介紹了熱軋鋼廠公輔設(shè)施儀表施工設(shè)計，對公輔設(shè)施煤氣加壓站、混合站、空壓站、水處理設(shè)施、集中制 冷站、換熱站、除塵系統(tǒng)、車間外部管線、地磅儀表設(shè)計特點，實用技術(shù)等進行了論述。特別是PLC系統(tǒng)一體化、煤氣加 壓混合站、地磅北方工程設(shè)計特點作了敘述，同時對專利技術(shù)的應(yīng)用和新的國家安監(jiān)總局新規(guī)定的實施進行了敘述。

1.概述

在熱軋鋼廠的設(shè)計中，無論是大型的寬厚板工 程、中厚板工程、熱軋帶鋼工程，還是無縫鋼管工 程、型鋼工程、線棒材工程，除了主體軋鋼工程的 設(shè)計外，與其軋鋼工程配套的公輔設(shè)施設(shè)計也是不 容忽視的設(shè)計內(nèi)容，公輔設(shè)施設(shè)計質(zhì)量及正常安全 生產(chǎn)直接或間接影響著熱軋工程的產(chǎn)品質(zhì)量。隨著 鋼鐵技術(shù)、儀表產(chǎn)品及自動化系統(tǒng)產(chǎn)品的不斷發(fā) 展，經(jīng)過二十多年的熱軋工程公輔設(shè)計，總結(jié)了一 些設(shè)計經(jīng)驗供同行業(yè)儀表人員參考或技術(shù)交流，愿 熱軋鋼廠的公輔設(shè)施真正地為熱軋工程服好務(wù)。

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

2.煤氣加壓站、混合站的儀表設(shè)計

煤氣加壓站、混合站的儀表設(shè)計特點我在《煤 氣混合加壓站儀表設(shè)計特點》1 一文中有詳細的敘 述，包括①儀表、控制回路的構(gòu)成（流量比值控制 的參數(shù)計算；熱值串級修正控制；混合煤氣的穩(wěn)壓 控制等）；②流量測量的修正（溫壓補正、小流量 補正）③調(diào)節(jié)閥的口徑確定因素（選用0°?90°的 開度范圍的蝶閥，實際調(diào)節(jié)蝶閥的開度就在15°? 63°范圍內(nèi)調(diào)節(jié)）；④煤氣混合站的聯(lián)鎖報警及自 動切換控制（報警并聯(lián)鎖自動停機；多種煤氣混合 加壓時，聯(lián)鎖自動啟動富有煤氣，確保送給用戶的 煤氣不中斷；熱值儀信號正常否進行判斷，自動切 除熱值串級控制，轉(zhuǎn)換到流量比值控制方式上，確 ?；旌厦簹鉄嶂悼刂频姆€(wěn)定性）；⑤煤氣熱值儀的 安裝；⑥煤氣混合加壓站的防爆設(shè)計；⑦控制系統(tǒng) 的構(gòu)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(shè)計

近2年連作2個北方熱軋工程的煤氣加壓混合 站設(shè)計，發(fā)現(xiàn)不同于南方煤氣加壓混合站的特點 是：北方因天氣寒冷，所有加壓機均安裝在密閉的 廠房內(nèi)，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 爆等級由南方敞開式的二級上升到密閉環(huán)境的一 級。相應(yīng)儀表系統(tǒng)務(wù)必按照本安系統(tǒng)設(shè)計，即進出 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(xiàn)場儀表為本安儀表，沒有本 安儀表的要求是隔爆儀表，隨機帶來的現(xiàn)場儀表箱 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(tǒng)設(shè)計可靠的接地系統(tǒng)，接地電阻小于2 Q。

根據(jù)國家安監(jiān)總局《關(guān)于進一步加強冶金企業(yè) 煤氣安全技術(shù)管理的有關(guān)規(guī)定》，煤氣環(huán)境中C0報 警儀的設(shè)置及有人值班的房間CO報警儀的設(shè)置和 維持正壓的設(shè)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(shè)置CO報警儀，并委托 通風專業(yè)設(shè)計干凈風源、風道及風機保持室內(nèi)正 壓，室內(nèi)同時設(shè)計排風扇換新風維持正壓。并對已 設(shè)計正在施工的煤氣加壓混合站作修改設(shè)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)。對無人值班的房間可 用凈化壓縮空氣維持正壓。某軋鋼廠的焦爐煤氣電 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(jù)設(shè)計技術(shù)統(tǒng)一規(guī)定：“對距用戶較近的混 合點，宜采用混合器。”由于混合站一般都設(shè)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。某軋鋼廠分為一期、二期工程用同一 個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， 設(shè)計出《一種管道煤氣混勻器》注2裝置，該裝置可 根據(jù)混合點的壓力與用戶點的允許壓差大小而配 置數(shù)量不等的混勻器（盤），1個?12個不等的混 勻器（盤）根據(jù)現(xiàn)場實際安裝尺寸大小，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）越多，煤氣混勻 狀況就越好。有管道煤氣混勻器比沒有的好。該技 術(shù)已于2010年2月申請國家專利，專利號為ZL2010 2 0106262.3;授權(quán)公告日為2010年09月22日。 現(xiàn)在正在對多個煤氣混合站作管道煤氣混勻器設(shè) 計，準備逐一實施。

混合站供出的混合煤氣熱值穩(wěn)定對熱軋廠加 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(jié)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(shè)計

空壓站的儀表設(shè)計般分為空壓機本體儀表 設(shè)計和管網(wǎng)工廠儀表設(shè)計兩部分。通?？諌簷C本體 的儀表設(shè)計由空壓機供貨商完成并成套隨機供貨， 管網(wǎng)工廠儀表設(shè)計由設(shè)計單位完成。為節(jié)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(xiàn)場控制箱監(jiān)視；管網(wǎng)工廠儀表測量信號送 熱軋工程公輔PLC系統(tǒng)監(jiān)視，并將空壓站設(shè)計成無 人值守的遠方監(jiān)控模式，一般在工廠的能源中心監(jiān) 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(tǒng)監(jiān)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(tǒng)通訊，一般在空壓站前 期設(shè)計及技術(shù)交流時就應(yīng)將通訊問題和遠方監(jiān)控 問題確定下來以便后續(xù)的PLC系統(tǒng)設(shè)計及調(diào)試。

空壓站管網(wǎng)工廠儀表設(shè)計的另一個特點是將 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(jiān)視改為由流量開關(guān)低值報警測量的 數(shù)字量監(jiān)視，這樣更為可靠。

4.水處理設(shè)施儀表的設(shè)計

水處理設(shè)施儀表設(shè)計一般為各水泵泵組出口 的溫度、壓力、流量、電導(dǎo)率等參數(shù)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、冷卻塔風機油 溫、油位、振動測量、過濾站的閥門控制等等。儀 表測量點很多，根據(jù)總投資的限制與否，可對儀表 測量點作優(yōu)化設(shè)計，以減少儀表投資。節(jié)約投資的 方式之一就是減少架裝表的設(shè)計，在可靠的情況 下，使現(xiàn)場儀表測量信號直接進入控制室PLC系統(tǒng)。 另一個就是流量計的選型設(shè)計。當然一分錢一分 貨，根據(jù)需要設(shè)計才是最好的設(shè)計。

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

5.集中制冷站、換熱站、除塵系統(tǒng)的儀表設(shè)計

集中制冷站、換熱站的儀表設(shè)計是根據(jù)工藝提 出的測量要求設(shè)計的，測量信號進PLC系統(tǒng)監(jiān)視， 通常PLC系統(tǒng)與公輔PLC系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。

除塵系統(tǒng)的儀表設(shè)計一般是由供貨商設(shè)計，并 成套隨設(shè)備一起供貨，其儀表信號送隨機帶來的現(xiàn) 場PLC系統(tǒng)監(jiān)控。為了便于管理，通常將其PLC系 統(tǒng)與公輔PLC系統(tǒng)通訊。

6.車間外部管線儀表設(shè)計

車間外部管線儀表設(shè)計一般是對進、出熱軋鋼 廠的所有能源介質(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。測量信號或進入專門設(shè)置 的PLC系統(tǒng)，或進入熱軋工程主軋線PLC系統(tǒng)，或 進入加熱爐PLC系統(tǒng)、或進入煤氣混合站PLC系統(tǒng)， 具體方式由具體工程用戶的需要而定，所有這些方 式在熱軋工程中都有應(yīng)用實例。

7.公輔設(shè)施PLC系統(tǒng)的設(shè)計

公輔設(shè)施PLC系統(tǒng)的設(shè)計分為2種，一種是彼 此獨立的各PLC系統(tǒng)，一種是各PLC系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一 監(jiān)視的系統(tǒng)。具體采用哪種方式由用戶及工程的具 體設(shè)計特點確定。無論是哪種設(shè)計，均是儀表專業(yè) 和電氣專業(yè)共用PLC系統(tǒng)方式。在北方某熱軋工程 的公輔設(shè)施設(shè)計中，就有各PLC系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計， 見圖1，

8.地磅儀表的設(shè)計

地磅的設(shè)計是熱軋工程總圖專業(yè)根據(jù)用戶 需要設(shè)置的，由儀表專業(yè)完成。地磅一般都遠離 主廠房，在交通道路旁，因此務(wù)必設(shè)置帶廁所的操 作室，操作室一般設(shè)置空調(diào)和滑窗，以方便操作員 正常工作。地磅一般選用無基坑安裝方式，其測 量信號送稱重顯示儀顯示，要求送公司ERP系統(tǒng)的 務(wù)必設(shè)置一臺計算機進行通訊。以上是北方工程和 南方工程共有的設(shè)計特點。由于北方寒冷，特別是 下雪大的黑龍江地區(qū)，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(jié)構(gòu)建筑物，防止積雪打滑導(dǎo)致的不安全因素。 因為積雪深了以后，汽車反復(fù)壓榨，積雪變成冰塊 地，重型汽車慣性大，打滑碰撞到操作室將產(chǎn)生嚴重事故。

9.結(jié)束語

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