自動(dòng)化儀表管線設(shè)計(jì)(piping and cabling design of instrumentation)

自動(dòng)化儀表管線的選擇及其敷設(shè)的設(shè)計(jì)。

管線選擇包括導(dǎo)壓管，氣動(dòng)信號(hào)傳送管，電纜、補(bǔ)償導(dǎo)線，電纜、補(bǔ)償導(dǎo)線保護(hù)管管徑的選擇。

導(dǎo)壓管連接測(cè)量點(diǎn)和儀表(變送器)間的導(dǎo)管，是調(diào)節(jié)或測(cè)量回路中的重要環(huán)節(jié)之一。對(duì)導(dǎo)壓管的要求是，能把被測(cè)對(duì)象所產(chǎn)生的變化，在儀表上以盡可能小的滯后正確地反映出來(lái)。導(dǎo)壓管的長(zhǎng)度與被測(cè)介質(zhì)的工作壓力、溫度及所用導(dǎo)壓管的管徑有關(guān)，一般規(guī)定導(dǎo)壓管的最大長(zhǎng)度不得超過50m。導(dǎo)壓管的材質(zhì)選擇取決于被測(cè)介質(zhì)的溫度、壓力和腐蝕性，一般可選用普通碳素鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼和不銹鋼材質(zhì)的焊接鋼管、無(wú)縫鋼管或銅管。

氣動(dòng)信號(hào)傳送管氣動(dòng)儀表的氣動(dòng)信號(hào)傳送往往受信號(hào)管路的長(zhǎng)度、管徑和管路末端接受容器的容量影響，而有一定的傳遞滯后。傳送管一般都采用內(nèi)徑為4mm或6mm、壁厚為1mm的銅管(有時(shí)為了節(jié)約銅也可以用尼龍管或尼龍管纜)，其傳送信號(hào)的距離在100m以內(nèi)對(duì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的影響不大。為了消除信號(hào)管路的傳遞滯后，可以增加氣動(dòng)替續(xù)器或閥門定位器。傳遞距離在200m范圍內(nèi)，使用閥門定位器可以使傳遞時(shí)間減少一半。

電線(電纜)、補(bǔ)償導(dǎo)線根據(jù)敷設(shè)場(chǎng)所的環(huán)境溫度、濕度、氣氛以及敷設(shè)方式等具體條件進(jìn)行選用。

儀表測(cè)量和控制系統(tǒng)用的導(dǎo)線和電纜，因電流較小，一般可以不作截面計(jì)算，而以考慮力學(xué)強(qiáng)度為主。一般可采用截面面積為1．0～1．5mm。的銅導(dǎo)線或電纜。在同一個(gè)橋架、電纜溝內(nèi)敷設(shè)電纜時(shí)，信號(hào)電纜應(yīng)選用屏蔽電纜(屏蔽補(bǔ)償導(dǎo)線)，同時(shí)信號(hào)線應(yīng)與電源線分開。分散型控制系統(tǒng)(DCS)的信號(hào)對(duì)防干擾的要求較高，一般應(yīng)選用屏蔽電纜。同時(shí)，電源和信號(hào)，模擬量信號(hào)和數(shù)字量信號(hào)不能合用一根電纜，數(shù)字輸入和輸出信號(hào)也不能合用一根電纜。

補(bǔ)償導(dǎo)線的截面應(yīng)根據(jù)線路允許電阻和傳遞距離計(jì)算決定。當(dāng)使用外部線路電阻為一定的儀表而引線距離又遠(yuǎn)，用大截面的補(bǔ)償導(dǎo)線其線路電阻值仍超過規(guī)定值時(shí)，應(yīng)采用允許線路電阻阻值較大的數(shù)字式溫度顯示儀來(lái)代替有線路電阻阻值要求的動(dòng)圈指示儀。

電纜、補(bǔ)償導(dǎo)線保護(hù)管管徑的選擇為了穿線方便，保護(hù)管的內(nèi)徑應(yīng)與電纜、補(bǔ)償導(dǎo)線外徑保持一定的比例關(guān)系。一般規(guī)定為：?jiǎn)胃鶎?dǎo)線穿管時(shí)，保護(hù)管的內(nèi)徑為導(dǎo)線外徑的1．6～1．7倍；多根相同直徑的導(dǎo)線合穿一根保護(hù)管時(shí)，保護(hù)管的內(nèi)徑為導(dǎo)線束外切圓直徑的1．4～1．5倍。

管線敷設(shè)儀表管線(包括導(dǎo)線、電纜、補(bǔ)償導(dǎo)線和導(dǎo)壓管等)應(yīng)該敷設(shè)在便于維護(hù)、檢修、沒有劇烈震動(dòng)和不易受到機(jī)械損傷、沒有腐蝕介質(zhì)的地方。根據(jù)廠房的具體條件，可以沿墻壁、樓板或工藝管道敷設(shè)。管線較多時(shí)，可以在墻壁、樓板等構(gòu)筑物上架設(shè)的電纜橋架內(nèi)敷設(shè)。也可以沿電纜溝敷設(shè)或埋設(shè)。但對(duì)導(dǎo)壓管應(yīng)盡量避免埋設(shè)。當(dāng)無(wú)法避免時(shí)，導(dǎo)壓管表面應(yīng)涂刷防銹漆，外套保護(hù)管，埋地的深度在室外要在防凍層以下，在室內(nèi)一般埋入地內(nèi)200mm。

管路的距離要盡可能短，盡量減少轉(zhuǎn)彎和交叉，管線不應(yīng)強(qiáng)求集中，避免增加不必要的長(zhǎng)度，氣動(dòng)信號(hào)管路則宜集中敷設(shè)，以便采用管纜和安裝管架。

根據(jù)排液和排氣的要求，測(cè)量氣體的儀表最好高于取源部件，測(cè)量液體的儀表則低于取源部件。導(dǎo)壓管水平敷設(shè)時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同介質(zhì)及測(cè)量要求，要有1：10～1：100的坡度，其傾斜方向應(yīng)能保證測(cè)量液體時(shí)能排除氣體而測(cè)量氣體時(shí)能排除液體。當(dāng)導(dǎo)壓管的坡度不能滿足要求時(shí)，應(yīng)在管線敷設(shè)路徑中間設(shè)集氣處，安裝排氣裝置，或設(shè)集液處安裝排液裝置。當(dāng)導(dǎo)壓管所處的環(huán)境溫度有可能使介質(zhì)凍結(jié)或結(jié)晶時(shí)，應(yīng)考慮保溫伴熱措施。

在有易燃易爆或有腐蝕性氣體的場(chǎng)所，儀控室進(jìn)、出管處應(yīng)嚴(yán)格密封，防止這些氣體進(jìn)入儀控室。

導(dǎo)壓管與電纜應(yīng)分開敷設(shè)。