污水处理厂仪表自控工程施工方案

污水处理厂仪表自控工程施工方案1.1概述工程控制系统主要分为二部分，一是现场自动控制，二是污水厂监控系统。①污水厂自控系统自控系统采用现场PLC，配备先进的上位机软件。在污水厂中央控制室设置计算机作为操作员站，配备自控服务器，通过现场工业网与现场PLC通讯，对全厂各个工作站进行自控。自控系统具备显示、打印、事故报警、参数设定、报表生成等功能。现场PLC的主要功能是：采集生产现场的各种数据，自动完成污水厂各工段的自动控制，完成对生产工艺设备的故障监测、故障报警。在现场每台设备旁设置一台就地控制箱或者就地按钮箱。厂中央控制室通过现场工业网与现场PLC进行连接，完成它们之间的通讯功能。局部仪表较多的区域采用现场总线与PLC通讯。并将其中一部分数据通过调度系统以有线或无线的方式送到上位机管理系统。=2\*GB3②电视监视系统控制系统的核心为矩阵控制器。电视监控系统实现与中心调度计算机联网。在综合楼、生化反应池、旋流沉砂池、鼓风机房、脱水机房、变电所、加药间等建构物内外设置摄像点用来监视各点的工作情况。各摄像点配有彩色摄像机，自动光圈、变镜头、室内防护机箱，室内全方位云台。大屏幕显示系统在污水厂调度中心设置一台在型拼接式投影机。投影方式为背投式。显示方式为DLP方式，输入最大分辨率为1280*1024点。相关设备有：多屏图象信息处理机、图象叠加处理机、矩阵开关机。在污水厂调度中心内，将投影机与计算机网络连接在一起。1.2、仪表自控的安装根据工艺流程要求，主要有流量、液位和水质分析等检测仪表。测量流量的仪表为电磁流量计；液位仪表有超声波液位计和液位开关；水质分析仪表有PH计、浊度测量仪、溶解氧测定仪等；温度检测仪表；压力检测仪表等。1.2．1现场在线仪表的安装1)、一般要求设备到现场后，要会同业主和监理单位有关人员一起进行开箱检查，严格按照图纸和招标文件规定核对产品的型号、规格、数量及产品合格证书，并作好开箱检查记录。根据现有文件所有仪表都带有全套安装支架及附件（应包括取源部件、阀门、阀兰、取源管、垫片等），材料为不锈钢，开箱检查时务必根据装箱单及技术文件仔细核对。充分消化施工图纸的基础上，制订本工程项目的具体实施计划。安装前，认真消化施工图及仪表设备的技术资料，对每台仪表设备进行单体校验和性能检查，合格后方可安装。严格按照施工图及产品说明书的要求进行仪表设备的安装。仪表设备必须在土建工程基本结束后方可进行安装。仪表检测点的开孔位置应按设计图纸或制造厂的规定选择。现场设仪表保管仓库、所有到货仪表均应标识整齐。2)、流量仪表的安装①、电磁流量计的安装a、根据仪表安装说明书、施工图及有关施工标准，测量确定流量计安装位置，保证前后直管段的距离要求为前5D后3D（D为管道的直径）。b、将上游工艺管口排圆，套上法兰焊接，内外满焊，注意焊接中的变形，应由点及面，同时焊好下柔口护筋。c、注意介质流向与流量计方向一致，并调整好流量计、短管与工艺管道的水平标高，使其基本在同一轴线，再初步收紧柔口。d、将流量计法兰与工艺管道法兰用导线相连，并与变送器接地端一起并入专用接地体上，并要保证接地电阻小于1Ω。这样，使被测介质，传感器与管道为一等电位体，使仪表能可靠稳定的工作，提高测量精度。e、传感器连接时，要做好电缆入口密封，防止雨水进入接线盒而导致短路等事故的发生，信号电缆不能有中间接头，屏蔽线根据要求单端接地。f、在垂直管道上安装时，实测介质的流向应自下而上，在水平和倾斜的管道上安装时，两个测量电极不应在工艺管道的正上方和正下方位置。g、口径大于300mm时，应有专用的支架支撑；周围有强磁场时，应采取防干扰措施。3)、水质分析仪表安装①、测量介质引到仪表传感器或将探头浸入被测介质中。②、仪表传感器尽量靠近取样或是最能灵敏反应介质真实成份的地方。取样管采用小口径管，尽量缩短从取样点流到传感器的滞后时间。采样管尽量不分叉和转变，以保证水压稳定，有利于检测仪显示值稳定。③、仪表安装环境要保证良好的采光、通风、避免阳光的直接照射，不应受异常震动和冲击。④、安装过程要轻拿轻放，严禁碰撞传感器探头。⑤、传感器至变送器应用与仪表配套的专用电缆连接，且中间不能有接头。⑥、被分析样品的排放管应直接与排放总管连接。4)、物位仪表的安装超声波液位计是利用连续非接触式、超声波、往返时间来测量液体的液位。传感器安装方式为螺纹直接安装，变送器为挂墙式。污泥界面计一般挂墙式安装，传感器安装方式为专用缆绳移动式悬挂安装。a、在安装前应进行常规性检查和调试。b、物位计取源部件安装位置应选在液位变化灵敏，不使检测元件受到液体直接冲击的地方。c、超声波液位计探头的安装高度应适当地高于盲区。5)、压力仪表的安装每套设备包括传感器、变送器及全部安装附件。测量介质有气体和液体。安装中应注意：①、在安装前或投入运行前应进行常规性检查和调试。②、压力取源部件应安装在流束稳定的直管段上，不应选在拐弯、分支等使流束漩涡状或在死角处。③、压力取源部件端部不得超出管道的内壁，因其内介质流动会产生动压而造成测量误差。④、若被测介质为气体，取源部件应开口顺管道横截面的上侧，以免气体中析出的液体流入压力导压管路而产生误差。6)、温度仪表安装①、一体化温度计在安装前应进行常规性检查和调试。②、为能准确测量到被测介质温度，温度取源部件应安装在温度变化灵敏和具有代表性的位置上，不能安装在阻力部件附近，流束死角处，介质流动缓慢，热交换差的地方。③、感温元件宜插到管道内介质流束的中心区域为宜。在直管段上应尽量垂直安装。在直径较小或管道拐弯处宜采用逆着介质流向安装。1.2.2、控制设备安装1）、PLC柜及控制台的安装①、PLC安装前已通过出厂测试验收，并达到合同要求。②、现场准备已经完成，机房已按要求整修好，供电系统已按要求安装好，UPS已安装好，且测试供电正常；接地系统已按要求做好，接地电阻达到设计要求，所有现场信号线已敷设至机房。③、设备开箱检查：检查外包装箱的外表是否有挤、压、碰过的损伤，依次打开各包装箱，检查各箱内器件是否与“设备装箱清单”一致，并检查各设备部件有无损伤，并做好记录。④、基础型钢：在基础型钢安装符合要求后再进行PLC柜的安装就位。基础型钢允许偏差为：水平方向倾斜度允许偏差为每米1mm，当型钢底座的总长超过5米时，全长允许偏差为5mm。⑤、PLC柜及控制台安装应符合下列要求：应垂直、平正、牢固。垂直度允许偏差为3mm箱（柜）高度大于1.2m时，垂直度允许偏差为4mm。水平方向的倾斜允许偏差为3mm。⑥、单独的PLC柜或控制台安装时应符合下列要求：应垂直、平正、牢固；垂直度允许偏差为每米1.5mm，水平方向的倾斜度允许偏差为每米1mm。⑦、成排的柜、盘安装除应符合上面的规定外，还应符合下列规定：相邻两柜（操作台）顶部高度允许偏差为2mm；当柜间的连接处超过两处时，其顶部高度最大允许偏差为5mm。相邻两柜（操作台）接缝处柜面的平面度允许偏差为1mm。相邻两柜间（操作台）接缝的间隙，不大于2mm。2）、系统接线：①、确认各控制站的电源已断开，确认各现场信号线均处于断电状态。②、按要求接好所有的现场信号线和网络通讯线。③、仔细检查接线的正确性。3）、系统接地：PLC柜的接地系统工作接地与信号接地应严格分开。控制电缆均在PLC柜侧接地。1.2.3、导线保护管及桥架的安装1)、导线管的安装要求：①、导线管应选择最短路径敷设，而且排列整齐，固定牢靠，避免交叉。集中敷设的导线管应保持相同的标高。②、选用导线管时，应进行外观检查，不应有变形及裂缝，其内部清洁，无毛刺，管口光滑，无锐边。③、导线管的直线长度超过30m时或弯曲角度总和超过270度时，应在中间加装直通拉线盒。④、导线管弯制后不应有凹陷、裂缝和明显的弯扁，弯度不得小于90度，弯曲半径不应小于保护管外径的6倍，单根保护管的直角弯不宜超过两个。⑤、导线管与仪表设备采用金属软管时，应有防水弯。⑥、导线管用管卡固定时，管卡间应均匀；固定时，严禁将导线管焊接在支架上。⑦、水平排列的电缆保护管之间的间距应均匀，两管之间的间距应以容纳相同管径的一根钢管为准。⑧、采用螺纹连接时，管端的螺丝长度不应小于管接头1/2，连接后，应保持整个系统的电气连续性。⑨、导线管与桥架或仪表箱连接时，应采用锁紧螺母将管固定牢固，导线管管口应带护线箍。凡埋入砼、天花板和墙的空间中的导线管应由一点直接走向另一点。方向改变应该用弯头、三通、活门等来完成。检查口不应在两个出口处之间配置。在光洁的贴墙或石墙上明走的导线管，应该用鞍形管托及圆头的螺丝来固定。出线盒及拉线箱应单独安装。⑩、在下列位置，应每隔不超过20m，提供并固定标记牌。a、在地下导线管露出建筑物外墙处，在墙上离地面300mm处固定一长方形铜牌。这块牌上刻有指向下的箭头，并有如下字样“下面有控制电缆”。b、在导线管露出建筑物处导线管的上方有一75mm的方形的铜牌，上面有指示电缆铺设的方向的箭头还有“控制电缆”等字样。c、在导线管变换方向处，用两块与上述的相仿的铜牌，固定铜牌使箭头指向导线管的走向。并刻上以m为单位的铜牌之间的距离。d、在紧靠地下导线管的路线处于或平行于道路时，在道路镶边石上固定100*75铜牌，上面刻有导线管铺设的方向，以米为单位的下一个标记的距离，导线管离开镶边石线的距离，并标明管线的用途。2)、电缆桥架安装本自控工程明设的线缆基本沿桥架敷设。桥架安装工作量较大。①、施工程序桥架选择→外观检查→支、吊架安装→桥架组装→封闭盖板。②、桥架安装前先进行外观检查：桥架产品包装箱内应有装箱清单，产品合格证及出厂检验报告。桥架无变形，防腐层完整。桥架螺栓孔径，在螺杆直径不大于M16时，可比螺杆直径大2mm。螺栓连接孔的孔距允许偏差：同一组内相邻两孔间距±0.7mm；一组内任意两孔间距±1mm；相邻两组的端孔间距±1.2mm。③、桥架的敷设位置电缆桥架的总平面布置应做到距离最短，经济合理，安全运行，并应满足施工安装、维修和敷设电缆的要求。电缆桥架应尽可能在建筑物（如墙、柱、梁等）上安装，应与建筑结构、工艺以及有关专业密切配合，以确定最佳布置方式。弱电电缆与电力电缆间不应小于0.5m，如有屏蔽盖板可减少到0.3m；控制电缆间不应小于0.2m；电力电缆间不应小于0.3m。④、电缆桥架与各种管道平行或交叉敷设时，为了避免其它管道对电缆线路的影响，其相互间最小净距符合下表规定。电缆桥架与各种管道的最小净距表管道类别平行净距（m）交叉净距（m）一般工艺管道0.40.3具有腐蚀性液体（或气体）管道0.50.5⑤、桥架支吊架安装电缆桥架水平敷设时，支撑跨距一般为1.5－3m。电缆桥架垂直敷设时，固定点间距不宜大于2m。非直线段的支、吊架位置如下图所示，桥架弯通或三通、四通半径不大于300mm时，应在距离非直线段与直线段接合处300－600mm的直线段侧设置一个支、吊架；当桥架弯通或三通、四通半径大于300mm，还应在弯通或三通、四通中部增设一个支、吊架。对桥架的支、吊架位置误差，应该严格控制。支、吊架的同层横挡应在同一平面上，防止纵向偏差过大使安装后的桥架在支、吊点悬空而不能与支、吊架直接接触，其高低偏差不应大于5mm。支、吊架的横向偏差过大可能会使相邻桥架错位而无法连接或安装后的电缆桥架不直影响美观，支、吊架左右走向偏差不应大于10mm。支吊架的形式应根据设计、规范及标准图集确定。⑥、电缆桥架的组装电缆桥架安装时，进入现场应戴好安全帽。桥架下方不应有人停留。电缆桥架直线段和弯通的侧边均有螺栓连接孔。当桥架的直线段之间以及直线段与弯通之间需要连接时，在其外侧应使用与其配套的直线连接板（简称直接板）和连接螺栓进行连接。有的桥架直线段之间连接时在侧边内侧使用内衬板。电缆桥架水平安装时，其连接板的连接处，不应该置于支撑跨距的1/2处或支撑点上。桥架的连接处，应尽量设在支撑跨距的1/4处。在同一平面上连接两段需要变换宽度或高度的直线段桥架，可配置变宽连接板或变高连接板，连接螺栓的螺母应置于桥架的外侧。桥架组装好以后，直线段应该在同一条直线上，偏差不应该大于10mm。由桥架引出的配管，应使用钢管，引出位置可以在底板上也可以在侧边上。当桥架需要开孔时，应使用开孔机开孔，底板或侧边不变形，开孔处应切口整齐，管孔径吻合。严禁使用电焊割孔或气焊吹孔。钢管与桥架连接时，应使用管接头固定。所有切口均作防腐处理。⑦、桥架的接地电缆桥架装置系统应具有可靠的电气连接并接地。外露导电系统必须与保护线连接。应将丝扣、接触点和接触面上不导电涂层和类似的表层清理干净。在电缆桥架的伸缩缝或软连接处需采用爪型垫片螺栓及16㎜2软裸铜线连接，以保证桥架的电气通路。长距离电缆桥架每隔30~50m接地一次，每隔50m做一处膨胀节。1.2.4、电缆支撑系统及电缆安装本工程自控可监视要缆线量大切品种多，切控制电缆、五类线、光线较多。（1）电缆支撑固定电缆支撑系统应平行于建筑物的主要线条。系统应在整个长度上直接固定于建筑物上或固定于电镀的支架、吊挂件等。支撑件或固定件应适合特定的用途。当电缆系统跨越建筑物的伸缩缝时，电缆支撑系统应用伸缩缝以容纳建筑物的位移。整个设施应正确和平直，没有翘曲，扭曲和损坏的部件，保护涂层的损伤应修好使业主代表满意。在可以看到的地方，电缆支撑系统和它们的支架，吊挂件等应用二层中性底漆，并涂二层颜色由工程师选定的头等瓷漆。应在电缆安装前涂漆。所有电缆支撑系统应连续接地。电缆支撑系统应每隔6m有“控制电缆”标志。标志应该用50mm高的大红字，红字白底至少有10mm的边界。所有托架，吊挂件和支撑等应设计成可以承担每一项目的已知重量，再加上25%的余量。所有型材应被切割，没有飞边、毛刺等。完成的电焊应无焊渣，并在油漆前磨到光滑程度。在建筑物外面安装的所有托架、吊挂件和支撑以及有关连的附件应在制造完成后热浸镀锌（包括安装孔），在安装时镀层如被破坏，应予修理直至业主代表满意。所有托架，吊挂及支撑应直接固定于建筑物的结构或专用的基础上。当被同意在构件钢上钻孔固定时，只能限制在构件的低应力区。（2)、电缆安装1)、电缆敷设前的准备①、确认电缆敷设路径是否已打通，保护管管端的护套是否齐全、支架、电缆槽、保护管的接地和油漆工作是否已经结束等。②、确认电缆的型号、规格是否符合设计要求，并在电缆敷设前对其进行绝缘、导通和标号测试。③、敷设电缆所需的工机具准备齐全。④、电缆敷设前应制定合理的敷设方案。2)、电缆敷设时电缆盘的架设：①、电缆支架应放置在坚硬的地面上。如果现场无坚硬地面，可先在电缆盘架位置上铺上枕木，再在其上面架设电缆盘。②、电缆盘应尽量架设在仪表控制室附近，以便于计算电缆末端的长度。③、电缆盘架、盘支架应保持两端水平，并应注意电缆盘的转动方向。3)、电缆敷设的一般规定：①、电缆敷设路径中与一般工艺管道，管道表面距离大于150mm。与绝热的工艺设备、管道绝热层表面的距离大于200mm。②、敷设电缆时，在转弯或桥架接口处，应防止电缆被桥架上的锐物划伤。③、在同一电缆桥架内的不同信号，不同电压等级的电缆，应分类布置；对于交流仪表电源线路和安全联锁线路，应用和隔板与屏蔽的仪表信号线路隔开敷设。如果无法避免交叉时，应使两种电缆垂直交叉或采用桥架立交槽引过电缆。④、电缆应留有足够的备用长度。⑤、电缆敷设完毕，应横看一条线，纵看一大片；引出方向一致，弯度一致，余度一致，间距一致，松紧适度，整齐美观。⑥、应留有适当的空间使电缆之间距及弯曲半径大于最小允许值，并适于固定及接线。4)、电缆敷设时一般注意以下几点：①、电缆在敷设时应成波浪形，严禁硬拉硬拽。②、敷设电缆时，应以电缆盘处的动作命令为主。③、桥架转弯处，应先将电缆弯出一定的长度的大弯，再往前拉。④、每敷设完一根电缆，都应及时穿入电缆保护管。⑤、在敷设时，如发现电缆局部有压扁，扭曲或伤痕严重的地方，应立即停止敷设，并进行技术鉴定。⑥、新敷设的电缆不允许有中间接头，除非敷设长度超过制造长度。⑦、电缆经过建筑物的伸缩缝或沉降缝时，应随桥架留出适当的余量，对于直线长度超过50m的电缆也应随桥架补偿处留出适当余量。⑧、电缆敷设完毕应及时进行检查。这种检查也应在敷设的同时，由全线各处施工人员边进行外观检查，以便发现问题及时处理。5)、控制电缆敷设时，应注意以下事项：①、在电缆桥架中敷设控制电缆时，应设置在信号电缆桥架的下层，以减少对信号电缆的电碰干扰。②、在电缆保护管中敷设电缆时，可在同一根管中敷设多根电缆。③、为减少摩擦力，避免电缆在敷设中受伤，在电缆桥架内明敷设时，应在转弯处设置电动滚轮，穿保护管敷设时，应在管中加一些滑石粉。④、控制电缆，尤其是直径较小的控制电缆，敷设时用力应适中，以防止拉伤电缆。破坏其绝缘层。6)、信号电缆敷设时应注意的事项。①、信号电缆是传输弱信号的线路，在敷设时应远离动力线和强磁场。而且不同信号种类和电压等级的信号电缆应分别设置，以确保信号的正常传送。②、信号电缆的线芯截面一般都很小，而且信号电缆都较多采用屏蔽电缆和专用电缆。因此，在敷设过程中应特别小心，用力须适中，以防止拉伤电缆和破坏绝缘保护层。③、信号电缆中，特种电缆多，在其敷设过程中，应针对各自不同的特点，采取相应的特殊保护措施。7)、光缆敷设时应注意的事项：①、在管道中敷设时应注意：首先应疏通管道；牵引时要有张力极限；注意光缆的最小弯曲半径；上下或左右弯曲时要转弯滚筒，或者利用大口径硬塑波纹导管；中途的人井内要放置直线滚筒。②、光缆直埋敷设时，应注意：a、最好采用人工牵引，10－15m设一人循序渐进。b、注意光缆的最小弯曲半径，严禁打折。c、严格按要求填砂砖垫底。d、回填土避免将石头填入。③、光缆敷设完后，应作如下测试：光损耗的测试，传输带宽的测试等。8)、电缆头的制作：①、控制电缆头的制作：a、确定电缆末端尺寸，并留有一定余量，然后将其切断，再固定；b、剥除电缆护套和纸带，切除线芯中的黄麻，电缆剥切时，不得伤及线芯绝缘层。c、多芯控制电缆，将线芯套上号箍。编完线芯号后，用聚氯乙烯绝缘带包扎线芯根部小段，使其成橄榄形，以增加电缆头根部的绝缘性能和机械性能及机械强度。d、套上控制电缆终端套，将终端套上口芯线接合处和下口电缆护套接合处用聚氯乙烯绝缘带包缠3至4层。e、贴电缆铭牌。f、校接线。要求线鼻子型号规格选择正确，电气连接可靠。压接时，线鼻子的压接位置应正确。g、线芯整理，要求整齐、美观。②、信号电缆头的制作、安装a、信号电缆头的制作，安装方法和步骤，与控制电缆头基本相同。b、屏蔽电缆头与控制电缆头不同的是，屏蔽电缆头制作时，要求将同一根电缆的一端（并且只能一端）屏蔽层作抗干扰接地，接至抗干扰接地系统。③、光缆电缆头的制作、安装：光纤的电缆头一般采取活动连接：a、确定光缆末端尺寸，断开后进行定位固定。b、剥切绝缘层和纸带。剥切长度不宜过长，最好靠近光纤插口近处，以保持光缆机械性能，同时，其加强芯应留一段。c、缆芯编号，贴光缆铭牌。d、光纤连接器连接。用专用工具将光纤穿入连接器固定。e、将连接好的光纤连接器插入设备光纤插口中。1.2.5、防雷、接地中央控制室、现场控制站的电源进线设置两级避雷器和过电压抑制器。对非光缆通讯网络接口、以及4~20mA模拟信号端口配置合适的防雷过电压保护器件。接地系统的施工将根据施工图确定工作接地网和保护接地网。施工注意事项：1）、在正常情况下不带电但有可能接触到危险电压的裸露金属部件，均做保护接地。本质安全型仪表金属外壳当规定接地时，与其关联设备接地的接地极连接。2）、接地网施工完毕时检测接地电阻值应符合设计规定。3）、信号回路接地与屏蔽接地可共用一个单独的接地极。同一信号回路或同一线路的屏蔽层只能有一个接点。接地电阻值应符合接地要求。4）、信号回路、屏蔽电缆（线）的接地点在显示仪表侧。同一线路的电缆屏蔽层具有可靠的电气连续性。5）、当有防干扰要求时多芯电缆中的备用线芯在同一点接地。屏蔽电缆的备用线芯与电缆屏蔽层在同一侧接地。6）、仪表盘（箱、架）内的保护接地、信号回路接地、屏蔽接地和本质安全型仪表系统接地，应分别接在各自的接地母线上；各接地母线，接地干线、分干线之间，应彼此绝