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、控制的原理和特点1PID在工程实际中,应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制,简称控制,又PID称调节控制器问世至今已有近年历史,它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、PID PID70调整方便而成为工业控制的主要技术之一当被控对象的结构和参数不能彻底掌握,或者得不到精确的数学模型时,控制理论的其它技术难以采用时,系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定,这时应用控制技术最为方便即当我们不彻底了解一个系统和被控PID对象,或者不能通过有效的测量手段来获得系统参数时,最适合用控制技术控制,PID PID实际中也有和控制控制器就是根据系统的误差,利用比例、积分、微分计算出控PI PDPID制量进行控制的比例控制P比例控制是一种最简单的控制方式其控制器的输出与输入误差信号成比例关系当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差Steady-state error积分⑴控制在积分控制中,控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系对一个自动控制系统,如果在进入稳态后存在稳态误差,则称这个控制系统是有稳态误差的或者简称有差系统为了消除稳态误差,在控制器中必须引入积分项积分System withSteady-state Error项对误差取决于时间的积分,随着时间的增加,积分项会增大这样,即便误差很小,积分项也会随着时间的增加而加大,它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小,直到等于零因此,比例+积分控制器,可以使系统在进入稳态后无稳态误差微分控制PI D在微分控制中,控制器的输出与输入误差信号的微分即误差的变化率成正比关系自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会浮现振荡甚至失稳其原因是由于存在有较大惯性组件环节或者有滞后组件,只有抑制吴差的作用,其变化总是落后于误差的变化解决的办delay I法是使抑制误差的作用的变化超前〃,即在误差接近零时,抑制误差的作用就应该是零这就是说,在控制器中仅引入比例〃项往往是不够的,比例项的作用仅是放大误差的幅值,而目前需要增加的是微分项〃,它能预测误差变化的趋势,这样,具有比例+微分的控制器,就能够提前使抑制误差的控制作用等于零,甚至为负值,从而避免了被控量的严重超调所以对有较大惯性或者滞后的被控对象,比例+微分控制器能改善系统在调节PD过程中的动态特性、控制器的参数整定2PID管材5管道的材质要求可用管道等级或者文字说明如碳钢、不锈钢标注;若暂时无条件标注时,可暂不标注;但对合金钢管道和高压管道则一定要注明所用材料阀门6管道上的阀门在此阶段要尽量表示出来,并表明常开或者常闭状态设备的最低标高7对于有标高要求的设备,应标出其最低标高泄压系统8应表示清晰安全阀/呼吸阀压力真空释放阀出口是排往大气或者排往火炬/废料处理系统安全阀9要标出主要的安全阀/呼吸阀压力真空系统释放阀,但并不要求注出尺寸和编号调节阀10要画出全部调节阀,但不要求注出尺寸仪表11按照对的理解标出全部仪表包括检测仪表、控制和联锁仪表,但不必注出仪表编号PFD要用图例符号表明仪表是在或者现场的不同位置DCS必要的设计说明12自流管道、管道的坡度、液封、布置在某个特定位置上的调节阀组以及排往下水系统的类型含油污水、雨水或者生活污水系统等均应有相应说明对有常开、常闭要求的阀门,图上也应注明供货范围13成套供应设备的供货范围要用点划线框出并加标注介质流向14管道上要注明介质流向指出需要保温和伴热的管道15工艺工程师应在版上注明工艺过程对配管材质的要求,并同时提出推荐的初步装置布0PID置图,供配管专业参考内部审核版版
2.21在送给建设单位审核前,要先在设计单位内部进行审核各专业接到版后,需要PID PID再作如下完善所有的管道1word格式-可编辑-感谢下载支持系统工程师应对进一步深化,把工艺和公用工程物料管道补全,加之工艺过程所需要的放PID空和放净管道,并注明管径开车工程师应在版图纸上补充说明开车、停车、试压及事故处理的各项要求然后把图纸送0回给系统工程师标注所有管道的管径及伴热、保温要求2系统专业应对管道的管径进行初步的水力计算和保温设计,并在和管道数据表上注明管径、PID保温和伴热的初步要求普通的管道可根据物料平衡表中的物料流量、推荐流速或者允许压力降来选用管径但对某些水力计算有特殊要求的管道,则应进行详细的水力计算,其中包括塔及反应器的入口管道;泵的吸入管道;制冷管道;往高位输送或者长距离输送的液体管道需校核泵的扬程是否够用;要求流量均匀分配的对称布置的管道;催化剂管道;液封管道须校核液封是否会被冲掉或者吸入;提升管道;两相流管道;浆液管道;压缩机吸入或者排出管道;塔的回流管道;安全阀的入口和出口管道控制安全阀入口管道的压降不超过其定压的出口管道须校核安全阀的背压3%,对安全阀定压的影响;热虹吸再沸器工艺物料的进口管道和出口管道;排向气体回收系统的呼吸阀压力真空释放阀的出口管道工艺工况3工艺工程师再对的设计是否符合工艺要求进行详细校核,并注上工艺工况PID加注管道号4系统工程师应在上加之管道号,编制管道数据表部份内容由配管材料专业完成PID标注管道等级5系统工程师根据管道专业配管材料人员制定的管道等级,标注在上对少量暂时还提不出PID管道等级的管道可暂标出管壁厚度加深自控设计内容6仪表专业应对版进行校核,并补上所需的全部仪表,仪表要编号0标出管道坡度及特殊要求、管道安装尺寸要求7加深设备内件的设计内容8注明所有的非标准配件9系统工程师收到自控工程师返回的版图纸后,根拒返回的条件对图纸进行修改、补充、加深,并加之管道防冻的措施、公用工程物料管道的配置、字盲扳的设置内容然后,由系8word格式-可编辑-感谢下载支持统、自控工程师一起对进行全面校阅所有的图例、符号、线条都要符合公司规定或者项PID目组规定()并调整图面布置,使图面布置匀称,达到正规出图的要求自此以后,Lead Sheet,所有的修改均在此版(即内部审核版或者版)底图上进行,再也不重新绘制供建PID
12.3设单位批准版(版)2的内部审核会主要由工艺系统、设备、自控和配管专业参加,其它专业视具体情况酌情参PID加讨论在会议前,各专业应先在自己的蓝图上用红、蓝笔进行修改,为出席会议作准备PID会上首先由系统专业工程师介绍之后各专业进行审核系统专业人员在专用的蓝图上对校PID,核无问题的管道、仪表、阀门、设备及说明用**涂上,需删去部份用蓝色涂上、修改部份用红色涂上;同时,对管道数据表也用同样方法核对根据审核会上各专业对图纸的修改及讨论情况,系统专业应再次对的原图进行修改、补充PID即完成供建设单位批准版在前三版修订过程中,凡是已定货的设备,要用创造厂提供的设备确认图与进行详细地核PID对,各项数据务必一致若某些设备还未落实,建议在底图上用铅笔圈上,并注明“待定”PID其它专业对“待定”设备暂不设计,以免以后返工,招致重大经济损失至此的设计以接近完成,基本满足设计、生产上的要求配管专业可以按此开展配管研究PID等工作设计版(版)
2.43供建设单位批准版发送建设单位后,普通每一个装置应给建设单位两周时间审核建设单位可以在自己公司内找人审核,也可以从外单位礼聘有关专家审核或者由建设单位的上级单位派人参加审核然后,建设单位送回审核意见这份审核意见要归入工程档案,以备查用项目负责人及系统工程师应子细研究建设单位的意见,必要时还应请工艺、自控、配管工程师等参加讨论然后应与建设单位一起讨论研究,充分交换意见,以求取得一致的见解修改后的图纸即为设计版设计版的是吸取了设计单位内部各专业和建设单位意见后的成品,是各专业进行详细工程PID设计的依据其中,除了用“待定”圈起来的内容外,各专业的设计人员必须严格地按照该版图纸上的规定进行详细工程设计,完成最终的装置布置设计图、配管成品图和正式的材料统计在设计版正式出图后,的每次修改都需在图纸上注明修改符号,普通用正三角形内写上序PID号表示,如当出下一个修改版时,要把前一版的修改符号及修改范围擦去,只留本次的修改符号及修改范围每次修改,都需在图纸上的修改记录表内填上修改序号、修改内容、修改日期及修改者的姓名出修改图时,不需把整套全部复制,只需复制有修改PID的图纸,并分发各有关专业施工版(版)
2.54在各专业开展详细工程设计(施工图设计)时,设备创造厂的图纸已陆续到齐系统工程师应根据这些确认图修改使之与设备的实际情况彻底一致止匕外,根据最终配管图对管系PID,进行详细的水力计算,最后确定管系的管径此时,可能会要求对某管系进行返工,调整管径在施工图设计开展的过程中,可能会暴露出一些问题,因此在出的施工版之前,需要对PID再次详细校审,对图中不合理部份及各专业不一致处进行修改,目的是使设计图纸与现PID场实际情况彻底一致,避免返工施工单位接到施工版后,才干对图中非“待定”部份进行施工对图纸中标注的“待定”部份,施工单位只能进行施工准备工作,不能进行正式施工出的施工版时,配管施工图已完成,应根据的施工版对配管施工图、配管模型及配PID PID管材料表再次进行校核此后,除了圈“待定”的内容和图面上的小错外,对不允许再PID进行修改若建设单位要求修改设计,应当由建设单位书面提出,经工程负责人签字后,以书面形式通知有关人员才干修改,而且要从开始修改PFD在施工图设计过程中,由于设备布置的变化及其它原因,会发现公用工程配管的支管引出次序及连接位置与有较大的出入,此时,要根据配管图的实际情况在施工版中修改公用工程PID图()由配管专业提出草图,系统专业改图UID竣工版(版)
2.65施工过程中,不允许大改或者大返工,但小的错误或者图纸与现场情况不符是允许修改的,PID并由设计代表根据施工实际情况修改成竣工图此版图是在竣工结束后完成但在大部PID份情况下,由于施工版与实际情况很接近,就不出的竣工版了PID设计过程中,各专业的修改、补充都由系统专业工程师转移到原图上;固然,系统专业PID工程师的修改也在原图上进行这样可避免在众多的图纸中找不到基准而造成混乱过去我们习惯于设计一气呵成,这不符合事物发展的规律各专业之间发展的不平衡、设备定货的落实与否、创造厂条件的返回等,都将导致图纸不可能一次完成因此,的设计应PID不断加深、不断升版,形成图纸的不同版本,逐步使设计趋于完善随着计算机辅助设计的发展,在设计过程中,计算机的应用也日渐增多,并经历了三个PID发展阶段第一阶段是利用计算机来完成的制图工作第二阶段是直接利用计算机进行PID的设计既可提高设计质量,也可节省设计工时同时一,还可利用计算机校核图纸间PID的衔接第三阶段是计算机辅助设计系统的问世它除了具有第二阶段的各项功能外,还可以在制图的同时「得到的设备一览表、管道数据表、仪表一览表、阀门一览表、管件一览PID表、特殊管路附件表等由于这些表是计算机根据图面显示统计得到的,不PIDword格式-可编辑-感谢下载支持会存在人工制表时的差错,为减少设计工时,提高工程设计质量创造了良好的条件设计所需资料
3.PID设计的过程中,需要不少资料采集和准备好这些资料,是保证设计顺利进行的PID PID一个重要条件这些资料包括、设备资料、自控方案等PFD1PFD是在的基础上发展起来的所以,在设计之前,必须有一份经过有关部门批PID PFD PID准的、比较详细的作为设计的依据PFD PID设备2由于在上要标出有关设备的型式、台数、基础数据和尺寸,所以必须有完整的工艺设备PID性能要求在工艺流程中,有不少非定型设备和定型设备在绘制的过程中,必须有这些非定型设PID备的简图和定型设备总图,才干知道管口的尺寸、联接形式、法兰的压力等级和法兰面形式等这些内容在绘制时是必要的PID自控方案3重要的自控方案必须由工艺、自控专业联合提出普通的自控方案可以由设计者自行决PID定,然后由自控专业修改推荐配管材质表4推荐表应能满足工艺对配管材质的要求,应有管道等级等有关的标准规范5有关的标准规范应包括工程规定如保温、伴热、配管、仪表方面的规定等和工程采用的标准、图例等它关系到整个工程的统一性和工程的水平,须由工程负责人组织有关人员提出类似装置的6PID若有类似装置的可供参考,则有利于吸取他人的经验在他人工作的基础上起步,事半PID功倍流程介绍7流程应介绍其生产特点及整个生产过程的简要情况开停车及装置的操作特点8根据该资料应当了解设计中须做哪些特殊考虑和处理仪表一览表9设备一览表10word格式-可编辑-感谢下载支持在开始绘制时,上述资料不可能全部具备只要有主要部份就可开展工作,但要在工作PID过程中将其它部份逐步汇集彻底,以保证设计工作的顺利开展PID的图面布置和制图要求
4.PID图纸规格普通采用或者图纸,以便图面布置具体要求如下PID I#0#设备在图面上的布置,普通是顺流程从左至右1塔、反应器、储罐、换热器、加热炉等若放在地面上,普通是从图面水平中线往上布置2压缩机、泵布置在图面下部线以下31/4中线以下高度供走管道用41/4其它设备要布置在工艺流程要求的位置,如高位冷凝器布置在回流罐的上面,再沸器靠塔放5置对于无高度要求的设备,在图面上的位置要符合流程流向,以便管道连接6围堰范围也可以在上表示出来7PID普通工艺管线由图纸摆布两侧方向出人,与其它图纸上的管道连接8放空或者去泄压系统的管道,在图纸上方或者左、右方离开图纸9公用工程物料管道有两种表示方法一种表示方法同工艺管道,从摆布或者底部出人图纸,I0或者就近标出公用工程物料代号及相接图纸号另一种表示方法是在相关设备附近注上公用工程物料代号,如、表示这台设备需要用冷却水及冲洗油;然后在公用工程流程图上CW POUID详细示出与该设备相接的管道尺寸、压力等级、管道号及阀门配置等这种表示方法常用于标示泵及压缩机等设备的水冷、轴封油以及冲洗油等公用工程物料管道所有出人图纸11的管道,除可用介质代号表示公用工程物料管道的图纸连接外,都要带箭头,并注出连接图纸号、管道号、介质名称和相接的设备位号等有关内容
5.PID中的典型单元设计离心泵
5.1泵的吸入阀和排出阀应与管线尺寸相同但是,如果吸入和排出管线尺寸比泵接管口大两级1或者两级以上,阀门可以比管线尺寸小一级•当泵为备用泵或者住手运转时,在下列情况下应设暖泵管线和/或者防凝管线:;泵温度超过C a230环境温度低于工艺流体的凝点b.•当离心泵特殊是高速离心泵在流量低于额定流量太多的情况下操作时需设最小流量保护管线当泵输送在环境温度下饱和蒸汽压大于大气压的液体或者处于闪蒸状态的液体时需设一平衡管线以防止蒸汽进入泵体产生汽蚀根据工艺要求,可将循环旁路线连回吸入容器,最好在冷却设施之前返回普通情况下,需在泵的吸入管线上设置永久过滤器2永久过滤器选取原则如下管线;型过滤器2—Y型过滤器管线—T2过滤器外壳材质应合用于所处理工艺物流永久过滤器的滤网材质应为不锈钢,暂时过滤器滤网材质应为碳钢,除非特殊要求在输送烧类物流时,如果泵扬程超过应在泵出管线上设置双止逆阀
37.0MPa离心泵和往复泵典型流程详见图和4图离心泵
5.
1.1注如果需采用永久过滤器,选取原则如下
1.管线;型2-Y型管线-T2如果需设置暖泵旁路,排放阀可取销
2.3/
4.泵的放空和排净详见节358图往复泵
5.
1.2注永久过滤器
1.安全阀出口管返回泵吸入管线、吸入罐或者指定系统
4.容器和储罐
5.2如无特殊工艺要求,应尽可能将安全阀、放空口、排净口、和口等连接在管线上,减1TI PI少容器上的管口数容器上放空和排净口尺寸的选取详见节
25.8与离心泵垂直吸入口连接的容器管口应设置防涡流挡板3所有储罐的工艺管线上应在储罐根部和围堤外侧设置切断阀4水冷器
5.3word格式-可编辑-感谢下载支持水冷器上的冷却水供水、回水管线的设置参见图
15.
3.1o冷却水管线上的阀门应按下列原则选取2进口闸阀,对于小于管线,4蝶阀,对于及以上管线;44出口截止阀,对于小于管线,4蝶阀,对于及以上管线44冷却水管线应采取防冻措施,详见节
35.12图水冷器系统设置
5.
3.1注.如果无进口阀门,冷却水管不能彻底切断,则冷却水侧不需设膨胀用安全阀1蒸汽透平
5.4从蒸汽总管引入透平机的分支蒸汽管线应分别在挨近总管和透平机的位置设置切断阀如果1已设置自启动开关阀,挨近透平机的切断阀可以省掉如果透平排出蒸汽与总管相连,透平排出管线上应设切断阀,切断阀之前应设安全阀,安全2阀的泄放量为事故情况下最大蒸汽负荷透平系统的所有低点都应设置疏水器蒸汽透平系统流程图详见图
35.4,1o图蒸汽透平机
5.
4.1注将切断阀设置在距总管尽可能近的地方
1.丫型过滤器
2.若透平为自启动,该阀应锁定开
3..透平机旁路至少43/4o疏水器数目根据透平厂商要求确定
5.疏水器设置在高压管线的低点
6.自启动情况下,用开关阀;手动启动情况下,用截止阀
7.开车旁路
8.加热炉
5.5燃料气分离罐应尽可能安装在加热炉附近,距离应不小于
17.5m点火燃料气总管应设置型过滤器至少目,并从燃料气控制阀上游的燃料气总管处引2Y30出引向各烧嘴的管线的系统图参见图将引向烧嘴的管线上的阀门放置到邻近观
35.
5.1oword格式-可编辑-感谢下载支持察门位置,以便于一边观察火焰一边调节烧嘴连接烧嘴管线不应采用软管采用液体燃料的加热炉应设置中压蒸汽吹灰器4应在炉子总管箱和燃烧室设置熄炉保护系统如蒸汽保护系统5从加热炉去蒸僧塔的输送管线,一经离开炉子即引向高于塔进口标高高度该输送管线应6坡向蒸储塔图加热炉烧嘴系统典型流程
5.
5.1控制阀
5.6除非有工艺或者安全方面的要求,及以下的控制阀应设有旁路和切断阀,与联锁系统122连接的控制阀只设切断阀,不设旁路对于以上的控制阀,若阀上带有手轮可不设旁路2在控制阀和其上游的切断阀之间应设有的排净阀23/4如果由于物料闪蒸导致控制阀后管径变大,控制阀后的切断阀尺寸应等于变大后的管径或3者比其小一级及以下的旁路阀应选截止阀,以上的旁路阀应选闸阀4666上的控制阀应注明以下内容5PID一位号;-事故开关位置FO,FC,FL0图控制阀组
5.
6.1注管线;截止阀
61.闸阀>管线6控制阀事故开关位置
2.=事故关闭FC事故开启F0=事故锁定FL=.如需设置,切断阀和旁路阀尺寸略3安全阀
5.7安全阀应安装在尽可能挨近所保护设备且便于检查维修的位置1⑵安全阀设置的典型流程图详见图和图word格式-可编辑-感谢下载支持根据工艺要求可在安全阀先后设置全开阀铅封全开这种阀的型式和尺寸选择要保证既不3能因压降增大而降低安全阀的泄放能力,又不能影响安全阀的正常操作安全阀安装应保证向火炬总管自排放,如果无法实现自排放,应采取适当措施防止液体在系4统内积累排向总管的支管应在总管上部与之连接火炬总管应至少坡向分离罐,以避免中间积
50.2%液上安全阀应注明以下内容6PID一位号;-进出口尺寸;-设定压力图安全阀组排向封闭系统
5.
7.1注.在管线上部与之连接1安全阀安装在排放总管之上
2..火炬总管应至少坡向火炬分离罐
30.2%.全开阀惟独工艺要求时才设置此阀
4.铅封阀的阀杆应水平或者垂直向下5CSO图安全阀组排至大气
5.
7.2注.在管线上部与之连接1安全阀安装在排放总管之上
6.在安全地方排向大气
7.安全阀惟独工艺要求时才设置此阀
8.铅封阀的阀杆应水平或者垂直向下
9.CSO设备的放空和排净
5.8容器1所有压力容器都应设置带阀门的放空及排净口放空口应设置在容器顶部排净口应尽可能a.设置在容器底部排出管线的低点如果容器底部无排出管线或者该管不能使容器彻底排净,应在容器底部设置单独排净口带有内部挡板的容器的排净口设置需特殊考虑.处理易燃易爆、有毒和强腐蚀性流体的压力容器需设置附加放空和排净口,用于容器泄压和b流体的排空,推荐的处理方法如下控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容它是根据被控过程的特性确定控制器PID PID的比例系数、积分时间和微分时间的大小控制器参数整定的方法不少,概括起来有两大PID类一是理论计算整定法它主要是依据系统的数学模型,经过理论计算确定控制器参数这种方法所得到的计算数据未必可以直接用,还必须通过工程实际进行调整和修改二是工程整定方法,它主要依赖工程经验,直接在控制系统的试验中进行,且方法简单、易于掌握,在工程实际中被广泛采用控制器参数的工程整定方法,主要有临界比例法、反应曲线法和衰PID减法三种方法各有其特点,其共同点都是通过试验,然后按照工程经验公式对控制器参数进行整定但无论采用哪一种方法所得到的控制器参数,都需要在实际运行中进行最后调整与完善现在普通采用的是临界比例法利用该方法进行控制器参数的整定步骤如下()PID1首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作;()仅加入比例控制环节,直到系统对输入2的阶跃响应浮现临界振荡,记下这时的比例放大系数和临界振荡周期;()在一定的控制度3下通过公式计算得到控制器的参数PID在实际调试中,只能先大致设定一个经验值,然后根据调节效果修改目前工业自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志同时,控制理论的发展也经历了古典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个阶段智能控制的典型实例是含糊全自动洗衣机等自动控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统一个控制系统包括控制器、传感器、变送器、执行机构、输入输出接口控制器的输出经过输出接口、执行机构,加到被控系统上;控制系统的被控量,经过传感器,变送器,通过输入接口送到控制器不同的控制系统,其传感器、变送器、执行机构是不一样的比如压力控制系统要采用压力传感器电加热控制系统的传感器是温度传感器目前,控制及其控制器或者智能控制器(仪PID PID表)已经不少,产品已在工程实际中得到了广泛的应用,有各种各样的控制器产品,各大PID公司均开辟了具有参数自整定功能的智能调节器()其中控制器PID intelligentregulator,PID参数的自动调整是通过智能化调整或者自校正、自适应算法来实现有利用控制实现的压PID力、温度、流量、液位控制器,能实现控制功能的可编程控制器()还有可实现PID PLC,PID控制的系统等等可编程控制器()是利用其闭环控制模块来实现控制,而可PC PLCPID编程控制器()可以直接与相连,如的等还有可以实现PLC ControlNetRockwell PLC-5PID控制功能的控制器,如的产品系列,它可以直接与相连,利用网Rockwell LogixControlNet络来实现其远程控制功能、开环控制系统1开环控制系统()是指被控对象的输出(被控制量)对控制器()open-loop controlsystem controller的输出没有影响在这种控制系统中,不依赖将被控量反送回来以形成任何闭环流体放空排净及以下轻燃火炬火炬或者密闭排放系统C4C4其它煌类火炬或者大气安全位置密闭排放系统或者含油污水系统有毒和强腐蚀性流体特定放空系统特定排放系统有关双阀系统的设置要求详见节c.
5.
11.除非特殊要求,放空和排放阀的最小尺寸应按如下原则选取:d容器体积放空阀尺寸排净阀尺寸m3inch inch
1.
5111.5〜6111/26~172217~70237023⑵离心泵除非在列出的操作情况下,否则离心泵壳体上的放空和排净口应用丝堵封住a.c离心泵放空和排净口的尺寸依据厂商标准确定b.除非有其它工艺要求,否则下列情况下放空和排净口应设置阀门,并采用管线与相应的放空c.和排净系统相连接流体放空⑴排净及以下轻燃火炬或者密闭排放系统火炬或者密闭排放系统C4C4煌类操作温度高于其闪点密闭排放系统或者含油污水系统含油污水系统烧类操作温度低于其闪点大气或者含油污水系统含油污水系统有毒和强腐蚀性流体特定放空系统或者密闭排放系统吸入罐特定密闭排放系统真空系统注:.带阀门的放空连接方式不合用于自放空泵1过滤器
5.9设置过滤器用于保护下列设备1-泵吸入管线和冲洗管线;-透平机;-喷射器;-疏水器;-长明灯燃料气管线;-安全淋浴器和洗眼器;-压缩机吸入管线,空压机和风机应在吸入口设置滤网离心式或者轴流式压缩机的滤网应用多孔板或者钢肋加强2过滤器壳体材质应满足管道等级的要求,滤网材质应为不锈钢3疏水器
5.10疏水器用于排除设备和蒸汽管线低点的凝液1除非疏水器本身带有过滤器,否则所有疏水器前都应设置型过滤器2Y常用疏水器的类型如下3热动力式—用于蒸汽伴热或者热夹套管线a.热静力式—用于蒸汽管线的排净b.浮力式一用于换热器和高热流的储罐加热器c.疏水器系统图详见图4图疏水器
5.
10.1注.如果疏水器本身不带过滤器,需在疏水器之前设置过滤器1阀门
5.11下列情况下应设置切断阀1所有穿越工厂界区线的管线[火炬总管上的阀门应锁定开a.CSO];与备用设备连接的管线;b.容器之间的连接管线,但下列情况除外c.一塔顶气相管线,炉子与蒸储塔之间进料管线,再沸器与塔之间的连接管线及侧线抽出管线;-回流泵吸入管线和塔回流管线;一直接通入大气的放空管线;—安全阀进出口管线见节
5.
7.泵、压缩机的吸入和排出管线;d蒸汽透平的进、出口管线;e.与工艺管线或者设备连接的公用工程管线;f.与工厂正常操作时需检修的仪表如控制阀或者设备连接的管线;g..公用工程软管站;h储罐管口附近和围堤外管线;i.换热器工艺流体侧;g.疏水器系统;k..取样系统;I放空、排净、蒸汽吹扫口及旁路管线;m.消防水环形总管的适当位置,用于消防水供水的分区n.⑵切断阀通常应为闸阀,但下列情况除外.烧碱、燃料气管线用旋塞阀;a等于或者大于的冷却水管线用蝶阀;b.4管线用球阀;c.LPG需人工调节流量时用截止阀;d.浆状物流用全通径球阀e.⑶下列情况应设双阀取样;a.管道等级为及以上并时常操作的放空和排净口;b.600#600#对于含氢气系统或者系统,由于可能发生闪蒸并由此引起结冰,因此,该系统操作用c.LPG的放空和排净口应采用双阀;与工艺管线或者设备永久连接的公用工程管线;a..在字盲板不合用的地方,为防止产品的污染,应采用双阀b8下列情况应设置止逆阀4离心泵、旋转泵和压缩机排出口;a.与工艺管线或者设备永久连接的公用工程管线;b.需要防止倒流地方c.字盲板
5.128⑴下列情况应设置字盲板8界区线所有进出管线,在工厂侧应设置字盲板;a.8工厂正常操作时需要检验的容器的进出口应设置字盲板;b.
8.反应器用空气再生时,为了防止空气进入工艺管线,应设置字盲板c8蒸汽吹扫
5.13⑴在化工厂的设计过程中,应考虑足够数量和大小的蒸汽吹扫口或者其它惰性气体吹扫口,word格式-可编辑-感谢下载支持以保证工厂开车、停车和检修时的吹扫吹扫口最好设置在管线上,如果吹扫口设置在容器上,吹扫口应尽可能挨近容器底部切线容器容积吹扫口尺寸m3inch28128~5711/257~1400214003及小于的蒸汽吹扫口应配有阀门以保证有效密封及以上的吹扫口应与蒸
21.1/
21.1/22“2”汽总管永久连接在开车或者停车时需要蒸汽吹扫的设备及其附属管线在设计热膨胀时应考虑吹扫蒸汽温度、3容器或者管线设计温度的较大值排放系统
5.14⑴设备、管线或者仪表的所有排净口应在上表示出,并注明排放地点含油污水,化学PID污水,回收系统等防冻
5.15⑴防冻保护设计应以大气最冷月平均温度为基础管道设计中应尽可能利用系统内流体循环防冻以避免伴热例如冷却水系统,当设备停车2时可利用挨近换热器的旁路实现供水/回水循环对于流体流动管线设计,应避免可能发生冻结的死角对于不可避免死角,应采用保温和伴热防冻应尽可能避免无流体流动管线、间断使用管线,如果这种管线不可避免,设计时应考虑保温和伴热利用排净防冻3对于水、凝液和蒸汽等公用工程管线,停车时可能会发生液体积累和冻结,设计时应考虑适当的排净、放空和自排净在不操作期间,这些管线应彻底排净地下管线4地下管线及其排净系统应埋在冻土层以下消防水、饮用水、公用工程用水和冷却水的总管应埋地敷设对于从地下引出的单用户管,应在刚露出地面的上升管上设置切断阀a.下列情况应提供防冻保护入紧靠切断阀下,自供水管至回水管的旁路管线对于及以下的管线,旁路管线应33为至的管线,旁路管线应为;以上旁路管线应为所有旁路管线应设厚3/4;481811/2,1的保温层在切断阀之上距切断阀最近处设置排净口入入水上升管自地面至切断阀包括切断阀应提供保温层或者伴热1对于自地下引出的多用户水总管,防冻保护措施同地上水总管b.地上供水回水总管防冻措施如下c.在供水回水总管之间和总管端点之间设置循环旁路管线入入对于从总管上引出的支管,应在挨近总管的水平段高点设置切断阀切断阀与总管之间的长度应尽可能短止匕外,支管也可按总管处理,见a.o入软管站的水管线应与去软管站的蒸汽管线一起保温入所有低点应设置排净阀,所有高点应设置带丝堵的放空口⑸消火栓消火栓应选用自排净型⑹安全淋浴器和洗眼器应选用自排净型安全淋浴器和洗眼器设备
7.对于处理燃类和水的容器,与水接触的管口、切断阀和排净管线应采用伴热和保温方式防冻a.对于处理可能冻结流体的换热器和冷却器,应设置足够的带阀门的排净口,以保证停车时设备b彻底排净泵或者压缩机上的水冷却系统应设置足够的带阀门的排净点,以保证停车时系统能彻底排净c.对于必须进行防冻保护的管线,应采用蒸汽伴热和保温加热介质应为低压蒸汽,且在低点8设置疏水器所有管线应尽可能采用自排净方式,伴热管中的蒸汽应采取向下流的方式各伴热单元应有独立的蒸汽供给阀和疏水器二设计.UID.基本内容1基本内容和绘制要求与基本一致UID PID表示与公用工程系统有关,即使用或者产生公用工程的设备包括备用设备,填写设备位1号及名称;有温度、压力变化处,表示出温度和压力word格式-可编辑-感谢下载支持⑵表示公用工程物料、总管、支管及进出设备的所有公用工程管道及管件、阀件等并标注管道内介质、管道号、公称直径等;正确表示公用工程物料经过的设备顺序、连接位置及其走向(即公用工程物料系统图亦称公用工程分配图)()表示公用工程物料管道上的所有仪表和控制方案,但在上已表示的公用工程仪表不3PID得重复浮现()表示工程中的全部公用工程站()包括公用工程站中各种公用工程物料4UTILITY STATION,管道的介质、管道号、公称直径、管件、阀件等,同时应反应其大概位置及管道的罗列顺序三的安全分析.PID化工装置的安全分析在工艺流程的设计中就应该进行,如安全阀的设置、放空系统的设计、安全联锁的设计等在基础设计阶段进一步完善和补充,同时要完成安全专业设计(防火安全措施、消防工程等),完成三个专篇这是由工艺系统、安全卫生、给排水、电气、仪表、电气等专业共同完成的在此同时,工艺系统专业还要对进行安全分析,普通分为安全性初步分析和安全审核两PID个阶段的安全审核普通是在内部审核版(版)和供建设单位批准版(版)之间进行,PID PID12可单独进行,也可与的内部审核会同时进行,其目的为入从安全的角度审查设计;PID确认设计中没有对安全生产考虑不同之处;入入对开、停车或者事故处理所需的设备、管道、阀门、仪表在上都应表示;入对任PID何尚未解决的安全问题进行研究,并找出解决办法;入记录有关资料,以备编写操作手册时使用当通过安全分析之后若有较大改动时,需请各有关专业人员重新对修改部份进行安全分PID析回路、闭环控制系统2闭环控制系统的特点是系统被控对象的输出被控制量会反送回closed-loop controlsystem来影响控制器的输出,形成一个或者多个闭环闭环控制系统有正反馈和负反馈,若反馈信号与系统给定值信号相反,则称为负反馈若极性相同,则称为正反馈,普Negative Feedback,通闭环控制系统均采用负反馈,又称负反馈控制系统闭环控制系统的例子不少比如人就是一个具有负反馈的闭环控制系统,眼睛便是传感器,充当反馈,人体系统能通过不断的修正最后作出各种正确的动作如果没有眼睛,就没有了反馈回路,也就成为了一个开环控制系统另例,当一台真正的全自动洗衣机具有能连续检查衣物是否洗净,并在洗净之后能自动切断电源,它就是一个闭环控制系统、阶跃响应3阶跃响应是指将一个阶跃输入加到系统上时,系统的输出稳态误差是指系统step function的响应进入稳态后,系统的期望输出与实际输出之差控制系统的性能可以用稳、准、快三个字来描述稳是指系统的稳定性一个系统要能正常工作,首先必须是稳定的,从阶stabihty,跃响应上看应该是收敛的;准是指控制系统的准确性、控制精度,通常用稳态误差来描述,它表示系统输出稳态值与期望值之差;快是指控制系统响应的快速Steady-state error性,通常用上升时间来定量描述、控制的原理和特点4PID在工程实际中,应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制,简称控制,又PID称调节控制器问世至今已有近年历史,它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、PID PID70调整方便而成为工业控制的主要技术之一当被控对象的结构和参数不能彻底掌握,或者得不到精确的数学模型时,控制理论的其它技术难以采用时,系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定,这时应用控制技术最为方便即当我们不彻底了解一个系统和被PID控对象,或者不能通过有效的测量手段来获得系统参数时,最适合用控制技术控PID PID制,实际中也有和控制控制器就是根据系统的误差,利用比例、积分、微分计PI PDPID算出控制量进行控制的比例控制P比例控制是一种最简单的控制方式其控制器的输出与输入误差信号成比例关系当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差Steady-state error0积分控制I在积分控制中,控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系对一个自动控制系统,如word格式-可编辑-感谢下载支持果在进入稳态后存在稳态误差,则称这个控制系统是有稳态误差的或者简称有差系统()为了消除稳态误差,在控制器中必须引入积分项积分System withSteady-state Erroro项对误差取决于时间的积分,随着时间的增加,积分项会增大这样,即便误差很小,积分项也会随着时间的增加而加大,它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小,直到等于零因此,比例+积分()控制器,可以使系统在进入稳态后无稳态误差PI微分()控制D在微分控制中,控制器的输出与输入误差信号的微分(即误差的变化率)成正比关系自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会浮现振荡甚至失稳其原因是由于存在有较大惯性组件(环节)或者有滞后()组件,具有抑制误差的作用,其变化总是落后于误差的delay变化解决的办法是使抑制误差的作用的变化“超前”,即在误差接近零时,抑制误差的作用就应该是零这就是说,在控制器中仅引入“比例”项往往是不够的,比例项的作用仅是放大误差的幅值,而目前需要增加的是“微分项”,它能预测误差变化的趋势,这样,具有比例+微分的控制器,就能够提前使抑制误差的控制作用等于零,甚至为负值,从而避免了被控量的严重超调所以对有较大惯性或者滞后的被控对象,比例+微分()控制器能改善系统在调PD节过程中的动态特性、控制器的参数整定5PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容它是根据被控过程的特性确定控制PID PID器的比例系数、积分时间和微分时间的大小控制器参数整定的方法不少,概括起来有两PID大类一是理论计算整定法它主要是依据系统的数学模型,经过理论计算确定控制器参数这种方法所得到的计算数据未必可以直接用,还必须通过工程实际进行调整和修改二是工程整定方法,它主要依赖工程经验,直接在控制系统的试验中进行,且方法简单、易于掌握,在工程实际中被广泛采用控制器参数的工程整定方法,主要有临界比例法、反应曲线法和PID衰减法三种方法各有其特点,其共同点都是通过试验,然后按照工程经验公式对控制器参数进行整定但无论采用哪一种方法所得到的控制器参数,都需要在实际运行中进行最后调整与完善现在普通采用的是临界比例法利用该方法进行控制器参数的整定步骤如下()PID1首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作;()仅加入比例控制环节,直到系统对输入2的阶跃响应浮现临界振荡,记下这时的比例放大系数和临界振荡周期;()在一定的控制度3下通过公式计算得到控制器的参数PID在实际调试中,只能先大致设定一个经验值,然后根据调节效果修改对于温度系统(%)(分)(分)P20-60,I3-10,D
0.5—3对于流量系统()分)P%40-100,U
0.1-1word格式-可编辑-感谢下载支持对于压力系统()(分)P%30-70,I
0.4-3对于液位系统(%)(分)P20-80,I1-5参数整定找最佳,从小到大顺序查先是比例后积分,最后再把微分加曲线振荡很频繁,比例度盘要放大曲线飘荡绕大湾,比例度盘往小扳曲线偏离回复慢,积分时间往下降曲线波动周期长,积分时间再加长曲线振荡频率快,先把微分降下来动差大来波动慢微分时间应加长理想曲线两个波,前高后低比41一看二调多分析,调节质量不会低管道和仪表流程图又称为是的缩写PID,PIPING ANDINSTRUMENTATION DIAGRAM的设计是在的基础上完成的它是化工厂的工程设计中从工艺流程到工程施工设计PID PFD的重要工序,是工厂安装设计的依据化工工程的设计,从工艺包、基础设计到详细设计中的大部份阶段,都是化工工艺及工PID艺系统专业的设计中心,其他专业(设备、机泵、仪表、电气、管道、土建、安全等)都在为实现里的设计要求而工作PID广义的可分为工艺管道和仪表流程图(即通常意义的)和公用工程管道和仪表流程PID PID图(即)两大类UID由于的设计千变万化,对同一工艺流程的装置,也可以因为外界因素的影响(如用户要PID求、地理环境的差异、以及操作人员的经验不同等),需要在设计时作出相应对策,再PID加之设计者不同的处理方法,于是同一工艺流程在不同的工程项目中,其不可能完全相PID同,但也不会有太大的差异通常有版,视工程需要而定PID6~8一套完整的及清晰地标出工艺流程对工厂安装设计中的所有要求,包括所有的设备、PID UID配管、仪表等方面的内容和数据下面,对及的设计进行简单介绍PID UID一.的设计PID的设计内容
1.PID的设计应包括下列内容PID设备
1.1⑴设备的名称和位号每台设备包括备用设备,都必须标示出来对于扩建、改建项目,已有设备要用细实线表示,并用文字注明成套设备2对成套供应的设备如快装锅炉、冷冻机组、压缩机组等,要用点划线画出成套供应范围的框线,并加标注通常在此范围内的所有附属设备位号后都要带后缀以示这部份设备随主机供X应,不需此外定货设备位号和设备规格3上应注明设备位号和设备的主要规格和设计参数,如泵应注明流量和扬程;容器应PID QH注明直径和长度;换热器要注出换热面积及设计数据;储罐要注出容积及有关的数据和D L不同的是,中标注的设备规格和参数是设计值,而标注的是操作数据PFDPID PFD接管与联接方式4管口尺寸、法兰面形式和法兰压力等级均应详细注明普通而言,若设备管口的尺寸、法兰面形式和压力等级与相接管道尺寸、管道等级规定的法兰面形式和压力等级一致,则不需特殊标出;若不一致,须在管口附近加注说明,以免在安装设计时配错法兰零部件5为便于理解工艺流程,零部件如与管口相邻的塔盘、塔盘号和塔的其他内件如挡板、堰、内分离器、加热/冷却盘都要在中表示出来PID标高6对安装高度有要求的设备必须标出设备要求的最低标高塔和立式容器须标明自地面到塔、容器下切线的实际距离或者标高;卧式容器应标明容器内底部标高或者到地面的实际距离驱动装置7泵、风机和压缩机的驱动装置要注明驱动机类型,有时还要标出驱动机功率排放要求8应注明容器、塔、换热器等设备和管道的放空、放净去向,如排放到大气、泄压系统、干PD气系统或者湿气系统若排往下水道,要分别注明排往生活污水、雨水或者含油污水系统
1.2配管管道规格1在中要表示出全部在正常生产、开车、停车、事故维修、取样、备用、再生各种工况下PID所需要的工艺物料管线和公用工程管线所有的管道都要注明管径、管道号、管道等级和word格式-可编辑-感谢下载支持介质流向管径普通用公称直径表示,根据工程的要求,也可采用英制”,英寸DN若同一根管道上使用了不同等级的材料,应在图上注明管道等级的分界点普通在上管道改变方向处标明介质流向PID间断使用的管道2对间断使用的管道要注明“开车”、“停车”、“正常无流量”等字样NNF阀件3正常操作时常闭的阀件或者需要保证开启或者关闭的阀门要注明“常闭”、“铅N.C封开、“铅封闭”、“锁开”、“锁闭”等字样C.S.O”C.S.C L.0L.C所有的阀门仪表阀门除外在上都要示出,并按图例表示出阀门的形式;若阀门尺寸与PID管道尺寸不一致时,要注明阀门的压力等级与管道的压力等级不一致时,要标注清晰;如果压力等级相同,但法兰面的形式不同,也要标明,以免安装设计时配错法兰,导致无法安装管道的衔接4管道进出中,图面的箭头接到哪一张图及相接设备的名称和位号要交待清晰以便查找PID相接的图纸和设备两相流管道5两相流管道由于容易产生“塞流”而造成管道振动,因此应在上注明“两相流”PID管口6开车、停车、试车用的放空口、放净口、蒸汽吹扫口、冲洗口和灭火蒸汽口等,在上都PID要清晰地标示出来伴热管7蒸汽伴热管、电伴热管、夹套管及保温管等,在中要清晰地标示出来,但保温厚度和保PID温材料类别不必示出可以在管道数据表上查到o埋地管道8所有埋地管道应用虚线标示,并标出始末点的位置管件9各种管路附件,如补偿器、软管、永久过滤器、暂时过滤器、异径管、盲板、疏水器、可拆卸短管、非标准的管件等都要在图上标示出来有时还要注明尺寸,工艺要求的管件要标上编号取样点10取样点的位置和是否有取样冷却器等都要标出,并注明接管尺寸、编号特殊要求11管道坡度、对称布置和液封高度要求等均必须注明成套设备接管12中应标示出和成套供应的设备相接的连结点,并注明设备随带的管道和阀门与工程设计管PID道的分界点工程设计部份必须在上标示,并与设备供货的图纸一致PID扩建管道与原有管道13扩建管道与已有设备或者管道连接时,要注明其分界点已有管道用细实线表示装置内、外管道14装置内管道与装置外管道连接时,要画“管道连接图”并列表标出管道号、管径、介质名称;装置内接往某张图、与哪个设备相接;装置外与装置边界的某根管道相接,这根管道从何处来或者去何处特殊阀件15双阀、旁通阀在上都要标示清晰PID清焦管道16在反应器的催化剂再生时;须除焦的管道应标注清晰仪表与仪表配管
1.3在线仪表1流量计、调节阀等在线仪表的接口尺寸如与管道尺寸不一致时,要注明尺寸调节阀2调节阀及其旁通阀要注明尺寸,并标明事故开或者事故关、是否可以手动等我国钢F0FC制调节阀阀体的最低压力等级是而管道的压力等级往往低于此点在上4x106Pa,4x106Pa,PID要注明,以免法兰配不上安全阀/呼吸阀压力真空释放阀3要注明连接尺寸和设定压力值设备附带仪表4设备上的仪表如果是作为设备附件供应,不须此外定货时,要加标注,该仪表编号可加后缀“X”仪表编号5仪表编号和电动、气动讯号的联接不可遗漏,按图例符号规定编制lead sheet联锁及讯号6联锁及声、光讯号在上亦要表示清晰PID冲洗、吹扫7仪表的冲洗、吹扫要示出成套设备8成套供应设备的供货范围要标明对由创造厂成套供货范围内的仪表,要加标注,可在编号后加后缀“X”其他
1.4在中要将特殊的设计及安装要求标示出来,亦可作为注释单独列出,如开/停车联锁、再PID生要求、仪表与有关的管道阀的安装要求、特殊的专用管件等的设计过程
2.PID的设计过程是从无到有、从不完善到完善的过程研究的设计过程,有利于提高其PID PID设计质量的设计,必须待工艺流程彻底确定后但不是工艺流程设计彻底结束后才干开始,否则容PID易造成大返工的设计普通要经过初步条件版、内部审核版、供建设单位批准版、设计版、施工版和竣工PID版等阶段后才干完成初步条件版版
2.30设计过程中,系统专业需要具备必要的基础资料这些资料在设计初期不可能全部PID PID具备,但有了主要部份即可开展工作的版可以由系统工程师完成也可由工艺工程师完成后移交给系统工程师,由系统工程PID0师继续完成后面的一系列工作此版属于工艺包设计的内容PID版的主要作用,一是供配管专业进行装置布置和主要管道走向的研究使用;二是供给自0PID控专业完善自控设计在此版设计时,的设计者根据和自己的专业知识进行仪表设PIDPFD计关于控制方案,还应听取用户的意见的版应包括下列内容PID0设备1所有的设备包括备用设备及它们的名称和位号、驱动机类型工艺管道2主要的工艺管道要注明管径和流向通常以上,但管道编号可暂不标注1/2”公用工程管道3与设备相接的公用工程管道应标出管径,蒸汽管要标出蒸汽压力间断使用的管道4间断使用的管道要标注其用途如开工用、停工用、事故处理用等,。