磁吸式電線管安裝支架在石油儲罐上的應(yīng)用

吳龍海 衣 巍

(1中國石化青海石油分公司 青海西寧 810003；2濟南魯紡儀佳自控技術(shù)有限公司 山東濟南 250015〕

1 一個難題

按照國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局關(guān)于對易燃易爆石油儲罐加強安全防護自動化系統(tǒng)建設(shè)的要求，中國石化青海石油分公司某一油庫在進行油罐安全聯(lián)鎖防護自動化改造施工時，需要在已運行使用的油罐罐體上增加油位上限液位開關(guān)。液位開關(guān)選用的是外貼式超聲波液位開關(guān)。這種液位開關(guān)可以在不動電焊的情況下直接依靠磁力吸附在油罐的外壁上，但是如何將液位開關(guān)的信號電纜敷設(shè)至控制室成了施工中一個難題。按照工業(yè)自動化儀表施工與驗收規(guī)范要求，該信號電纜自超聲波液位開關(guān)接線盒引出后，需先穿入一根防爆撓性軟管，該軟管的另一端需與電線管相連。整根電線管自罐體上部引至罐體地面。成品油儲罐5 000 m3，高度12m左右。按照自動化儀表安裝施工規(guī)范要求，電線管自罐體上部敷設(shè)至罐體地面需要在中間設(shè)置2～3個電線管固定點，以便將電線管與油罐罐壁可靠地固定在一起。但是按照《石油庫設(shè)計規(guī)范》要求，嚴禁在油罐區(qū)域內(nèi)動用電焊、氣焊或電鉆工具進行施工，如何在油罐罐體外壁上增加電線管固定支架的難題需要破解。

傳統(tǒng)的安裝施工方法有二種。一種是先將儲罐內(nèi)的易燃易爆石油液體暫時排出，然后進行蒸汽反復(fù)吹掃，并反復(fù)進行可燃氣體濃度檢測。當(dāng)證明儲罐內(nèi)可燃氣體濃度確實達到安全允許值時，方可在儲罐外將電線管的固定支架采用電焊焊接在罐壁上。這種施工方法，從易燃石油液體排出，到接入蒸汽吹掃，再到反復(fù)的可燃氣體濃度測試，操作過程復(fù)雜，工作量很大，危險因素較多，施工費用非常高。另一種方法是借用石油儲罐外壁上已有的爬梯支架或避雷線支架等作為電線管的固定支架，這種方法除需合適的電線管敷設(shè)位置，還需根據(jù)原支架的形狀和尺寸進行測繪、設(shè)計和加工使其適合于電線管固定支架。這種方法施工費用雖然不高，但要因罐而異，一個支架一個形狀，很難做到電線管敷設(shè)路徑合理，外觀整齊美觀。另外，支架的加工和安裝的工作量也比較大。

2 幾種常見的施工方法比較

不違背油庫規(guī)范，又能安全地將電線管敷設(shè)固定在油罐外壁，通常有三種方法。

(1)借助罐體上的環(huán)形爬梯鋼架進行電線管的敷設(shè)和固定——首先在罐體上部將外貼式超聲波液位開關(guān)安裝就位，將其接線盒引出的信號電纜穿入電線保護管敷設(shè)到罐體上部的爬梯鋼架旁，再根據(jù)爬梯的轉(zhuǎn)彎弧度分段加工電線管，采用特制的電線管管夾將電線管固定在爬梯鋼架上。該方法會增加電線管和電纜長度，且費工廢料。

(2)借助油罐罐體上已有的電線管支架將新增電線管敷設(shè)固定——對已經(jīng)投運的石油罐，在罐體外壁通常留有以往用于固定電線管或避雷線的固定支架。根據(jù)《石油庫設(shè)計規(guī)范》，不允許使用電動工具進行支架加長、鉆孔等改造，只能沿著原來的電線管或接地線路徑，借用原來的電線管支架，采用鋼絲綁扎的方式，將新增加的電線管固定在原有的電線管支架上。這種方法使敷設(shè)的電線管極不美觀，隨著使用時間的增加，鋼絲存在生銹、脫落的危險，存在事故隱患。

(3)采用磁吸式電線管安裝固定支架將電線管敷設(shè)固定——針對鋼制石油儲罐導(dǎo)磁性能好的特點，將帶有永久磁鐵的磁吸式電線管安裝固定支架直接應(yīng)用于電線管的敷設(shè)固定。這種施工方法可以在各種油罐現(xiàn)場應(yīng)用，根據(jù)現(xiàn)場需要在罐體的任一個方向、任一個位置直接敷設(shè)安裝電纜，施工效率高，效果美觀整齊，省工省料。這種固定支架的永久磁鐵吸力可達40～60 kg，可抗10級大風(fēng)，并且長達20年磁力不減，能在油罐罐壁上長期可靠使用(三種安裝方法的比較見表1)。

表1 三種電線管敷設(shè)/安裝方法之間的比較

注：以在高14 m油罐的外壁上安裝敷設(shè)一根長12 m、DN20 mm電線管為例。

3 磁吸式電線管安裝固定支架的施工方法

由表1可知，采用磁吸式電線管安裝固定支架的方法最佳，可以做到在罐區(qū)現(xiàn)場不動火，不動電，直接在儲罐外壁任何位置完成電線管的敷設(shè)施工。磁吸式電線管安裝固定支架(圖1)包括電線管夾、管夾底座和一對永久磁鐵。其中電線管夾采用316L材質(zhì)不銹鋼鋼板加工，由二個對稱的與電線管外徑相適應(yīng)的Ω弧形管夾組成，管夾的兩邊留有二個對稱管夾的固定螺孔。在下面的一個電線管夾的中心處鉚嵌著用316L材質(zhì)不銹鋼加工的立柱，管夾可以以立柱為中心進行0～360°自由旋轉(zhuǎn)，能適應(yīng)不同方位電線管的敷設(shè)要求。其中管夾底座采用316L材質(zhì)不銹鋼鋼板加工，呈四方形，在管夾底座的中心留有與電線管夾立柱連接固定的螺孔，管夾底座的四邊留有翻邊，即用于增加管夾底座的機械強度，又可在翻邊上留有用于管夾底座與兩邊永久磁鐵固定連接的螺孔。這對永久磁鐵對稱安裝在管夾底座的兩邊，管夾底座采用四個螺絲固定后，每塊永久磁鐵均能以上下兩個固定螺絲為軸心轉(zhuǎn)動0～45°，以適應(yīng)不同罐體外壁的弧度變化。

圖1 磁吸式電線管安裝固定支架在罐壁上的安裝

安裝人員可以根據(jù)現(xiàn)場罐體的高度和電線管敷設(shè)的路徑?jīng)Q定安裝固定支架的數(shù)量，根據(jù)電線管的外徑來選擇不同的電線管管夾。

4 結(jié)束語

磁吸式電線管安裝固定支架直接用于油庫的油罐安全防護自動化系統(tǒng)改造，安裝施工簡單，可以提高工效，降低安裝費用，敷設(shè)效果美觀，維護方便，易保證施工質(zhì)量。對于按照《石油庫設(shè)計規(guī)范》、《自動化儀表工程施工及質(zhì)量驗收規(guī)范》等不允許采用電焊、氣焊、電鉆等施工方法的場所，尤其是對儲存有易燃、易爆液體或氣體的儲罐進行罐體外壁電纜敷設(shè)時，均可選用。