炼油装置开工仪表、控制系统的校验及联锁试验方案

炼油装置开工仪表、控制系统的校验及联锁试验方案1编制依据及工程概况1.1编制依据(1)中国石化工程建设公司设计图纸，图纸号为53212-02BD(2)《石油化工仪表工程施工技术规程》SH3521-1999(3)《工业自动化仪表工程施工及验收规范》GBJ93-86(4)《自动化仪表安装工程质量评定标准》GBJ131-90(5)《工程建设交工技术文件规定》SH3503-2001(6)《石油、化工施工安全技术规程》SH3505-19991.2工程概述全厂的控制网络由分散控制系统（DCS）、安全仪表系统（SIS）、机组专用控制系统（CCS）三个相对独立控制系统组成，DCS系统考虑管理信息系统的接口单元。本装置选用安全可靠、技术先进并具有成熟使用经验的分散型控制系统（DCS）。装置内主要过程变量均进入DCS进行调节、记录、显示、报警等，主要机泵的运行状态也进入DCS进行显示，实现对生产装置的控制和操作，并为实现全厂计算机信息管理和生产调度建立基础。为保证安全生产，本装置设置独立的安全仪表系统(SIS)，用于工艺装置的自保联锁控制和紧急事故处理。SIS系统的安全等级应符合IEC61508的安全等级。柴油加氢装置共有3台DCS操作台、2台CCS操作台、2台SIS操作台。控制系统本装置采用的是横河公司的CS3000系统，安全仪表系统采用横河公司的FSC系统。控制点规模控制回路：约136个输入输出点数：约860个2仪表校验工序及工艺2.1仪表校验工序⑴仪表及DCS出库。⑵仪表单校（变送器单校、调节阀单校、T/C&RTD单校、压力表/温度计单校、其它仪表单校）、DCS安装及内部调试（总体外观检查-系统电缆连接-供电及系统接地检查-系统上电-装载程序-系统基本性能检查-I/O精度测试-I/O回路/报表/报警功能检查）。⑶回路试验及联校。2.2仪表校验工艺2.2.1仪表单体校验指仪表安装前后校对。按《工业自动化仪表工程施工及、验收规范》GBJ93-86的要求，原则上每台仪表都要经过一次调校。调校的重点是检测仪表的示值误差、变差；调节仪表的比例度、积分时间、微分时间的误差，控制点偏差，平衡度等。只有一次调校符合设计或产品说明书要求的仪表，才能安装，以保证二次调校的质量。⑴首先对仪表进行外观检查。内容包括：铭牌及实物的型号、规格、材质、测量范围、刻度盘等，应符合要求。⑵一般仪表单体校验应不少于5点，基本误差应小于允许误差。⑶温度计示值校验应不少于2点，有特殊要求的温度计，应作四点试验。⑷压力表校验过程中指针的上升和下降应平稳、无迟滞现象。一般真空压力表真空部分选取至少2点，压力部分测量上限超过0.3MPa时，真空部分选1点。⑸调节阀调试要求①气密性试验将相当于调节阀输入量程上限的气源压力送到薄膜气室，切断气源后5分钟，气室压力应不下降。②强度试验在阀门全开状态下用洁净的水（或煤油）进行试验，压力为最大压力的1.5倍。③泄漏量试验试验介质为水或空气，试验压力为0.35MPa，当阀的压差小于0.35MPa时用规定允许压差。泄漏量允许值：单座阀规定容量×10-4m3/h；双座阀额定容量×10-3m3/h。④行程试验根据阀的输入信号要求，分别输入0%、25%、50%、75%、100%。允许偏差±2.5%(不带定位器)；±1%(带定位器)。⑤灵敏度试验分别使阀停留在15%、50%、85%的位置上，增加或减小信号压力，测量使阀杆开始移动的压力变化值，不得超过信号压力的1.5%。⑥行程时间测定事故切断阀和设计明确规定的全行程时间的调节阀，必须进行全行程时间试验。在阀全开（或全关）状态下，使阀动作并走完全行程趋于全关（或全开）。用秒表测定从阀开始动作至动作完成的时间，应符合设计要求。⑦调节阀试验调整完毕，必须放尽试验用水，并用空气吹干，将进出口封闭。⑧变送器的调试给变送器供电，将SFC连接到回路上，根据仪表规格表输入位号、量程、迁移量、单位、特性、通讯方式等，加入模拟压力/压差信号，验证相应的输出电流。基本误差应符合要求。⑨旋转机械监视仪表均应作间隙输出电压特性试验，探头与前置放大器，延伸电缆必须成套试验。2.2.2仪表联校即系统调试、仪表回路调试指仪表现场安装结束，控制室配管配线完成且校验通过后，对整个检测回路或自动调节系统的检验。也是仪表交付正式使用前的一次全面校对。其校验方法通常是在测量外节上加一干扰信号，然后仔细观察组成系统的每台仪表是否工作在误差允许范围内，如果超出允许范围，又找不出准确的原因，要对组成系统的全部仪表重新调试。3.2.2.1系统调试应具备下列条件：（1）仪表设备全部安装完毕，规格、型号、材质符合设计要求。（2）取源部件位置适当，正负压管连接无误，导压管经吹扫、试压合格。（3）气信号管配管与回路图一致，并经过导通试验检查，接头紧固，气密性试验符合要求。（4）气源管线经吹扫、试压、气密性试验合格并已通入清洁、干燥、压力稳定的仪表空气。（5）电气回路已进行校线及绝缘检查，接线正确，端子牢固且接触良好。2.2.2.2仪表回路试验后应达到的要求:（1）基本误差应符合仪表精度登记要求。（2）变差应符合该仪表精度等级的允许误差。（3）仪表零位正确，偏差值不超过允许误差的1/2。（4）仪表设备校验合格后统一每台贴仪表设备标签（包括变送器、调节器、I/O转换器），热电偶检查，抽校合格后编写仪表位号。（5）参加系统试验的施工人员应会同监理、工艺操作人员共同进行试验，并及时做好系统试验纪录，合格后要让以上相关人员及时签字确认。不合格仪表应会同监理、工艺操作人员等有关人员检查确认后，退库处理。2.2.3DCS内部调试2.2.3.1一般规定与要求：（1）DCS系统必须在土建、安装、电气及空调工程全部完工后安装。（2）应符合《控制室仪表盘、计算机系统施工标准措施》QC06/YB-11-1999的有关内容及规定。（3）所有检查测试工作必须如实、清晰地做好纪录，将不合格软硬件产品及时报予有关人员或单位处理。2.2.3.2总体外观检查(由仪表专业检查)。2.2.3.3系统电缆连接(由仪表专业检查)：（1）DCS/SIS电缆的连接。（2）LCN电缆的连接。（3）UCN电缆的连接。（4）FTA电缆连接(由仪表专业检查)。2.2.3.4供电及接地系统检查(由仪表专业检查)。2.2.3.5系统上电并装载程序：（1）LCN设备上电。（2）UCN设备上电。（3）外部设备如打印机等通电自检。2.2.3.6系统基本性能检查(由仪表专业检查)：（1）UCN、LCN电缆冗余测试。（2）I/O卡件冗余测试。（3）HPM冗余测试。2.2.3.7输入/输出（I/O）精度测试（1）模拟输入（AI）测试①从变送器的测量端加入相应的工艺参数信号（P、ΔP），调出该位号的点画面观察棒图和PV数值和输出mA信号。②拆下热电阻接线端子上的电缆，用标准电阻箱模拟现场热电阻，参照阻值对照表给出相应的阻值信号，调出该位号的点画面观察棒图和PV数值。③拆下热电偶接线端子上的电缆，用校验仪模拟现场热点偶，参照毫伏对照表给出相应的毫伏信号，或者直接给出相应的温度值，调出该位号的点画面观察棒图和PV数值。④记录操作站显示器上显示的相应位号的PV值，检查是否满足精度要求，同时，确认该点的量程及报警值与设计是否相符，增大或减小输入信号检查报警动作是否正常，报警笛（喇叭）有无反应，以及报警总画面上是否有报警信息显示。（2）数字输入（DI）测试采用在相应端子排上用短接或断开两个输入端子的方式，检查显示器上显示相应位号是否相符，同时检查报警笛（喇叭）有无反应，以及报警总画面上是否有报警信息显示。（3）模拟输出（AO）测试在显示器上调出该位号控制回路的点画面，设定为手动方式，输出0%、50%、100%，用过程校准仪在相应输出端子排上测量该输出信号，其值应与手动输出值相对应。同时检查该调节器的作用方式、输入连接是否与设计相符。如果是调节阀在4-20mA，观察阀位表读数及显示器上OUT三者对应；如果将4-20mA电流送往系统以外的其他设备（如送往电机调速），在回路中串入mA表测其电流即可。（4）数字输出测试数字输出往往有许多输入因素，中间变量、逻辑程序对其都有影响，可直接强制输出，也可短路或断开响应的输入点，使输出状态发生变化，用数字万用表检测输出状态的变化。2.2.3.8I/O回路、报警、报表功能检查（1）回路检查①回路连接检查：按照设计资料逐一检查各软调节器的输入输出连接。此工作可与AO测试同时进行。②复杂回路检查与测试：按照设计资料给出的控制方案逐一检查回路中各调节器的输入输出设定连接、参数设置、控制作用，并确认其功能。③联锁逻辑、程序检查：对逻辑、程序对应的各项输入条件逐一测试，确认其结果与设计动作相符。具体方法是，在控制室内相应端子上用信号发生器施加信号，或手动强制方法使各条件正常，然后针对某一条件测试逻辑动作，用数字万用表检查逻辑触点开闭情况，并做好记录；其它条件逐一测试。（2）报警、报表功能检查重点检查报警报表画面及其打印功能，操作组画面、功能键组态。2.2.4系统联校2.2.4.1DCS联校（1）由现场一次表和检测元件处加以相应模拟信号，按正、反行程加入相当于量程的0%、50%、100%的模拟信号，由数字万用表监视DCS的输入值，同时观察操作站的显示值，其误差不得超过系统内所有仪表允许误差平方和的平方根值，若超过该值时，应单独调校系统内所有仪表（包括DCS的软件），检查线路或管路。（2）在显示器上用手动方式输出相应的AO、DO信号，检查现场调节器切断阀动作，并进行行程精度检验，同时检查操作站的阀位状态指示与现场实际阀位的开、关指示是否一致，回讯良好，检查该回路的控制系统及执行机构的状态和误差。由现场仪表的输入端加入模拟信号，用一台数字式万用表监视DCS的输入和输出信号，检验系统的基本误差、比例、积分、微分动作以及自动和手动的双向切换性能。如系统不合格，则必须单独调校系统内所有仪表（包括DCS的软件），检查线路和管路。（3）联校基本完成后，机组试运、开车前，连同现场仪表对整个报警联锁保护系统进行模拟试验。方法是在现场加实测信号或用信号发生器模拟实际仪表发送信号至ESD系统。（4）报警系统的试验在回路的输入端（压力开关、液面开关…….）输入测量信号，升高或降低信号值，使其缓慢超越报警值，检查音响、灯光均应符合设计值，消音和复位按钮正常工作。检查逻辑程序运行情况，检查相应阀门或其它执行机构的动作情况。2.2.4.2SIS、CCS的联校与静态试验，和DCS基本相同。联锁系统可按联锁检测点，分解成单个联锁回路，单个联锁回路的参数整定和试验与上述报警系统的调试基本相同。当单个联锁系统试验合格后，再做整套联锁系统的联动试验，联动试验的动作及送至电气的联锁点必须正确可靠。联锁保护系统根据逻辑图进行试验检查，确保系统灵敏，准确可靠。具体方法是，在控制室内相应端子上用信号发生器施加信号，或手动强制方法使各条件正常，然后针对某一条件测试逻辑动作，用数字万用表检查逻辑触点开闭情况，并做好记录；其它条件逐一测试。如有电机参与联锁，电气人员将电机打至试验位置，检查电机起停情况及各种状态指示是否正常。2.2.4.3质量保证措施本装置施工质量要求严格执行《工业自动化仪表工程施工及验收规范》GBJ93-86和《自动化仪表安装工程质量评定标准》GBJ131-90。仪表调试过程中，使误差尽可能减少，并保证留有再调整余地。精度要求：单台仪表误差小于仪表精度允许误差；系统误差小于系统中各单台仪表允许误差平方和的平方根值。合格率应达到100%。3安全保证措施3.1安全要求（1）严格执行仪表安全操作规程，进入现场必须佩戴安全帽，高空作业系好安全带，特种作业人员必须持证上岗。（2）施工过程中杜绝“三违”现象，严格执行“三不动火”的规定，严禁带电作业，确保施工安全。（3）对施工人员经常进行安全教育，对安全违章人员按规定严肃处理。（4）仪表盘通电后，操作应有专人负责，其他人不得随意操作，闲杂人员不得随意进入控制室，仪表通电必须在接线正确，一切条件满足后方可通电试验。（5）施工现场所用材料、配件应堆放整齐，做到工完料尽场地清，保证道路畅通。（6）不允许高空往下摔扔东西，杜绝野蛮施工。3.2防护要求（1）仪表设备在开箱、单校、调节阀在试压、检查、校验时不得碰撞、敲打，密封面不得有划伤，并涂防锈油脂，校验合格后由仓库统一分类存放保护。（2）压力表、双金属温度计及玻璃板液面计，在搬运、开箱、试压时注意玻璃外罩的保护，以免损坏，尽可能在其他工种现场施工基本结束后再进行安装。（3）仪表箱、变送器、调节器现场安装后不得踩踏，不得作为临时支撑。（4）仪表引压导管、供风线、穿线管等施工过程中，作业人员不得踩踏小管，不得悬挂重物。（5）仪表导线电缆存放时应集中保管，防止表面损坏，现场敷设后应及时加盖汇线槽盖板，避免造成电缆的机械损伤和烧伤。（6）DCS系统扩容新增部分正确安装，系统所在控制室内应保持清洁，定期用吸尘器除尘。4仪表联校及联锁试验4.1仪表调试的准备工作1.仪表风引进装置，且无问题。2.DCS和SIS系统在中交前已经调试完毕。3.联系仪表及相关厂家配合。4.调试仪表和调试方案已经明确。5.准备好仪表调试所需的通信工具。4.2仪表调试的目的1.保证各调节阀在正常生产时开关灵活。2.确保DCS的阀位开度输出与现场调节阀的实际开度一致。3.保证调节阀的响应时间在合理范围之内。4.确保各调节回路作用方向的准确性。5.检验执行机构的状态和误差。6.检验各联锁机构的灵活性及准确性。4.3普通控制阀的调试方法对于一般的控制阀，由内操给出调节阀的阀位开度，先进行打开试验，分别设定开度为25%、50%、75%、100%；然后进行关闭试验，开度分别为75%、50%、25%、0%。外操现场对照，现场与室内的给定一致则合格。序号阀门位号位置表述阀门事故状态现场实际状态行程时间(S)变差%室内给出阀门开度确认人25%50%75%100%75%50%25%01FV-10101罐区原料油控制阀FC2PV-10201A原料油缓冲罐顶FC3PV-10201B原料油缓冲罐顶FC4FV-10305反应炉瓦斯线FC5FV-10308反应炉瓦斯线FC6TV-10608E-103精制柴油跨线FC7FV-10701热低分油出口线FC8LV-11102D-105污水出口线FC9FV-11102冷低分油出口线FC10PV-11101冷低分气出口线FC11PV-10901A注水罐顶FC12PV-10901B注水罐顶FC13FV-10906注水罐来水线FC14PV-11301A贫胺液罐顶FC15PV-11301B贫胺液罐顶FC16FV-11301贫胺液罐来液线FC17TV-11303贫胺液冷却器旁路FC18LV-11202循环氢脱硫塔底富胺液出口线FC19PV-11402汽轮机出口背压蒸汽出口线FO20PV-30301D-309顶FC21LV-30301D-309液体出口线FC22FV-20101汽提塔汽提蒸汽线FC23FV-20201汽提塔顶回流线FO24LV-20101D-201油进分馏塔前FC25FV-20202D-201油出装置线FC26PV-20201汽提塔顶回流罐顶FC27LV-20201D-201污水出口线FC28FV-20502F-201一路进料线FO29FV-20503F-201二路进料线FO30FV-20504F-201三路进料线FO31FV-20505F-201四路进料线FO32FV-20506F-201五路进料线FO33FV-20507F-201六路进料线FO34PV-20502F-201瓦斯线FC35FV-20301分馏塔顶回流线FO36PV-20401A分馏塔顶回流罐顶FC37PV-20401B分馏塔顶回流罐顶FC38TV-20601分馏塔进料旁路FC39PV20506燃料油进F-201FC40FV-20701精制柴油出装置界区FC41FV-20401D-202油出装置线FC42LV-20402D-202污水出装置线FC43PV-30401燃料气进D-307线FC44LV-40101除氧水进E-202线FC45PV-30201BD-305顶压控FC46PV-30201CD-305顶压控FC47LV-30201含硫污水出装置FC48PV-30402燃料油温控FC4.4高压阀门的调试方法对于加氢装置一些重要的高压阀、电动阀、切断阀，具体调试项目与方法如下。序号阀门位号位置表述调试内容备注1FV-10201P-101A泵最小回流线室内开关与现场对比；现场手动与现场对比2FV-10202P-101B泵最小回流线室内开关与现场对比；现场手动与现场对比3FV-10203反应进料泵出口控制阀室内开关与现场对比；现场开关与现场对比4TV-10605E-101壳程跨线室内开关与现场开度比较；关仪表风后阀是否锁定开5FV-10501冷氢温控线室内开关与现场开度比较；关仪表风后阀是否锁定开。DCS的阀位回讯与现场对比6LV-10701A热高分油去热低分线室内开关与现场对比；现场手动与现场对比LV-10701B热高分油去热低分线室内开关与现场对比；现场手动与现场对比7FV-10702热高分油去透平线室内开关与现场对比；现场手动与现场对比9LV-11004冷高分污水出口室内开关与现场对比；现场手动与现场对比10LV-11002冷高分油出口线室内开关与现场对比；现场开关与现场对比11FV-10903注水泵出口线室内开关与现场对比；现场开关与现场对比12FV-10901P-102A最小回流线室内开关与现场对比；现场开关与现场对比13FV-10902P-102B最小回流线室内开关与现场对比；现场开关与现场对比14FV-11303P-103A最小回流线室内开关与现场对比；现场开关与现场对比15FV-11304P-103B最小回流线室内开关与现场对比；现场开关与现场对比16FV-11302注胺泵出口线室内开关与现场对比；现场开关与现场对比17HV-11201循环氢脱硫塔旁路室内开关与现场对比；现场开关与现场对比18LV-11202C-101底富胺液出口室内开关与现场对比；现场开关与现场对比19FV-11401废氢排放线室内开关与现场对比；现场开关与现场对比20FV-11404防喘振线室内开关与现场对比；现场开关与现场对比21LV-11402D-107底液去D-309线室内开关与现场对比；现场开关与现场对比22PV-11502BK-102A一返一线室内开关与现场对比；现场开关与现场对比23PV-11502AK-102A二返二线室内开关与现场对比；现场开关与现场对比24PV-11503B新氢去D-307线室内开关与现场对比；现场开关与现场对比25PV-11503A新氢去放空线室内开关与现场对比；现场开关与现场对比26LV-11502D-108底部液体放空线室内开关与现场对比；现场开关与现场对比27LV-11501D-109A液体去D-105线室内开关与现场对比；现场开关与现场对比28PV-11602BK-102B一返一线室内开关与现场对比；现场开关与现场对比29PV-11502AK-102B二返二线室内开关与现场对比；现场开关与现场对比30LV-11601D-109B液体去D-105线室内开关与现场对比；现场开关与现场对比31XZV-10101原料进过滤器入口仪表给信号；现场开关；室内开关反馈对照32XZV-10201原料油至E-103仪表给信号；现场开关；室内开关反馈对照33XZV-10202热高分油进HT-101仪表给信号；现场开关；室内开关反馈对照34XZV-10301燃料气进F-101线仪表给信号；现场开关；室内开关反馈对照35XZV-10302燃料气进F-101线仪表给信号；现场开关；室内开关反馈对照36XZV-10303燃料气进F-101线仪表给信号；现场开关；室内开关反馈对照37XZV-10304燃料气进F-101线仪表给信号；现场开关；室内开关反馈对照38PV-10302F-101东侧炉膛压控阀室内开关与现场对比；现场开关与现场对比39PV-10310F-101西侧炉膛压控阀室内开关与现场对比；现场开关与现场对比40XV-10401F-101东侧烟气去大气室内开关与现场对比；现场开关与现场对比41XV-10402F-101西侧烟气去大气室内开关与现场对比；现场开关与现场对比42XV-10403F-101烟气去F-201室内开关与现场对比；现场开关与现场对比43PV-20505F-201炉膛压控阀室内开关与现场对比；现场开关与现场对比44XZV-10405总烟气直接去烟囱室内开关与现场对比；现场手动与现场对比45XZV-10404总烟气去空气预热器室内开关与现场对比；现场开关与现场对比46XV-10405引风机入口控制阀室内开关与现场对比；现场开关与现场对比47HV-20501鼓风机入口控制阀室内开关与现场对比；现场开关与现场对比48XV-10407空气侧预热器副线室内开关与现场对比；现场开关与现场对比49HV-20502空气进F-201室内开关与现场对比；现场开关与现场对比50HV-20301空气进F-101东侧室内开关与现场对比；现场开关与现场对比51HV-20302空气进F-101西侧室内开关与现场对比；现场开关与现场对比52XZV-10701热高分液至D-104室内开关与现场对比；现场开关与现场对比53XZV-11002D-103底酸性水流出线仪表给信号；现场开关；室内开关反馈对照54XZV-11003D-103油至D-105仪表给信号；现场开关；室内开关反馈对照55XZV-10901P-102出口仪表给信号；现场开关；室内开关反馈对照56XZV-11302贫胺液进C-101线仪表给信号；现场开关；室内开关反馈对照57XZV-11001紧急放空线仪表给信号；现场开关；室内开关反馈对照58XZV-11201C-101底富胺液出口线仪表给信号；现场开关；室内开关反馈对照59XZV-20501燃料气进F-201仪表给信号；现场开关；室内开关反馈对照60XZV-20502燃料气进F-201仪表给信号；现场开关；室内开关反馈对照61MZV-11402K-101入口管室内开关与现场对比；现场开关与现场对比。62MZV-11401K-101出口管室内开关与现场对比；现场开关与现场对比。63XZV-11502新氢至K-101出口管室内开关与现场对比；现场开关与现场对比。64XZV-11501新氢机分液罐入口管室内开关与现场对比；现场开关与现场对比。65XZV-20503燃料油进F-201室内开关与现场对比；现场开关与现场对比。4.5装置联锁调试4.5.1联锁调试的基本要求（1）对于液位、压力、温度联锁信号，由现场一次表给出信号或仪表提供模拟信号来观察联锁动作情况。（2）对于涉及到机泵的联锁，由电气给到试验位置来观察联锁动作后的状态情况。（3）对于联锁涉及到阀的状态，要求现场实际动作到位。（4）在调试一个信号时，其他联锁信号旁路。（5）对于三取二、二取二联锁，要先试每一个信号，联锁不动作，当有两个信号同时满足时则联锁动作。（6）联锁校验时，先分解成单个联锁回路，当单个联锁系统试验合格后，再做整套联锁系统的联动试验。4.5.2装置连锁图注1：人工判断是否停机。4.5.3主要工艺设备紧急停车自动联锁保护系统1.紧急泄压停车自动联锁保护系统0.7Mpa/Min.自动/手动紧急泄压联锁停车系统启动条件:A.循环氢压缩机本机系统故障停机；B.装置内出现紧急情况如：发生火灾等。联锁内容:A.循环压缩机停车（人工判断停机）；B.新氢压缩机零负荷（人工判断停机）；C.加氢进料泵停泵；D.贫溶剂泵停泵；E.反应进料加热炉熄火。2.加氢进料泵停车自动联锁保护系统发生下列条件之一加氢进料泵紧急停车：A.装置紧急泄压；B.循环氢压缩机停运；C.泵组内部故障。当加氢进料泵停车时，引起以下动作：反应进料加热炉熄火停炉（常明火嘴不灭）；B.泵出口调节阀关闭；C.泵出口切断阀关闭。透平联锁如下：当热高分液位低低限时（三取二）联锁系统动作，自动切断透平入口管上的紧急切断阀；液力透平505-HT-101透平超速或其它机械故障，切断液力透平入口紧急切断阀。3.反应进料加热炉（505-F-101）停炉自动联锁保护系统发生下列条件之一时，反应进料加热炉紧急熄火停炉：A.装置紧急泄压；B.循环氢压缩机停车；C.燃料气压力低低限；D.加氢进料泵停机（人工判断停炉）；E.反应器入口温度超高限。停炉时，常明火嘴不灭；当常明火嘴燃料气压力低低限时，常