量与乙烯烯采出量量的比值值控制系系统。从从FIC-128引来来的回流流液流量量信号经经运算器器FFY-128进行行比率运运算后作作为流量量比率控控制器FFRC-125的外外给定，，此控制制器的输输出经电电气阀门门定位器器FY-125转换为为气信号号后作为为控制阀阀FV-125的输人人信号，，从而实实现了回回流量与与采出量量的比值值控制。。回流比比设置了了控制室室屏幕显显示和实实时记录录。3.2.4塔顶顶冷凝器器乙烯排排气流皿皿控制系系统乙烯回流流罐中的的气相为为甲烷和和部分乙乙烯，这这些介质质被连续续排出，，作为脱脱甲烷塔塔的辅助助进料。。为了保保证回流流罐内的的压力稳稳定，对对这些介介质的排排出采取取了定值值控制措措施，该该控制系系统由流流量变送送器FT-129、控控制器FIC-129、电气气阀门定定位器FY-129及及控制阀阀FV-129构成，，乙烯排排气量设设置了控控制室屏屏幕显示示。3.2.5塔压压控制系系统前已述及及，精馏馏塔是一一个二元元体系，，在温度度和压力力中只要要有一个个稳定即即可。本本方案中中采用了了以塔压压为被控控变量，，回流罐罐的排气气量为操操纵变量量的压力力控制系系统。另另外，塔塔压经变变送器PT-121、、控制器器PRC-121后作作为高液液位超驰驰控制系系统信号号，也是是控制塔塔压的辅辅助手段段。塔压压设置了了控制室室屏幕显显示和记记录。在图3-3中，，还设置置了相关关的控制制室显示示记录。。包括中中间再沸沸器用裂裂解气出出口温度度显示TI-125、、塔顶采采出温度度显示TI-126、、塔釜温温度显示示TI-127、塔顶顶与塔釜釜压力差差显示PDI-120、塔釜釜采出循循环乙烷烷温度显显示TI-129、循循环乙烷烷流量显显示FR-130、乙乙烯产品品采出温温度显示示TI-130-1、、回流液液温度显显示TI-132、乙乙烯排气气温度显显示TI-134、乙乙烯采出出成分测测量AT-107和记记录ARC-107等等。相关的现现场显示示要求有有塔釜压压力显示示PI-1010、乙乙烯回流流泵出口口压力显显示PI-1012A/B等等。总之，管管道及仪仪表流程程图是自自控设计计中设备备选型和和相关设设计的基基础，正正确地识识读管道道及仪表表流程图图有助于于对工艺艺机理的的理解和和控制方方案的认认识，是是从事仪仪表专业业人员的的基本技技能之一一。第二篇识识读自控控工程图图5自控工工程图例例符号在工业生生产装置置中，为为了实现现自动控控制，都都要设计计、安装装许多自自控设施施，如仪仪器、仪仪表、电电线、电电缆、管管线、阀阀门、接接头、电电气设备备、元件件、部件件等。每每一项自自控工程程或设施施，需要要事先经经过专门门设计，，以图示示的形式式，用各各种图例例符号表表达在设设计图纸纸上，这这种图纸纸就是自自控工程程图。技术图纸纸是工程程技术人人员的共共同语言言。工程程设计图图纸的内内容，大大部分是是用图例例符号来来表示的的（只有有一小部部分采用用设备或或部件的的外形投投影表示示）。这这不仅使使图纸布布局整齐齐有序、、内容清清晰准确确、便于于绘制，，而且易易于表达达设计意意图，便便于阅读读和交流流技术思思想。因因此，图图例符号号是构成成技术图图纸的基基本元素素。图例符号号一般包包括图形形符号、、文字代代号和数数字编号号等。5.1常用自自控图例例符号在《自控控专业工工程设计计用图形形符号和和文字代代号》（（HG/T20637.2-98)中，，提出了了控制室室（内、、外）电电缆（管管缆）平平面敷设设图和仪仪表回路路图等自自控工程程图中使使用的图图例符号号。5.1.1施工工图中中的图图形符符号5.1.1.1现场场仪表表的图图形符符号表示现现场测测量点点、仪仪表和和部件件等的的图形形符号号见表表5-1。。5.1.1.2控制制阁的的图形形符号号表示控控制阀阀的图图形符符号见见表5-2.5.1.1.4电缆缆、管管缆的的图形形符号号5.2常用用电气气图例例符号号电气图图例符符号用用于自自控设设计中中的供供电、、信号号报警警、联联锁原原理系系统图图及平平面布布置图图中，，以表表达电电气设设备、、装置置、元元件和和电气气线路路在电电气系系统中中的位位置、、功能能和作作用等等。电电气工工程图图通用用图形形符号号见表表5-10，电气气工程程平面面布置置图常常用图图形符符号见见表5-11，电气气设备备、装装置和和元器器件种种类的的字母母代号号见表表5-12，电气气设备备常用用基本本文字字符号号见表表5-13，电气气技术术常用用辅助助文字字符号号见表表5-14。6识读读控制制室平平面布布置图图控制室室是生生产装装置的的一个个重要要组成成部分分，是是生产产操作作人员员借助助工业业自动动化仪仪表和和其他他自动动化设设施对对生产产过程程实行行集中中监测测、控控制的的中心心，有有的也也是生生产管管理人人员进进行技技术管管理、、质量量管理理和生生产调调度的的场所所。因因此，，控制制室的的设置置，不不仅要要为仪仪表及及自控控设备备正常常运行行创造造必要要的条条件，，而且且还要要为生生产操操作人人员的的工作作提供供一个个适宜宜的环环境。。根据工工厂的的自动动化水水平，，控制制室可可分为为常规规仪表表控制制室和和分散散型控控制系系统(DCS)控制制室（（简称称DCS控控制室室）。。6.1DCS控控制室室平面面布置置图DCS中央央控制制室主主要设设置有有安装装DCS硬硬件和和仪表表盘的的操作作室、、机柜柜室、、计算算机室室或工工程师师站室室、UPS电源源室，，在其其区域域内还还为操操作人人员设设置了了必要要的辅辅助房房间，，如操操作人人员交交接班班室、、仪表表维修修室、、空调调机室室、消消防间间及卫卫生间间等。。为了了便于于识读读DCS控控制室室平面面布置置图，，这里里介绍绍一些些DCS控控制室室设计计的相相关知知识。。6.1.1DCS控制制室《中华人民民共和国行行业标准··分散型控控制系统中中央控制室室》(HG/T20508-2000)提出出了设计技技术规定，，这里简要要介绍如下下。6.1.1.1DCS控制室室位置、布布局和面积积(1)位位置置联合装置置或同一界界区的多个个工艺装置置，可以合合建中央控控制室。中中央控制室室一般是单单独设置的的。当组成成综合建筑筑物时，中中央控制室室一般设在在一层平面面，并且应应为相对独独立的单元元，与其他他单元之间间不应有直直接的通道道。全厂性性或联合装装置的中央央控制室尽尽可能靠近近主要装置置，现场控控制室和现现场机柜室室最好是靠靠近操作较较频繁和控控制测量点点较集中的的区域。中央控制室室的位置应应选择在非非爆炸、无无火灾危险险的区域内内，必要时时应采取有有效的防护护措施。中中央控制室室最好不要要与高压配配电室毗邻邻布置，如如果与高压压配电室相相邻，应采采取屏蔽措措施。控制制室也不宜宜靠近厂区区交通主干干道，如果果不可避免免时，控制制室最外边边轴线距主主干道中心心的距离不不应小于20m.控控制室应远远离高噪声声源。控制制室不应与与压缩机室室和化学药药品库毗邻邻布置。允许开窗的的中央控制制室的朝向向宜坐北朝朝南，其次次是朝北或或朝东，不不宜朝西，，如不能避避免，应采采取遮阳措措施。(2）布布局操作作室与机柜柜室、计算算机室、工工程师站室室应相邻设设置，并应应有门直接接相通。机机柜室、计计算机室、、工程师站站室与辅助助用房毗邻邻时，不得得有门相通通。UPS电源室单单独设置时时，若在中中央控制室室区域布置置，可以与与机柜室相相邻。单独独设置的空空调机室不不得与操作作室、机柜柜室直接相相通。如相相邻时必须须采取减振振和隔音措措施。操作室中设设备的布置置应突出经经常操作的的操作员接接口设备（（如操作站站等），便便于操作人人员观察和处理理，操作室室应有足够够的操作空空间并留有有适当的余余地。操作站可按按直线或弧弧线布置。。当为两个个或两个以以上相对独独立的工艺艺装置时，，操作站可可分组布置置。打印机机可布置在在操作站的的两侧或其其他适当的的位置。有有仪表盘时时（可燃气气体检测器器盘，压缩缩机轴振动动、轴位移移监控系统统盘，火灾灾报警盘等等），可布布置在操作作站的侧面面。机柜室内的的DCS机柜、端子子柜、配电电柜、继电电器柜、安安全栅柜等等宜成排布布置，根据据机柜数量量可排成一一排或数排排。成排布布置的机柜柜室，应留留有安装、、接线、检检查和维修修所需的足足够空间。。端子柜应应尽量靠近近信号电缆缆人口处。。配电柜可可以位于电电源电缆人人口处。DCS机柜的布置置一般按其其顺序排列列。机柜布布置时应避避免机柜间间连接电缆缆过多的交交叉。(3)面面积中中央控制室室的面积是是根据DCS硬件和和仪表盘的的数量以及及布置方式式确定的。。辅助房间间的面积应应根据实际际需要确定定。两个操作站站（台）的的操作室，，其建筑面面积一般为为40～50m2，每增加一一个操作站站（台）再再增加6～～l0m2。操作站（（台）前面面离墙的净净距离一般般为3.5～5m，操操作站（台台）后面离离墙的净距距离一般为为1.5～2.5m。。操作站（（台）侧面面离墙净距距离一般为为2～2.5m。机柜室的面面积应按机机柜的尺寸寸及数量确确定。成排排机柜之间间净距离一一般为1.5～～2m。。机柜侧面面离墙净距距离一般为为1.5～2m。计算算机室、工工程师站室室、UPS电源室等等的面积应应按设备尺尺寸、工作作要求及安安装、维护护所需的空空间确定。。(2)建建筑要求求位位于存在在爆炸危危险联合合工艺装装置区的的中央控控制室建建筑物应应采用抗抗爆结构构设计。。位于单单一的工工艺装置置区的中中央控制制室建筑筑物，应应根据存存在的爆爆炸危险险程度，，采取相相应的抗抗爆结构构设计措措施，例例如，面面向工艺艺装置一一侧的墙墙采用防防爆墙等等。控制制室应按按防火建建筑物标标准设计计，耐火火等级不不低于二二级。非抗爆结结构设计计的中央央控制室室的外墙墙宜采用用砖墙。。对于按按抗爆结结构设计计的墙，，根据不不同的抗抗爆要求求，可采采用配筋筋墙或钢钢筋混凝凝土防爆爆墙。控制室应应考虑防防静电措措施，机机柜室地地面宜采采用防静静电活动动地板，，操作室室地面可可采用活活动地板板或水磨磨石地面面。活动动地板下下方的基基础地面面宜为水水磨石地地面。活活动地板板离基础础地面高高度宜为为300～800mm。基础础地面高高于室外外地面应应不小于于300mm。。控制室内内墙面应应平整，，不起灰灰，易于于清洁且且不反光光。墙面面宜涂无无光漆或或裱阻燃燃型无光光墙布，涂层层应是不不易剥落落的。必必要时可可使用吸吸声材料料。内墙墙色调以以浅色为为宜，如如白色、、乳白色色或淡黄黄色，色色泽调和和自然。。中央控制制室应做做吊顶，，吊顶距距地面的的净高一一般为2.8～3.3m。吊顶上上方的净净空应满满足敷设设风管、、电缆、、管线和和暗装灯灯具的空空间要求求。中央控制制室的门门应满足足使用、、安全和和易于清清洁的要要求，采采用非燃燃烧的材材料。控控制室长长度超过过15m的大型控控制室应应设置两两个通向向室外的的门，并并应设置置门斗作作为缓冲冲区。机机柜室不不应设置置通向室室外的门门。操作作室和计计算机室室不宜开开窗或只只开少量量双层密密封窗。。6.1.1.3DCS控制制室的采采光与照照明(1)采采光中央央控制室室的照明明应以人人工照明明为主。。在距地地面0.8m工作面面上的不不同区域域，操作作室、计计算机室室照度要要求为300Lx，机机柜室为为500Lx，，一般区区域为300Lx.(2)照照明照明明灯具一一般采用用荧光灯灯。光源源不应对对显示屏屏幕直射射和产生生眩光。。灯具的的布置宜宜为暗装装、吸顶顶、格栅栅式，可可以按区区域或按按组分别别设置开开关以适适应不同同照明的的需要。。必须设设置事故故应急照照明系统统，照度度标准值值一般为为30～～50Lx.6.1.1.4DCS控制制室的采采暖、通通风和空空调系统统中央控制制室应设设置空气气调节。。室内应应设有温温度、湿湿度的指指示或记记录仪。。室内气流流组织，，应根据据空气调调节设计计规范并并结合现现场实际际情况确确定。对对设备布布置密度度大、设设备发热热量大的的机柜间间，通风风一般采采用活动动地板下下送上回回方式，，此时，，送风气气流不应应直对工工作人员员。采用用正压通通风系统统，当所所有的开开口（门门、窗等等）关闭闭时，应应保持室室内压力力不低于于25Pa。UPS电源室独独立设置置时，应应有通风风设施。。6.1.1.5DCS控制制室的进进线方式式和室内内电缆敷敷设(1)进进线方式式中央控控制室进进线可采采用架空空进线方方式或地地沟进线线方式。。电缆架架空敷设设时，穿穿墙或穿穿楼板的的孔洞必必须进行行防气、、液和鼠鼠害等的的密封处处理。在在寒冷地地区采取取防寒措措施。地地沟进线线时，电电缆沟室室内沟底底标高应应高于室室外沟底底标高300mm以上上，人口口处和墙墙孔洞必必须进行行防气、、液和鼠鼠害等的的密封处处理，室室外沟底底应有泄泄水设施施。(2)电电缆敷设设电缆进进人活动动地板下下应在基基础地面面上敷设设。信号号电缆与与电源电电缆应分分开，避避免平行行敷设。。若不能能避免平平行敷设设，应满满足平行行敷设时时的有关关规定要要求的最最小间距距，或采采取相应应的隔离离措施。。信号电电缆与电电源电缆缆垂直相相交时，，电源电电缆应放放置于汇汇线槽内内，并满满足相应应距离规规定的要要求。操操作室若若采用水水磨石地地面，电电缆应在在电缆沟沟内敷设设，对电电源电缆缆应采取取隔离措措施。6.1.1.6DCS控制制室的供供电、接接地和安安全保护护(1)供供电DCS和计计算机系系统电源源应采用用保安电电源。供供电电压压和频率率应满足足DCS设备制制造厂的的要求。。各用电电设备应应通过各各自的开开关和负负荷断路路器单独独供电。。(2)接地DCS和计算机机系统接接地应按按制造厂厂要求，，并符合合仪表系系统接地地的有关关规定。。(3)安全保护护中央控控制室内内必须设设置火灾灾自动报报警装置置。中央央控制室室内应根根据消防防规范要求，，设置相相应的消消防设施施。控制制室可能能出现可可燃气体体或有毒毒气体时时，应设设置相应应的检测测。6.1.1.7DCS控制制室设备备的安装装固定采用活动动地板时时，操作作站（台台）和机机柜应固固定在型型钢制作作的支撑撑架上，，该支撑撑架固定定在基础础地面上上。其他他外部设设备可安安置或固固定在地地板上。。采用水水磨石地地面时，，操作站站（台））通过地地脚螺钉钉或其他他预埋件件的方式式固定。。6.1.2识读读DCS控制室室平面布布置图6.1.2.1DCS控制制室平面面布置图图的内容容在DCS控制室室平面布布置图中中，描绘绘了控制制室内的的所有仪仪表设备备的安装装位置，，例如DCS操作站站、DCS控制制站、仪仪表盘、、操作台台、继电电器箱、、总供电电盘、端端子柜、、安全栅栅柜、辅辅助盘和和UPS等。图中用规定的的符号标出了了控制室所在在楼层平面及及操作室和机机柜室的相对对标高，单位位为m（米））。相对标高高是选定某一一参考面或参参考点为零点点而确定的高高度尺寸。它它一般采用室室外某一平面面或某层楼平平面作为参考考零点而计算算高度。用相相对标高也可可以标注安装装标高或敷设设标高。图中还标注出出电缆人口处处。图纸右下下角一般为标标题栏及设备备材料表，从从中可以了解解控制室内的的所有仪表设设备的名称、、规格、型号号和数量等信信息。6.1.2.2识图举例例某工厂DCS中央控制室室的平面布置置图如图6-3所示，控控制室中的设设备见表6-2。控制室室位于控制楼楼一楼，其面面积为18000mm××8700mm，室内内活动地板高高出室外基础础地面400mm。中央央控制室设置置于生产装置置区的南北方方向A-B-C-D，东东西方向1-2-3-4-5-6-7-8区域域，朝向为坐坐北朝南。操操作室面积为为9000mm×8700mm,室室内设有4台台GUS操作作站（设备序序号为1），，1台PLC操作站（设设备序号为2），3块成成套盘（设备备序号为4～～6），1块