吳龍海 衣 巍

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

1 一個(gè)難題

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，中國(guó)石化青海石油分公司某一油庫(kù)在進(jìn)行油罐安全聯(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(dòng)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(hào)電纜敷設(shè)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(chǔ)罐5 000 m3，高度12m左右。按照自動(dòng)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(gè)電線管固定點(diǎn)，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(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》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(chǔ)罐內(nèi)的易燃易爆石油液體暫時(shí)排出，然后進(jìn)行蒸汽反復(fù)吹掃，并反復(fù)進(jìn)行可燃?xì)怏w濃度檢測(cè)。當(dāng)證明儲(chǔ)罐內(nèi)可燃?xì)怏w濃度確實(shí)達(dá)到安全允許值時(shí)，方可在儲(chǔ)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?xì)怏w濃度測(cè)試，操作過程復(fù)雜，工作量很大，危險(xiǎn)因素較多，施工費(fèi)用非常高。另一種方法是借用石油儲(chǔ)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(jìn)行測(cè)繪、設(shè)計(jì)和加工使其適合于電線管固定支架。這種方法施工費(fèi)用雖然不高，但要因罐而異，一個(gè)支架一個(gè)形狀，很難做到電線管敷設(shè)路徑合理，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(kù)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(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關(guān)安裝就位，將其接線盒引出的信號(hào)電纜穿入電線保護(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。該方法會(huì)增加電線管和電纜長(zhǎng)度，且費(fèi)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(duì)已經(jīng)投運(yùn)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(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》，不允許使用電動(dòng)工具進(jìn)行支架加長(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。這種方法使敷設(shè)的電線管極不美觀，隨著使用時(shí)間的增加，鋼絲存在生銹、脫落的危險(xiǎn)，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(duì)鋼制石油儲(chǔ)罐導(dǎo)磁性能好的特點(diǎn)，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(chǎng)應(yīng)用，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要在罐體的任一個(gè)方向、任一個(gè)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(dá)40～60 kg，可抗10級(jí)大風(fēng)，并且長(zhǎng)達(dá)20年磁力不減，能在油罐罐壁上長(zhǎng)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(zhǎng)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(chǎng)不動(dòng)火，不動(dòng)電，直接在儲(chǔ)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(duì)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(gè)對(duì)稱的與電線管外徑相適應(yīng)的Ω弧形管夾組成，管夾的兩邊留有二個(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(jìn)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(jī)械強(qiáng)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(duì)永久磁鐵對(duì)稱安裝在管夾底座的兩邊，管夾底座采用四個(gè)螺絲固定后，每塊永久磁鐵均能以上下兩個(gè)固定螺絲為軸心轉(zhuǎn)動(dòng)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(chǎng)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(lái)選擇不同的電線管管夾。

4 結(jié)束語(yǔ)

磁吸式電線管安裝固定支架直接用于油庫(kù)的油罐安全防護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)改造，安裝施工簡(jiǎn)單，可以提高工效，降低安裝費(fèi)用，敷設(shè)效果美觀，維護(hù)方便，易保證施工質(zhì)量。對(duì)于按照《石油庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《自動(dòng)化儀表工程施工及質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》等不允許采用電焊、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)，均可選用。