介紹了熱軋鋼廠(chǎng)公輔設施儀表施工設計，對公輔設施煤氣加壓站、混合站、空壓站、水處理設施、集中制 冷站、換熱站、除塵系統、車(chē)間外部管線(xiàn)、地磅儀表設計特點(diǎn)，實(shí)用技術(shù)等進(jìn)行了論述。特別是PLC系統一體化、煤氣加 壓混合站、地磅北方工程設計特點(diǎn)作了敘述，同時(shí)對專(zhuān)利技術(shù)的應用和新的國家安監總局新規定的實(shí)施進(jìn)行了敘述。

1.概述

在熱軋鋼廠(chǎng)的設計中，無(wú)論是大型的寬厚板工 程、中厚板工程、熱軋帶鋼工程，還是無(wú)縫鋼管工 程、型鋼工程、線(xiàn)棒材工程，除了主體軋鋼工程的 設計外，與其軋鋼工程配套的公輔設施設計也是不 容忽視的設計內容，公輔設施設計質(zhì)量及正常安全 生產(chǎn)直接或間接影響著(zhù)熱軋工程的產(chǎn)品質(zhì)量。隨著(zhù) 鋼鐵技術(shù)、儀表產(chǎn)品及自動(dòng)化系統產(chǎn)品的不斷發(fā) 展，經(jīng)過(guò)二十多年的熱軋工程公輔設計，總結了一 些設計經(jīng)驗供同行業(yè)儀表人員參考或技術(shù)交流，愿 熱軋鋼廠(chǎng)的公輔設施真正地為熱軋工程服好務(wù)。

熱軋工程的公輔設施主要包括煤氣加壓站、混 合站、空壓站、水處理設施、集中制冷站、換熱站、 除塵系統、車(chē)間外部管線(xiàn)、汽車(chē)衡等，因軋鋼廠(chǎng)的 地域（北方或南方）、軋鋼廠(chǎng)與周?chē)渌搹S(chǎng)或公 輔設施的配置，及公共利用等因素，不同的軋鋼廠(chǎng) 其公輔設施的配置有可能不同，比如北方的軋鋼廠(chǎng) 一般均配置換熱站或采暖站，南方的軋鋼廠(chǎng)就不需 要換熱站或采暖站；小型軋鋼廠(chǎng)不設空壓站，壓縮 空氣從其他工廠(chǎng)的空壓站引出，與之共用；有些軋 鋼廠(chǎng)不設安全水塔，安全水與鄰近的其他鋼廠(chǎng)引出 共用。有些鋼廠(chǎng)不設汽車(chē)衡等等。本文就總體意義 上對熱軋工程的公輔設施儀表施工設計的實(shí)用技 術(shù)作敘述。

2.煤氣加壓站、混合站的儀表設計

煤氣加壓站、混合站的儀表設計特點(diǎn)我在《煤 氣混合加壓站儀表設計特點(diǎn)》1 一文中有詳細的敘 述，包括①儀表、控制回路的構成（流量比值控制 的參數計算；熱值串級修正控制；混合煤氣的穩壓 控制等）；②流量測量的修正（溫壓補正、小流量 補正）③調節閥的口徑確定因素（選用0°?90°的 開(kāi)度范圍的蝶閥，實(shí)際調節蝶閥的開(kāi)度就在15°? 63°范圍內調節）；④煤氣混合站的聯(lián)鎖報警及自 動(dòng)切換控制（報警并聯(lián)鎖自動(dòng)停機；多種煤氣混合 加壓時(shí)，聯(lián)鎖自動(dòng)啟動(dòng)富有煤氣，確保送給用戶(hù)的 煤氣不中斷；熱值儀信號正常否進(jìn)行判斷，自動(dòng)切 除熱值串級控制，轉換到流量比值控制方式上，確 ?；旌厦簹鉄嶂悼刂频姆€定性）；⑤煤氣熱值儀的 安裝；⑥煤氣混合加壓站的防爆設計；⑦控制系統 的構成。.本文補充的使用技術(shù)如下：

2.1煤氣加壓站混合站的防爆設計

近2年連作2個(gè)北方熱軋工程的煤氣加壓混合 站設計，發(fā)現不同于南方煤氣加壓混合站的特點(diǎn) 是：北方因天氣寒冷，所有加壓機均安裝在密閉的 廠(chǎng)房?jì)?，由于有焦爐煤氣參與加壓混合，焦爐煤氣 的含氫量一般大于52%或更高，故煤氣加壓站的防 爆等級由南方敞開(kāi)式的二級上升到密閉環(huán)境的一 級。相應儀表系統務(wù)必按照本安系統設計，即進(jìn)出 加壓機一級防爆環(huán)境的信號均要增加檢測端安全 柵和操作端安全柵；現場(chǎng)儀表為本安儀表，沒(méi)有本 安儀表的要求是隔爆儀表，隨機帶來(lái)的現場(chǎng)儀表箱 務(wù)必是隔爆的，或增加儀表壓縮空氣吹掃保持正壓。 儀表系統設計可靠的接地系統，接地電阻小于2 Q。

根據國家安監總局《關(guān)于進(jìn)一步加強冶金企業(yè) 煤氣安全技術(shù)管理的有關(guān)規定》，煤氣環(huán)境中C0報 警儀的設置及有人值班的房間CO報警儀的設置和 維持正壓的設計要求，對煤氣加壓混合站儀表控制 室、有人值班的值班室均設置CO報警儀，并委托 通風(fēng)專(zhuān)業(yè)設計干凈風(fēng)源、風(fēng)道及風(fēng)機保持室內正 壓，室內同時(shí)設計排風(fēng)扇換新風(fēng)維持正壓。并對已 設計正在施工的煤氣加壓混合站作修改設計。不用 凈化壓縮空氣維持正壓是因為凈化壓縮空氣里的 干燥劑附帶對人有害的物質(zhì)。對無(wú)人值班的房間可 用凈化壓縮空氣維持正壓。某軋鋼廠(chǎng)的焦爐煤氣電 捕焦電氣室就是采用的凈化壓縮空氣維持正壓。

2.2混合站混合煤氣管道上安裝管道煤氣混勻器根據設計技術(shù)統一規定：“對距用戶(hù)較近的混 合點(diǎn)，宜采用混合器?！庇捎诨旌险疽话愣荚O置熱 值儀測量混合煤氣的熱值，為保證煤氣混合均勻后 測出混合煤氣的真正熱值，故務(wù)必在熱值儀前安裝 煤氣混勻器。某軋鋼廠(chǎng)分為一期、二期工程用同一 個(gè)煤氣混合站的混合煤氣，由于煤氣混合站的布置 受總圖限制，煤氣混合點(diǎn)到一期、二期工程用混合 煤氣總管的距離小于10 m，故務(wù)必在煤氣混合點(diǎn)到 一期、二期工程用混合煤氣總管之間加煤氣混勻 器。為了解決這一難題，本人分析煤氣混合的特點(diǎn)， 設計出《一種管道煤氣混勻器》注2裝置，該裝置可 根據混合點(diǎn)的壓力與用戶(hù)點(diǎn)的允許壓差大小而配 置數量不等的混勻器（盤(pán)），1個(gè)?12個(gè)不等的混 勻器（盤(pán)）根據現場(chǎng)實(shí)際安裝尺寸大小，等距或不 等距安裝在法蘭接管或煤氣管道里組成管道煤氣 混勻器裝置。解決不同工況對混勻裝置的要求。在 壓損允許的情況下，混勻器（盤(pán)）越多，煤氣混勻 狀況就越好。有管道煤氣混勻器比沒(méi)有的好。該技 術(shù)已于2010年2月申請國家專(zhuān)利，專(zhuān)利號為ZL2010 2 0106262.3;授權公告日為2010年09月22日。 現在正在對多個(gè)煤氣混合站作管道煤氣混勻器設 計，準備逐一實(shí)施。

混合站供出的混合煤氣熱值穩定對熱軋廠(chǎng)加 熱爐的鋼坯加熱質(zhì)量、鋼坯熱軋質(zhì)量直到最終產(chǎn)品 的質(zhì)量控制特別重要。對加熱爐燃燒控制節能也特別 重要。因此，該管道煤氣混勻器裝置技術(shù)值得推廣。

3.空壓站的儀表設計

空壓站的儀表設計般分為空壓機本體儀表 設計和管網(wǎng)工廠(chǎng)儀表設計兩部分。通?？諌簷C本體 的儀表設計由空壓機供貨商完成并成套隨機供貨， 管網(wǎng)工廠(chǎng)儀表設計由設計單位完成。為節約投資， 空壓機本體儀表測量控制信號送各臺空壓機的單 板機或現場(chǎng)控制箱監視；管網(wǎng)工廠(chǎng)儀表測量信號送 熱軋工程公輔PLC系統監視，并將空壓站設計成無(wú) 人值守的遠方監控模式，一般在工廠(chǎng)的能源中心監 視，也可以是能源中心下屬的煤氣混合站控制室等 控制系統監視。這要求空壓機本體的儀表測量信號 及運行情況與公輔PLC系統通訊，一般在空壓站前 期設計及技術(shù)交流時(shí)就應將通訊問(wèn)題和遠方監控 問(wèn)題確定下來(lái)以便后續的PLC系統設計及調試。

空壓站管網(wǎng)工廠(chǎng)儀表設計的另一個(gè)特點(diǎn)是將 每臺空壓機的冷卻水排水溫度測量由鉑熱電阻測 量的模擬量監視改為由流量開(kāi)關(guān)低值報警測量的 數字量監視，這樣更為可靠。

4.水處理設施儀表的設計

水處理設施儀表設計一般為各水泵泵組出口 的溫度、壓力、流量、電導率等參數的測量、水泵 電機定子溫度測量、軸承溫度測量、水池水位測量、 補水管流量測量、排污管流量測量、冷卻塔風(fēng)機油 溫、油位、振動(dòng)測量、過(guò)濾站的閥門(mén)控制等等。儀 表測量點(diǎn)很多，根據總投資的限制與否，可對儀表 測量點(diǎn)作優(yōu)化設計，以減少儀表投資。節約投資的 方式之一就是減少架裝表的設計，在可靠的情況 下，使現場(chǎng)儀表測量信號直接進(jìn)入控制室PLC系統。 另一個(gè)就是流量計的選型設計。當然一分錢(qián)一分 貨，根據需要設計才是最好的設計。

水處理的儀表信號送PLC系統監視又分集中監 視和分散型遠程I/O柜監視兩種，具體選用哪種方 式根據用戶(hù)的管理模式和工程總投資確定。水處理 系統PLC系統一般為獨立的電氣儀表一體化系統， 也有將水處理PLC系統和整個(gè)公輔設施PLC系統聯(lián) 網(wǎng)。具體采用哪種方式是根據用戶(hù)需要確定的。

5.集中制冷站、換熱站、除塵系統的儀表設計

集中制冷站、換熱站的儀表設計是根據工藝提 出的測量要求設計的，測量信號進(jìn)PLC系統監視， 通常PLC系統與公輔PLC系統聯(lián)網(wǎng)。

除塵系統的儀表設計一般是由供貨商設計，并 成套隨設備一起供貨，其儀表信號送隨機帶來(lái)的現 場(chǎng)PLC系統監控。為了便于管理，通常將其PLC系 統與公輔PLC系統通訊。

6.車(chē)間外部管線(xiàn)儀表設計

車(chē)間外部管線(xiàn)儀表設計一般是對進(jìn)、出熱軋鋼 廠(chǎng)的所有能源介質(zhì)如：混合煤氣、焦爐煤氣、天然 氣、氧氣、氮氣、氬;氣、蒸汽、壓縮空氣的總管溫 度、壓力、流量測量；工業(yè)水、生活水、除鹽水、 熱水、污水等流量測量。測量信號或進(jìn)入專(zhuān)門(mén)設置 的PLC系統，或進(jìn)入熱軋工程主軋線(xiàn)PLC系統，或 進(jìn)入加熱爐PLC系統、或進(jìn)入煤氣混合站PLC系統， 具體方式由具體工程用戶(hù)的需要而定，所有這些方 式在熱軋工程中都有應用實(shí)例。

7.公輔設施PLC系統的設計

公輔設施PLC系統的設計分為2種，一種是彼 此獨立的各PLC系統，一種是各PLC系統聯(lián)網(wǎng)統一 監視的系統。具體采用哪種方式由用戶(hù)及工程的具 體設計特點(diǎn)確定。無(wú)論是哪種設計，均是儀表專(zhuān)業(yè) 和電氣專(zhuān)業(yè)共用PLC系統方式。在北方某熱軋工程 的公輔設施設計中，就有各PLC系統聯(lián)網(wǎng)的設計， 見(jiàn)圖1，

8.地磅儀表的設計

地磅的設計是熱軋工程總圖專(zhuān)業(yè)根據用戶(hù) 需要設置的，由儀表專(zhuān)業(yè)完成。地磅一般都遠離 主廠(chǎng)房，在交通道路旁，因此務(wù)必設置帶廁所的操 作室，操作室一般設置空調和滑窗，以方便操作員 正常工作。地磅一般選用無(wú)基坑安裝方式，其測 量信號送稱(chēng)重顯示儀顯示，要求送公司ERP系統的 務(wù)必設置一臺計算機進(jìn)行通訊。以上是北方工程和 南方工程共有的設計特點(diǎn)。由于北方寒冷，特別是 下雪大的黑龍江地區，為了避免下雪積雪對地磅的影響，還務(wù)必在地磅的上方增加防雪棚，輕型 鋼結構建筑物，防止積雪打滑導致的不安全因素。 因為積雪深了以后，汽車(chē)反復壓榨，積雪變成冰塊 地，重型汽車(chē)慣性大，打滑碰撞到操作室將產(chǎn)生嚴重事故。

9.結束語(yǔ)

時(shí)代在發(fā)展，需要在變化。用戶(hù)至上，精心設 計，誠信服務(wù)是每個(gè)設計者的職責。不斷探索，謀 求發(fā)展也是每個(gè)設計者的己任。愿本文給同行帶來(lái) 一點(diǎn)新的技術(shù)交流。