自动化仪表在安装工程中材料的选用

摘要：本文主要阐述了在自动化仪表设计工程安装中常用的材料正确的选用及选用不当后造成的损害等。

关键词：自动化 仪表 检测 控制 安装 材料 选用

0前言

自动化仪表主要对信息进行测量及控制的基础设备，是信息产业的源头与组成部分。高精度的仪器仪表是实现系统全过程自动测量与控制功能的基础条件和重要保障,现代高科技智能设备，现代化工艺流程和技术装备,都配备相关的测量控制仪表。

要保证各种参数的准确测量和精确控制以及保证测控系统可靠运行，除正确选用和安装检测控制设置外，选用合适的安装材料也是非常重要的。

1常用材料及其性能

自动化检测仪表和控制工程中常用安装材料主要有电线、电缆、各种管材、管件、阀件和过程仪器仪表等。

1．1电线电缆

仪表控制工程中经常用到的电缆大体说来有控制系统电缆、动力电缆和专用电缆三类，但为了满足不同用途和不同的使用环境，又有盘内配线多用的绝缘电缆、热电偶专用补偿电缆、控制信号传输的计算机电缆，以及低温电缆、耐火（阻燃）电缆等。

1．2管材

仪表控制工程中的导压管路、气动管路、电气保护管路和蒸汽伴热管路等经常要使用到金属或非金属管材,但由于过程介质的工况条件特点要求,冶金企业的仪表工程使用较多的还是金属管材。但部分低压特殊工况条件下(如强酸、碱)管路，需采用有机材质非金属管材（如PPH、PVDFD等材质），导压管路和气动管路的连接还常用各种接头,比如直通和弯通的终端接头、中间接头、隔壁接头、异径接头、压力表接头、三通和四通接头、三通和四通异径接头等。终端接头用于变送器、阀门和容器等与管路的连接；隔壁接头又称穿板接头，用于管路穿过板壁或箱壁时固定密封；异径接头用于导管变径时的连接;中间接头用于延长导管时管与管之间的连接。管接头的连接方式主要有焊接式、卡套式。有机材质非金属管材采用胶接、热熔焊接。

1．3法兰及紧固件

法兰是仪表加工件的一个大类。仪表使用的法兰很多，总体可分为两类:一类是安装取源部件用，如压力、温度的取源部件。另一类是安装仪表用，如安装流量计、阀门等。

1．4管阀件

检测和控制管路常用的阀门主要有两类:一类是气动管路用阀，这类阀以球阀、截止阀为主，随着工业技术的进步与发展也可使用高性能蝶阀代替；另一类是测量管路用阀，包括取源、切断、防空、排污，也多使用截止阀和球阀。闸阀的介质流动阻力较小，部分高压管路使用针型阀，开启和关闭用力小，安装时无方向性，介质可以从任一方向流动。但闸阀的密封面容易受损伤，检修较为困难，结构较为复杂，价格也比同规格的截止阀贵。

2各种安装材料的选择要点

正确地选用仪表安装材料是至关紧要的。如果选用不当,不仅会带来重大的经济损失,而且甚至会造成人身伤害。

2．1导压管件

导压管件的选择应遵循以下原则:介质压力PN≤1.0 MPa时,导压管路宜选用GB／T 3091-1993镀锌钢管和GB／T8163-1987无缝钢管，特殊场合（如电站、制氧站等）可选用GB／T 14976-1994不锈无缝钢管；介质压力PN>1.0 MPa时，导压管路宜选用GB／T 8163-1987无缝钢管;特殊场合可选用GB／T 14976-1994不锈无缝钢管;介质压力PN≥10.0 MPa时，且不含粉尘时导压管路通常选用Φ14×2的各种管子，如含粉尘时导压管路通常选用Φ32×2的不锈无缝钢管;当介质压力>I0.0 MPa,且不含粉尘时导压管路通常选用Φ14×3的不锈无缝钢管。气动管路的流通介质通常为经过处理的压缩空气,送到仪表装置的气源总管多为DN25的无缝钢管,与气动仪表连接用的则是紫铜管，多采用Φ6×1，个别情况也有用Φ8×1、Φ10×l的紫铜管。

2．2电线电缆

电线电缆的选择应主要考虑用途、电压等级、传输距离、环境条件和电磁干扰等情况。

通常各种导线、电缆根据其绝缘材料的性质，制造厂规定了线芯长期允许的工作温度,普通聚氯乙烯绝缘线和电缆的线芯长期允许的工作温度不超过65℃,最低温度不低于-15℃。当环境温度超过65℃时，就采用耐高温电缆。防爆场所应选用防爆电缆。

电线、电缆的截面积，也是选择电线、电缆的一个重要因素。仪表测量与控制系统用的电线、电缆的电流较小，一般可不作截面积计算，而以考虑机械强度为主。一般现场敷设采用截面积为1.5mm2的电线和电缆。仪表供电系统用的电线、电缆，在供电容量较大时应作计算，可按计算的电流确定截面积的大小。

应根据管路敷设环境的具体条件选择穿线管。推荐选用镀锌钢管作为穿线管，因镀锌钢管耐腐蚀，可省去除锈、刷油漆等工序。为了穿线方便，管子内径与线缆的外径必须保持一定的比例关系，称为电线和电缆的充填系统，一般不大于40％。钢管埋地或敷设在楼板内，其管径不应小于20mm。穿过大的设备基础时，外径不应小于25 mm。若使用环境中有易燃易爆品，需根据易燃易爆品介质制定相应防爆等级，配置相应防爆等级之线管及接头。

2．3法兰及紧固件

法兰及紧固件的选择要注意三点:1)压力等级原则上选用相同或稍高的压力等级,不能用低压力等级代替高压力等级；2)公称通径应该一致；3)密封面和连接形式必须一致。通常测温元件的连接法兰除特殊情况外,都选用GB/T81―1994和GB／T 82-1994标准法兰,材质要根据介质温度和压力以及腐蚀情况等综合选择。孔板和各种流量计的配套法兰如果是用于无腐蚀性介质，其压力10.0 MPa时选用GB／T 82―1994材质为25#钢的法兰。腐蚀性介质可选耐酸钢或不锈钢；螺栓为GB／T 900―1988或GB／T 5780―1986标准规定的材质。

2．4测量和控制管路的阀门

测量和控制管路的阀门一般按工作性质、温度、压力等条件选用。工作压力不超过0.6 MPa,介质温度不低于20℃，如煤气、空气和水可采用高压法兰式球阀、截止阀门或高性能蝶阀，蒸汽管路可采用截止阀，且为提高阀门使用效率，减少维护成本，最好采用波纹管截止阀，用于高温高压蒸汽管路上的阀门，在无的状态下因保持较高的表面压力，阀座很容易产生磨伤或过热黏着。因此应采用硬质合金阀座代替不锈钢阀座。氧气管路最好选用铜制阀门,也可用不锈钢阀门，禁用铁质或钢质阀门。且氧气管路及阀件必须进行脱脂处理。随着经济的发展国家对安全生产重视程度越来越高。为减少事故发生，对阀件的使用要求也越来越高。在炼油及石化工厂中，大量的软密封球阀和蝶阀代替了传统的金属密封闸阀和截止阀。

2．5流量计量仪表

流量计量仪表选用基本要素有精准性、量比性、密度补偿、重复性、安装正确性。依计量蒸汽流量为列，在选择流量计时，精准性是必需的。精准性代表的是流量计的“真实”流量测量的精准值。通常有两种不同的精准性标示方法：读数精度或示值误差、FSD全量程误差。其次正确的选择流量计口径，量程比、有效的密度补偿及干度修正尽可能最接近实际工况条件。达到精准测量的目的。若以上条件中有一项未达到就会产生测量误差。

3结束语

正确、合理地选用仪表安装材料，对仪表控制系统的精确可靠运行有着举足轻重的作用,这需要技术人员在长期的工程设计中积累经验，并重视该项工作，不断提高自动化仪表安装水平。