一種磁吸式電線管安裝支架在石油儲(chǔ)罐上的應(yīng)用

吳龍海衣 巍

1.中石化青海石油分公司 西寧 810003；2.濟(jì)南魯紡儀佳自控技術(shù)有限公司 濟(jì)南 250015

1 概述

按照國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局關(guān)于對(duì)易燃易爆石油儲(chǔ)罐加強(qiáng)安全防護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)的要求,青海省石油分公司某一油庫(kù)在油罐安全聯(lián)鎖防護(hù)自動(dòng)化改造施工時(shí),需要在已運(yùn)行使用的油罐罐體上增加油位上限液位開(kāi)關(guān)。液位開(kāi)關(guān)選用的是外貼式超聲波液位開(kāi)關(guān),這種液位開(kāi)關(guān)可以在不動(dòng)電焊的情況下直接依靠磁力吸附在油罐罐體的外壁上,但是如何將液位開(kāi)關(guān)的信號(hào)電纜敷設(shè)引至控制室成了施工中一個(gè)難題。

按照工業(yè)自動(dòng)化儀表施工與驗(yàn)收規(guī)范要求,該信號(hào)電纜自超聲波液位開(kāi)關(guān)接線盒引出后,需先穿入一根防爆撓性軟管,防爆軟管的另一端再與電線管相連,整根電線管自罐體上部引至罐體地面。對(duì)于一個(gè)5000m3的成品油儲(chǔ)罐,其高度為12m左右。按照施工規(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(gè)電線管固定點(diǎn),以便將電線管與罐壁牢固地固定在一起。但是按照油庫(kù)安全施工規(guī)范管理要求,嚴(yán)禁在油罐區(qū)域內(nèi)動(dòng)用電焊、氣焊或電鉆工具進(jìn)行施工,如何在油罐罐體外壁上增加電線管固定支架成了安裝單位進(jìn)行施工的一個(gè)難題。

傳統(tǒng)的安裝施工方法有二種,一種是先將儲(chǔ)罐內(nèi)的易燃易爆液體暫時(shí)排出,然后進(jìn)行蒸汽反復(fù)吹掃,并進(jìn)行反復(fù)可燃?xì)怏w濃度測(cè)量,當(dāng)證明儲(chǔ)罐內(nèi)可燃?xì)怏w濃度確實(shí)低于安全允許值時(shí),方可允許在儲(chǔ)罐外將電線管的固定支架采用電焊方法焊接在儲(chǔ)罐罐壁上。采用這種施工方法,從易燃液體排出,到接入蒸汽吹掃,再到反復(fù)的可燃?xì)怏w濃度測(cè)試,操作過(guò)程復(fù)雜,工作量很大,危險(xiǎn)因素較多,施工費(fèi)用非常高。還有一種方法是借用儲(chǔ)罐外面罐壁上已有的爬梯支架、避雷線支架等作為電線管固定支架,這種方法只能依據(jù)合適的油罐現(xiàn)場(chǎng)原有支架作為電線管敷設(shè)位置,需要根據(jù)原有各種其它用途支架的形狀和尺寸進(jìn)行測(cè)繪,并設(shè)計(jì)和加工成相適應(yīng)的新的電線管固定支架。這種方法施工費(fèi)用不高,但是需要因罐而異,一個(gè)支架一個(gè)形狀,很難做到電線管敷設(shè)路徑合理,整齊美觀,加工和安裝的工作量同樣比較大。

2 幾種常見(jiàn)的施工方法比較

如何不違背油罐區(qū)域內(nèi)安全施工規(guī)范要求,又能在油罐現(xiàn)場(chǎng)不采用電焊/氣焊以及不動(dòng)用電鉆等工具的情況下將電線管自罐體外壁上可靠固定并敷設(shè)至罐體地面,通常會(huì)采用三種方法。

2.1 借助罐體上的環(huán)形爬梯鋼架進(jìn)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(kāi)關(guān)安裝就位,自液位開(kāi)關(guān)接線盒引出的信號(hào)電纜穿電線保護(hù)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。由此可知,采用這種方式在油罐罐體上進(jìn)行電線管的敷設(shè)和固定,會(huì)增加電線管和電纜的長(zhǎng)度,費(fèi)工費(fèi)料。

2.2 借助油罐罐體上已有的電線管支架用來(lái)進(jìn)行對(duì)新增電線管的敷設(shè)固定

對(duì)已經(jīng)投運(yùn)使用的儲(chǔ)油油罐,在罐體外壁上通常留有以往用于固定電線管或避雷線的固定支架,可以借助這些固定支架作為新增電線管的固定使用。由于限于安全施工規(guī)范的規(guī)定,不允許現(xiàn)場(chǎng)采用電焊/氣焊或電鉆工具在罐體罐壁上進(jìn)行支架的加長(zhǎng)、鉆孔等改造,只能沿著原來(lái)的電線管或接地線路徑,借用原來(lái)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。采用這種方法進(jìn)行施工的結(jié)果是敷設(shè)的電線管極不美觀,隨著日久天長(zhǎng),鋼絲存在生銹、脫落的危險(xiǎn),容易發(fā)生事故。

2.3 采用一種磁吸式電線管安裝固定支架用于儲(chǔ)罐外壁上的電線管敷設(shè)固定方式

針對(duì)儲(chǔ)油罐罐體材質(zhì)均為鐵質(zhì)材料,具有導(dǎo)磁性能好的特點(diǎn),將一個(gè)帶有一對(duì)永久磁鐵的磁吸式電線管安裝固定支架直接應(yīng)用于罐體外壁的電線管敷設(shè)固定。這種施工方法在油罐現(xiàn)場(chǎng)實(shí)用性強(qiáng),可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要在罐體的任一個(gè)方向直接敷設(shè)電纜,施工效率高,美觀整齊,省工省料。這對(duì)永久磁鐵的吸力可達(dá)40～60kg,可抗10級(jí)大風(fēng),并且長(zhǎng)達(dá)20年磁力不減,能保證電線管在油罐罐壁上長(zhǎng)期可靠固定使用。

3 磁吸式電線管安裝固定支架的施工方法

為應(yīng)對(duì)以上在儲(chǔ)存有易燃易爆液體的儲(chǔ)罐罐體上敷設(shè)電線管施工方法上的不足,采用上述磁吸式電線管安裝固定支架用于石油儲(chǔ)罐外壁上的電線管敷設(shè)固定方式應(yīng)為最佳方法,可以做到在現(xiàn)場(chǎng)不動(dòng)火,不動(dòng)電,能直接在儲(chǔ)罐外壁任何位置上使用磁吸式電線管安裝固定支架完成電線管敷設(shè)施工。

這里所指的磁吸式電線管安裝固定支架包括一個(gè)電線管管夾,一個(gè)管夾底座,還有一對(duì)永久磁鐵。其中電線管管夾采用316L材質(zhì)不銹鋼鋼板加工,由二個(gè)對(duì)稱的與電線管外徑相適應(yīng)的Ω弧形管夾組成,管夾的二邊留有二個(gè)對(duì)稱管夾的固定螺孔。在下面的一個(gè)電線管管夾的中心處鉚嵌著一個(gè)采用316L材質(zhì)不銹鋼材質(zhì)加工的立柱,管夾可以以立柱為中心進(jìn)行0～360°的自由旋轉(zhuǎn),能適應(yīng)對(duì)不同方向電線管的現(xiàn)場(chǎng)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管夾立柱連接固定的螺孔,管夾底座的四邊留有翻邊,既可用于增加管夾底座的機(jī)械強(qiáng)度,又可在翻邊上留有用于管夾底座與二邊的永久磁鐵固定連接的螺孔。這對(duì)永久磁鐵對(duì)稱安裝在管夾底座的二邊。這對(duì)永久磁鐵與管夾底座采用四個(gè)螺絲固定后,每個(gè)永久磁鐵均能以上下二個(gè)固定螺絲為軸心進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)范圍為0～45°,能適應(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

安裝單位可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)罐體的高度和電線管敷設(shè)的路徑?jīng)Q定使用磁吸式電線管安裝固定支架的數(shù)量,根據(jù)電線管的外徑來(lái)選擇不同的電線管管夾。

將按照以上方法加工的這種磁吸式電線管安裝固定支架直接用于這個(gè)油庫(kù)的油罐安全防護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)改造,實(shí)踐證明這種方法很有創(chuàng)造性,施工簡(jiǎn)單,可以提高工效10倍,降低安裝費(fèi)用2倍,電纜敷設(shè)效果簡(jiǎn)捷、美觀,維護(hù)方便,并可保證電纜電線管的安裝施工質(zhì)量。對(duì)于按照國(guó)家安全規(guī)范施工規(guī)定不允許采用電焊、氣焊、電鉆等施工方法的場(chǎng)所,尤其是對(duì)儲(chǔ)存有易燃、易爆液體或氣體的儲(chǔ)罐進(jìn)行罐體外壁電纜敷設(shè)時(shí),均可采用這種磁吸式電線管安裝固定支架用于電線管的敷設(shè)安裝。