【導讀】a)湖南鋼管（集團）有限公司關于“熱處理生產線項目”可行性研究報告的設計委托書。設計范圍包括生產設施及配套的自動化控制、公輔設施、總圖運輸及布置等?，F(xiàn)系中南地區(qū)最大、全國第二大專業(yè)化無縫鋼管生產企業(yè)。企業(yè)先后榮獲全國五一勞動獎狀、國家一級檔案管理單位、全國設備管理優(yōu)秀單位、全國重合同守信用先進企業(yè)等榮譽稱號。我國無縫鋼管市場主要緊缺的是專用管材，包括油井管、管線管、高壓鍋爐管、合金與高合金管、不銹管以及高精度管等。而高強度鋼級、抗壓潰、抗腐蝕的油井管和高壓鍋爐管等高附加值產品的現(xiàn)有生產能力仍然不能滿足需要?，F(xiàn)能生產∮365mm以下各類熱軋、冷拔無縫鋼管及配套的煉鋼、連鑄設施，公輔設施配套齊全，建立了一套產品銷售、原材料及能源供應的網絡。作為專業(yè)鋼管生產廠具有各類專業(yè)人員及長期無縫鋼管生產經驗，為項目的順利實施提供了保障。

　　

【正文】 、保護接地、防雷接地采用共同接地體；自動化系統(tǒng)的接地根據不同系統(tǒng)要求設置。鋼管熱處理生產線工程中儀表設計范圍主要包括：(1）鋼管淬火、回火熱處理生產線一座步進梁式淬火爐的過程參數(shù)檢測、報警和控制；一座步進梁式回火爐的過程參數(shù)檢測、報警和控制；(2)高壓鍋爐管熱處理生產線一座無氧化輥底式正火爐的過程參數(shù)檢測、報警和控制；一座無氧化輥底式回火爐的過程參數(shù)檢測、報警和控制；(3)水處理設施的儀表檢測、控制。(4)熱力設施儀表檢測、控制。淬火爐有4段加熱。淬火爐各段設有溫度控制及相應的檢測；空燃比控制及相應的檢測；爐壓控制及相應的檢測；煤氣總管壓力控制及相應的檢測；煤氣低壓切斷及預熱設備保護安全聯(lián)鎖報警等。淬火爐設置獨立的儀表檢測、控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)采用全DCS\PLC控制方式，設置一套儀－電共用的DCS\PLC過程控制系統(tǒng)，完成整個淬火爐過程參數(shù)的監(jiān)測，溫度、壓力、流量監(jiān)控，過程報警和煤氣燃燒控制。淬火爐的控制參數(shù)和工作狀態(tài)可以通過信號通訊或直接信號連線方式進行信號交接?；鼗馉t采用循環(huán)煙氣、煤氣加熱，分為6個燃燒室，3段加熱?；鼗馉t各段設計有溫度控制及相應的檢測；空燃比控制及相應的檢測；爐壓控制及相應的檢測；煤氣總管壓力控制及相應的檢測；煤氣低壓切斷及預熱設備保護安全聯(lián)鎖報警等。回火爐設置獨立的儀表檢測、控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)采用全DCS\PLC控制方式，設置一套儀－電共用的DCS\PLC過程控制系統(tǒng)，完成整個回火爐過程參數(shù)的監(jiān)測，溫度、壓力、流量監(jiān)控，過程報警和煤氣燃燒控制?；鼗馉t的控制參數(shù)和工作狀態(tài)可以通過信號通訊或直接信號連線方式進行信號交接。無氧化輥底式正火爐采用氮氣保護煤氣輻射管加熱，爐輥總數(shù)～155根，分為6個段。加熱最高溫度1100℃。無氧化輥底式正火爐設置獨立的儀表檢測、控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)采用全PLC控制方式，設置一套儀－電共用的PLC過程控制系統(tǒng)，儀表控制系統(tǒng)完成無氧化輥底式正火爐的各項參數(shù)的檢測，溫度、壓力、流量監(jiān)控，過程報警和脈沖燃燒控制和煤氣燃燒控制。無氧化輥底式正火爐的控制參數(shù)和工作狀態(tài)可以通過信號通訊或直接信號連線方式進行信號交接。無氧化輥底式回火爐采用氮氣保護煤氣輻射管加熱，爐輥總數(shù)～195根，分為8個段，脈沖式燒嘴。加熱最高溫度1040℃。無氧化輥底式回火爐設置獨立的儀表檢測、控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)采用全PLC控制方式，設置一套儀－電共用的PLC過程控制系統(tǒng)，儀表控制系統(tǒng)完成無氧化輥底式正火爐的各項參數(shù)的檢測，溫度、壓力、流量監(jiān)控，過程報警和脈沖燃燒控制和煤氣燃燒控制。無氧化輥底式回火爐的控制參數(shù)和工作狀態(tài)可以通過信號通訊或直接信號連線方式進行信號交接。包括A系統(tǒng)（間接冷卻水系統(tǒng)），C系統(tǒng)（直接冷卻水系統(tǒng)）和D系統(tǒng)。整個水處理系統(tǒng)采用一套儀電共用的PLC系統(tǒng)完成整個水處理區(qū)域的過程參數(shù)的監(jiān)測和控制。主要監(jiān)控項目：各水系統(tǒng)的溫度、壓力、流量、液位及C系統(tǒng)的電導率檢測。高壓除鱗系統(tǒng)設置儀電共用的PLC系統(tǒng)完成過程參數(shù)的監(jiān)測和控制。主要監(jiān)控項目：各設施的溫度、壓力、流量，以及閥門的控制等。控制系統(tǒng)采用全DCS\PLC控制方式，每座爐子分別設置一套儀表－電氣共用的DCS或者PLC過程控制系統(tǒng)。每套DCS\PLC控制系統(tǒng)配置一臺UPS不停電電源。保證在工廠停電狀況下系統(tǒng)能有充足故障處理時間。水處理的基礎自動化采用一套儀電共用的PLC系統(tǒng)。詳細描述見電氣章節(jié)。全PLC控制方式包含儀表、電氣的控制功能，在操作控制室內集中監(jiān)控，煤氣燃燒爐在現(xiàn)場不單獨設置儀表操作控制裝置。電加熱爐在現(xiàn)場可設置電加熱控制裝置。完成對再加熱爐生產過程中各種參量、數(shù)據的采集，輸入輸出信號的變換、處理、顯示、記錄、累積、運算、聯(lián)鎖報警、回路控制、邏輯控制等功能。采用HMI客戶機屏幕顯示的方式，顯示各監(jiān)視、控制所必須的各種操作、監(jiān)視畫面。操作人員通過HMI客戶機上的總貌畫面、流程畫面、趨勢記錄、報警、操作等畫面的觀察分析，使用計算機鍵盤、鼠標進行操作。報表及報警可通過打印機打印。通訊功能步進梁式淬火爐, 步進梁式回火爐，無氧化輥底式正火爐，無氧化輥底式回火爐的儀表檢測及控制分別每座爐子采用一套DCS\PLC系統(tǒng)進行區(qū)域集中監(jiān)控，DCS\PLC控制系統(tǒng)與電氣傳動控制為同一套系統(tǒng)，統(tǒng)一設計集中監(jiān)控。水處理設施的集中監(jiān)示控制，與電氣傳動共享一套PLC系統(tǒng) 。儀表設備、重要的聯(lián)鎖系統(tǒng)、現(xiàn)場控制設備，由UPS設備供電。UPS與控制系統(tǒng)共用一套UPS。溫度檢測主要采用熱電阻、熱電偶等測溫元件；氣體流量檢測主要采用節(jié)流組件；現(xiàn)場氣體介質控制設備主要采用氣動蝶閥，采用國內可靠產品；流體介質流量測量采用電磁流量計或節(jié)流裝置；壓力變送器、差壓變送器選用智能型產品；熱電阻、液位計、安全柵、水質分析儀及調節(jié)閥等選用國內外成熟、可靠的先進產品。、控制室、回火熱處理生產線操作、控制室鋼管淬火、回火熱處理生產線設置一個操作室，安放儀表－電氣共用的DCS\PLC。進行集中監(jiān)控。為了方便維護、檢修、管理，在主電室附近設立一個控制室，步進梁式淬火爐，步進梁式回火爐的DCS\PLC控制機柜和儀表供電盤等集中設備安裝在控制室內，不另設儀表室。操作室及控制室面積待定,要求防電磁，防震動，室內設空調。詳細見電氣說明。、控制室高壓鍋爐管熱處理生產線設置一個操作室，安放儀表－電氣共用的DCS\PLC。進行集中監(jiān)控。為了方便維護、檢修、管理，在主電室附近設立一個控制室，無氧化輥底式正火爐和無氧化輥底式回火爐的DCS\PLC控制機柜和儀表供電盤等集中安裝在控制室內，不另設儀表室。操作室及控制室面積待定,要求防電磁，防震動，室內設空調。詳細見電氣說明。水處理操作室為儀表、電氣共用，室內設置PLC、UPS及操作臺等生產操作控制設備。操作控制室見電氣說明。步進梁式淬火爐，步進梁式回火爐，無氧化輥底式正火爐，無氧化輥底式回火爐4個區(qū)域單獨設置儀表供電，儀表電源為UPS供電：，輔助電源 ，及24V DC。PLC系統(tǒng)電源由220V AC 50HZ不間斷電源供電。集中供電。 接地分工作接地和保護接地，其中保護接地納入電氣保護接地網。工作接地和保護接地的設置符合工廠接地設計要求。5 給排水設施 概況鋼管有限公司熱處理生產線工藝改造內容為：新建一條高壓鍋爐管熱處理生產線和一條鋼管淬火回火熱處理生產線, ～，高壓鍋爐管熱處理生產線年熱處理Φ32～Φ325mm的鋼管5萬t。 外部給排水條件生產新水和生活水均由全廠現(xiàn)有生產、生活、消防給水管供給。全廠現(xiàn)有排水制度為合流制，生活排水經化糞池處理后排入廠區(qū)現(xiàn)有排水系統(tǒng)，生產廢水經處理達標后亦排入廠區(qū)現(xiàn)有排水系統(tǒng)。 工藝設備用水要求工藝設備用水要求見表51。表51 生產用水量表序號用戶名稱　用水量（m3/h）使用制度用水要求水壓（MPa）水溫（℃）水質備注一濁環(huán)水　　　　　　1淬火用水　　　　　　鋼管內噴max1500間斷＜35濁環(huán)水鋼管外噴max2000間斷~＜35濁環(huán)水　小 計max3500　　　　鋼管內噴ave700間斷＜35濁環(huán)水鋼管外噴ave1200間斷~＜35濁環(huán)水　小 計ave1900　　　　鋼管內噴min100間斷＜35濁環(huán)水鋼管外噴min700間斷~＜35濁環(huán)水　小 計min800　　　　2其他濁環(huán)用水定徑機冷卻水　30連續(xù)~＜35濁環(huán)水熱矯直機冷卻水　20間斷~＜35濁環(huán)水定徑機沖鐵皮水　20連續(xù)~＜35濁環(huán)水熱矯直機沖鐵皮水　20間斷~＜35濁環(huán)水步進梁式淬火爐　12連續(xù)~＜35濁環(huán)水步進梁式回火爐　15連續(xù)~＜35濁環(huán)水高壓水除鱗　25連續(xù)~＜35濁環(huán)水　小 計　142　　　　二凈環(huán)水　　　　　1步進梁式淬火爐80連續(xù)~＜35凈環(huán)水2步進梁式回火爐80連續(xù)~＜35凈環(huán)水3輥底式正火爐100連續(xù)~＜35凈環(huán)水4輥底式回火爐150連續(xù)~＜35凈環(huán)水5水壓試驗機液壓站　20夏季使用～＜35凈環(huán)水6工藝設備液壓站　30夏季使用～＜35凈環(huán)水7管端磁粉探傷裝置　5間斷～＜35凈環(huán)水8超聲波探傷裝置　2連續(xù)～＜35凈環(huán)水9通風設備用水　30連續(xù)～＜35凈環(huán)水10高壓水除鱗裝置冷卻水　8連續(xù)~＜35凈環(huán)水11儀表及其他　10連續(xù)～＜35過濾水　小 計　515　　　　　三其他生產用水　　　　　　　1乳化液配制及地坪灑水等　11間斷　生活水　　合計max4168　　　　安全用水　350=20min　　　安全水容積=　　　　　　　ave　2568　　　　　　　min　1468　　　　　 給排水系統(tǒng)根據工藝要求，給排水設施包括以下系統(tǒng)：1）凈環(huán)水系統(tǒng)2）濁環(huán)水系統(tǒng)3）污泥處理系統(tǒng)4）安全供水系統(tǒng)5）生產消防給水系統(tǒng)6）生活給水系統(tǒng)7) 乳化液處理系統(tǒng)8）排水系統(tǒng) 凈環(huán)水系統(tǒng)主要供車間加熱爐、液壓站、潤滑站、其他設備間接冷卻水用戶，用水量515m3/h。其中加熱爐用水量410m3/h，其水泵和冷卻塔單獨設置。本系統(tǒng)各用戶使用后的水僅溫度升高，回水利用余壓上冷卻塔，冷卻后的水進入冷水池，再用泵加壓送各用戶循環(huán)使用。為去除冷卻過程中進入系統(tǒng)的雜質，除加熱爐外的其他凈環(huán)水量105m3/h經用戶使用后的回水在上塔前進行過濾，設置1臺過濾器。反洗水排入污泥處理系統(tǒng)處理。 濁環(huán)水系統(tǒng)濁環(huán)水系統(tǒng)主要供鋼管淬火用水、加熱爐水封槽、高壓水除鱗裝置、熱矯直機、定徑機冷卻及沖氧化鐵皮等用戶，用水量平均2042ｍ3/h ，最大3642ｍ3/h。由于鋼管淬火用水制度很不均勻，按工藝要求，將鋼管淬火用水和其他濁環(huán)用水分為兩個獨立系統(tǒng)進行處理。 鋼管淬火用濁環(huán)水系統(tǒng)鋼管淬火用水分為鋼管內噴和鋼管外噴兩個部分，鋼管內噴用水量平均700ｍ3/h ，最大1500ｍ3/h，鋼管外噴用水量平均1200ｍ3/h，最大2000ｍ3/h，～，用水量由處理鋼管管道的規(guī)格確定。鋼管淬火用后的水由淬火線下的集水池收集后通過鐵皮溝自流到鐵皮坑，沉淀去除氧化鐵皮后用泵加壓送冷卻塔冷卻，冷卻后進入濁環(huán)冷水池，再用泵加壓，經自清洗過濾器過濾后送車間鋼管淬火用戶使用。設置兩組加壓泵，一組供鋼管內噴用，另一組供鋼管外噴用，根據處理鋼管用水量的不同調節(jié)水泵的開啟臺數(shù)。鐵皮坑沉淀下來的氧化鐵皮用吊車抓斗抓入渣池后定期外運。 其他濁環(huán)用水系統(tǒng)其他濁環(huán)用水系統(tǒng)主要供加熱爐水封槽、高壓水除鱗裝置、熱矯直機、定徑機冷卻及沖氧化鐵皮等用戶，用水量142ｍ3/h，用后的水由鐵皮溝收集后自流到回水池，用泵加壓送化學除油器去除油和氧化鐵皮，上清液流到吸水池內，用泵加壓送冷卻塔冷卻，冷卻后進入濁環(huán)冷水池，再用泵加壓，送車間其他濁環(huán)用水戶使用。為穩(wěn)定濁環(huán)水系統(tǒng)的水質，設置加藥裝置1套。 污泥處理系統(tǒng)凈環(huán)水系統(tǒng)過濾器及濁環(huán)鋼管淬火用戶過濾器的反洗排水與化學除油器的底部泥漿定期排入化學除油器的泥漿池，用泵加壓送濃縮池濃縮，濃縮后的泥漿用泵加壓送污泥處理間的廂式壓濾機脫水，脫水后的泥餅用汽車運走。濃縮池的上清液和污泥處理間的脫水濾液用泵返送回濁環(huán)水系統(tǒng)化學除油器處理。 安全供水系統(tǒng) 事故時加熱爐的安全供水量為190m3/h，設置1座200m3的安全水塔，事故時可保證加熱爐的安全供水。 生產消防給水系統(tǒng)供車間室外消防和乳化液配制及車間內地坪灑水等零星生產給水，室外消防給水量為20L/s，零星生產給水量約為11m3/h，由全廠室外生產、生活、消防給水管道供給。 生活給水系統(tǒng)車間內生活用水量約7m3/d，由全廠室外生產、生活、消防給水管道供給。 乳化液處理系統(tǒng) 水壓試驗機需配制乳化液，使用后的乳化液需定期排放，每隔半年～1年排放1次，每次排放量約200m3，排入乳化液收集坑，送全廠乳化液處理中心統(tǒng)一處理。 排水系統(tǒng)全廠現(xiàn)有排水系統(tǒng)為合流制。生活排水量按生活給水量的85%計為6m3/d，經化糞池處理后排入廠區(qū)現(xiàn)有排水系統(tǒng)，生產廢水經處理達標后亦排入廠區(qū)現(xiàn)有排水系統(tǒng)。