液體化工品碼頭電氣工程設計與施工問題淺析及其解決方案

柯 喆

中交第二航務工程勘察設計院有限公司廣州分公司，廣東廣州 511442

概述

東營港某液體化工碼頭由2個5千噸級泊位、2個5萬噸級泊位、7km已建引橋、連接已建引橋的2.6km新建引橋、4座綜合用房和1個加壓泵房構(gòu)成。其中5千噸級泊位在已建引橋平臺上，5萬噸級泊位位于新建引橋末端（參見圖1）。

根據(jù)引橋較長，泊位比較分散，用電負荷較大，一、二級用電負荷較多的特點，碼頭采用分布式供電系統(tǒng)，在4個綜合用房內(nèi)分別設置4個變電所，深入負荷中心。由后方庫區(qū)35KV中心變電所提供6回路獨立10KV電源，每個變電所2路進線互為備用，保證一、二級負荷供電的可靠性（其中4#變電所由2#變電所提供2回路10KV電源）。該碼頭現(xiàn)場電氣方面的施工已基本完成，現(xiàn)就電氣工程施工過程中出現(xiàn)過的問題，結(jié)合電氣設計進行歸納和分析。

1 電纜橋架安裝固定問題

2×5千噸級泊位在已建引橋中后段；而2×5萬噸級泊位在新建引橋末端，離岸達到12000米。由于東營港瀕臨渤海西南海岸，常年風浪較大，平均風速達到10.8米/秒，鹽霧腐蝕嚴重，且5萬噸比5千噸離岸更遠，在室外設備的安裝固定方式上，應因地制宜地采用更為有效的方式。

設計時電纜橋架采用雙邊加固型大跨距鋁合金橋架，由固定在工藝管架上的F型槽鋼托臂支撐，工藝管架跨距約為7米，5萬噸泊位由于常年海風較大，而施工單位沒有意識到大風的影響，只在橋架一側(cè)用常規(guī)的固定卡卡住，結(jié)果橋架在沒有安放電纜前，因為質(zhì)量較輕，多次被大風吹翻、吹落，經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)查分析，原因是橋架沒有在兩側(cè)固定，因此容易被大風吹翻，并扭斷固定卡，最后導致橋架被吹落。

如何做到既牢固地固定橋架，又方便電纜敷設和日后維護，就成了一個必須解決的問題。為此現(xiàn)場采用以下方案，可有效解決施工中橋架在電纜放入前后的固定問題：

在未敷設電纜前，先用不銹鋼扁鐵一端卡在橋架專用槽內(nèi)，另一端用螺栓螺母固定在托臂上，將電纜橋架兩邊都牢固地安裝在托臂上，起到臨時固定作用。待電纜敷設完畢，蓋上蓋板后，再用抱箍將橋架整體固定在托臂上，這時橋架整體就像一個箱形鋼結(jié)構(gòu)，強度大增，能承受大風的吹襲，從而較好地解決了臨時固定、電纜敷設和日后維護的問題（參見圖2）。

2 防爆平臺燈安裝問題

設計時將防爆平臺燈燈桿抱箍在工藝鋼管架上，而到場后防爆平臺燈燈桿與防爆接線盒尺寸不同，若繼續(xù)采用抱箍直接抱在在工藝鋼管架上，燈桿底部突出的防爆接線盒使燈桿無法緊貼管架，燈桿不垂直，固定不牢靠。

為了解決這個問題，考慮到鋼管架無法打入膨脹螺栓，故將燈桿改為以下安裝方式，保證施工的順利進行：

在工藝管架上焊接兩個槽鋼托臂，然后用U型管卡將燈桿卡在托臂上，這樣不僅防爆平臺燈牢靠固定，燈桿容易做到垂直，而且便于防爆接線盒接線及日后的檢修（參見圖3）。

3 現(xiàn)有引橋的接地問題

已建引橋是按照普通的公路橋設計的，沒有考慮防雷接地問題，樁內(nèi)基礎鋼筋未引上橋面。新建引橋則是按照石化管廊引橋設計的，考慮了防雷接地需要，基礎鋼筋按要求引上橋面供防雷接地用。為了解決液體化工管道在原有引橋上安裝的防雷接地問題，設計時采用如下方案：

圖1

圖2 橋架固定示意圖

圖3

將新建引橋兩側(cè)的接地干線一直延伸到原有引橋，并將接地干線與水工樁引上鋼筋可靠連接，引橋兩側(cè)的接地干線之間每隔30m用BV-95黃綠接地線跨接一次，使已建和新建引橋形成一個完整的等電位接地網(wǎng)，從而保證防雷電、防靜電、防電擊的效果。已建引橋的接地干線敷設在兩層電纜橋架內(nèi)，故跨接線用BV-95黃綠跨接線連接即可。

新建引橋在水工平臺的兩側(cè)設置了兩根接地干線，在設計時按照規(guī)范要求使用BV-95黃綠接地線進行了跨接。但在保施工過程中，發(fā)現(xiàn)引橋面敷設有鋼筋網(wǎng)，故根據(jù)現(xiàn)場情況，進行了如下的更改：

考慮到新建引橋面層鋪設有150×150mm鋼筋網(wǎng)，可以利用鋼筋網(wǎng)做接地跨接線，及時根據(jù)實際情況作出設計變更，取消原設計的跨接電線，改用鋼筋網(wǎng)作跨接線，既簡單經(jīng)濟，又便于施工，而且具有更好的等電位接地效果。這個實例說明，在設計過程中要充分了解建筑物結(jié)構(gòu)，了解是否能夠利用建筑物內(nèi)各種基礎構(gòu)件內(nèi)的鋼筋作為接地極和接地連接線，盡量利用建筑物內(nèi)的基礎鋼筋做接地極和連接線，既可節(jié)省費用，又達到了更好的接地效果（參見圖4）。

4 變壓器與低壓柜連接的問題

變壓器與低壓柜連接一般使用母線槽，但考慮到經(jīng)濟等因素，對于小容量的變壓器可使用電力電纜代替母線槽，具體可按以下容量進行選擇：250KVA及以下的變壓器可以采用電纜和低壓柜連接，250KVA以上變壓器由于出線電流較大，應使用母線槽連接。

本工程1#，2#，4#綜合用房變壓器均不大于250KVA，采用電纜連接，經(jīng)濟方便。3#綜合用房內(nèi)的變壓器容量為630KVA，原設計采用電纜連接，施工很困難，后來改為母線槽連接，較好解決了施工困難的問題。

5 設備訂貨與設計不符問題

本項目部分實際采購的設備外形尺寸和數(shù)量與原設計不符，導致原設計的預埋件或預留位置與實際設備不相符，無法按照圖紙正常施工，故結(jié)合現(xiàn)場情況靈活調(diào)整：

根據(jù)設備廠家之前提供的資料，故設計時2#變電所75KW EPS根據(jù) 4臺柜制作預埋件，設備到場后卻為5臺柜，且原預留位置不足。經(jīng)與廠家協(xié)調(diào)，施工時將EPS控制柜與電池柜分開布置，EPS控制柜安裝在距EPS電池柜2m的低壓柜預留位上，EPS控制柜和低壓柜之間用隔板隔開，并使EPS控制柜與電池柜之間改用電纜連接。

3#變電所變頻柜的旁路柜、變壓器柜、功率柜和控制柜柜體尺寸均比設計時廠家提供資料后而定做的預埋孔洞和槽鋼尺寸小，無法安裝在預留空洞和預埋槽鋼上。經(jīng)與結(jié)構(gòu)專業(yè)協(xié)商，現(xiàn)場按下列方式施工：根據(jù)柜體形狀現(xiàn)場制作槽鋼支架，并與原基礎型鋼焊接，用花紋鋼板蓋住外露孔洞，從而較好地解決了設備安裝問題。

設備訂貨與設計不符是施工中經(jīng)常遇到的問題，在處理此類問題時，互相推卸責任只能拖延工期，積極的辦法是各方一起協(xié)商，及時找出解決問題的辦法，才是一種認真負責的態(tài)度，更是工程能夠按質(zhì)按量按時順利完成的重要保證（參見圖5）。

圖4

圖5 成套變頻器基礎圖

6 設計人員與業(yè)主、監(jiān)理與施工隊之間的協(xié)調(diào)

在施工過程中，經(jīng)常遇到業(yè)主提出新的要求，需要設計修改或變更，甚至對已施工完成的部分進行調(diào)整。設備供應商和施工單位也經(jīng)常出于各種考慮，要求進行設計修改變更。同時，設計也因種種原因有考慮不周之處，需要根據(jù)實際情況作出必要的調(diào)整。現(xiàn)場設計代表應本著實事求是、科學嚴謹?shù)膽B(tài)度以及為現(xiàn)場解決問題提供及時服務周到的意識，和業(yè)主、監(jiān)理、施工單位人員經(jīng)常到現(xiàn)場了解情況。對業(yè)主、設備廠家、施工單位提出的要求，確實有必要修改、補充、完善的，應積極配合；對于不符合規(guī)范、標準或降低工程質(zhì)量的建議，應耐心解釋，說明原因，共同討論協(xié)商，找到合理的能夠解決問題的辦法。例如5W噸級泊位風浪大，電纜橋架有幾處跨距較大，建設單位建議在垂直、轉(zhuǎn)彎、三通等處增加槽鋼支架，以加強橋架的穩(wěn)定性。接到建設單位的建議后，現(xiàn)場設計代表和建設單位人員一起到現(xiàn)場調(diào)查，認為現(xiàn)場風很大，而且橋架高度較高，確實有必要加強橋架的支撐，并和施工隊商議，讓施工單位先備料并按要求加固，最后以設計聯(lián)絡單的形式進行確認。

7 結(jié)語

液體化工品碼頭現(xiàn)場施工環(huán)境具有復雜和多變等特點，具體實施過程中，免不了會出現(xiàn)一些需要局部調(diào)整設計方案、材料或施工工藝等問題，這就需要采取一些靈活變通的工程措施，以適應現(xiàn)場實際情況的特殊需要。設計應在滿足現(xiàn)行國家和行業(yè)標準、規(guī)范要求，確保工程安全可靠、經(jīng)濟實用為第一前提的同時，以及時周到的服務于現(xiàn)場為己任，力求做到堅持原則、實事求是、以人為本，充分尊重參建各方的不同意見，相互取長補短、密切配合，為工程建設的順利實施提供優(yōu)質(zhì)、高效的設計服務。只有這樣，才能真正實現(xiàn)科學先進、經(jīng)濟可靠、易于實施、便于使用的優(yōu)秀設計之目的。

[1]陳永根等.工業(yè)與民用配電設計手冊（第三版）[M].北京：中國電力出版社，2003

[2]常用低壓配電設備及燈具安裝（D702-1-3）[M].北京：中國建筑標準設計研究院，2004

[3]全國民用建筑工程設計技術措施.電氣[M].北京：中國建筑標準設計研究院，2009