设计说明内容

目录HYPERLINKHYPERLINK\l"_Toc393982490"1.设计依据3HYPERLINK\l"_Toc393982491"2.采用标准3HYPERLINK\l"_Toc393982492"3.设计原则3HYPERLINK\l"_Toc393982493"4.自控设计方案3HYPERLINK\l"_Toc393982494"4.1生产控制系统3HYPERLINK\l"_Toc393982495"4.2系统功能4HYPERLINK\l"_Toc393982496"4.3安防系统5HYPERLINK\l"_Toc393982497"5.控制系统的选用5HYPERLINK\l"_Toc393982498"6.仪表防护、防爆、防雷、防电磁干扰、接地措施6HYPERLINK\l"_Toc393982499"7.仪表供电6HYPERLINK\l"_Toc393982500"8.副橇控制室6HYPERLINK\l"_Toc393982501"9.施工说明6HYPERLINK\l"_Toc393982502"9.1电缆敷设6HYPERLINK\l"_Toc393982503"9.2设备安装7HYPERLINK\l"_Toc393982504"10.安装材料7HYPERLINK\l"_Toc393982505"10.1电缆7HYPERLINK\l"_Toc393982506"10.2保护管7HYPERLINK\l"_Toc393982507"10.3钢构件7HYPERLINK\l"_Toc393982508"11.施工及验收规范8HYPERLINK\l"_Toc393982509"12.相关说明81.设计依据1）业主提供的基础设计资料和要求；2）现场调研资料；3）其他专业提供的设计条件；4）设备供应商提供的资料。2.采用标准《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156-2012（2014年版）《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》GB50493-2009《工业自动化仪表工程施工及质量验收规范》GB50093-2013《石油化工仪表安装设计规范》SH/T3104-2013《石油化工仪表工程施工技术规程》SH3521-2013《石油化工自动化仪表选型设计规范》SH3005-1999《石油化工仪表供电设计规范》SH/T3082-2003《石油化工仪表接地设计规范》SH/T3081-2003《石油化工仪表管道线路设计规范》SH/T3019-20033.设计原则1）自控设计遵循“方案合理、技术先进、运行可靠、操作方便”的原则。2）系统具有先进性，充分运用工业控制、自动化仪表、计算机网络通讯技术及信息管理技术,近期内处于国内领先水平。3）根据工艺生产要求合理的选择控制系统。要求控制性能稳定，控制精度高，在控制功能方面按不同需要实现多能化。4.自控设计方案本次设计根据工艺流程和自动化集中控制、管理的需求，本次设计加气站的自控系统由生产控制系统和安防系统构成。生产控制系统对加气站进气、存储、加气等过程进行监控，并预留上传接口（标准网络接口）；安防系统对站区内的安全状况进行动态检测及报警。4.1生产控制系统生产控制系统由生产监控操作站、数据集成平台、LNG单元控制器和现场仪表四部分构成。生产监控操作站设置在控制室内，对加气生产过程进行监测管理，动态显示加气流程，包括LNG卸车橇、LNG储罐、LNG加气机的运行状态以及急停按钮、可燃气体探测器的报警信息，完成生产数据的存储、统计及各种管理报表的查询、打印。数据集成平台安装在电气专业生产监测通讯机柜内，数据集成平台应具备RS232、RS485/422、TCP/IP以太网等标准通讯接口及数据处理单元，实现对LNG单元控制器的信息采集、整合处理及数据上传；并通过TCP/IP以太网标准接口将信息上传至生产监控操作站,数据集成平台还应备有过程I/O接口。LNG控制机柜设置在控制室内，LNG单元控制器采集LNG橇装设备的仪表检测信号、LNG加气机以及可燃气体探测器、紧急停止按钮信号（橇装设备内），由程序实时调用进行动态监测，并对潜液泵、控制阀、LNG加气机等进行控制，实现LNG卸车、存储、增压、加液等流程的自动化运行。LNG单元控制器通过标准通讯接口（RS485Modbus协议）与数据集成平台进行数据交互。加气站所采用的LNG橇装设备、LNG加气机均由设备成橇商成套提供：控制系统设备包括LNG单元控制器（含控制系统软件）、LNG橇内部各检测仪表、LNG加气机内仪表设备；材料包括橇内的仪表电缆、防爆接口材料、电缆保护管等。本次设计主要负责LNG控制机柜与LNG成橇设备就地仪表盘之间电缆的设计。LNG橇装设备控制系统由成橇设备厂商进行维护。对成橇设备的要求如下：1、LNG橇装设备应配置满足工艺要求的所有仪表设备，橇内的仪表信号均接入橇上自带的防爆采集柜。2、LNG储罐上应设置液位、压力和温度等自动化检测仪表，并设置高液位报警器与进液管道紧急切断阀连锁。液位、压力、温度信号及紧急切断阀的控制信号，引入现场采集柜。3、LNG加气机除配置满足工艺要求的仪表设备外，还应具有预冷、加气、停止等远程控制功能，并应配备标准（RS485，Modbus协议）通讯接口1个，用于上传LNG加气机的数据信息至数据集成平台。本次设计设计院主要负责控制室到橇装设备设和室内操作站、数据集成平台之间的电缆敷设。4.2系统功能加气自动控制系统将完成对整个加气区域的设备进行监控、调度、管理的任务。供货商应提出详细的功能，经设计审查通过后报业主批准后实施。供货商可根据业主需要对系统提供更合理的优化方案。系统主要功能:对现场的工艺变量进行数据采集和处理；经通信接口与第三方成套控制系统交换信息；监控各种工艺设备的运行状态；现场可燃气体的监视和报警；实时数据的采集、归档、管理以及趋势图显示；历史数据的查询、统计、管理以及趋势图显示；标准组态应用软件和用户生成的应用软件的执行；打印报警和事件报告；紧急切断控制；自动化监控系统诊断；与生产管理系统数据交互，为上层管理平台提供基础数据；支持生产管理系统IC卡验证和结算业务；其它4.3安防系统4.3.1紧急切断系统在加气站共设4点紧急停止按扭，均由橇装设备成套提供：分别设置在卸车点1点，LNG加气机2点，信号上传至LNG单元控制器；控制室收银台1点（利用电气专业全场停止按钮一对常闭无源触点），信号上传至数据集成平台。在事故发生时，现场人员按下紧急停止按钮，急停信号上传至控制器，通过控制器实现LNG潜液泵、低温管道阀门、LNG加气机的紧急关断。4.3.2可燃气体报警系统在加气装置区共设置可燃气体探测器4点，均由橇装设备成套提供：分别设置在LNG储罐1点，LNG潜液泵附近1点、LNG加气机2点。LNG单元控制器直接采集可燃气体探测器信号，同时上传至数据集成平台，在生产监控操作站上实时显示加气装置区各探测器浓度数值，监测天然气的泄漏情况，实现紧急切断功能。当检测到燃气浓度达至报警值时，通过LNG单元控制器实现LNG潜液泵、低温管道阀门、LNG加气机的紧急关断。5.控制系统的选用控制系统采用计算机控制方式，选择的仪表满足技术先进、性能可靠、操作简便、经济合理的原则，同时满足被测变量的精度要求。PLC系统的数字量输出要求为继电器输出形式，输出触点容量不小于24VDC、3A。PLC系统的数字量输入为无源触点。PLC系统应具备标准通讯接口（RS485，Modbus协议）。系统编程软件应具有离线仿真、在线维护的功能。系统编程语言应有梯形逻辑、功能块、事件功能图、指令表、结构文本和C语言。这些语言可以根据用户的要求，任意混合编程。要求PLC系统必须技术先进、安全可靠，同时要便于操作维护。6.仪表防护、防爆、防雷、防电磁干扰、接地措施本设计所选仪表防护等级不低于IP65,可保证在室外恶劣气候环境下正常工作；爆炸危险区域内的仪表选用隔爆型，防爆等级不低于ExdⅡBT4；在模拟量输入、数字量输入通道，主电源及通讯总线接口处设置浪涌保护器，可防止雷电损害；仪表接地采用等电位接地，所有信号屏蔽电缆其屏蔽层在现场一次仪表侧绝缘浮空，在室内机柜侧单端接地。防爆接线箱内通过接线端子将多芯电缆屏蔽层与分支电缆屏蔽层可靠连接；电缆保护管两端均应接地，通过等电位连接，可提高防电磁干扰能力；现场远传仪表电气接口与电缆保护钢管之间均应通过防爆密封接头、防爆挠性软管连接；仪表及控制系统的保护接地、工作接地、防静电接地和防雷接地应采用等电位连接方式，并与电气专业的低压配电系统合用接地装置，接地装置的设计执行电气专业的相关标准。7.仪表供电采用UPS电源为加气控制系统供电，其后备电池组在外部电源中断后提供不少于30分钟的供电时间，由橇装设备成套提供。8.副橇控制室在控制室设置LNG控制机柜、生产监控操作站、网络打印机，数据集成平台和网络交换机设在电气专业生产监测通讯机柜内。保护措施：为保证PLC及监控设备的正常运行，房间应配备空调。其房间的温度及湿度要求如下：温度：18～28℃，温度变化率应小于5℃/h，并不得结露；相对湿度：50%±10%,环境相对湿度变化率应小于6%/h。9.施工说明9.1电缆敷设电线电缆应沿较短途径敷设，避开热源、潮湿、震动源，不应敷设在影响操作、妨碍设备维修的位置。电缆沟开挖时，遇到不能按标准施工的情况，比如下埋管道、岩石等情况，视现场施工需要进行相应的调整。电线电缆不应有中间接头，敷设后应排列整齐，每根电缆的终端应设电缆标志。电缆敷设时，应以每根电缆实测长度为准，并应预留一定的余量。仪表信号电缆与电力电缆交叉敷设时，宜成直角跨越；与电力电缆平行敷设时，两者之间最小距离应满足规范要求。电缆屏蔽层在控制室单端接地。电缆过道、出地面处均穿热镀锌钢管保护,保护管出地面后应高出橇装基础70mm。所有埋地钢管的首尾端均应加装护口,进入防爆区域内的电缆保护管用防爆胶泥密封。两根以上并列平行安装的埋地穿线保护管，其首尾端应作等电位连接并就近与电气专业接地系统连接。电缆穿保护管敷设时，保护管内电缆填充系数不超过0.4，单根电缆穿保护管时，保护管内径不应小于电缆外径的1.5倍。9.2设备安装1、严格按照《石油化工仪表工程施工技术规程》施工。2、设备安装应参照相关图纸，并可根据现场实际到货设备说明书对安装方式做适当的调整。3、支架、保护管的安装位置不得影响设备操作和维护，安装过程中要遵循操作和维护方便、合理原则。4、系统的保护接地、工作接地、防静电接地和防雷接地应采用等电位连接方式，并就近与加气站原有电气专业的低压配电系统接地装置连。10.安装材料10.1电缆通讯信号传输电缆采用铜芯聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜丝编织分屏蔽计算机软电缆。设备电源电缆采用铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套控制电缆。10.2保护管电缆保护管可采采用热镀锌锌钢管，保保护管间采采用相应管管件连接。10.3钢构件件设备安装所需钢钢构件的材材质不应低低于设计文文件要求的的等级。11.施工及验验收规范《石油化工仪表表工