縱向立體安裝方式在墻裝設備中的應用

范愛軍 王朝卿 朱海峰 劉茜（海洋石油工程股份有限公司，天津 300452）

1 異形角鋼使用背景

在海洋平臺設計中，需要在布置在房間墻面上的設備有：二氧化碳釋放/禁止按鈕、火災控制盤、風閘指示盒、風閘手拉閥、風閘電磁閥、火災聲光報警，可燃氣探頭等以及設備所需要的電纜和儀表氣控制管路。中控間外墻裝設備布置簡圖如下：

圖一 中控間外墻裝設備布置簡圖

由圖上可見，需要人員操作的MI/MR、FD指示盒、手拉閘這三類設備基本要求布置在同一直線上，墻面上的最佳設備布置區域（見圖一：墻面的空白區域）布置滿后，還有兩臺手拉閥進入門后的遮擋區，由于設備安裝支架采用的是L50X50角鋼橫向排列，設備所需要的儀表管路及電纜將不得不布置在設備的一側。兩臺手拉閘和儀表管路都布置在了門后

如此安裝，一是平臺建造期間對于電儀施工人員來說有很大的安裝工作量。二是在平臺運營期中，門后布置的設備不僅容易因受到開門時的撞擊而損壞，在緊急狀態下對于手拉閥的操作也多有不便。，三是墻面最佳設備布置區域已經全部利用，沒有給平臺運營后期的維修改造留下空間。

2 縱向立體安裝方式的應用

針對現狀，本文將詳細探討縱向立體安裝方式在墻裝設備布置上的應用以及縱向立體安裝方式的應用在平臺建造階段、平臺運營期間給施工人員、平臺維護人員帶來的便利。一是墻裝支架以異形角鋼為材料制作；二是墻面與支架間的焊縫是縱向的；三是設備安裝的排列順序在允許的情況下縱向排列；四是墻面設備所需的電纜儀表管可以敷設在支架下的空間里。

這種安裝方式就是以異形角鋼為支架材料的縱向立體安裝。如下圖所示（以圖一中四個FD指示盒為例）：

圖二 FD指示盒支架圖（正視圖/俯視圖）

實現墻裝支架的縱向安裝，不僅有利于在平臺建造安裝階段的支架安裝定位、減輕施工安裝人勞動強度、其他設備的安裝、減少焊接打磨量，也利于平臺運行中的防腐維護以及平臺改造，下面分別舉例說明：

2.1 實現墻裝支架的縱向安裝，便于在瓦楞板式墻皮的安裝定位

對于普通鋼板墻皮來說縱向安裝支架在定位上沒有什么優勢，但是隨著瓦楞板墻皮的推廣，由于瓦楞板的凹凸不平，縱向支架的易于定位的優點便更明顯（如圖三所示），但是對于單腿縱向焊縫來說，無論是定位在凹位還是凸位，甚至坡面上，焊縫依然是一條直線，設備的安裝也便宜操作。

圖三 手拉閥支架圖（正視圖/俯視圖）

2.2 實現墻裝支架的縱向安裝利于支架下縱向敷設的儀表管、儀訊電纜的敷設

橫向支架安裝的設備，因為支架的遮擋，設備下面的墻面空間是無法做通道的，無論是本設備所需還是其他設備要從此經過的電纜管路均需要繞開設備，在側面做通道。這樣本來可利用面積有限的墻面上就更加擁擠了，如果采用縱向支架安裝，本設備的電纜可以直接從設備下方穿過進線（見圖四）。如果是給其他設備準備的通路，也不用在做通路的時候特意繞開設備。是的電纜通路的設計更加便宜。

圖四 縱向支架和橫向支架安裝中電纜敷設對比圖

2.3 縱向支架安裝時只需側向的操作，沒有仰式和俯式操作，能降低工人勞動強度

以圖五中的FD指示盒安裝為例，安裝高度要求1.5m，如采用常規安裝方式，施工人員需要先登高安裝上面的螺栓，再俯身把下面的螺栓固定。而采用圖二中的支架安裝方式，則施工人員站在支架兩側抬手即可擰緊螺栓，視線保持平視即可。

圖五 縱向支架和橫向支架安裝中工人安裝對比圖

2.4 縱向支架不利于雨水、灰塵的累積，利于支架防腐涂層的保護

目前海洋平臺的支架防腐采用涂漆或熱浸鋅來保護，橫向支架向上平面時間長了便會累積下灰塵，在海上高時高鹽的環境中，這些灰塵中會含有大量的氯離子，這會加快防腐涂層的脫落，對于已經沒有防腐涂層的碳鋼基材，會產生腐蝕。

2.5 減少焊接打磨工作量，從而減少金屬粉塵和噪音污染，有利于工人身心健康

國家對職業防護要求越來越高，職業病禁忌已經成為施工人員流失的一大要素。而在鋼結構的建造過程中，噪音和金屬粉塵主要來自于打磨工序，普通的砂輪機的產生的噪音級別為≦90dB,根據國際標準化組織(ISO)的調查,在噪聲級85 dB和90 dB的環境中工作30年,耳聾的可能性分別為8%和18%。在每年的職業病體檢中，都會有一定的比率的鉚焊工因雙耳聽閾≧25 dB而不得不轉崗。而且在打磨作業中，消除的金屬中大約有0.3%的會變成金屬粉塵長時間漂浮在空氣中，這將會對工人的呼吸系統造成傷害。

縱向立體安裝中采用異形角鋼代替常規鋼材，減少了支架預制階段的鋼材切口，從而減少了部分打磨量，在支架安裝中，還可以減少30%左右的焊接量，從而減少30%的焊道打磨。

2.6 與其它的安裝方式一樣，縱向立體安裝方式也有著自己的應用局限性

安裝空間有要求：在設備支架下實現電纜及儀表管的敷設，需要保證支架與墻面之間的距離在70mm以上，這樣才能給電纜及儀表管的敷設留出操作及固定空間，而且支架上用于固定設備的螺栓不宜突出螺母3mm以上，因為過長的突出會劃傷電纜外護套或者在儀表管的表面留下劃痕。

對設備外形有要求：縱向安裝孔數量少于橫向安裝孔的設備不建議使用縱向安裝。設備的長寬比超過2：1的設備亦建議采用這種安裝方式。

對電纜的直徑有要求：一般墻面上直接進入設備的電纜外徑都比較小，在15mm左右。如果電纜外徑太大，就需要加大支架與墻面之間的距離，這樣會導致設備從墻面上突出太多，容易刮傷操作人員。而且電纜要求最小6倍外徑的彎曲半徑，電纜需要在支架下彎曲時一定要滿足電纜的空間要求。

3 結語

縱向立體安裝是針對平臺建造過程中，消防系統、通風系統及火氣系統的指示報警、火災逃生等需要安裝在平臺房間外墻上的設備越來越多，而墻面上的有效安裝空間又非常有限而提出的一種安裝理念。不僅節省安裝空間，更重要的是把降低施工人員工作強度以及減少金屬粉塵和噪音污染等納入安裝設計控制范圍?？v向立體安裝方式的推廣，將會降低平臺的建造安裝階段的工作強度，改善安裝階段的工作環境，同時降低投產期的維護工作量。