Технологические процессы современных промышленных объектов требуют контроля большого числа параметров. В связи с этим при проектировании и эксплуатации промышленных установок исключительное значение придается вопросам обеспечения надежного контроля за ходом технологического процесса. Надежность и достоверность технологического контроля в значительной мере определяются качеством наладки средств измерения, систем и устройств технологической сигнализации, защиты и блокировки.
Наладка средств измерений и систем технологического контроля предусматривает комплекс работ по их проверке и настройке, обеспечивающих получение достоверной информации о значениях контролируемых величин и ходе TO или иного технологического процесса.
Этот комплекс работ для строящихся объектов выполняется в три стадии :
Сдача налаженных систем автоматизации в эксплуатацию производится как по отдельным узлам, так и комплексно - по установкам, цехам, производствам.
Проверка и наладка средств измерения и автоматизации.
Поверка измерительных приборов - совокупность операций, проводимых с целью установления соответствия метрологических характеристик средств измерения ГОСТам или техническим условиям завода-изготовителя.
Проверка и наладка средств измерения и автоматизации включает следующие виды работ:
Строительно-монтажные (СМР), пусконаладочные работы (ПНР) и ввод в эксплуатацию являются очередным этапом создания интегрированной системы безопасности (ИСБ) объекта. От качественного выполнения этих работ не меньше, чем от принятых проектных решений зависит надежная работа ИСБ. В свою очередь, качество выполняемых работ зависит от их организации. Опираясь на существующую нормативную базу и накопленный опыт, автор попытался систематизировать перечень, объем и содержание этих работ.
1. Общие требования к организации строительно-монтажных работ
Общие требования к организации СМР изложены в ГОСТ Р 50776-95 «Системы тревожной сигнализации. Часть 1. Общие требования. Раздел 4. Руководство по проектированию, монтажу и техническому обслуживанию», ГОСТ 1.06.05-85 «Положение об авторском надзоре проектных организаций за строительством предприятий, зданий и сооружений», СНиП 3.01.01-85 «Организация строительного производства», СНиП 3.05.06-85 «Электротехнические устройства», СНиП 3.05.07-85 «Системы автоматизации», СНиП 12-03-99 «Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования», РД 78.145-93 «Системы и комплексы охранной, пожарной и охранно-пожарной сигнализации. Правила производства и приемки работ» и в ряде других документах. Мероприятия по последовательности и срокам исполнения можно классифицировать как подготовительный, основной и заключительный этапы. Мероприятия должны проводиться со стороны исполнителя и заказчика.
1.1. Мероприятия подготовительного этапа. В СНиП 3.01.01-85 выдвинуто требование «строительство каждого объекта допускается осуществлять только на основе предварительно разработанных решений по организации строительства и технологии производства работ, которые должны быть приняты в проекте организации строительства и проектах производства работ».
1.1.1. Исполнитель
До начала СМР исполнитель должен:
1.1.2. Заказчик
До начала СМР заказчик должен:
1.2. Мероприятия основного этапа
1.2.1. Исполнитель
СМР должны осуществляться, как правило, в две стадии (этапа):
В ходе СМР исполнитель должен:
1.2.2. Заказчик
В ходе СМР заказчик должен:
1.3. Мероприятия заключительного этапа
1.3.1. Исполнитель
По окончании СМР исполнитель должен:
1.3.2. Заказчик
По окончании СМР заказчик должен:
2. Общие требования к организации пусконаладочных работ
Общие требования к организации ПНР изложены в ГОСТ Р 50776-95 «Системы тревожной сигнализации. Часть 1. Общие требования. Раздел 4. Руководство по проектированию, монтажу и техническому обслуживанию», СНиП 3.05.06-85 «Электротехнические устройства», РД 78.145-93 «Системы и комплексы охранной, пожарной и охранно-пожарной сигнализации. Правила производства и приемки работ» и в ряде других документах. К пусконаладочным работам относится комплекс работ, выполняемых в период подготовки и проведения индивидуальной наладки технических средств и в период комплексной наладки технических средств. В период индивидуальной наладки технических средств пусконаладочные работы выполняются с целью проверки качества монтажа оборудования и проведения индивидуальных настроек. В период комплексной наладки технических средств выполняются проверка, регулировка и обеспечение совместной, взаимосвязанной работы оборудования в предусмотренном проектом режиме. В соответствии с со СНиП 3.05.06-85 и РД 78.145-93 все ПНР можно разделить на этапы.
2.1. Подготовительные работы.
2.1.1. Исполнитель (пусконаладочная организация)
До начала ПНР исполнитель должен:
2.1.2. Заказчик
До начала ПНР заказчик должен:
2.2. Индивидуальная наладка технических средств
ПНР на этом этапе могут быть совмещены со СМР. Начало ПНР на этом этапе определяется степенью готовности СМР.
2.2.1. Исполнитель (пусконаладочная организация)
Исполнитель выполняет следующий объем работ:
2.2.2. Заказчик
Проектные, СМР и ПНР могут выполнять разные организации. В этом случае заказчик должен организовать взаимодействие между ними:
2.3. Комплексная наладка технических средств
Комплексная наладка технических средств является заключительным этапом ПНР. Работы должны производиться при тесном взаимодействии персонала исполнителя и заказчика.
2.3.1. Исполнитель (пусконаладочная организация)
Исполнитель должен выполнить работы по обеспечению взаимных связей между устройствами или группами устройств с целью обеспечения устойчивой работы всей ИСБ в заданных режимах и с заданными характеристиками. По окончании работ опломбировать (опечатать) те части приборов и оборудования, к которым имели доступ работники исполнителя при монтаже и пуско-наладке ИСБ.
2.3.2. Заказчик
Заказчик обеспечивает работу своего эксплуатационного персонала.
2.3.3. Акт приемки пусконаладочных работ
Работа пусконаладочной организации считается выполненной после подписания сторонами акта приемки пусконаладочных работ.
3. Ввод в эксплуатацию
Общий порядок сдачи в эксплуатацию ИСБ после пусконаладочных работ определен в ГОСТ Р 50776-95 «Системы тревожной сигнализации. Часть 1. Общие требования. Раздел 4. Руководство по проектированию, монтажу и техническому обслуживанию», «Временное положение по приемке законченных строительством объектов» (Письмо Госстроя России от 09.07.93 №БЕ-19-11/13), РД 78.145-93 «Системы и комплексы охранной, пожарной и охранно-пожарной сигнализации. Правила производства и приемки работ», РД 50-34.698-90 «Автоматизированные системы. Требования к содержанию документов» и других документах. В зависимости от требований заказчика, сложности системы и других факторов сдача ИСБ в эксплуатацию может проходить в один (без проведения опытной эксплуатации) или несколько этапов.
3.1. Приемо-сдаточные испытания ИСБ
Пожалуй, самый ответственный этап работы проектно-монтажной (монтажной) организации – сдача объекта в эксплуатацию.
Для автоматических систем пожаротушения, пожарной сигнализации и оповещения существуют «Правила приемки и контроля. Методические указания». В них изложены основные требования, определяющие эффективность и безопасность автоматических систем пожаротушения (АПТ), автоматических систем пожарной сигнализации (АПС) и автоматических систем оповещения и управления эвакуацией при пожаре (СОУЭ).
Приемо-сдаточные испытания ИСБ должны начаться не позднее чем через трое суток (не считая нерабочих дней) со дня письменного уведомления исполнителя о готовности ИСБ к сдаче.
3.1.1. Назначение рабочей комиссии для приемки ИСБ в эксплуатацию
Для приемки ИСБ в эксплуатацию приказом руководства заказчика назначается рабочая комиссия. В состав ее входят представители заказчика (в том числе председатель комиссии), исполнителей (монтажной и пусконаладочной организаций), органов надзора, организации, осуществляющей оперативную эксплуатацию и другие специалисты.
Комиссия проверяет качество и соответствие монтажных работ проекту и действующим нормативным документам, а также проводит испытания установленных систем. Если у комиссии замечаний к монтажу и к работе систем нет, то подписывается акт ввода объекта в эксплуатацию.
3.1.2. Проверка исполнительной, технической и производственной документации на ИСБ
Исполнитель должен предъявить рабочей комиссии следующую документацию:
Исполнительную документацию предоставляет монтажная организация. Паспорта оборудования – его поставщики.
Испытания проводятся согласно методике испытаний. Методика испытаний содержит перечень действий, которые требуется выполнить.
3.1.3. Проверка качества и соответствия выполненных СМР и ПНР представленной документации
Рабочая комиссия путем осмотра, замеров, измерений, испытаний проверяет полноту, качество выполненных СМР, ПНР и соответствие их проектной документации и требованиям нормативных документов. Одновременно уточняются количественные показатели выполненных работ для составления акта о приемке выполненных работ.
Сначала производится внешний осмотр системы, при котором проверяются:
Автоматическая система пожарной сигнализации
Методика испытаний АПС включает в себя:
Автоматическая установка газового пожаротушения
Во избежание пуска установки пожаротушения ее испытания производятся при отключенном питании от модулей газового пожаротушения. Вместо модулей подключаются имитаторы. При испытании системы осуществляется:
Автоматическая установка водяного пожаротушения
Перед проведением испытаний заполняются водой все элементы и узлы установки, емкости, подлежащие заполнению водой.
Автоматический водопитатель, заполненный расчетным количеством воды, должен быть закачан воздухом до рабочего давления, указанного в проекте.
Наполнение установки водой проводят в следующем порядке:
Испытания правильности работы узлов управления спринклерных установок следует проводить путем открытия крана на спускном трубопроводе, предназначенного для проверки работы установки, при этом должны вскрыться клапан и сработать сигнальное устройство.
Испытания правильности работы узлов управления дренчерных установок следует проводить при закрытой задвижке, установленной выше клапана, путем открытия крана на побудительном трубопроводе, при этом должен вскрыться клапан и сработать сигнальное устройство.
Емкости, работающие под давлением, должны быть зарегистрированы и испытаны в соответствии с требованиями «Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением».
Гидравлические испытания емкостей, работающих без давления, необходимо проводить с соблюдением следующих требований:
На первом этапе емкость необходимо залить на высоту одного метра и выдержать в течение суток для проверки герметичности днища. На втором этапе емкость необходимо залить до проектной отметки.
Автоматическая система оповещения и управления эвакуацией при пожаре
При испытании системы осуществляется проверка:
Также должно быть проверено:
В необходимых случаях комиссия проводит и другие проверки параметров, оговоренные техническими условиями на аппаратуру. Испытания могут проводиться в полном объеме или выборочно по согласованию с органами Ростехнадзора и по решению приемочной комиссии.
Кроме этого, проводятся испытания всех противопожарных систем в комплексе.
Системы автоматического пожаротушения, система автоматической пожарной сигнализации, система оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре считаются принятыми в эксплуатацию, если в ходе испытаний установлено:
3.1.4. Измерение отдельных параметров ИСБ
По окончании СМР исполнитель должен провести электрические измерения силовых электропроводок (сопротивление изоляции между фазами и нулевым рабочим проводником, между нулевым рабочим и защитным проводником), сопротивления заземления, сопротивления проводов и сопротивление изоляции проводов шлейфов сигнализации, о чем представить комиссии соответствующие протоколы. Комиссия может выборочно провести измерения некоторых параметров, чтобы проверить достоверность представленных данных.
3.1.5. Испытания ИСБ
Для проведения испытаний ИСБ исполнителем должна разрабатываться «Программа и методика испытаний», предназначенная для установления технических данных, подлежащих проверке, а также порядку испытаний и методу их контроля. Программа испытаний должна содержать разделы:
Методики испытаний разрабатываются на основе технического задания на создание ИСБ (ТЗ ИСБ) и утвержденной председателем рабочей комиссии программы испытаний. Содержание разделов методик устанавливает исполнитель.
Испытания считаются положительными, если их результаты соответствуют установленным нормам и требованиям. По результатам испытаний составляется протокол.
3.1.6. Оформление акта о выявленных дефектах
В случаях, когда в результате работы комиссии были выявлены какие-то недостатки, которые нельзя устранить в процессе работы комиссии, составляется акт о выявленных дефектах. На основании этого акта исполнитель должен устранить недостатки в оговоренный срок и вновь представить ИСБ к сдаче. Если в результате испытаний выявились отклонения от проектных решений, которые не влияют на работу ИСБ или даже улучшают некоторые характеристики, то оформляется протокол согласования. Этот документ является основанием для внесения согласованных отклонений в проектную документацию.
3.1.7. Оформление акта о приемке технических средств сигнализации в эксплуатацию (опытную эксплуатацию)
По окончании приемо-сдаточных испытаний рабочей комиссией составляется акт о приемке технических средств сигнализации в эксплуатацию или опытную эксплуатацию, если ее проведение предусмотрено ТЗ ИСБ.
3.2. Опытная эксплуатация ИСБ
Приемо-сдаточные испытания определяют работоспособность ИСБ и соответствие ее заданным параметрам. Но в таком сложном комплексе, как ИСБ ряд параметров можно настроить только по результатам реальной работы. Для окончательной настройки ИСБ, проверки ее работы в реальных условиях и подготовки персонала заказчика проводиться опытная эксплуатация.
3.2.1. Приказ о начале опытной эксплуатации
Приказ о начале опытной эксплуатации издается заказчиком. В нем указываются сроки проведения опытной эксплуатации, список должностных лиц организации-заказчика и организации-исполнителя, ответственных за проведение опытной эксплуатации, перечень подразделений организации-заказчика, участвующих в проведении опытной эксплуатации.
Ответственность за организацию эксплуатации противопожарных систем возлагается на руководителей объектов. При этом на предприятии назначаются:
Дежурный персонал должен иметь и заполнять «Журнал учета неисправностей установки». Предприятие, осуществляющее техническое обслуживание и ремонт противопожарных систем, должно иметь лицензию МЧС на «Монтаж, наладку, ремонт и техническое обслуживание оборудования и систем противопожарной защиты».
Допускается проведение технического обслуживания и ремонта специалистами объекта, имеющими соответствующую квалификацию. В помещении диспетчерского пункта должна быть инструкция о порядке действия дежурного. Также на объекте должна быть эксплуатационная документация, которая выполняет служба эксплуатации в соответствии с ГОСТ 2.601-2006 и ГОСТ 2.610-2006.
3.2.2. Акт приемки в промышленную эксплуатацию
Работа над выявленными в результате опытной эксплуатации дефектами и отклонениями от проектных решений организуется аналогично п. 3.1.6. По окончании опытной эксплуатации рабочая комиссия составляет акт приемки в промышленную эксплуатацию по форме, указанной в п. 3.1.7. Подписание акта является моментом окончания работ исполнителем и основанием для проведения окончательных расчетов между исполнителем и заказчиком.
3.3. Промышленная эксплуатация ИСБ
Точкой отсчета начала эксплуатации ИСБ является приказ о вводе ИСБ в эксплуатацию.
3.3.1. Приказ о вводе в промышленную эксплуатацию
На основании акта о приемке технических средств сигнализации в эксплуатацию организация-заказчик издает приказ о вводе ИСБ в промышленную эксплуатацию. В приказе должен быть указан номер и дата акта приемки, назначены ответственные лица или подразделения за оперативную эксплуатацию, техническое обслуживание, сохранность элементов ИСБ. Приказом должны быть утверждены инструкция по оперативной эксплуатации и инструкция по техническому обслуживанию.
3.3.2. Учет ИСБ в основных средствах
Наличие договора с исполнителем на выполнение работ, смет, акта о приемке выполненных работ, акта о приемке технических средств в эксплуатацию, приказа о вводе ИСБ в эксплуатацию, ведомости смонтированного оборудования является основанием для бухгалтерского учета ИСБ как учетной единицы в основных средствах организации-заказчика. Стоимость ИСБ как основных средств будет соответствовать сумме всех затрат заказчика на ее создание и маловероятно, что эта сумма будет менее 10000 рублей. На ИСБ оформляется акт (накладная) приемки-передачи основных средств (унифицированная форма №ОС-1. Утверждена Постановлением Госкомстата от 21.01.03 №7) и заводиться инвентарная карточка. Учет ИСБ в основных средствах позволит организации-заказчику в дальнейшем выделять необходимые средства на эксплуатацию, техническое обслуживание и ремонт ИСБ.
Сдачей в эксплуатацию заканчивается основной этап создания ИСБ объекта. В процессе дальнейшей эксплуатации ИСБ может подвергаться реконструкции, расширению, техническому перевооружению, капитальному ремонту. В этих случаях, организация работ существенно не отличается от рассмотренных выше.
Испытательно-наладочные работы выполняют на заводах-изготовителях оборудования (типовые и контрольные испытания), в производственных условиях после монтажа (приемосдаточные испытания и наладка), в процессе эксплуатации и после ремонтов (эксплуатационные испытания), для исследовательских и других целей по разработанным программам (специальные). Остановимся на приемосдаточных испытаниях и наладке после монтажа, так как они более полно включают в себя все операции, выполняемые в условиях производства. Объем и нормы приемосдаточных испытаний определены правилами устройства электроустановок (ПУЭ) , требованиями ведомственных и заводских инструкций, а также указаниями соответствующих разделов паспортов.
Наладка всегда завершает цикл работ по подготовке оборудования к работе и включает в себя ряд проверок, поиски дефектов и их устранение, приемосдаточные испытания.
При наладочных работах устанавливают определенную последовательность их выполнения в четыре этапа: без подачи напряжения в схему; подача напряжения только в оперативные цепи управления, защиты и сигнализации; подача напряжения по постоянной схеме в оперативные и сварочные цепи 4 , прокрутка и испытание механизмов; комплексное испытание установки и наладка в режиме технологических процессов.
Первый этап охватывает работы по внешнему осмотру оборудования, проверке вторичных цепей в пределах щитов, пультов и шкафов управления, распределительных устройств. Выполняют замеры, испытание отдельных элементов оборудования со сборкой временных электрических схем. На этом этапе проводят испытания заземляющих устройств, измеряют сопротивление изоляции. Проверяют ручные включения и отключения автоматов, рубильников и других коммутационных устройств. Проводят внешний осмотр электрических машин, проверяя правильность их включения. Контролируют показания щитовых электрических приборов, проверяют и настраивают тепловую и максимальную защиты пускателей, автоматов и других аппаратов в системах электроприводов.
В результате работ на первом этапе выявляют и устраняют ошибки монтажа.
На втором этапе наладочные работы заключаются в следующем: измеряют сопротивление изоляции вторичных цепей; проверяют путем «прозванивания» правильность смонтированных схем управления, защиты и сигнализации. Затем по постоянной схеме подают напряжение во вторичные цепи и осуществляют комплексную проверку ее элементов во всех режимах работы; проверяют действие коммутационной аппаратуры и испытывают вторичные цепи повышенным напряжением. В процессе проверки под напряжением возможны отказы в работе отдельных ее элементов и узлов по причинам обрывов цепи, коротких замыканий на землю, наличия обходных путей из-за ошибок н монтаже и неисправности отдельных аппаратов. Для нахождения неисправностей в схеме необходимы знания ее работы, продуманные проверки, тщательный анализ и высокая профессиональная подготовка обслуживающего персонала. Существует определенный подход к нахождению неисправностей, называемый технологией поиска дефектов, рассматриваемый в следующей главе.
В результате работ на втором этапе выявляют все недоделки, дефекты и ошибки во вторичных цепях, обеспечивают четкость действия схемы в целом и соответствие монтажа проекту.
Третий этап наладки включает такие работы, как «прозвонку» первичных цепей, фазировку линии питания; проверку правильности подключения цепей к сварочным аппаратам и источникам питания; испытание электрооборудования повышенным напряжением; проверку первичным током схем защиты; пробное включение генераторов, электродвигателей и опробование их совместно с механизмами на разных режимах. Если наладку проводят после монтажа, на третьем этапе начинают передачу установки и необходимой технической документации эксплуатационному персоналу.
Четвертый этап является завершающим и охватывает два периода: «холодное» опробование (работа механизмов вхолостую) и «горячее» опробование (работа механизмов под нагрузкой) в рабочих технологических режимах. Работы на этом этапе проводят по программе, согласованной с наладочным, технологическим и эксплуатационным персоналами.
Приемосдаточные испытания, входящие в четвертый этап, должны подтвердить соответствие изделия после ремонта или монтажа требованиям основных показателей качества электросварочного оборудования (ГОСТ 4.140-85). Согласно во время комплексных испытаний обслуживание сварочных установок должно полностью находиться в ведении эксплуатационного персонала.
Для сварочных автоматов и полуавтоматов проверяют следующие показатели качества: номинальную силу сварочного тока; диаметры электродных проволок, применение которых рекомендует паспорт; номинальный режим работы (ПВ); частоту тока питающей сети; номинальное напряжение сети; диапазоны регулирования скоростей подачи электродной проволоки и сварки. Показатели качества должны соответствовать основным параметрам, приведенным в табл. 1 (для сварочных автоматов) и в табл. 2 (для сварочных полуавтоматов).
Изменение скорости подачи электродной проволоки для автомата с независимой от напряжения на дуге и скорости сварки в диапазонах скоростей, указанных в табл. 1, не должны превышать ±8% (для автоматов с зависимой от напряжения на дуге скорости подачи электродных проволок ±5%) как при изменении напряжения питающей сети от +5% до -1.0%, так и при изменении нагрузки механизма сварочной головки и механизма перемещения автомата до значений, не превышающих номинальных. При этом сила тока электродвигателя не может быть выше номинального значения.
Отклонения от средних значений скорости подачи электродной проволоки у полуавтоматов, указанных в табл. 2, не должны превышать 10% при номинальном напряжении сети и его изменениях от +5% до -10%. Сила тока электродвигателя подачи электродной проволоки не должна превышать номинальное значение.
При приемосдаточных испытаниях работоспособность сварочного автомата проверяют путем наплавки валиков на пластины из низкоуглеродистой стали длиной не менее 350 мм (наплавляют не менее 10 валиков). Режимы наплавки указаны в табл. 3. Наплавку под флюсом (по ГОСТ 9087-81) проводят электродной проволокой марки Св-08А (по ГОСТ 2246-70), и при наплавке в С0 2 (по ГОСТ 8050-85) - электродными проволоками Св-08Г2С или Св- ОНГС (по ГОСТ 2246-70). Длину вылета электродной проволоки устанавливают равной 8-10 ее диаметра. На постоянном токе наплавку ведут при обратной полярности.
Признаками правильной наладки оборудования являются устойчивое горение дуги, хорошее формирование наплавленного валика, нормальное количество расходов флюса или газа и достижение паспортных технических показателей.
5.1. ОРГАНИЗАЦИЯ МОНТАЖНЫХ И НАЛАДОЧНЫХ РАБОТ
Монтаж систем автоматизации представляет собой сложный комплекс работ, выполняемый в соответствии с проектом и действующими техническими условиями и включающий три основных этапа:
Подготовку производства монтажных работ, производство монтажных работ и сдачу смонтированных приборов и средств автоматизации.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МОНТАЖНЫХ РАБОТ
В подготовке монтажных работ выделяют инженерно-техническую, материально-техническую и организационную виды подготовки. К первой относятся рассмотрение и анализ проекта автоматизации и разработка проекта производства работ (ППР), ко второй - заготовка материалов, монтажных изделий, деталей и конструкций, сборка монтажных блоков и узлов, комплектация оборудования. Организационная подготовка включает оборудование необходимых помещений (мастерских, складов и т. п.) на объекте производства работ, комплектование монтажных бригад, контроль и участие в установках закладных деталей в строительные конструкции, врезке бобышек, штуцеров, защитных карманов в технологическое оборудование и трубопроводы и другие строительно-монтажные работы, необходимые для последующего монтажа приборов и средств автоматизации.
Производство монтажных работ связано с установкой и закреплением приборов и средств автоматизации и подключением к ним всех необходимых коммуникаций. По специфике выполнения монтажные работы разделяют на следующие группы: монтаж первичных измерительных преобразователей и отборных устройств; монтаж приборов, регуляторов и исполнительных устройств; монтаж щитов и пультов;
Монтаж трубных проводок; монтаж электропроводок. Сдача смонтированных приборов и средств автоматизации под пусконаладочные работы производится после завершения всего комплекса монтажных работ. ^
Монтаж систем автоматизации на вновь строящихся предприятиях пищевой промышленности осуществляют специализированные монтажные организации. Эти же организации могут выполнять монтажные работы, связанные с капитальным ремонтом, реконструкцией или внедрением новой техники на действующем предприятии. В тех случаях, когда объем этих работ невелик, их выполняют сами предприятия и монтажные подразделения, которые входят в состав некоторых проектно-конструкторских и наладочных организаций агропро-мов союзных республик.
Для выполнения монтажных работ предприятие-заказчик и монтажная организация-подрядчик заключают договор, называемый прямым. Если работы предполагается вести на вновь строящемся предприятии, заказчик заключает договор на весь комплекс строительно-монтажных работ с общестроительной подрядной организацией (генподрядчиком). Последняя, в свою очередь, привлекает для выполнения монтажных работ специализированные организации, заключая с ними субподрядные договоры. Договор определяет взаимоотношения сторон, объемы работ и сроки их выполнения, вопросы обеспечения подрядчика технической документацией, необходимыми помещениями, материалами и различными видами услуг.
Основной специализированной хозрасчетной организацией, выполняющей монтажные работы, является монтажное управление, которое в производственном отношении состоит из следующих основных подразделений: производственно-технический и плановый отделы, главный механик, отдел снабжения, бухгалтерия и отдел кадров, которые осуществляют руководство и управление; участок подготовки производства (УПП); монтажно-заготовительные мастерские (МЗМ); монтажные участки (МУ). Количественный состав этих подразделений зависит от объема выполняемых работ, территориального расположения объектов и других условий.
Участок подготовки производства занимается инженерно-технической и организационной подготовкой, включая разработку ППР. Он подчинен непосредственно главному инженеру управления и может состоять из групп подготовки производства, проектно-сметной и комплектации. Проект производства работ может разрабатываться также проектно-конструкторскими организациями, которые по отдельному договору осуществляют надзор за его выполнением.
В монтажно-заготовительных мастерских, оснащенных необходимым оборудованием и инструментами, осуществляют заготовительно-монтажные работы, обеспечивающие материально-техническую подготовку производства монтажных работ. Монтажно-заготовительная мастерская может включать в свой состав следующие отделения:
Слесарно-заготовительное, трубозаготовительное, механическое и сборочное.
Монтажный участок - основная производственная единица управления. Он создается на одном из крупных заводов или строек, где предстоит выполнить значительный объем монтажных работ. В районе своей деятельности МУ обслуживает территориально близкорасположенные к нему заводы и стройки, на которых могут организовываться отдельные прорабства.
Кроме монтажных управлений работы по внедрению систем автоматизации осуществляют также пусконаладочные управления, управления производственно-технологической комплектации, заводы по изготовлению щитов, пультов, монтажных изделий и деталей, проектно-конструкторские организации, занимающиеся проектированием, монтажом и наладкой систем автоматизации.
ПОДГОТОВКА ПРОИЗВОДСТВА МОНТАЖНЫХ РАБОТ
Подготовку производства монтажных работ начинают после заключения договора на эти работы и передачи трех экземпляров рабочих чертежей и смет на объект в целом или на отдельные этапы работ в проектно-сметную группу УПП. Здесь проектную документацию проверяют и анализируют, после чего составляют ведомость необходимых исправлений, которую передают проектной организации. На основании проектной документации, проекта организации строительства и задания, утвержденного главным инженером монтажного управления, разрабатывают проект производства работ (ППР). Состав ППР должен соответствовать заданию и обеспечивать использование передовой технологии при максимальной индустриализации монтажных работ. Проект производства работ содержит:
Пояснительную записку с описанием технологии производства отдельных видов монтажных работ; обоснованием непринципиальных изменений проекта, связанных с уточненим мест и способов прокладки проводок, установки щитов, заменой материалов и т. п.; перечнем мероприятий по технике безопасности;
Ведомость физических объемов работ по проекту и уточнения в соответствии с ППР;
Монтажный генплан;
Схему такелажно-транспортных работ;
Эскизы по разбивке потоков трубных и электрических проводок на блоки в соответствии с рабочей документацией и с учетом расположения оборудования и строительных конструкций на объекте;
Графики - потребности в рабочих кадрах; поставки в МЗМ и на объект материалов и изделий генподрядчика, заказчика и подрядчика, а также приборов и средств автоматизации; поставки на объект изделий МЗМ; монтажа смежными организациями закладных деталей, отборных устройств и первичных приборов на технологическом оборудовании и трубопроводах; выполнения строительной части объекта для монтажа систем автоматизации;
Ведомости инструмента, механизмов, защитных устройств; заготовки кабелей и проводов; сетевой или линейный график производства подготовительных и монтажных работ;
Документацию для осуществления контроля и оценки качества монтажных работ.Сетевой график отражает взаимосвязь и последовательность всех этапов монтажа, которые необходимо выполнять от подготовки производства до сдачи смонтированных систем автоматизации. На основании разработанного проекта производства работ группа УПП подготавливает и передает задание МЗМ, а затем контролирует сроки его выполнения. Она выдает заявки и комплектовочные ведомости поставщикам материалов, изделий и оборудования, осуществляет увязку строительных и монтажных работ, выполняемых смежными строительно-монтажными организациями, и необходимых для монтажа приборов и средств автоматизации.
Приемом оборудования и материалов от заказчика, генподрядчика и других поставщиков ведает группа комплектации УПП. От заказчика и генподрядчика в монтаж в соответствии с существующими положениями поставляются приборы и средства автоматизации, щиты и пульты, агрегатные, информационно-вычислительные и управляющие комплексы, а также материалы и изделия, включая изделия из цветных металлов и нержавеющих сталей. Кроме того, группа комплектации снабжает монтируемые объекты и заказы МЗМ необходимыми материалами, изделиями и оборудованием.
Большое значение для подготовки производства монтажных работ имеет деятельность МЗМ, которая позволяет выполнять монтаж блочным, полносборным методом, способствуя внедрению прогрессивной технологии, сокращению сроков монтажа и снижению его себестоимости. МЗМ выполняет следующие заготовительно-монтажные работы: изготовление нестандартного, а иногда и стандартного оборудования, включая щиты, пульты, кожухи, короба, лотки и т. п.; изготовление монтажных узлов обвязки приборов и первичных устройств для отбора импульса; сборку трубных блоков и блоков щитов и пультов.
В процессе подготовки производства монтажных работ осуществляют также приемку строительной и технологической готовности объекта к монтажу систем автоматизации поэтапно по отдельным законченным частям его (диспетчерские, операторские помещения, технологические блоки, узлы, линии и т. п.).
Производство монтажных ра б от
К проведению монтажных работ непосредственно на объекте приступают при налепи строительной и технологической готовности, связанной с определённой степенью завершенности строительных работ и работ по монтажу технологического оборудования, коммуникаций, систем водо- и воздухоснабжения, электроснабжения и силового электрооборудования. Материалы, изделия, оборудование, приборы и средства автоматизации должны быть в количестве, предусмотренном согласованными графиками передачи их в монтаж.
Монтаж систем автоматизации производится в соответствии с проектом, действующими техническими условиями и инструкциями заводов-изготовителей в два этапа. На первом этапе выполняют заготовку монтажных конструкций, узлов и блоков, элементов электропроводок и их укрупнительную сборку вне зоны монтажа;
Проверяют наличие закладных конструкций, проемов, отверстий в строительных конструкциях и элементах зданий, закладных конструкций и отборных устройств на технологическом оборудовании и трубопроводах, наличие заземляющей сети; закладывают в сооружаемые фундаменты, стены, полы и перекрытия трубы и глухие короба для скрытых проводок; размечают трассы и устанавливают опорные и несущие конструкции для электрических и трубных проводок, исполнительных механизмов и приборов.
На втором этапе производства монтажных работ прокладывают трубные и электрические проводки по установленным конструкциям, размещают щиты, стативы, приборы и средства автоматизации, подключают к ним трубные и электрические проводки. Монтажные работы выполняют непосредственно на объекте монтажные бригады. Чаще всего организуются комплексные бригады из рабочих разных профессий с учетом возможности совмещения последних. Для крупных объектов возможно комплектование и специализированных бригад, выполняющих определенный вид работ.
Наряду с комплектованием монтажных бригад при организации монтажных работ непосредственно на объекте необходимо предусмотреть подсобные и складские помещения, обеспечить материально-техническое снабжение участка, определить последовательность выполнения работ с учетом работ смежных строительно-монтажных организаций, выбрать наиболее прогрессивные методы производства работ. К последним относится индустриальный метод полносборного монтажа средств автоматизации с комплектацией объектов укрупненными блоками и узлами, например монтаж приборов блоками на групповых унифицированных стендах с полной трубной и электрической обвязкой.
Для повышения уровня индустриализации монтажных работ применяют также комплектные/помещения автоматики, включая комплектные операторские помещения (КОП) и комплектные пункты датчиков (КПД), которые поставляются на объект со смонтированными щитами, стативами, пультами, трубными и электрическими проводками. На объекте выполняются только работы по подключению внешних электрических и трубных проводок.
Дальнейшее развитие метод полносборного монтажа получил при переходе на монтаж типовых комплектных блоков агрегатированного оборудования, которые монтируются с установленными первичными приборами, отборными устройствами, датчиками, регулирующими органами и исполнительными механизмами и всеми необходимыми электрическими и трубными проводками до клеммных соединительных коробок. На монтажной площадке при этом прокладывают только электрические и трубные проводки, связывающие данный блок с другими блоками и со щитовым помещением.
СДАЧА СМОНТИРОВАННЫХ ПРИБОРОВ И СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ
Для приемки смонтированных систем автоматизации создается рабочая комиссия из представителей заказчика, генподрядчика и монтажной организации. Так как смонтированные приборы и средства автоматизации сдаются под пусконаладочные работы, в состав комиссии часто включают и представителя наладочной организации.
К сдаче должны быть подготовлены следующие документы:
Перечень и краткая техническая характеристика подлежащих к сдаче работ; ведомость допущенных отклонений от проектов и рабочих чертежей и обоснование этих отклонений; рабочие чертежи с внесенными в процессе работы изменениями; акты освидетельствования скрытых работ и акты промежуточной приемки ответственных конструкций; акты индивидуальных испытаний; журнал производства специальных работ.
К приемке рабочей комиссией предъявляются системы автоматизации, смонтированные в объеме, предусмотренном рабочей документацией, и прошедшие индивидуальные испытания в соответствии со СНиП 3.05.07 - 85. Во время испытаний осуществляют проверку соответствия смонтированных систем автоматизации рабочей документации и требованиям СНиП 3.05.07 - 85. Трубные проводки испытывают на прочность и плотность, проверяют сопротивление изоляции электропроводок.
По окончании работ по индивидуальному испытанию оформляется акт приемки, к которому прилагается (кроме перечисленной выше) следующая производственная документация:
Акт передачи рабочей документации для производства работ;
Акт готовности объекта к производству работ по монтажу систем автоматизации;
Акт пневматических испытаний на плотность (с определением падения давления за время испытаний) трубных проводок высоких давлений (свыше 10 МПа), вакуумных (абсолютное давление от 0,001 до 0,095 МПа) или заполняемых кислородом, горючими, токсичными или сжиженными газами (кроме газопроводов на давление до 0,1 МПа);
Акт на обезжиривание арматуры, соединителей и труб, заполняемых кислородом;
Протокол измерения сопротивления изоляции;
Протокол прогрева кабелей на барабанах при прокладке их при низких температурах;
Документы по электропроводкам во взрыво- и пожароопасных зонах;
Акт предмонтажной проверки приборов и средств автоматизации;
Ведомость смонтированных приборов и средств автоматизации. После приемки смонтированных систем автоматизации приступают к выполнению наладочных работ.
Наладочные работы представляют собой совокупность операций по проверке, регулировке, отладке, подготовке, включению и обеспечению нормальной работы систем управления технологическими процессами в заданных условиях. Работы по наладке локальных систем автоматизации выполняют специализированные пусконаладочные организации либо метрологическая служба пищевого предприятия. Специализированные организации обычно привлекаются для выполнения большого комплекса пусконаладочных работ, связанных с пуском производства или его участка после окончания монтажных или ремонтных работ. При этом в случае осуществления монтажных работ специализированными организациями наладочные работы чаще всего выполняют пусконаладочные управления (ПНУ) этого же объединения. Наладку и пуск систем автоматизации в начале сезона переработки сырья после ремонтного периода обычно производят специализированные ПНУ агропромов союзных республик, выполняющие весь комплекс работ по наладке и пуску технологического и теплоэнергетического оборудования совместно с электротехническим оборудованием и оборудованием систем автоматизации.
При внедрении на предприятии новой техники рассматриваемые работы могут выполнять пусконаладочные подразделения проектно-конструкторских институтов или заводов-изготовителей. Персонал метрологической службы пищевого предприятия,как правило, осуществляет небольшие по объему пусконаладочные работы, однако принимает активное участие в работах, проводимых специализированными пусконаладочными организациями.
Пусконаладочные организации ведут работы по наладке и пуску локальных систем автоматизации на основании договора, который заключается между пищевым предприятием (заказчиком) и наладочной организацией (подрядчиком). Для заключения договора наладочной организации представляется проектная документация в двух экземплярах, один из которых в дальнейшем используется для прове-^ дения наладочных работ, второй - для внесения согласованных изменений в проектные решения. К договору прилагается смета, составленная на основании изучения проектной документации, наружного осмотра объекта и в соответствии с ценником.
Действующим ценником Госстроя СССР предусмотрено проведение следующих работ при наладке систем автоматизации: ознакомление с технической документацией и технологией производства; подготовка рабочего места; стендовая поверка приборов и средств автоматизации;
Проверка готовности смонтированных систем, приборов и средств автоматизации; наладка и регулировка отдельных элементов аппаратуры; проверка градуировки органов настройки; статическая настройка, фазировка и включение в работу приборов и средств автоматизации и динамическая настройка регулирующих устройств в технологическом режиме; внесение согласованных изменений в проектную документацию; сдача систем автоматизации в эксплуатацию и оформление приемо-сдаточной документации. За отдельную плату и по взаимной договоренности пусконаладочные организации производят также ремонт и замену дефектных элементов приборов и средств автоматизации, их переградуировку, сдачу госповерителю или ведомственному поверителю; ревизию электрооборудования и сушку электроизоляции; расчет и выбор уставок релейной защиты элементов электроснабжения; поверочный расчет сужающих устройств; составление технического отчета о проведении работ и испытание (прогон) систем автоматизации сверх 72 ч их работы в период комплексного опробования технологического оборудования и сдачи в эксплуатацию. После заключения договора и на основании его материалов составляются график использования наладочного персонала в процессе проведения работ, а также перечень необходимой контрольно-поверочной аппаратуры и инструментов.
К проведению наладочных работ непосредственно на объекте приступают после окончания строительно-монтажных или ремонтных работ при условии, что все оборудование и механизмы, связанные с системами автоматизации, приняты от строительно-монтажной или ремонтной организации и отревизованы, приведена в работоспособное состояние вся регулирующая и запорная арматура, на которой смонтированы исполнительные механизмы систем автоматизации, включены в действие системы автоматического пожаротушения и сигнализации. Если на объекте монтаж локальных систем автоматизации проводился специализированной организацией, то в состав комиссии по приемке смонтированных систем автоматизации желательно включать представителей наладочной организации. В этом случае начало наладочных работ совпадает с окончанием монтажных работ. Если монтаж и наладку выполняют организации одного объединения, то эти работы часто совмещают во времени. Наладку локальных систем автоматизации на технологический режим выполняют после передачи предприятием руководителю наладочной бригады технологического регламента и письменного уведомления о готовности соответствующего технологического оборудования.
При выполнении работ руководитель наладочной бригады ведет журнал наладки, где описывает весь ход пусконаладочных работ. Если в процессе производства работ возникает необходимость во внесении изменений или исправлений в проект налаживаемой системы, то их оформляют так же, как и при анализе проектной документации. В процессе работы персонал наладочной бригады обучает персонал метрологической службы, участвующий в наладке.
5.2. МОНТАЖ ОТБОРНЫХ УСТРОЙСТВ И ПЕРВИЧНЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
Первичные измерительные преобразователи контактного типа могут либо непосредственно встраиваться в технологическое оборудование и трубопроводы, либо находиться от них на расстоянии. В последнем случае связь измерительных преобразователей с объектом осуществляется с помощью отборного устройства и импульсной линии связи.
Основным при монтаже первичных измерительных преобразователей и отборных устройств является правильный выбор места установки и конструктивное решение узла установки, соответствующее условиям работы данного устройства и эксплуатационным требованиям. Обычно выбор места и конструктивное решение узла установки производятся в процессе проектирования данной системы и отражаются в соответствующих материалах проекта (схемах соединения и подключения внешних проводок и чертежах расположения проводок и оборудования). Однако в связи с тем, что точная координация места установки первичных измерительных преобразователей и отборных устройств не всегда дается в проектах либо не может быть заранее точно определена, выбор места и конструктивное решение должны уточняться в процессе монтажа. Кроме того, даже при наличии в проекте соответствующих указаний и решений последние следует тщательно проверять. В связи с этим при монтаже необходимо правильно оценить условия работы данного устройства с учетом всех предъявляемых требований, выбрать место установки и правильно решить ее конструктивное выполнение.
Монтаж первичных измерительных преобразователей и отборных устройств непосредственно на технологическом оборудовании и его коммуникациях должен удовлетворять следующим требованиям:
Предельно возможная точность отражения реакцией первичного измерительного преобразователя на изменения контролируемой или регулируемой величины истинного состояния объекта в наиболее характерной для данного процесса рабочей зоне;
Отсутствие дополнительных погрешностей, вызванных выбором места установки и конструктивного решения узла и связанных с посторонними влияниями, например различными излучениями, наличием мертвых зон или зон с пониженной циркуляцией рабочей среды, утечками электрическими или тепловыми, вибрациями и другими факторами;
Соответствие параметров в месте установки измерительных преобразователей или отбора сигналов на ответвленных потоках параметрам основной рабочей зоны;
Минимально возможное транспортное запаздывание при использовании первичных измерительных преобразователей для автоматического регулирования;
Отсутствие обратного влияния на процесс, особенно при малых размерах трубопроводов и оборудования, в которое встраиваются первичные измерительные преобразователи и отборные устройства. Кроме того, необходимо учитывать возможность влияния материалов, из которых изготовлены измерительные преобразователи и отборные устройства, на состояние и качество соприкасающихся с ними пищевых продуктов. Это, прежде всего, связано с возможностью образования химических соединений, которые вредно влияют на пищевые продукты, изменяя их цвет и ухудшая вкусовые качества, а также на полезную микрофлору при осуществлении биохимических и микробиологических процессов;
Удобство места установки устройств для обслуживания, монтажа, поверки, чистки, ремонта, их сохранности и обеспечения условий
Техники безопасности;
Соответствие размеров погружаемой части первичного воспринимающего элемента размещению чувствительного элемента в той зоне, где следует отбирать сигнал о необходимом состоянии контролируемого параметра;
Обеспечение быстрого съема первичного элемента или замены его без выключения данного технологического узла либо с кратковременным прекращением рабочего режима.
Особое внимание должно быть обращено на выбор места для размещения первичного воспринимающего элемента внутри рабочей зоны аппарата. Весьма важно, чтобы реакция чувствительного элемента отражала усредненное значение параметра в измерительной зоне или регулируемом участке объекта. Следует учитывать, что рабочее пространство аппарата является реакционной зоной, где происходит воздействие на обрабатываемый продукт, при этом реакция передается от какого-либо активного элемента (реактора) продукту (например, от теплообменника, катализатора и т. п.). Установка чувствительного элемента вблизи реактора может дать искажение за счет, например, радиационного или конвективного потока, значительное же удаление от реактора дает увеличение передаточных запаздываний. Поэтому необходимо выбирать такую точку для размещения чувствительного элемента, где были бы уменьшены до минимума отрицательно влияющие на точность контроля факторы, соблюдалось минимальное время реагирования на изменения данной величины. Для устранения отрицательных факторов целесообразно применение защитных устройств и экранов, однако они часто ухудшают точностные и динамические характеристики измерительного комплекта.
Чувствительные элементы жидкостных термометров, термосигнализаторов, манометрических термометров, термопар и термопреобразователей сопротивления устанавливают (при отсутствии других требований) в центре потока измеряемой среды» При давлении свыше 6 МПа и скорости потока пара 40 м/с, а воды 5 м/с глубина погружения чувствительных элементов в измеряемую среду (от внутренней стенки трубопровода) должна быть не более 135 мм.
Часть работ, выполняемых при монтаже первичных измерительных
Преобразователей и отборных устройств, относят к скрытым, т. е. таким, после окончания которых невозможно путем внешнего осмотра определить объем, конструктивные особенности и качество выполненных работ. К скрытым работам относят монтаж первичных измерительных преобразователей, устанавливаемых внутри технологических аппаратов или в других труднодоступных при эксплуатации местах, на технологическом оборудовании и трубопроводах в общих кожухах, заделываемых затем термоизоляционным материалом, и измерительных дроссельных органов. Скрытые работы проводят в присутствии представителя заказчика и после завершения составляют акт их освидетельствования.
5.3. МОНТАЖ ПРИБОРОВ, РЕГУЛЯТОРОВ И ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
Монтаж местных измерительных приборов и преобразователей, вторичных приборов, регулирующих устройств, исполнительных механизмов и регулирующих органов (для сокращения далее называемых приборами и регуляторами) выполняется в соответствии с проектом, типовыми чертежами их установки, действующими строительными нормами и правилами, техническими условиями и инструкциями заводов-изготовителей. К монтажу приборов и регуляторов очносят приемку, монтаж конструкций, необходимых для установки приборов и регуляторов, размещение и подключение.
Приемка приборов и регуляторов в монтаж от генподрядчика или заказчика осуществляется на приобъектных складах строительно-мон-. тажных организаций или в специально отведенных местах. Вместе с приборами и регуляторами монтажной организации передаются паспорта, инструкции и чертежи заводов-изготовителей, специальные инструменты, принадлежности и крепежные" детали, входящие в комплект поставки приборов и регуляторов. Принимаемые приборы и регуляторы должны соответствовать рабочей документации, государственным стандартам или техническим условиям, находиться в исправном состоянии и иметь документы, удостоверяющие их качество. Поэтому приборы и регуляторы принимаются в монтаж после проверки, которая производится заказчиком или специализированными наладочными организациями с учетом требований инструкций Госстандарта и предприятий-изготовителей.
Монтаж специальных конструкций для установки приборов и регуляторов производят в тех случаях, когда их монтируют по месту. Для приборов и регуляторов шитового монтажа такими конструкциями являются щиТы и пульты. Приборы и регуляторы размещают строго по проекту. При этом монтаж их должен обеспечить получение необходимой точности измерений, свободный доступ к приборам, их запорным и настроечным органам, хорошую освещенность шкалой диаграмм, удобство обслуживания и наблюдения.
В местах установки приборов и регуляторов, мало доступных для монтажа и эксплуатационного обслуживания, до начала монтажа целесообразно соорудить согласно проекту лестницы, площадки, колодцы или другие устройства. Местные измерительные приборы и преобразователи стремятся объединить в группы, что удобно для монтажа соединительных линий к ним и последующего обслуживания. При этом шкалы измерительных приборов, запорную арматуру, органы настройки и контроля пневматических и других датчиков располагают на высоте 1000-1700 мм. Параметры окружающей среды должны соответствовать требованиям заводов-изготовителей.
Монтаж приборов в местах, не защищенных от капежа, с повышенной влажностью или наличием агрессивных паров или газов не рекомендуется. Не следует устанавливать приборы в местах с сильной вибрацией и сильными магнитными полями. При необходимости установки приборов и регуляторов в подобных местах применяют защитные приспособления в виде герметизированных шкафов с избыточным давлением, амортизаторов, экранов и подобных приспособлений. Приборы и регуляторы устанавливают на заранее подготовленные и окрашенные конструкции и подключают только после окончания всех строительных и монтажных работ при наличии разрешения заказчика на их монтаж.
При щитовом монтаже приборы и регуляторы монтируют по уровню и отвесу, без боковых перекосов (учитывая наличие в вырезах некоторых допусков). Крепежные детали не должны иметь сорванных резьб, шлицев и граней. При наличии вибрации в местах крепления приборов резьбовые соединения снабжают пружинными шайбами, контргайками либо шплинтами. У местных измерительных приборов и преобразователей, имеющих кабельные выводы, размещают соединительные коробки или монтируют штекерные разъемы для соединения с внешними проводками. Корпуса электрических приборов и средств
Автоматизации заземляют.
Пневматические регуляторы монтируют в помещениях, где отсутствуют агрессивные среды, воздействующие на оргстекло, полистирол, мембранное полотно, резину, цветные металлы и их сплавы, конструкционные стали, защищенные кадмиевыми и хромоникеле-выми покрытиями. Приборы контроля нельзя также устанавливать в средах, воздействующих на полиэтилен и окрашенные молотковой эмалью стали. Допустимый интервал значений температуры окружающей среды 5-50 °С, влажности 30-80 %.
Регуляторы располагают у исполнительных механизмов в системах автоматизации малоинерционных объектов, где внесение в систему -регулирования дополнительного запаздывания, характерного для пневматических линий связи, недопустимо. Когда этот фактор не имеет первостепенного значения, регулятор размещают непосредственно"у вторичного прибора, что позволяет упростить монтаж и облег^ чить эксплуатацию системы за счет сокращения числа соединительных линий, связывающих место установки вторичного прибора и станции управления с регулируемым объектом.
Линии связи в системах пневмоавтоматики обычно выполняются пластмассовыми трубами размером 8х1,6и6х1 мм или трубами из цветных металлов, в частности медными, размером 8х1 мм. Длина линий связи должна быть минимальной и находиться в пределах 5-10 м. Допускаемая максимальная длина линий связи 300 мм.
Пневматические исполнительные механизмы (сервоприводы) мембранного типа устанавливают либо непосредственно на РО, либо у РО, сочленяя с ними с помощью рычажной передачи. Большинство мембранных ИМ приспособлены для работы в вертикальном положении мембраной кверху, поэтому при другом их положении рекомендуется установка позиционеров.
Мембранные исполнительные механизмы типа МИМ могут быть установлены в помещении или на открытом воздухе при температуре окружающей среды -30...+50 °С, а мембранные пневмоприводы типа МПП - при температуре -5...+50 °С. Пневматические ИМ поршневого типа устанавливают у РО, сочленяя с последними с помощью рычажной передачи. Нагрузка, прикладываемая к штоку, должна быть направлена по оси ИМ при максимальном допускаемом отклонении не более 1°30". Поршневые пневмоприводы типа ПСП могут устанавливаться в любом положении на открытом воздухе и в помещении при температуре окружающей среды -5...+50 °С. Если температура окружающей среды 0 °С и ниже, то для питания используют воздух с точкой росы на 10 °С меньше температуры окружающей среды.
Большинство электронных регуляторов предназначено для утопленного щитового монтажа. Помещение, где устанавливается электронная регулирующая аппаратура, должно быть взрывобезопасным, с температурой окружающей среды от 5 до 50 °С и относительной влажностью 30- 80 %. Воздух в помещении должен быть сухим, чистым, не содержащим примесей, вредно влияющих на конструктивные элементы приборов и изоляцию соединительных проводов. Если существует опасность попадания пыли внутрь корпуса прибора, то к штуцеру, расположенному на задней стенке корпуса, подводят сухой и чистый воздух давлением до 100 Па. Регуляторы не устанавливают в местах, где вибрация имеет частоту, превышающую 30 Гц при амплитуде свыше 0,2 мм, а также при наличии внешних магнитных полей постоянного или переменного тока частотой 50 Гц и напряженностью свыше 400 А/м. Расстояние между прибором и элементами, имеющими сильные магнитные поля, должно быть не менее 1 м.
Переключатель управления, ключ дистанционного управления, указатель положения выходного вала исполнительного механизма и выносной задатчик регулирующих приборов размещают у рабочего места оператора. Регулирующие и корректирующие приборы, не содержащие перечисленных устройств, устанавливают как рядом с перечисленной выше аппаратурой, так и на специальных щитах.
Электрические исполнительные механизмы электромагнитного типа выполняют обычно как одно конструктивное целое с РО и поэтому монтируют по правилам монтажа соответствующих РО. Электродвигательные ИМ устанавливают как непосредственно на РО, так и возле них. В последнем случае для сочленения используют рычажную или тросовую передачу. Условия работы электродвигательных ИМ:
Температура окружающего воздуха -30...+60 °С, относительная влажность 30-80 %, вибрация частотой до 30 Гц и амплитудой до 0,2 мм. Прямоходные и однооборотные ИМ не имеют ограничений по относительному расположению их в пространстве.
Выходной вал однооборотных ИМ из-за применения жидких смазок в зубчатой передаче редуктора и необходимости соблюдения теплового режима работы электродвигателя располагают горизонтально при максимальном допускаемом отклонении не более 15 °. В узел установки входят также магнитный пускатель (при контактном управлении) или магнитный усилитель (при бесконтактном управлении) и соединительная коробка, а также соединительные проводки между ними и исполнительным механизмом. Поскольку электродвигательные ИМ имеют местный привод для ручного управления РО, при их установке необходимо учесть удобство обслуживания и ручного воздействия на штурвал.
5.4. НАЛАДКА ЛОКАЛЬНЫХ СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ
В проведении пусконаладочных работ выделяют три основных этапа: подготовительные работы, автономная и комплексная наладки. По ценнику Госстроя СССР стоимость работ первого этапа составляет 5 % общей стоимости пусконаладочных работ, работ второго этапа 70 и работ третьего этапа 25 %. При этом возможно разделение работ, выполняемых при автономной наладке, на работы одинаковой стоимости, проводимые до индивидуальных испытаний технологического оборудования и в период таких испытаний. От этапа комплексной наладки иногда также отделяют оформление рабочей и приемо-сдаточной документации, рассматривая их как отдельный заключительный
Подготовительные работы. Основными задачами первого этапа наладки являются не только ознакомление с технологией и проектной документацией, но и организационная и инженерная подготовка работ, включая разработку и согласование с заказчиком графика и программы пусконаладочных работ, а также предмонтажная проверка приборов и средств автоматизации. Неисправные приборы и средства автоматизации передаются заказчику для ремонта и замены, исправные - сдаются по акту в монтаж.
При анализе проектной документации прежде всего проверяют правильность выбора приборов для систем автоматического контроля и регулирования, а также работоспособность принципиальных схем управления, защиты и сигнализации. Изменения и исправления проектной документации, необходимость которых выявлена в процессе ее анализа, согласовываются с проектной организацией и утверждаются главным инженером предприятия. Их оформляют в виде протоколов или решений.
Автономная наладка. На втором этапе работ по наладке системы автоматизации, который выполняют после завершения ее монтажа, прежде всего проверяют монтаж приборов и средств автоматизации, начиная с проверки наличия правильно оформленной сдаточной документации и ее соответствия требованиям строительных норм и правил (СНиП). Затем проводят внешний осмотр, при котором определяется соответствие смонтированной системы автоматизации проекту, требованиям СНиП, государственных стандартов и монтажно-экс-плуатационных инструкций заводов-изготовителей приборов и средств автоматизации. При необходимости проверяют правильность соединений элементов системы автоматизации прозваниванием электрических цепей или продувкой трубных линий, используя для этой цели как комбинированные приборы (тестеры), так и разные специальные устройства. Результаты проверки выполненного монтажа, обнаруженные ошибки оформляют в виде ведомости ошибок монтажа, которые подлежат исправлению монтажниками систем автоматизации. Если проверка производится до полного окончания работ на предприятии, то обнаруженные ошибки заносят в журнал, который хранится у руководителя монтажных работ на предприятии и по которому производят соответствующие исправления.
Далее осуществляют проверку" технических средств автоматизации, в том числе технического состояния приборов и аппаратов с доведением их параметров до норм, которые установлены нормативными документами с заменой единичных дефектных триодов, конденсаторов, резисторов и элементов, имеющих контактные соединения, на исправные, поставляемые заказчикрм, и готовят средства измерения к государственной поверке. Рабо"тьі с устройствами-автоматического контроля начинают с их стендовой поверки, которая включает внешний осмотр, проверку сопротивления изоляции электрических цепей, определение основной приведенной погрешности и вариации показаний прибора, проверку механизма передвижения диаграммы прибора и качества записи, проверку точности срабатывания выходного сигнального устройства (при его наличии).
При внешнем осмотре устанавливают соответствие технических характеристик прибору проектным спецификациям, комплектность заводской документации, отсутствие видимых механических повреждений и следов коррозии. После осмотра с корпуса и его частей удаляют консервирующую смазку, а подвижные элементы прибора отсоединяют от арретируюших устройств. Затем измеряют сопротивление изоляции электрических цепей, которое должно быть не меньше указанного в заводской инструкции прибора, и подключают его к проверочной схеме. В последнюю входят узел питания, узел имитации значения измеряемого параметра, образцовая измерительная аппаратура и аппаратура для проверки сигнального устройства.
Основную приведенную погрешность и вариацию прибора проверяют, как правило, для шести точек (0; 20; 40; 60; 80; 100 % диапазона измерения) шкалы, проводя измерения в тех же единицах, в которых отградуирована измерительная система прибора. При этом основную приведенную погрешность вычисляют как разность показаний поверяемого прибора и действительного значения измеряемой величины, отнесенную к принятому нормирующему значению, в качестве которого обычно используется диапазон шкалы прибора. Действительное значение измеряемой величины фиксируют с помощью образцового прибора, основная погрешность которого должна быть в 4 раза меньше основной погрешности поверяемого прибора. Все измерения должны проходить в условиях, оговоренных в монтажно-эксплуатационной инструкции завода-изготовителя как нормальные.
Вариацию показаний прибора определяют одновременно с основной погрешностью как разность действительных значений измеряемой величины, соответствующих одной и той же отметке шкалы поверяемого прибора при прямом и обратном ходах его указателя, в процентах диапазона шкалы прибора. Вычисленное значение основной приведенной погрешности не должно превышать значения, соответствующего классу точности прибора. Вариация показаний для приборов класса точности 0,25 и выше не должна быть более 0,2 %, а для всех остальных приборов - более половины допустимого значения основной погрешности.
В наладку из монтажа или ремонта принимают только исправные приборы и средства автоматизации, причем средства измерений не должны иметь просроченных отметок о результатах их государственной или ведомственной поверки. Однако в процессе монтажа и транспортировки может произойти некоторое разрегулирование приборов, которое во время описанных работ устраняется с помощью органов настройки, позволяющих производить настройку нуля прибора и диапазона его шкалы.
Работы по автономной наладке устройств автоматического регулирования включают внешний осмотр, проверку сопротивления изоляции электрических цепей (для электронных и электронно-гидравлических регуляторов), общей работоспособности устройства, градуировки органов настройки и статическую настройку. По содержанию первые две операции перечисленных работ подобны аналогичным операциям, выполняемым с устройствами автоматического контроля. Остальные операции специфичны для разных регулирующих устройств. Так, операции, выполняемые при наладке пневматических приборов и регуляторов системы СТАРТ, включают согласование изменений входного и выходного сигналов, проверку диапазона изменения выходного сигнала, установку контрольной точки, проверку оцифровки дисков изменения параметров настройки, снятие характеристики дроссельных делителей (в регуляторах соотношения) и определение их положений. Если к моменту лабораторной проверки регулирующих устройств известны численные значения параметров динамической настройки, то приспособления для настройки регуляторов градуируют в тех же единицах, в которых выполнен расчет параметров настройки.
При подготовке систем автоматизации к включению выполняют ряд вспомогательных операций, а также предпусковое опробование приборов и средств автоматизации на неработающем технологическом оборудовании. Подготовку к включению устройств автоматического контроля начинают с проведения ряда дополнительных операций, которые с учетом того, что на предыдущих этапах пусконаладочных работ была проверена правильность подсоединения к приборам трубных и электрических линий и установлены необходимые добавочные сопротивления, сводятся к следующему. У вторичных приборов устанавливают механический и электрический нуль, подбирают необходимую скорость регистрации, проводят промывку и прочистку перьев самопишущих приборов с заправкой их чернилами и устанавливают диаграммную бумагу.
Имитатор изменений контролируемой величины стараются подключить так, чтобы при опробовании было проверено взаимодействие как можно большего числа элементов, входящих в систему автоматического контроля. Если устройство имитатора не позволяет этого сделать, отключают импульсные линии и вместо соответствующего преобразователя подключают имитатор. Однако во всех случаях импульсные линии должны быть продуты и заполнены вместе с разделительными и конденсационными сосудами соответствующими средами. Систему контроля обычно опробуют при трех значениях контролируемой величины: нулевом, номинальном и максимальном.
Подготовка к включению устройств автоматического регулирования прежде всего связана с включением дистанционного управления исполнительными механизмами (ИМ) и опробованием систем автоматического регулирования. При включении дистанционного управления ИМ проверяют правильность фазировки схемы, сочленение регулирующего органа с исполнительным механизмом, положение концевых выключателей ИМ (при наличии таковых). Опробование системы регулирования ведут при среднем значении задания регулятору. Правильность фазировки схемы подключения регулятора к ИМ определяют, наблюдая за перемещением ИМ при больших или меньших задания значениях регулируемой величины, установленных имитатором.
На этом этапе пусконаладочных работ выполняют расчет оптимальных параметров динамической настройки регулятора на основании предварительного определения характеристик объекта. Органы настроек регулятора устанавливают на рассчитанные отметки (реализация рассчитанных настроек), а задатчик - на отметку значения регулируемой величины, соответствующего технологическому регламенту. В схемах управления, сигнализации и защиты проверяют правильность соединений и работы схемы при имитации увеличения, а затем и уменьшения значения соответствующей величины, настраивают логические и временные взаимосвязи этих схем.
Включение систем автоматизации в работу производят при индивидуальных испытаниях технологического оборудования, когда не нарушены требования к условиям эксплуатации технических средств (по температуре, влажности и т. п.) и технике безопасности; достигнута технологическая нагрузка объекта, минимально необходимая для определения и установки параметров настройки приборов и средств автоматизации, испытания и сдачи их в эксплуатацию. При этом срабатывание приборов и средств автоматизации должно проходить при соответствии размещенных установок систем автоматизации уставкам, указанным в рабочей документации или заказчиком. Приборы и средства автоматизации включают в работу в последовательности, обусловленной порядком пуска основного технологического оборудования и согласованной с технологами.
В процессе включения устройств автоматического контроля при достижении нагрузок технологического оборудования, близких к номинальным, оценивают точность измерения путем сравнения показаний рабочих средств измерений с показаниями образцовых приборов. При этом необходимо учитывать отклонение параметров состояния контролируемых сред от их расчетных значений.
Если динамические характеристики объекта (системы) определяют экспериментально, то основные операции по определению параметров настройки регулятора проводят в процессе включения систем регулирования в работу. К основным операциям относятся экспериментальное определение динамических характеристик объекта, определение оптимальных значений параметров настройки и их реализация, а также уточнение настроек в процессе наладки систем регулирования на действующем оборудовании. При включении технологического оборудования в работу, если позволяют инерционные свойства объекта, вначале ведут процесс без применения автоматических регуляторов, используя режим дистанционного управления. При этом номинальному значению регулируемой величины должно соответствовать открытие регулирующего органа, составляющее 0,4-0,75 его полного открытия.
Комплексная наладка. На третьем этапе пусконаладочных работ выполняют работы по комплексной наладке систем автоматизации (СА), доведению параметров настройки технических средств СА до значений, при которых СА будут эксплуатироваться. При этом определяется соответствие порядка отработки устройств и элементов систем сигнализации, защиты и управления алгоритмам рабочей документации с выяснением причин их отказа или "ложного" срабатывания, устанавливаются необходимые значения срабатывания позиционных устройств. Корректировку указанных значений проводят только после утверждения заказчиком новых значений.
При комплексной наладке СА определяют также соответствие пропускной способности запорно-регулирующей арматуры требованиям процесса, правильность отработки выключателей и расходные характеристики регулирующих органов, которые приводятся к требуемой норме с помощью имеющихся в их конструкции элементов настройки. Работы с запорно-регулирующей и регулирующей арматурой проводят при условии соответствия параметров среды в трубопроводе нормам, установленным стандартом, рабочей документацией или паспортом на арматуру.
Комплексную наладку СА проводят в период комплексного опробования технологического оборудования. Системы автоматизации, необходимые для такого опробования, включают по графику, утверждаемому заказчиком. В процессе пусконаладочных работ на этом этапе уточняются также статические и динамические характеристики объекта, корректируются значения параметров настройки систем с учетом их взаимного влияния, испытывается и определяется пригодность СА для обеспечения эксплуатации оборудования с нормативной производительностью, анализируется работа СА при ее эксплуатации.
При выборе режимов испытаний стараются охватить весь возможный диапазон эксплуатационных (но не аварийных) изменений нагрузки объекта. В особых случаях системы могут быть проверены и при аварийных возмущениях. Наиболее целесообразно проводить испытания при трех режимах работы объекта: номинальной, минимальной и максимальной нагрузках. При этом может оказаться, что настройка системы на один из таких режимов из-за нелинейности объекта не обеспечивает необходимого качества регулирования при переходе на другие режимы. При отсутствии специальной аппаратуры, позволяющей изменять параметры настройки в зависимости от режима работы объекта, и работе объекта в широком диапазоне нагрузок настройку ведут на самый тяжелый из режимов, который характеризуется наибольшими значениями коэффициента передачи или скорости разгона и относительного запаздывания объекта.
В ходе испытания системы регулирования определяют и оценивают показатели качества процесса регулирования. Изменением положения ручек настройки параметров регулятора достигается оптимум выбранного критерия. Так, при настройке регулятора на процесс без перерегулирования полученный переходный процесс должен иметь наименьшее время регулирования, а при настройке регулятора на процесс с 20 %-ным перерегулированием - наименьшее время первого полупериода затухающих колебаний.
К сдаче в эксплуатацию предъявляются системы, прошедшие испытания и бесперебойно проработавшие 72 ч в пределах их номинальных характеристик. В некоторых случаях, особенно при регулировании процессов с длительной цикличностью, время необходимой, бесперебойной работы увеличивается. По результатам испытаний приемная комиссия дает заключение о готовности налаженных систем автоматизации к сдаче. Во время испытаний, как и в период включения приборов и средств автоматизации в работу, наладочные бригады работают круглосуточно. О всех работах, выполненных в период наладки и пуска систем автоматизации, делаются записи в журнале производства наладочных работ. Если при наладочных работах производились согласованные с операторами изменения технологического режима или переключения оборудования, то соответствующие записи делаются в сменном технологическом журнале.
Отлаженные приборы и средства автоматизации, прошедшие производственные испытания в период комплексной наладки, сдают по акту в эксплуатацию. Акт сдачи-приемки подписывают представители наладочной организации и предприятия-заказчика. К сдаточному акту прилагается следующая документация: один экземпляр проектной документации с внесенными в процессе наладки и согласованными с заказчиком изменениями и исправлениями; программы и протоколы испытаний отлаженных систем автоматизации; перечень значений параметров статической и динамической настройки регуляторов, уставок систем блокировки, защиты и сигнализации; паспорта и инструкции предприятий-изготовителей приборов и средств автоматизации, дополнительная техническая документация, полученная от заказчика.
Дополнительно заказчику передаются также памятки оператору технологического процесса, сменному дежурному метрологической службы предприятия и технический отчет. Памятка оператору обычно содержит описание правил использования приборов, командоаппара-тов и сигнализаторов, расположенных на фасадной стороне соответствующего щита, при управлении технологическим процессом. В памятке эксплуатационному персоналу метрологической службы даются краткое описание взаимодействия и расположения отдельных элементов, методы наладки приборов и средств автоматизации, поиска и устранения характерных неисправностей в системе автоматизации. Технический отчет о выполненных пусконаладочных работах оформляется в соответствии с действующими в наладочной организации методическими указаниями. Обычно в отчете приводятся характеристики технологического процесса и системы автоматизации (СА), использованные методики, методика и результаты расчета систем регулирования, материалы испытаний системы автоматизации. В отчет включается также копия акта сдачи-приемки и один экземпляр технической документации, прилагаемой к указанному акту.