纵向立体安装方式在墙装设备中的应用

1 异形角钢使用背景

在海洋平台设计中, 需要在布置在房间墙面上的设备有:二氧化碳释放/禁止按钮、火灾控制盘、风闸指示盒、风闸手拉阀、风闸电磁阀、火灾声光报警, 可燃气探头等以及设备所需要的电缆和仪表气控制管路。中控间外墙装设备布置简图如下:

由图上可见, 需要人员操作的MI/MR、FD指示盒、手拉闸这三类设备基本要求布置在同一直线上, 墙面上的最佳设备布置区域 (见图一:墙面的空白区域) 布置满后, 还有两台手拉阀进入门后的遮挡区, 由于设备安装支架采用的是L50X50角钢横向排列, 设备所需要的仪表管路及电缆将不得不布置在设备的一侧。两台手拉闸和仪表管路都布置在了门后

如此安装, 一是平台建造期间对于电仪施工人员来说有很大的安装工作量。二是在平台运营期中, 门后布置的设备不仅容易因受到开门时的撞击而损坏, 在紧急状态下对于手拉阀的操作也多有不便。, 三是墙面最佳设备布置区域已经全部利用, 没有给平台运营后期的维修改造留下空间。

2 纵向立体安装方式的应用

针对现状, 本文将详细探讨纵向立体安装方式在墙装设备布置上的应用以及纵向立体安装方式的应用在平台建造阶段、平台运营期间给施工人员、平台维护人员带来的便利。一是墙装支架以异形角钢为材料制作;二是墙面与支架间的焊缝是纵向的;三是设备安装的排列顺序在允许的情况下纵向排列;四是墙面设备所需的电缆仪表管可以敷设在支架下的空间里。

这种安装方式就是以异形角钢为支架材料的纵向立体安装。如下图所示 (以图一中四个FD指示盒为例) :

实现墙装支架的纵向安装, 不仅有利于在平台建造安装阶段的支架安装定位、减轻施工安装人劳动强度、其他设备的安装、减少焊接打磨量, 也利于平台运行中的防腐维护以及平台改造, 下面分别举例说明:

2.1 实现墙装支架的纵向安装, 便于在瓦楞板式墙皮的安装定位

对于普通钢板墙皮来说纵向安装支架在定位上没有什么优势, 但是随着瓦楞板墙皮的推广, 由于瓦楞板的凹凸不平, 纵向支架的易于定位的优点便更明显 (如图三所示) , 但是对于单腿纵向焊缝来说, 无论是定位在凹位还是凸位, 甚至坡面上, 焊缝依然是一条直线, 设备的安装也便宜操作。

2.2 实现墙装支架的纵向安装利于支架下纵向敷设的仪表管、仪讯电缆的敷设

横向支架安装的设备, 因为支架的遮挡, 设备下面的墙面空间是无法做通道的, 无论是本设备所需还是其他设备要从此经过的电缆管路均需要绕开设备, 在侧面做通道。这样本来可利用面积有限的墙面上就更加拥挤了, 如果采用纵向支架安装, 本设备的电缆可以直接从设备下方穿过进线 (见图四) 。如果是给其他设备准备的通路, 也不用在做通路的时候特意绕开设备。是的电缆通路的设计更加便宜。

2.3 纵向支架安装时只需侧向的操作, 没有仰式和俯式操作, 能降低工人劳动强度

以图五中的FD指示盒安装为例, 安装高度要求1.5m, 如采用常规安装方式, 施工人员需要先登高安装上面的螺栓, 再俯身把下面的螺栓固定。而采用图二中的支架安装方式, 则施工人员站在支架两侧抬手即可拧紧螺栓, 视线保持平视即可。

2.4 纵向支架不利于雨水、灰尘的累积, 利于支架防腐涂层的保护

目前海洋平台的支架防腐采用涂漆或热浸锌来保护, 横向支架向上平面时间长了便会累积下灰尘, 在海上高时高盐的环境中, 这些灰尘中会含有大量的氯离子, 这会加快防腐涂层的脱落, 对于已经没有防腐涂层的碳钢基材, 会产生腐蚀。

2.5 减少焊接打磨工作量, 从而减少金属粉尘和噪音污染, 有利于工人身心健康

国家对职业防护要求越来越高, 职业病禁忌已经成为施工人员流失的一大要素。而在钢结构的建造过程中, 噪音和金属粉尘主要来自于打磨工序, 普通的砂轮机的产生的噪音级别为≦90d B, 根据国际标准化组织 (ISO) 的调查, 在噪声级85 d B和90d B的环境中工作30年, 耳聋的可能性分别为8%和18%。在每年的职业病体检中, 都会有一定的比率的铆焊工因双耳听阈≧25 d B而不得不转岗。而且在打磨作业中, 消除的金属中大约有0.3%的会变成金属粉尘长时间漂浮在空气中, 这将会对工人的呼吸系统造成伤害。

纵向立体安装中采用异形角钢代替常规钢材, 减少了支架预制阶段的钢材切口, 从而减少了部分打磨量, 在支架安装中, 还可以减少30%左右的焊接量, 从而减少30%的焊道打磨。

2.6 与其它的安装方式一样, 纵向立体安装方式也有着自己的应用局限性

安装空间有要求:在设备支架下实现电缆及仪表管的敷设, 需要保证支架与墙面之间的距离在70mm以上, 这样才能给电缆及仪表管的敷设留出操作及固定空间, 而且支架上用于固定设备的螺栓不宜突出螺母3mm以上, 因为过长的突出会划伤电缆外护套或者在仪表管的表面留下划痕。

对设备外形有要求:纵向安装孔数量少于横向安装孔的设备不建议使用纵向安装。设备的长宽比超过2:1的设备亦建议采用这种安装方式。

对电缆的直径有要求:一般墙面上直接进入设备的电缆外径都比较小, 在15mm左右。如果电缆外径太大, 就需要加大支架与墙面之间的距离, 这样会导致设备从墙面上突出太多, 容易刮伤操作人员。而且电缆要求最小6倍外径的弯曲半径, 电缆需要在支架下弯曲时一定要满足电缆的空间要求。

3 结语

纵向立体安装是针对平台建造过程中, 消防系统、通风系统及火气系统的指示报警、火灾逃生等需要安装在平台房间外墙上的设备越来越多, 而墙面上的有效安装空间又非常有限而提出的一种安装理念。不仅节省安装空间, 更重要的是把降低施工人员工作强度以及减少金属粉尘和噪音污染等纳入安装设计控制范围。纵向立体安装方式的推广, 将会降低平台的建造安装阶段的工作强度, 改善安装阶段的工作环境, 同时降低投产期的维护工作量。

摘要：海洋石油平台建造过程中, 消防系统、通风系统及火气系统的指示报警、火灾逃生等需要安装在平台房间外墙上的设备越来越多。而墙面上的有效安装空间又非常有限, 本文将会对此类设备的安装设计作进一步阐述, 提出通过采用异形角钢实现纵向立体安装方式来满足用户要求的设备功能, 同时降低安装阶段的工作强度, 改善安装阶段的工作环境, 降低投产期的维护成本。

关键词：立体安装,墙装,海洋平台