攻克溫度測(cè)量系統(tǒng)的安裝難題

　　如何正確安裝?

　　溫度測(cè)量系統(tǒng)(一個(gè)帶連接頭的傳感器、一個(gè)套管以及一個(gè)變送器)的有效程度，取決于多種因素，其中就包括正確的安裝。如果你不是設(shè)計(jì)工程師，你可能并不知道，在設(shè)計(jì)中，針對(duì)諸如安裝位置、安裝方式、浸沒(méi)深度為多少、可能安裝位置處的環(huán)境條件等問(wèn)題，作了何種設(shè)計(jì)考慮。 因此，應(yīng)當(dāng)考慮幾個(gè)安裝因素，包括安裝、穿孔位置、插入深度、固定方式和安裝接線等。

　　以下是在溫度測(cè)量系統(tǒng)的工程實(shí)施以及緊隨其后的安裝需求中應(yīng)當(dāng)考慮的幾個(gè)注意事項(xiàng)：

　　1. 確定開孔位置

　　第一步，從確定合適的測(cè)量點(diǎn)開始。該點(diǎn)應(yīng)該可以代表期望測(cè)量的點(diǎn)，并且可以安裝儀表。確定管道或容器的尺寸，絕緣層的厚度，周圍存在的、可能會(huì)妨礙套管安裝以及將來(lái)維護(hù)或更換的構(gòu)筑物?？紤]整個(gè)裝置的尺寸，包括內(nèi)部安裝的變送器和連接頭。

　　在安裝位于下游的靜態(tài)混合器、熱交換器或其它產(chǎn)生紊流的元件時(shí)，插入點(diǎn)應(yīng)距離下游流體重新進(jìn)入平穩(wěn)流動(dòng)的均勻流體的混合點(diǎn)足夠遠(yuǎn)。一般來(lái)講，下游距離等于25倍管道直徑就足夠了。

　　對(duì)于比較嚴(yán)苛的應(yīng)用場(chǎng)合，比如帶有層狀流動(dòng)的粘性流體，其管壁的溫度和管道中心的溫度并不一致。為了到達(dá)比較有代表性的管道中心流體區(qū)域，插入深度十分關(guān)鍵。較小的管道直徑，會(huì)帶來(lái)更多的挑戰(zhàn)，因此可以考慮使用三通接頭安裝或以某種角度插入。

　　選擇適當(dāng)?shù)奈恢弥?，在切割并安裝套管之前，確定是否有必要排干并清潔管道或容器。確保取得適當(dāng)?shù)脑S可和批準(zhǔn)。

　　2. 檢查插入深度及其它尺寸

　　盡管設(shè)計(jì)工程師根據(jù)手頭的資料，已經(jīng)確定套管的安裝方式以及插入深度，但是安裝技術(shù)人員仍然有責(zé)任檢查管道或罐體的直徑尺寸，確定所提供的套管具有正確的插入深度。盡管沒(méi)有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的共識(shí)來(lái)確定套管的插入深度，但是在過(guò)程工業(yè)內(nèi)，有一些常用的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可供遵循。理想情況下，套管的端部應(yīng)處于最優(yōu)的過(guò)程點(diǎn)，典型情況下應(yīng)靠近管道的中心線，該處的流體情況可以代表真實(shí)的過(guò)程溫度。為了取得最優(yōu)的性能，有一個(gè)通用的原則可用于確定套管插入管道的深度：對(duì)空氣或氣體檢測(cè)物，插入深度應(yīng)是套管直徑的10倍;對(duì)液體檢測(cè)物，則是5倍。

　　通過(guò)以下幾個(gè)因素，可以驗(yàn)證套管的其它尺寸：

　　■ 保溫層厚度;

　　■ 連接類型;

　　■ 保溫套長(zhǎng)度;

　　■ 為了穿過(guò)保溫層需要延長(zhǎng)的長(zhǎng)度。

　　3.安裝設(shè)備

　　在設(shè)計(jì)階段，工程師可能已經(jīng)根據(jù)過(guò)程環(huán)境中所要的壓力等級(jí)、流體速度、流體類型、法律和法規(guī)的要求、工廠管道的規(guī)格和參數(shù)等情況，確定了套管的安裝方式：螺紋、焊接還是法蘭。考慮到響應(yīng)速度、機(jī)械強(qiáng)度、伴流頻率等因素，使得設(shè)計(jì)一般傾向于使用直形、錐形或者臺(tái)階式外形的套管。

　　4. 安裝接線

　　在考慮選擇如何可靠地將從現(xiàn)場(chǎng)傳感器獲取的、具有應(yīng)用所要求的性能水平的信號(hào)傳遞給控制系統(tǒng)時(shí)，有多種方案可選。

　　最常見(jiàn)和首選的安裝方式是將變送器、傳感器和套管集成安裝。其它情況下，可以將變送器單獨(dú)安裝，但是需要靠近傳感器-套管組合體。

　　或者，傳感器通過(guò)屏蔽雙絞線與接線柜連接。從接線柜接出的多對(duì)線束會(huì)連接回主控室。理想情況下，在工程設(shè)計(jì)階段，已經(jīng)確定了電纜的類型。在所有情況下，導(dǎo)線應(yīng)雙絞并具有與環(huán)境條件相適應(yīng)的絕緣護(hù)套，還應(yīng)安裝在電纜槽內(nèi)。對(duì)于多芯電纜，有很多種設(shè)計(jì)。其中比較常見(jiàn)的是分屏加總屏，同時(shí)具有漏電引出線，以最大程度地實(shí)現(xiàn)噪聲防護(hù)，并具有總的絕緣護(hù)套。

傳感器引線和輸出電纜應(yīng)通過(guò)電纜槽、連接件進(jìn)入到變送器殼體和接線盒內(nèi)，需要使用電纜槽密封圈。

　　接地和浪涌保護(hù)

　　正確的接地和浪涌保護(hù)在性能提升方面具有很高的價(jià)值。每個(gè)過(guò)程工廠都有專用的關(guān)于如何安裝接地和屏蔽的作業(yè)指導(dǎo)。如果可行并適用，應(yīng)當(dāng)遵循這些作業(yè)指導(dǎo)。但是，比較謹(jǐn)慎的做法是親自去驗(yàn)證一下，這些指導(dǎo)是否適用于你的安裝情況。如果對(duì)如何實(shí)施有疑問(wèn)，則應(yīng)咨詢現(xiàn)場(chǎng)電氣團(tuán)隊(duì)的領(lǐng)導(dǎo)或參考下面的指導(dǎo)建議。

　　瞬態(tài)和浪涌保護(hù)

　　在很多電廠環(huán)境下，由于雷電和其它瞬態(tài)過(guò)壓事件引起的浪涌，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生具有高電壓水平的尖峰和浪涌。針對(duì)測(cè)量錯(cuò)誤或由于這些浪涌所造成的損害，增加保護(hù)措施是一種謹(jǐn)慎的考慮。高端變送器所提供的可選瞬態(tài)鉗制功能，可以集成安裝在殼體內(nèi)部。

　　組態(tài)和校準(zhǔn)

　　根據(jù)采購(gòu)技術(shù)規(guī)格書的不同，在工廠中也許已經(jīng)根據(jù)專門的過(guò)程要求，對(duì)傳感器和變送器組合進(jìn)行了組態(tài)和校準(zhǔn)，但是如果沒(méi)有清晰的描述，不要假定已經(jīng)完成該工作。強(qiáng)烈建議檢查所有的設(shè)定值，以確保其與最新版本的控制回路圖一致。供應(yīng)商用戶手冊(cè)將提供量程、警示、報(bào)警、阻尼和診斷功能等的操作指導(dǎo)。

　　一旦變送器組態(tài)完畢，就需要對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)。也許制造商已經(jīng)對(duì)其進(jìn)行了校準(zhǔn)，這就無(wú)需再做更改了。但是，利用恒溫池或恒溫箱測(cè)試系統(tǒng)的量程，來(lái)檢驗(yàn)傳感器和變送器的完整性，是一個(gè)非常好的做法。

　　調(diào)試建議

　　很長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)，調(diào)試被稱為“系統(tǒng)啟動(dòng)”或“循環(huán)檢查系統(tǒng)”。無(wú)論在你的工廠叫什么名字，任務(wù)都是一樣的。檢查的內(nèi)容包括：每個(gè)回路的每個(gè)接頭是否都做了適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)、有適當(dāng)?shù)臉?biāo)簽，在現(xiàn)場(chǎng)和控制室是否都接線了。進(jìn)一步的檢查還包括對(duì)每個(gè)回路進(jìn)行操作檢查，以確認(rèn)設(shè)定值正確，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)功能。細(xì)心地使用回路參數(shù)手冊(cè)和儀表規(guī)格手冊(cè)，有助于指導(dǎo)完成該過(guò)程。對(duì)于安全儀表系統(tǒng)，強(qiáng)制要求使用文件記錄該過(guò)程的完成情況。

　　確保最佳的性能和精度

　　在安裝系統(tǒng)前，檢查指導(dǎo)手冊(cè)以確認(rèn)你所要安裝的設(shè)計(jì)是預(yù)期應(yīng)用的最佳選擇，是非常明智的做法。如果需要任何變更，在車間變更的費(fèi)用要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于在現(xiàn)場(chǎng)變更的費(fèi)用。有些關(guān)鍵的建議，可以確保你的溫度測(cè)量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)最佳精度和性能：

　　■ 對(duì)于很多應(yīng)用場(chǎng)合，適當(dāng)規(guī)格的RTD傳感器，應(yīng)該是第一選擇，除非測(cè)量溫度范圍超過(guò)600 ℃。測(cè)量溫度在600 ℃到850℃之間，根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合來(lái)確定。如果測(cè)量溫度超過(guò)850℃，則熱電偶是唯一適用的選擇。

　　■ 只要條件允許，將傳感器和變送器集成安裝，可以減少傳感器引線引入的噪音。

　　■ 使用雙支變送器，可以將環(huán)境對(duì)變送器的影響降低到最小。

　　■ 對(duì)于快速響應(yīng)的場(chǎng)合，使用臺(tái)階式套管。

　　■ 如需進(jìn)行伴流頻率分析，要確保所選套管布置適當(dāng)，能夠經(jīng)受由于流體流經(jīng)套管時(shí)造成的漩渦脫流所造成的振動(dòng)。

　　■ 在變送器組態(tài)中使用傳感器專用的CVD常數(shù)時(shí)，確定傳感器和變送器之間的匹配。CVD常數(shù)對(duì)傳感器進(jìn)行了量化描述，因此可以提供更好的測(cè)量精度。

　　■ 使用雙元傳感器或兩個(gè)獨(dú)立的傳感器，以實(shí)現(xiàn)冗余和漂移監(jiān)視。

　　■ 如果安裝于電磁噪聲環(huán)境中時(shí)，需要確定瞬態(tài)保護(hù)。

　　■ 考慮定義和使用變送器智能濾波、診斷和其它可選功能，以提高測(cè)量的完整性、可靠性和精度。

　　讓實(shí)際安裝和設(shè)計(jì)一致

　　經(jīng)常會(huì)發(fā)生這種情況，設(shè)計(jì)和儀表規(guī)格書在P&ID和其它設(shè)計(jì)圖紙定稿之前完成。因此對(duì)于安裝團(tuán)隊(duì)來(lái)講，非常重要的一點(diǎn)就是確定設(shè)計(jì)工程師設(shè)計(jì)的系統(tǒng)與實(shí)際應(yīng)用的最終設(shè)計(jì)需求一致。越是重要的測(cè)量，越是要重視每一個(gè)安裝細(xì)節(jié)。

　　相對(duì)于延誤啟動(dòng)時(shí)間，或者請(qǐng)求非計(jì)劃停機(jī)來(lái)對(duì)系統(tǒng)做變更或矯正安裝中出現(xiàn)的問(wèn)題來(lái)說(shuō)，第一次就把事情做對(duì)，是最經(jīng)濟(jì)、最容易的方式。