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(1)生產系統組成:人機接口站(HIS);現場控制站(FCS);工程技術處理用PC(ENG);總線轉化器(BCV);通信門路單元(CGW);高級過程控制站(APCS);通用子系統門路(GSGW);Exaopc;信息系統PC、上位計算機;ProSaFI-RS安全儀表系統;電氣控制站;V網;Ethernet;現場總線。(2)主要工藝操作的儀表邏輯控制及生產工藝:煉油化工生產過程中,正確使用儀表設備是保證生產正常安全運行的重要條件。所有工藝操作參數都從儀表指示讀數中反映出來,生產過程的控制都依賴于儀表設備的正確調節。因此,調節回路的正確使用非常重要。簡單調節回路原理,由調節對象,測量變送器,調節器及執行機構四個部分組成一個調節回路,且該回路是一個調節器,一個執行機構(調節閥),調節器的輸出直接控制執行機構(調節閥),這樣所構成的控制回路就是簡單調節回路。
2儀表控制系統在煉油化工裝置運行與控制
DCS系統將完成對裝置的工藝參數進行監視、報警和過程控制。DCS人機操作界面(操作站)還可同時監視其它系統的信息,如安全儀表系統(SIS)、可燃和有毒氣體檢測系統(GDS)、壓縮機組控制系統(CCS)、火災報警系統(FAS)和閉路電視監視系統(CCTV)等。安全儀表保護系統(SaFItyInstrumenTIdSysTIm-SIS)獨立于DCS系統和其它子系統單獨設置,SIS系統和輔助操作臺的緊急停車控制按鈕,用于實現生產裝置的安全聯鎖停車的控制,以確保人員及生產裝置、重要機組和關鍵設備的安全。SIS系統將獨立完成裝置的安全聯鎖或緊急停車。SIS系統中關鍵的聯鎖控制回路應分散在不同的控制器。重要的安全聯鎖、緊急停車系統及關鍵設備聯鎖保護設置獨立SIS系統。可燃和有毒氣體檢測系統(GasDeTIctionSysTIm–GDS)、FAS系統和CCTV系統將對裝置區域內的可燃氣體、有毒氣體、火災報警、重要的被監視區域及其消防聯動進行統一監視和控制。GDS系統由系統控制站和監視站組成,將完全獨立于其它任何控制系統,單獨設置,并可與DCS系統進行通訊。在化工區中央控制室集中設置GDS系統控制站,在生產裝置的現場機柜間(FRR)內設置GDS系統遠程I/O機柜。
3結語
對于撬塊項目中儀表施工主要是:
(1)儀表的單校;
(2)儀表的安裝,也包括現場控制箱的安裝;
(3)儀表線路的安裝;
(4)儀表管路的安裝。
1.1單校
儀表的單校可以提早發現設備存在問題,可以解決的在制造廠里解決,解決不了的及時聯系采購部門更換,已免運輸到現場以后才發現問題,影響整個施工周期。儀表單校人員需要具有計量員證。儀表校驗設備要定期送到質量檢測部門檢定,在檢定期限內使用。建立設備發放、領取臺賬,設備維護臺賬。在單校工作開展之前,準備好校驗工具、手段用料等,打印好記錄表格。試驗過程中嚴格按照國家標準的要求進行,記錄和校驗同步進行,對于現場不具備校驗條件的儀表可不做精度校驗,但應對鑒定合格證明的有效性進行校驗。對于單校完成沒有問題的儀表要貼上合格標簽,出具合格證書。做好儀表單體校驗位之后到現場后做儀表回路測試和系統測試打下夯實基礎。
1.2安裝
1.2.1儀表取源部件安裝取源部件一般隨設備和工藝管道的施工進行安裝,儀表技術員要核對取源部件安裝位置和安裝方式。安裝位置盡量選擇在取樣合適方便的地方,根據介質物態不同選擇不同的安裝方位。安裝完成應隨工藝管道專業一起做耐壓性和密封性試驗。
1.2.2儀表設備安裝儀表設備單校完成后進行儀表設備安裝,不同的儀表設備安裝位置要求不同,要嚴格按照規范施工,在現場實際不能滿足要求時,可以適當對儀表安裝位置在滿足測量和控制的前提下酌情調整,在保證現場儀表可靠運行的條件下,如果不便于維修,可以增加儀表檢修平臺。儀表安裝在撬塊上之后還要經過長途的運輸,所以在安裝后一定要做好保護工作,把玻璃表頭包裹好,特別是夏季,雨量較大,要做好防水保護。特別是有些不滿足運輸條件,需要拆分的儀表,在安裝的時候就應先為今后拆除工作做好準備。螺紋連接的地方用生料帶纏好防松動,特別是不銹鋼螺栓連接更是要注意這一點。
1.2.3儀表線路安裝儀表線路一般包括橋架安裝、保護管及其電纜敷設等。橋架施工應采用機械切割的方法,不能使用電焊或者氣焊切割。特殊情況,連接處應用螺栓連接,底部加漏水孔。橋架安裝路線還要避免與工藝管線沖突。保護管安裝要按照先主管后支管的順序進行,保護管之間用螺紋連接,明配保護管應整齊美觀用U型管卡固定,管卡上面的螺母一定要擰緊,避免運輸顛簸脫落。電纜敷設一般遵循先主后支,先遠后近的原則,敷設前編制電纜敷設表,對敷設長度進行實測,減少電纜頭的浪費。電纜敷設不應有中間接頭,敷設完畢進行試驗并在兩頭套好線號管,蓋好蓋板。撬塊如需拆運,儀表拆下來后,把保護管固定牢固,適當可制作固定支架,電纜頭包裹好后固定牢固。
1.2.4儀表管路安裝儀表管路一般包括測量、氣源及伴熱(可選)等。大多管路施工沒有圖紙,需要根據現場的實際情況,在滿足設計和施工規范的前提下,共同制定管路敷設方案,安裝位置應根據現場實際情況合理安排,應便于操作和維修。在施工過程中管子應用機械切割方法,彎制盡量采用彎管器冷彎,保證彎制后質量,當管子不能連續敷設的時候,可用膠布封口以防雜質進入。需要酸洗和脫脂的管線要進行酸洗和脫脂。盡量保證管路都在撬內,避免伸出撬外,如整體撬不滿足運輸條件需要拆裝的時候,合理安排接線箱位置,盡量減少管路的拆除量。如必須拆運時,拆下來的管線兩頭都要做好標記。儀表管路施工質量對儀表正常運行和設備的安全有著至關重要的作用,因此要嚴把管路的施工質量。
1.3吹掃、氣密和試壓
撬塊制造氣密和耐壓試驗前應切斷與儀表的連接,并將管道吹掃干凈。除了壓力小于0.6MPa的氣體管道外,其他管道一般采用液體試壓,一般選擇清潔水,儀表風管線禁止用水進行管道壓力試驗,應用壓縮空氣或者氮氣進行。儀表管道隨其他管道一起做壓力試驗時,試壓前,打開一次閥和排污閥沖洗管道,然后關閉一次閥,檢查閥芯是否關嚴,再關閉排污閥,打開一次閥。變送器不得帶壓力試驗。氣密和耐壓試驗中如有泄漏現象,關閉一次閥再處理,不得帶壓處理。
2包裝發運
發撬運輸前,要仔細檢查所有緊固件是否松動,螺紋連接處是否牢固,撬裝設備上面所有儀表表頭、儀表接線箱等都需要包裹嚴實,要單獨進行塑料袋套裝并用扎帶扎緊密封(或用膠帶扎緊)。有懸臂結構的儀表箱、撬之間連接的管道等,為防止運輸途中產生振動而發生疲勞損壞,在適當位置需加臨時運輸支撐進行加固,臨時支撐方案需監造單位人員、制造廠人員和運輸人員共同確認。加固材料若使用木方,則木方應經過熏蒸處理,符合出口要求。支撐與設備管道之間應加膠皮等對設備進行保護。精密儀表必要時可拆裝發運,并做風險分析。拆下來的儀表設備需單獨裝箱,裝箱的每一單位零部件均應系有標簽,標簽上應注明箱號、零部件圖號、名稱、規格、數量、材質及所屬裝配圖號等內容。完成布線的儀表,分撬前將線從接線盒上拆下來,將線固定在不易損壞的位置。管線拆下來需固定牢固,不銹鋼管線不能直接放于鋼格柵平臺上,需要包裹后固定平臺上面,管線端部需采用塑料端蓋或盲板進行封堵。所有拆下來的無論是設備、管子、還是其他儀表材料都應做好標記,以便以后到現場時回裝。
3結束語
(1)基礎工業工程是工業工程專業的專業基礎課,實驗目的主要是使學生能夠熟練的運用工作研究中的常用技術(如程序分析、操作分析、動作分析、時間研究、MOD法),“5W1H”提問技術和“ECRS”原則來發現問題,進而進行改善。實驗項目主要包括流程程序分析、人機操作分析、雙手操作分析、時間研究、工作抽樣等。
(2)質量管理模塊的實驗主要是使學生學會質量數據的測定方法,確定抽檢方案,對質量控制狀態進行正確的分析和評價,培養學生發現質量問題和解決質量問題的能力。實驗項目有質量數據測定與處理、質量問題分析等。
(3)人因工程的實驗模塊是通過讓學生操作一些生理、心理以及環境測試儀器,對人體參數、心理認知(深度知覺、空間知覺、注意分配、運動穩定性,動覺方位辨別、動覺技能形成、記憶能力等)、環境特征(溫濕度、光環境、噪聲)、體力作業能力等進行測量,了解人體、環境特性,為設計和改善人-機-環境系統,打下良好的基礎。實驗項目有人體測量實驗、認知能力測試實驗、微氣候測定實驗、環境照明與生產效率關系測定實驗、環境噪聲測量實驗、勞動強度測定實驗等。
(4)物流工程實驗模塊主要是通過一些物流裝備(自動流水線、自動立體倉庫、堆垛機、AGV小車、條形碼打印設備等)進行物流的出庫、入庫等,以及運用一些設施規劃和仿真軟件,使學生對物流設備和物流過程有一個清楚的認識。實驗項目有生產線物流設備操作、車間布局測繪、布局設計等
(5)生產計劃與控制實驗模塊主要是建立生產計劃的模型,掌握生產線平衡基本思路和平衡效果的評價指標,進行生產線平衡。實驗項目有用ExcelSolver解生產計劃問題,用FlexibleLineBalancing進行生產線平衡等。
2工業工程專業實驗教學存在的問題
2.1實驗內容和實驗設備比較陳舊
工業工程在我國出現較晚,發展較慢,是一個相對較新的專業,很多人對此專業的認識存在誤區,工業工程的從業者也很少,不像其他的一些專業,已經發展得很成熟,實驗教學已形成比較完整的體系,有很多設計成熟的設備可供選擇。現在市場上專門針對工業工程專業的實驗設備很少,很多設備也不是很符合工業工程實驗教學的要求,很難購買到理想的實驗設備。許多高校,該專業的實驗設備臺套數遠遠不能滿足實驗教學要求,實驗內容也只是運用一些老舊的測量設備,對一些項目進行測量,根本談不上一些專業技術的應用。
2.2專業實驗課程設置沒有系統性
工業工程專業各門實驗課程實驗項目的設置是互相獨立的,沒有形成一個完整的、系統的實驗體系,各個實驗課程有自己獨立的實驗設備,完成本課程的實驗目的、實驗內容。各課程之間缺乏系統性和連貫性,通過整個專業實驗過程,不能使學生對本專業獲得一個整體的認識,形成一套完整的知識體系。
2.3實驗過程不能發揮學生的主體性
在學習過程中,學生往往比較重視理論課成績,而對實驗課程成績不太重視,這就導致學生做實驗時,態度不積極,缺乏學習主動性,課前不能對實驗內容和實驗過程進行有效的預習,不知道為什么做這個實驗以及做這個實驗的相關理論依據,實驗時不熟悉實驗步驟,動手能力差。再者,在教學過程中一般采取以教師為主、學生為輔的教學模式,先由教師示范實驗步驟,學生照貓畫虎,按照老師的做法再做一遍,沒有發揮學生的主體地位。
2.4驗證性、綜合性、創新性實驗比例設置不合理
整個專業實驗設置中存在大量的驗證性試驗,而綜合性和創新性實驗比例較小,驗證性實驗只能培養學生的基本操作能力,不能有效鍛煉學生的實驗設計能力,獨立思考能力和創新能力,必須加大綜合性和創新性實驗項目的比例。
2.5實驗考核不能很好的反映學生能力
實驗課程成績一般包括操作成績和實驗報告成績,大部分教師在考核時比較注重學生實驗報告的書寫,這就導致出現了一些學生做實驗時出工不出力,寫實驗報告時抄襲別人的實驗數據,蒙混過關的現象,使實驗成績根本無法真實反映學生的實際能力。
3建立以應用型人才培養為目標的工業工程實驗教學體系
在工業工程專業實驗項目設置上,要整合實驗內容,把整個實驗課程設置成不同的實驗教學模塊,以增強學生對實驗的設計能力、獨立思考能力和實際操作能力為目的。
3.1確立以學生為主的實驗教學模式
應用型人才培養,要求學生必須具備很好的實踐能力,這就要求必須改變以往填鴨式、灌注式教學方式,充分發揮學生的主體地位。在實驗設置時,可以把實驗教學分成不同的層次和模塊,比如可以分為基礎性實驗、綜合性實驗和創新性實驗,分別鍛煉學生的不同能力。基礎性實驗使學生掌握基本測定和評價方法,培養學生的基本實驗技能,使學生加深對基礎理論和方法的理解;綜合性和創新性實驗主要鍛煉學生的實驗設計能力和創新能力,可以由學生自由組成實驗小組,運用實驗室的實驗設備,自主選擇實驗項目,明確實驗目的、實驗內容、實驗方案,經指導教師同意后,開展實驗。整個實驗過程要求群組成員團結一致,分工合作,利用專業知識,自主分析和解決問題。當實驗過程中出現問題時,指導教師要積極引導,鼓勵學生通過查找資料等方法,找到問題根源,完成實驗內容,而不是直接給學生提供答案。
3.2建立系統的實驗教學體系
各自獨立的實驗課程在實驗項目、實驗內容、實驗設備等方面都自成體系,之間缺乏連貫性,學生做完每門課程的實驗,只能對本門課程形成一些認識,而不能通過各門實驗課程對本專業形成一個完整的認識,必須建立系統性的實驗教學體系。可以通過購置一些集成的實驗系統或軟件(如ERP),或者設置一些專業綜合實驗,通過綜合運用本專業的知識,完成一些實驗項目,使學生通過這些綜合實驗,對專業知識體系形成整體印象,能夠更好的掌握和運用專業技術知識。
3.3學校和企業聯合研發具有專業特色的實驗設備
現在很多高校的實驗室建設,都是先在企業購買設備,再根據購買的設備設置實驗項目,編制實驗大綱,這就造成了有什么設備做什么實驗的狀況,使得實驗教學的效果大打折扣。針對專業實驗設備生產廠家較少,現有設備不能很好滿足實驗要求的問題,學校可以和企業聯合研發具有專業特色的實驗設備,先由教師提出設備要求,再由企業設計生產,這樣既可以保證企業設計出來的設備能夠充分滿足實驗教學的需要,又可使企業獲得經濟效益,達到雙贏的目的。
3.4建立立體化的實驗教學考核體系