磁吸式电线管安装支架在石油储罐上的应用

吴龙海 衣 巍

(1中国石化青海石油分公司 青海西宁 810003；2济南鲁纺仪佳自控技术有限公司 山东济南 250015〕

1 一个难题

按照国家安全生产监督管理总局关于对易燃易爆石油储罐加强安全防护自动化系统建设的要求，中国石化青海石油分公司某一油库在进行油罐安全联锁防护自动化改造施工时，需要在已运行使用的油罐罐体上增加油位上限液位开关。液位开关选用的是外贴式超声波液位开关。这种液位开关可以在不动电焊的情况下直接依靠磁力吸附在油罐的外壁上，但是如何将液位开关的信号电缆敷设至控制室成了施工中一个难题。按照工业自动化仪表施工与验收规范要求，该信号电缆自超声波液位开关接线盒引出后，需先穿入一根防爆挠性软管，该软管的另一端需与电线管相连。整根电线管自罐体上部引至罐体地面。成品油储罐5 000 m3，高度12m左右。按照自动化仪表安装施工规范要求，电线管自罐体上部敷设至罐体地面需要在中间设置2～3个电线管固定点，以便将电线管与油罐罐壁可靠地固定在一起。但是按照《石油库设计规范》要求，严禁在油罐区域内动用电焊、气焊或电钻工具进行施工，如何在油罐罐体外壁上增加电线管固定支架的难题需要破解。

传统的安装施工方法有二种。一种是先将储罐内的易燃易爆石油液体暂时排出，然后进行蒸汽反复吹扫，并反复进行可燃气体浓度检测。当证明储罐内可燃气体浓度确实达到安全允许值时，方可在储罐外将电线管的固定支架采用电焊焊接在罐壁上。这种施工方法，从易燃石油液体排出，到接入蒸汽吹扫，再到反复的可燃气体浓度测试，操作过程复杂，工作量很大，危险因素较多，施工费用非常高。另一种方法是借用石油储罐外壁上已有的爬梯支架或避雷线支架等作为电线管的固定支架，这种方法除需合适的电线管敷设位置，还需根据原支架的形状和尺寸进行测绘、设计和加工使其适合于电线管固定支架。这种方法施工费用虽然不高，但要因罐而异，一个支架一个形状，很难做到电线管敷设路径合理，外观整齐美观。另外，支架的加工和安装的工作量也比较大。

2 几种常见的施工方法比较

不违背油库规范，又能安全地将电线管敷设固定在油罐外壁，通常有三种方法。

(1)借助罐体上的环形爬梯钢架进行电线管的敷设和固定——首先在罐体上部将外贴式超声波液位开关安装就位，将其接线盒引出的信号电缆穿入电线保护管敷设到罐体上部的爬梯钢架旁，再根据爬梯的转弯弧度分段加工电线管，采用特制的电线管管夹将电线管固定在爬梯钢架上。该方法会增加电线管和电缆长度，且费工废料。

(2)借助油罐罐体上已有的电线管支架将新增电线管敷设固定——对已经投运的石油罐，在罐体外壁通常留有以往用于固定电线管或避雷线的固定支架。根据《石油库设计规范》，不允许使用电动工具进行支架加长、钻孔等改造，只能沿着原来的电线管或接地线路径，借用原来的电线管支架，采用钢丝绑扎的方式，将新增加的电线管固定在原有的电线管支架上。这种方法使敷设的电线管极不美观，随着使用时间的增加，钢丝存在生锈、脱落的危险，存在事故隐患。

(3)采用磁吸式电线管安装固定支架将电线管敷设固定——针对钢制石油储罐导磁性能好的特点，将带有永久磁铁的磁吸式电线管安装固定支架直接应用于电线管的敷设固定。这种施工方法可以在各种油罐现场应用，根据现场需要在罐体的任一个方向、任一个位置直接敷设安装电缆，施工效率高，效果美观整齐，省工省料。这种固定支架的永久磁铁吸力可达40～60 kg，可抗10级大风，并且长达20年磁力不减，能在油罐罐壁上长期可靠使用(三种安装方法的比较见表1)。

表1 三种电线管敷设/安装方法之间的比较

注：以在高14 m油罐的外壁上安装敷设一根长12 m、DN20 mm电线管为例。

3 磁吸式电线管安装固定支架的施工方法

由表1可知，采用磁吸式电线管安装固定支架的方法最佳，可以做到在罐区现场不动火，不动电，直接在储罐外壁任何位置完成电线管的敷设施工。磁吸式电线管安装固定支架(图1)包括电线管夹、管夹底座和一对永久磁铁。其中电线管夹采用316L材质不锈钢钢板加工，由二个对称的与电线管外径相适应的Ω弧形管夹组成，管夹的两边留有二个对称管夹的固定螺孔。在下面的一个电线管夹的中心处铆嵌着用316L材质不锈钢加工的立柱，管夹可以以立柱为中心进行0～360°自由旋转，能适应不同方位电线管的敷设要求。其中管夹底座采用316L材质不锈钢钢板加工，呈四方形，在管夹底座的中心留有与电线管夹立柱连接固定的螺孔，管夹底座的四边留有翻边，即用于增加管夹底座的机械强度，又可在翻边上留有用于管夹底座与两边永久磁铁固定连接的螺孔。这对永久磁铁对称安装在管夹底座的两边，管夹底座采用四个螺丝固定后，每块永久磁铁均能以上下两个固定螺丝为轴心转动0～45°，以适应不同罐体外壁的弧度变化。

图1 磁吸式电线管安装固定支架在罐壁上的安装

安装人员可以根据现场罐体的高度和电线管敷设的路径决定安装固定支架的数量，根据电线管的外径来选择不同的电线管管夹。

4 结束语

磁吸式电线管安装固定支架直接用于油库的油罐安全防护自动化系统改造，安装施工简单，可以提高工效，降低安装费用，敷设效果美观，维护方便，易保证施工质量。对于按照《石油库设计规范》、《自动化仪表工程施工及质量验收规范》等不允许采用电焊、气焊、电钻等施工方法的场所，尤其是对储存有易燃、易爆液体或气体的储罐进行罐体外壁电缆敷设时，均可选用。