Повышению эффективно­сти процесса обучения во многом способствует систе­матический и постоянный контроль знаний учащихся, наиболее распространён­ными методами которого яв­ляются устный опрос и письменная проверка. Такой контроль является первосте­пенной задачей каждого пре­подавателя на всех уровнях учебно-воспитательного процесса, поскольку возбуж­дает интерес к предмету и стимулирует познавательную деятельность учащихся.

В данных методических рекомендациях приведены карточки для безмашинного индивидуального опроса по следующим разделам:

1. Монтаж щитов, пультов и стативов – 6 вариантов.

2. Монтаж трубных прово­док – 4 варианта:

А) Типовые схемы им­пульсных линий при измере­нии давлений – 4 варианта.

Б) Типовые схемы соеди­нительных линий при изме­рении давления и расхода – 4 варианта.

3. Монтаж электрических проводок – 4 варианта.

Использование индиви­дуальных карточек обеспе­чивает самостоятельность ответов. Карточки могут применяться для программи­рованного опроса на маши­нах “Ритм” и “Аккорд”.

Карточки опроса по всем темам составлены по еди­ному принципу, что облег­чает их применение. В левой части каждой карточки нахо­дятся пять вопросов, а в пра­вой – по три ответа на каж­дый, один из которых пра­вильный. Оценки выставля­ются по количеству послед­них.

При изучении материала нужно использовать все имеющиеся наглядные сред­ства.

Вопросы, включённые в карточки, сначала рассмат­риваются на занятиях, и только потом можно приме­нять карточки опроса.

При изучении раздела “Монтаж щитов, пультов и стативов” обязательно нужно использовать ОСТ 36.13-76 “Щиты и пульты систем ав­томатизации технологиче­ских процессов”. Учащиеся должны знать термины, их определения, наименование и условное обозначение щитов. При изучении конструкции щитов, пультов и стативов необходимо обратить внима­ние на типовые элементы.

В разделе “Монтаж труб­ных проводок” приведена классификация трубных про­водок по функциональному назначению, указано, какие конкретно трубы применя­ются в системах автоматиза­ции технологических процес­сов, описаны способы соеди­нения труб и подготовка их к монтажу.

Карточки для опроса по темам “Типовые схемы им­пульсных линий при измере­нии давлений ” и “ Типовые схемы соединительных ли­ний при измерении давления и расхода ” составлены на основе типовых монтажных схем импульсных трубных проводок при измерении давления и расхода различ­ных сред. Перед их исполь­зованием на занятиях должен быть проработан следующий материал:

- основные требова­ния к трубным проводкам;

- назначение и мон­таж различной арматуры (за­порных и продувочных вен­тилей, трёхходовых кранов);

- назначение и мон­таж газосборников, влагос­борников, отстойников, раз­делительных и конденсаци­онных сосудов.

В разделе “Монтаж электрических проводок” дана их классификация, ука­зано, какие провода и кабели применяются при монтаже систем контроля и автома­тики, описаны их конструк­ции и маркировка. Учащийся обязан знать расшифровку обозначений проводов и ка­белей.

При рассмотрении спосо­бов оконцевания и соедине­ния проводок и жил кабелей преподаватель должен про­демонстрировать, каким об­разом они выполняются, ис­пользуя плакаты и натураль­ные образцы.

Монтаж щитов, пуль­тов и стативов

Назначение и классификация щитов

Щиты систем автоматиза­ции являются связующим звеном между объектом управления и оператором.

Основное назначение щи­тов – централизация средств контроля и регулирования работы агрегата, технологи­ческой установки или цеха. Одновременно они служат несущей конструкцией для установки приборов, средств автоматизации, подводящих и обвязочных проводок.

По назначению щиты под­разделяются на местные, аг­регатные, блочные, цен­тральные и вспомогательные.

На местных щитах монти­руются приборы и средства управления частью техноло­гической установки (индиви­дуальной установкой). В ос­новном местные щиты явля­ются шкафными и разме­щены вблизи контролируе­мого объекта, т.е. в произ­водственном помещении.

Агрегатные щиты предна­значены для монтажа средств контроля и управления од­ним технологическим агрега­том, а также однотипными агрегатами или технологиче­скими установками, распо­ложенным в одном помеще­нии. Такие щиты обычно по­ставляются заводом-изгото­вителем агрегата в комплекте с ним.

Блочные щиты служат для размещения приборов и средств управления работой связанных между собой агре­гатов, представляющих ком­плексную установку.

Центральные щиты (дис­петчерские) – это щиты, на которых сосредоточены средства контроля и регули­рования технологических процессов цеха, завода или комплекса технологически связанных производств. Цен­тральные щиты устанавли­ваются в специальных поме­щениях КИПиА.

Вспомогательные щиты – это щиты неоперативного на­значения. Они подразделя­ются на:

- релейные щиты, на которых размещают всевоз­можную электроаппаратуру, элементы систем электриче­ской сигнализации, блоки­ровки и управления;

- щиты питания (слу­жат ля подвода электроэнер­гии к системе КИПиА);

- щиты с обогревом (малогабаритные), которые применяются при монтаже приборов на открытых пло­щадках и в неотапливаемых помещениях.

По конструкции разли­чают щиты шкафные нор­мальных габаритных разме­ров (полногабаритные), шкафные малогабаритные, панельные с каркасом, ста­тивы и вспомогательные уст­ройства к щитам. Конструк­цию щитов, стативов и пуль­тов регламентирует ОСТ 36.13-76 “Щиты и пульты систем автоматизации техно­логических процессов”. В дополнение к нему разрабо­тан РМ 3-82-76, определяю­щий конструкцию щитов и пультов.

Структурная схема

построения щитовых конст­рукций по ОСТ 36.13-76

Термины щитовой продук­ции:

Каркас – жесткий несу­щий объемный или плоский металлический остов, пред­назначенный для установки на нём панелей, стенок, две­рей, крышек и монтажа при­боров, аппаратов, электриче­ских и трубных проводок и др.

Шкаф – объемный кар­кас на опорной раме с уста­новленными на ней панелью, стенками, дверью, крышкой.

Стойка – объемный или плоский каркас на опорной раме.

Панель с каркасом - объемный каркас на опорной раме с установленной на ней панелью.

Корпус пульта - объем­ный каркас с установлен­ными наклонной столешни­цей, стенками, дверьми.

Щит шкафной – шкаф с установленными на унифи­цированных монтажных кон­струкциях, поворотной или стационарной раме аппара­турой, арматурой, устано­вочными изделиями и с элек­трической и трубной провод­ками, подготовленными к подключению внешних це­пей и приборов, устанавли­ваемых на объекте.

Щит панельный с карка­сом – панель с каркасом с ус­тановленными на унифици­рованных монтажных конст­рукциях, поворотной или стационарной раме аппара­турой, арматурой, устано­вочными изделиями и с элек­трической и трубной провод­ками, подготовленными к подключению внешних це­пей и приборов, устанавли­ваемых на объекте.

Статив – стойка с объ­емным каркасом и установ­ленными на унифицирован­ных монтажных конструк­циях, аппаратурой, армату­рой, установочными изде­лиями и с электрической и трубной проводками, подго­товленными к подключению внешних цепей и приборов, устанавливаемых на объекте.

Статив плоский – стойка с плоским каркасом и уста­новленными на унифициро­ванных монтажных конст­рукциях, аппаратурой, арма­турой, установочными изде­лиями и с электрической и трубной проводками, подго­товленными к подключению внешних цепей и приборов, устанавливаемых на объекте.

Панель вспомогательная и панель вспомогательная с дверьми – панели, предна­значенные для оформления многопанельных каркасных щитов.

Панель декоративная – панель, предназначенная для декоративного оформления верхней части щитов панель­ных с каркасом, а также для монтажа элементов мнемо­схем.

Вставка угловая – эле­мент, предназначенный для соединения двух смежных щитов или пультов, устанав­ливаемых под углом друг к другу.

Наименование и типы щитов, стативов, пультов

И вспомогательных эле­ментов к ним (ОСТ 36.13-76)

Наименование Усл.обозн.

Щиты шкафные

Щит шкафной с задней дверью ЩШ-ЗД

Щит шкафной с задней дверью, открытый с двух сторон ЩШ-ЗД-02

Продолжение

Наименование Усл.обозн.

Щит шкафной с задней дверью, открытый с правой

стороны ЩШ-ЗД-ОП

Щит шкафной с задней дверью, открытый с левой

стороны ЩШ-ЗД-ОЛ

Щит шкафной двухсекционный ЩШ-2

Щит шкафной двухсекционный, открытый с двух сторон ЩШ-2-02

Щит шкафной двухсекционный, открытый с правой

стороны ЩШ-2-ОП

Щит шкафной двухсекционный, открытый с левой

стороны ЩШ-2-ОЛ

Щит шкафной трёхсекционный ЩШ-3

Щит шкафной трёхсекционный, открытый с двух сторон ЩШ-3-02

Щит шкафной трёхсекционный, открытый с правой

стороны ЩШ-3-ОП

Щит шкафной трёхсекционный, открытый с левой

стороны ЩШ-3-ОП

Щит шкафной с передней и задней дверьми ЩШ-ПЗД

Щит шкафной малогабаритный ЩШМ

Щиты для диспетчерских и операторских пунктов

Щит панельный с каркасом ЩПК

Щит панельный с каркасом, закрытый с правой

стороны ЩПК-ЗП

Щит панельный с каркасом, закрытый с левой

стороны ЩПК-ЗЛ

Щит панельный с каркасом двухсекционный ЩПК-2

Щит панельный с каркасом двухсекционный,

закрытый с правой стороны ЩПК-2-ЗП

Щит панельный с каркасом двухсекционный,

закрытый с левой стороны ЩПК-2-ЗЛ

Щит панельный с каркасом трёхсекционный ЩПК-3

Щит панельный с каркасом трёхсекционный,

закрытый с правой стороны ЩПК-3-ЗП

Щит панельный с каркасом трёхсекционный,

закрытый с левой стороны ЩПК-3-ЗЛ

Стативы

Продолжение

Наименование Усл.обозн.

Статив С

Статив двухсекционный С-2

Статив трёхсекционный С-3

Статив плоский СП

Вспомогательные элементы для щитов диспетчерских

и операторских пунктов

Панель вспомогательная ПнВ

Панель вспомогательная с дверью ПнВ-Д

Вставка угловая ВУ

Панель декоративная ПнД-ЩПК

Панель торцевая декоративная ПнТД-ЩПК

Вставка угловая для панелей декоративных ВУ-Д-ЩПК

Пульты

Пульт П

Пульт правый П-П

Пульт левый П-Л

Пульт средний П-С

Пульт с наклонной приборной приставкой ПНП

Пульт с наклонной приборной приставкой левый ПНП-Л

Пульт с наклонной приборной приставкой правый ПНП-П

Пульт с наклонной приборной приставкой средний ПНП-С

Вспомогательные элементы для щитов

Вставка угловая к пультам ВУ-П

Вставка угловая к пультам с наклонной приборной

приставкой ВУ-ПНП

Сокращения в условных обозначениях

Щ – щит

Ш – шкафной

ЩПК – щит панельный с каркасом

ЩШМ – щит шкафной малогабаритный

С – статив

СП – статив плоский

П – пульт

ПНП - пульт с наклонной приборной приставкой

ЗД – задняя дверь

ПЗД – передняя и задняя двери

О2 – открытый с двух сторон

ОП – открытый справа

ОЛ – открытый слева

ЗП – закрытый справа

ЗЛ – закрытый слева.

Если наименование за­канчивается буквами ЗД, то щит закрытого исполнения, если ЩПК – открытый с двух сторон, цифры 2 и 3 – это ко­личество секций.

Конструкции щитов

Основной несущей кон­струкцией щитов является каркас (объёмный и пло­ский).

Каркас объемный (рис.1) состоит из четырёх стоек, со­единённых при помощи бол­тов с верхней и нижней ра­мами. В местах соприкосно­вения рам и стоек установ­лены прокладки из пластич­ного материала, закрываю­щие щели и играющие роль амортизатора.

С передней стороны каркаса между стойками ус­танавливается один или два швеллера, образующие пере­мычку для крепления фасад­ных панелей. Детали каркаса изготавливаются из сталь­ного листа толщиной 2,5 мм. Стойка выполнена в виде швеллера с приваренными по краям кронштейнами. Рама сварена из двух стоек и скре­пленных П-образных деталей швеллерного типа.

Рис.1. Каркас объемный: 1 – стойка, 2 – рама, 3 – прокладка, 4 – швеллер, 5 – болт, 6 – швеллер, I – крепление стойки к раме.

Каркас плоский (рис.2.) состоит из двух стоек, скрепленных при помощи болтовых соединений с двумя рамами.

Рис.2. Каркас плоский:

1 – стойка, 2 – рама, 3 – прокладка.

Опорные рамы предназначены для установки на них каркасов щитовых конструкций. Опорная рама (Рис.3.) – это сварная сборочная единица из продольных и поперечных швеллеров. К опорным рамам крепятся каркасы, образуя одно-, двух-, трехсекционные стойки (Рис.4.)

Панели с каркасом образуются путем сборки унифицированных каркасов на опорной раме с установкой фасадных панелей и боковых стенок (Рис.5.).

Панели с каркасом используются в качестве металлоконструкций для щитов панельных с каркасом. Последние применяются для построения диспетчерских и операторских пунктов из готовых щитовых секций.

Рис.3. Опорная рама многосекционная (а), одиночная(б), плоская (в):

1-швеллер продольный, 2- швеллер поперечный, 3- скоба заземления, 4- лист

Аналогично образуются шкафы щитов шкафных. Щиты шкафные имеют боковые панели, крышки и двери.

Элементы панельного типа защитные и несущие представляют собой прямоугольные коробчатые детали, изготовленные из листовой стали толщиной соответственно 1,2-1,5 и 2,5 мм.

Рис.4. Опорная рама объемная (а), плоская (б):

1-каркас, 2-рама, 3-рым-болт, 4-каркас плоский

.

Рис.5. Панель с каркасом: 1-каркас, 2-рама опорная, 3-рым-болт, 4-панель, 5-винты, соединяющие каркасы.

Рис.6. Шкафы малогабаритные исполнения 1 (а) и 2 (б) :

1-корпус, 2-панель, 3-дверь, 4-замок, 5-петля, 6-крышка, 7-рым-болт, 8-уголок, 9-заглушка.

Шкафы малогабаритные (рис.6.) конструктивно представляют собой открытый цельносварной корпус. В днище шкафа есть монтажный проем, закрытый крышкой.

Шкафы малогабаритные исполнения 1 предназначены для напольной установки, а исполнения 2 – для настенной.

Монтаж трубных проводок.

Классификация трубных проводок

Трубные проводки систем автоматизации представляют собой совокупность труб, арматуры, крепежных и установочных деталей, узлов и конструкций, проложенных и закрепленных на элементах зданий, сооружений и технологическом оборудовании.

Трубные проводки по назначению делятся на :

- импульсные, - соединяющие отборное устройство с чувствительным элементом.

- командные, - соединяющие между собой отдельные функциональные блоки (первичные преобразователи, вторичные приборы, регуляторы и т.д.).

- питающие, - соединяющие источники дополнительной энергии с элементами систем автоматизации.

- выбросные (дренажные), - предназначенные для сброса отработанных жидкостей, газа, конденсата и т.д.

- обогревные, - предназначенные для подачи и отвода теплоносителя.

- охлаждающие, - предназначенные для подачи и отвода хладоагента.

- вспомогательные, - предназначенные для подвода инертных веществ к импульсным проводкам, а также для подвода к приборам жидкостей и газов для их периодической промывки или продувки.

- Защитные, - защищающие электрические провода и кабели от механических воздействий, а также применяющиеся при прокладке электрических линий в пожароопасных помещениях.

По виду прокладки и условиям эксплуатации трубные проводки разделяются на внутренние и наружные, скрытые и открытые. Внутренними называют проводки, проложенные в закрытых помещениях, наружными – проложенные по наружным стенам зданий и сооружений.

Способы соединения труб

Соединения труб систем автоматизации могут быть разъёмными и неразъёмными. В обоих случаях они должны обеспечивать герметичность и механическую прочность трубной проводки при воздействии внешних условий и давления заполняющих сред в процессе эксплуатации и при пневматических и гидравлических испытаниях, чистоту прохода и сохранение внутреннего диаметра трубопровода, а разъёмные соединения, кроме того, - лёгкость монтажа и демонтажа стандартными или специальными инструментами.

Неразъёмные соединения выполняются сваркой или пайкой, их нельзя разобрать без нарушения целостности труб или для этого требуется вращение одного либо нескольких соединений труб.

Электродуговую или газовую сварку труб из стали любых марок производят встык (Рис.7.в) или с помощью муфты (Рис.7.г). Перед сваркой торцы труб опиливают так, чтобы они прилегали друг к другу по всему периметру, а концы зачищают до металлического блеска при сварке встык на длине около 10 мм, а при наличии муфты – на длине, равной примерно 1,5 диаметра трубы. Длина муфты должна равняться двум диаметрам соединяемых труб. Подготовленные концы труб соединяют и закрепляют прижимным приспособлением, после чего прихватывают сваркой в трёх – четырёх местах по окружности, а затем проваривают весь шов, не допуская протекания расплавленного металла внутрь.

Медные трубы сваривают аналогично стальным, применяя присадочную проволоку из электролитической меди, сварка производится в пламени газовой горелки. Для соединения медных и латунных труб применяют также пайку встык с развальцовкой (Рис.7.а) или с муфтой (Рис.7б). Перед пайкой концы труб очищают механическим путём или травлением в 10% растворе азотной кислоты. Место пайки прогревают в пламени горелки, а затем на него накладывают последовательно буру и твёрдый припой.

Рис.7.

Виды пайки:

а- с развальцовкой, б- с муфтой и сваркой, в- встык, г- с помощью муфты.

Разъёмными называют соединения, которые позволяют разобрать трубную проводку без нарушения целостность труб или без их вращения. Разъёмные соединения применяют при подключении труб к приборам и средствам автоматизации, соединении труб между собой у уплотнённых проходов через стены и перекрытия, на входе в щиты и пульты. Разъёмные соединения могут быть проходными, предназначенными для труб, идущих в одном направлении и одного диаметра; переходными, с помощью которых изменяют направление соединяемых труб, устанавливают ответвления или соединяют трубы разных диаметров; переборочными, предназначенными для соединения труб разных диаметров с креплением их к металлической панели.

Для выполнения разъёмных соединений применяют соединители: проходные, переходные, переборочные, присоединительные ввёртные, присоединительные навёртные, переборочные навёртные, тройники проходные, тройники присоединительные.

Для пластмассовых труб используют соединители с уплотняющим венцом (Рис.8.). Выполнение соединения: концы труб обрезают и надевают на них накидные гайки с уплотняющим венцом. Затем концы труб вставляют в уплотняющий венчик штуцера и навёртывают на него гайки. При этом конец трубы уплотняется между венчиками штуцера и гайки.

Соединение с развальцовкой (Рис.9.) применяют для медных и пластмассовых труб: на концы труб насаживают гайки, после чего производят развальцовку труб. Далее на штуцер навёртывают гайки, при этом развальцованная часть трубы зажимается между конусами штуцера и гайки.

Рис.8. Соединитель с уплотняющим венцом: 1- пластмассовая трубка, 2 – накидная гайка с уплотняющим венцом, 3 – штуцер.

Рис.9. Соединение с развальцовкой: 1- накидная гайка, 2- штуцер.

Для соединения стальных труб применяют соединительные гайки (Рис.10.) Выполнение соединения: ниппель и штуцер навёртывают на трубы, после чего их соединяют гайкой и стягивают.

При выполнении соединений труб весьма важным является соблюдение их соосности. Отклонение осевых линий соединительных труб не должно превышать 2 мм на 1 м прямого участка трубной проводки.

Рис.10. Соединитель стальной трубы: 1 – ниппель, 2 – гайка, 3 – штуцер.

Разница в толщине стенок стыкуемых труб или смещение одной трубы относительно другой не должны превышать 10% от толщины стенок.

Типовые схемы импульсных трубных проводок.

Места установки отборных устройств и первичных приборов следует выбирать с учётом требований проекта, заводских инструкций и с таким расчётом, чтобы обеспечить надлежащую точность измерений, свободный доступ к приборам, хорошую видимость и удобство их обслуживания.

При проектировании и монтаже импульсных трубных проводок необходимо учитывать некоторые физические процессы, происходящие в жидкостях и газах, которые могут влиять на результаты измерений.

Все жидкости обладают способностью растворять в себе газы, причём количество растворяемого в данном объёме жидкости газа тем больше, чем выше давление жидкости. При падении давления из жидкости выделяются растворённые в ней газы, которые в случае неправильной прокладки труб образуют в верхних точках линии воздушные мешки, являющиеся причиной неправильных показаний приборов.

Газы, как правило, содержат водяные пары, которые при изменении температуры конденсируются, что тоже влияет на показания приборов.

Учитывая рассмотренные физические процессы, можно сформулировать следующие общие правила построения схем импульсных трубных проводок, заполненных жидкостью или газом:

Для жидкости:

- если прибор расположен ниже места отбора, то


29-04-2015, 04:06