介绍了热轧钢厂公辅设施仪表施工设计，对公辅设施煤气加压站、混合站、空压站、水处理设施、集中制 冷站、换热站、除尘系统、车间外部管线、地磅仪表设计特点，实用技术等进行了论述。特别是PLC系统一体化、煤气加 压混合站、地磅北方工程设计特点作了叙述，同时对专利技术的应用和新的国家安监总局新规定的实施进行了叙述。

1.概述

在热轧钢厂的设计中，无论是大型的宽厚板工 程、中厚板工程、热轧带钢工程，还是无缝钢管工 程、型钢工程、线棒材工程，除了主体轧钢工程的 设计外，与其轧钢工程配套的公辅设施设计也是不 容忽视的设计内容，公辅设施设计质量及正常安全 生产直接或间接影响着热轧工程的产品质量。随着 钢铁技术、仪表产品及自动化系统产品的不断发 展，经过二十多年的热轧工程公辅设计，总结了一 些设计经验供同行业仪表人员参考或技术交流，愿 热轧钢厂的公辅设施真正地为热轧工程服好务。

热轧工程的公辅设施主要包括煤气加压站、混 合站、空压站、水处理设施、集中制冷站、换热站、 除尘系统、车间外部管线、汽车衡等，因轧钢厂的 地域（北方或南方）、轧钢厂与周围其他钢厂或公 辅设施的配置，及公共利用等因素，不同的轧钢厂 其公辅设施的配置有可能不同，比如北方的轧钢厂 一般均配置换热站或采暖站，南方的轧钢厂就不需 要换热站或采暖站；小型轧钢厂不设空压站，压缩 空气从其他工厂的空压站引出，与之共用；有些轧 钢厂不设安全水塔，安全水与邻近的其他钢厂引出 共用。有些钢厂不设汽车衡等等。本文就总体意义 上对热轧工程的公辅设施仪表施工设计的实用技 术作叙述。

2.煤气加压站、混合站的仪表设计

煤气加压站、混合站的仪表设计特点我在《煤 气混合加压站仪表设计特点》1 一文中有详细的叙 述，包括①仪表、控制回路的构成（流量比值控制 的参数计算；热值串级修正控制；混合煤气的稳压 控制等）；②流量测量的修正（温压补正、小流量 补正）③调节阀的口径确定因素（选用0°?90°的 开度范围的蝶阀，实际调节蝶阀的开度就在15°? 63°范围内调节）；④煤气混合站的联锁报警及自 动切换控制（报警并联锁自动停机；多种煤气混合 加压时，联锁自动启动富有煤气，确保送给用户的 煤气不中断；热值仪信号正常否进行判断，自动切 除热值串级控制，转换到流量比值控制方式上，确 保混合煤气热值控制的稳定性）；⑤煤气热值仪的 安装；⑥煤气混合加压站的防爆设计；⑦控制系统 的构成。.本文补充的使用技术如下：

2.1煤气加压站混合站的防爆设计

近2年连作2个北方热轧工程的煤气加压混合 站设计，发现不同于南方煤气加压混合站的特点 是：北方因天气寒冷，所有加压机均安装在密闭的 厂房内，由于有焦炉煤气参与加压混合，焦炉煤气 的含氢量一般大于52%或更高，故煤气加压站的防 爆等级由南方敞开式的二级上升到密闭环境的一 级。相应仪表系统务必按照本安系统设计，即进出 加压机一级防爆环境的信号均要增加检测端安全 栅和操作端安全栅；现场仪表为本安仪表，没有本 安仪表的要求是隔爆仪表，随机带来的现场仪表箱 务必是隔爆的，或增加仪表压缩空气吹扫保持正压。 仪表系统设计可靠的接地系统，接地电阻小于2 Q。

根据国家安监总局《关于进一步加强冶金企业 煤气安全技术管理的有关规定》，煤气环境中C0报 警仪的设置及有人值班的房间CO报警仪的设置和 维持正压的设计要求，对煤气加压混合站仪表控制 室、有人值班的值班室均设置CO报警仪，并委托 通风专业设计干净风源、风道及风机保持室内正 压，室内同时设计排风扇换新风维持正压。并对已 设计正在施工的煤气加压混合站作修改设计。不用 净化压缩空气维持正压是因为净化压缩空气里的 干燥剂附带对人有害的物质。对无人值班的房间可 用净化压缩空气维持正压。某轧钢厂的焦炉煤气电 捕焦电气室就是采用的净化压缩空气维持正压。

2.2混合站混合煤气管道上安装管道煤气混匀器根据设计技术统一规定：“对距用户较近的混 合点，宜采用混合器。”由于混合站一般都设置热 值仪测量混合煤气的热值，为保证煤气混合均匀后 测出混合煤气的真正热值，故务必在热值仪前安装 煤气混匀器。某轧钢厂分为一期、二期工程用同一 个煤气混合站的混合煤气，由于煤气混合站的布置 受总图限制，煤气混合点到一期、二期工程用混合 煤气总管的距离小于10 m，故务必在煤气混合点到 一期、二期工程用混合煤气总管之间加煤气混匀 器。为了解决这一难题，本人分析煤气混合的特点， 设计出《一种管道煤气混匀器》注2装置，该装置可 根据混合点的压力与用户点的允许压差大小而配 置数量不等的混匀器（盘），1个?12个不等的混 匀器（盘）根据现场实际安装尺寸大小，等距或不 等距安装在法兰接管或煤气管道里组成管道煤气 混匀器装置。解决不同工况对混匀装置的要求。在 压损允许的情况下，混匀器（盘）越多，煤气混匀 状况就越好。有管道煤气混匀器比没有的好。该技 术已于2010年2月申请国家专利，专利号为ZL2010 2 0106262.3;授权公告日为2010年09月22日。 现在正在对多个煤气混合站作管道煤气混匀器设 计，准备逐一实施。

混合站供出的混合煤气热值稳定对热轧厂加 热炉的钢坯加热质量、钢坯热轧质量直到最终产品 的质量控制特别重要。对加热炉燃烧控制节能也特别 重要。因此，该管道煤气混匀器装置技术值得推广。

3.空压站的仪表设计

空压站的仪表设计般分为空压机本体仪表 设计和管网工厂仪表设计两部分。通常空压机本体 的仪表设计由空压机供货商完成并成套随机供货， 管网工厂仪表设计由设计单位完成。为节约投资， 空压机本体仪表测量控制信号送各台空压机的单 板机或现场控制箱监视；管网工厂仪表测量信号送 热轧工程公辅PLC系统监视，并将空压站设计成无 人值守的远方监控模式，一般在工厂的能源中心监 视，也可以是能源中心下属的煤气混合站控制室等 控制系统监视。这要求空压机本体的仪表测量信号 及运行情况与公辅PLC系统通讯，一般在空压站前 期设计及技术交流时就应将通讯问题和远方监控 问题确定下来以便后续的PLC系统设计及调试。

空压站管网工厂仪表设计的另一个特点是将 每台空压机的冷却水排水温度测量由铂热电阻测 量的模拟量监视改为由流量开关低值报警测量的 数字量监视，这样更为可靠。

4.水处理设施仪表的设计

水处理设施仪表设计一般为各水泵泵组出口 的温度、压力、流量、电导率等参数的测量、水泵 电机定子温度测量、轴承温度测量、水池水位测量、 补水管流量测量、排污管流量测量、冷却塔风机油 温、油位、振动测量、过滤站的阀门控制等等。仪 表测量点很多，根据总投资的限制与否，可对仪表 测量点作优化设计，以减少仪表投资。节约投资的 方式之一就是减少架装表的设计，在可靠的情况 下，使现场仪表测量信号直接进入控制室PLC系统。 另一个就是流量计的选型设计。当然一分钱一分 货，根据需要设计才是最好的设计。

水处理的仪表信号送PLC系统监视又分集中监 视和分散型远程I/O柜监视两种，具体选用哪种方 式根据用户的管理模式和工程总投资确定。水处理 系统PLC系统一般为独立的电气仪表一体化系统， 也有将水处理PLC系统和整个公辅设施PLC系统联 网。具体采用哪种方式是根据用户需要确定的。

5.集中制冷站、换热站、除尘系统的仪表设计

集中制冷站、换热站的仪表设计是根据工艺提 出的测量要求设计的，测量信号进PLC系统监视， 通常PLC系统与公辅PLC系统联网。

除尘系统的仪表设计一般是由供货商设计，并 成套随设备一起供货，其仪表信号送随机带来的现 场PLC系统监控。为了便于管理，通常将其PLC系 统与公辅PLC系统通讯。

6.车间外部管线仪表设计

车间外部管线仪表设计一般是对进、出热轧钢 厂的所有能源介质如：混合煤气、焦炉煤气、天然 气、氧气、氮气、氩;气、蒸汽、压缩空气的总管温 度、压力、流量测量；工业水、生活水、除盐水、 热水、污水等流量测量。测量信号或进入专门设置 的PLC系统，或进入热轧工程主轧线PLC系统，或 进入加热炉PLC系统、或进入煤气混合站PLC系统， 具体方式由具体工程用户的需要而定，所有这些方 式在热轧工程中都有应用实例。

7.公辅设施PLC系统的设计

公辅设施PLC系统的设计分为2种，一种是彼 此独立的各PLC系统，一种是各PLC系统联网统一 监视的系统。具体采用哪种方式由用户及工程的具 体设计特点确定。无论是哪种设计，均是仪表专业 和电气专业共用PLC系统方式。在北方某热轧工程 的公辅设施设计中，就有各PLC系统联网的设计， 见图1，

8.地磅仪表的设计

地磅的设计是热轧工程总图专业根据用户 需要设置的，由仪表专业完成。地磅一般都远离 主厂房，在交通道路旁，因此务必设置带厕所的操 作室，操作室一般设置空调和滑窗，以方便操作员 正常工作。地磅一般选用无基坑安装方式，其测 量信号送称重显示仪显示，要求送公司ERP系统的 务必设置一台计算机进行通讯。以上是北方工程和 南方工程共有的设计特点。由于北方寒冷，特别是 下雪大的黑龙江地区，为了避免下雪积雪对地磅的影响，还务必在地磅的上方增加防雪棚，轻型 钢结构建筑物，防止积雪打滑导致的不安全因素。 因为积雪深了以后，汽车反复压榨，积雪变成冰块 地，重型汽车惯性大，打滑碰撞到操作室将产生严重事故。

9.结束语

时代在发展，需要在变化。用户至上，精心设 计，诚信服务是每个设计者的职责。不断探索，谋 求发展也是每个设计者的己任。愿本文给同行带来 一点新的技术交流。