石油化工裝置的電纜敷設(shè)方式主要有架空敷設(shè),電纜溝敷設(shè)及埋地敷設(shè)。從安裝檢修方便的角度來(lái)說(shuō),應(yīng)優(yōu)先選擇架空匯線槽的方式。但架空方式需要考慮過(guò)車以及支墩支架是否有足夠的空間。
一、架空敷設(shè)
架空一般需要考慮對(duì)于電纜的機(jī)械保護(hù),主要有匯線槽或橋架、穿線管等方式。
1.匯線槽或橋架
有點(diǎn)是施工維護(hù)方便,能夠提供備用量方便以后擴(kuò)展,并且金屬槽盒本身可以提供類似法拉第籠的作用,對(duì)于靜電和電磁起到屏蔽作用,同時(shí)也為電纜起到了機(jī)械保護(hù)的作用。
(1)敷設(shè)的基本原則
①匯線槽及橋架一般設(shè)置在管廊上層,或與工藝管線及電氣匯線槽同層。一般不宜低于工藝管線。(注:目的是避免工藝管線介質(zhì)泄露臟污橋架電纜)
②匯線槽的敷設(shè)應(yīng)避開熱源、潮濕、電磁干擾源、工藝排放口、易泄露或有震動(dòng)的地方。
③匯線槽與工藝管線設(shè)備距離應(yīng)大于400mm,與其他的工藝設(shè)備,管道表面之間的距離應(yīng)大于330mm。
④匯線槽與強(qiáng)電磁場(chǎng)的設(shè)備的距離應(yīng)大于600mm。與動(dòng)力電纜之間的距離見下表。
電壓電流等級(jí)/平行敷設(shè)長(zhǎng)度 | <100 | <200 | <500 | ≥500 |
---|---|---|---|---|
125V,10A | 50 | 100 | 200 | 1200 |
250V ,50A | 150 | 200 | 450 | 1200 |
200~450V,100A | 200 | 450 | 600 | 1200 |
400~500V,200A | 300 | 600 | 900 | 1200 |
3000~10000V,800A | 600 | 900 | 1200 | 1200 |
⑤電纜在匯線槽內(nèi)可采用多層放置,槽內(nèi)電纜填充系數(shù)一般為25%~35%,槽內(nèi)留有適當(dāng)?shù)目臻g的目的是便于維護(hù)可擴(kuò)充。(注:由于電纜在橋架中會(huì)打彎等等情況,往往計(jì)算填充率到60%的話,實(shí)際施工時(shí)電纜會(huì)被填充滿了)
⑥多種類型電纜匯線槽分層安裝時(shí),應(yīng)按下列順序從上到下排列
a.儀表信號(hào)電纜
b.安全連鎖線路
c.儀表用交流和直流供電線路
(注:在下層被認(rèn)為是更安全的,因?yàn)榛鹧嬉话阆蛏下樱?br>
(2)荷載及支架
①荷載:應(yīng)考慮固定荷載與動(dòng)荷載,固定荷載包括電纜重量、匯線槽重量及附件重量,動(dòng)荷載包括敷設(shè)電纜時(shí)任的重量級(jí)風(fēng)、雪等重量。(注:一般動(dòng)荷載是結(jié)構(gòu)專業(yè)自行考慮)
②支架:一般室內(nèi)支架間距為2m,支撐點(diǎn)可設(shè)置在內(nèi)墻或天花板,室外支架通常與工藝管廊公用,若不能共用則金額設(shè)置獨(dú)立支架,支架間距一般小雨6m。橫跨道路的支架凈高一般不低于為4.5m。(注:參考數(shù)據(jù),消防車的最大長(zhǎng)度為13.4m,最大寬度為4.5m,最大高度為4.15m)
(3)匯線槽的接地
匯線槽應(yīng)做保護(hù)接地,各段之間應(yīng)有良好的電氣連接。一般使用接地線進(jìn)行短接。
(4)匯線槽進(jìn)入控制室方法
分為上部架空及下步地溝量匯總。
上部進(jìn)線。一般在控制室側(cè)墻上部(距地面3m為宜,一般與室外橋架平齊),沿內(nèi)墻引至活動(dòng)地板下或電纜溝內(nèi)。匯線槽應(yīng)有向室外坡度,防水滲入。開洞應(yīng)采用防火密封措施,以防止易燃?xì)怏w、誰(shuí)、火、蟲、鼠進(jìn)入室內(nèi)。
下部進(jìn)線。室內(nèi)溝底應(yīng)高處室外300mm以上。開洞處進(jìn)行密封處理,防止雨水、塵埃、有害氣體、小動(dòng)物等進(jìn)入。可以考慮設(shè)置沙坑以便排水。具體做法是,電纜由橋架降標(biāo)高到沙坑中,再升標(biāo)高后穿墻至控制室內(nèi),沙坑與集中排水系統(tǒng)相連。
(5)金屬隔板的設(shè)置
本安回路與非本安回路、強(qiáng)電與弱電電纜敷設(shè)在同一橋架中,應(yīng)使用金屬隔板分隔。若兩者數(shù)量懸殊時(shí),也可只采用屏蔽電纜的措施。
儀表信號(hào)電纜與電源電纜宜單獨(dú)敷設(shè)。如需要敷設(shè)在同一橋架中時(shí),應(yīng)采用金屬隔板等屏蔽措施。
(6)匯線槽的選型
儀表電纜為了獲取更好的屏蔽效果,一般采用帶蓋的槽式橋架。而供電電纜一般為了方便散熱采用帶蓋或不帶蓋的梯形橋架。
穿線管進(jìn)入橋架應(yīng)從側(cè)面采用螺紋形式連接,槽式橋架端部應(yīng)密封,病在底部設(shè)置落水孔。
2.穿線管
穿線管主要用于保護(hù)電纜,由于工業(yè)場(chǎng)合一般都在室外或地下敷設(shè),環(huán)境較惡劣,一般選用鍍鋅水煤氣管(GB/T 3091低壓流體輸送用焊接鋼管)。具體應(yīng)符合以下原則:
①穿線管的最小彎曲半徑一般為管徑的6倍。
②穿線配管應(yīng)盡量可能走短的路徑,穿線管彎曲處通常采用彎頭,每隔2個(gè)90°彎頭或穿線管直線長(zhǎng)度超過(guò)30m時(shí),要設(shè)置穿線盒。(注:超過(guò)2個(gè)彎頭不加直通就不好擰了,一般也不會(huì)30m設(shè)置一個(gè)穿線盒,一般鋼管為了方便運(yùn)輸都是6m一段的)
③穿線管內(nèi)的電纜填充系數(shù)一般不超過(guò)40%,單根穿單鋼管時(shí),穿線管的內(nèi)經(jīng)不應(yīng)小于電纜外景的1.5倍。
④穿線管與儀表連接時(shí),一般使用金屬軟管或撓性連接管。(注:實(shí)際上撓性的意思就是失去外力時(shí)不會(huì)返回原狀,這樣即使由于外力發(fā)生了形變,撓性連接管也不會(huì)將力再返給電纜,避免電纜的外力損傷)
⑤穿墻、穿樓板時(shí)應(yīng)設(shè)置保護(hù)管。保護(hù)管可按上述填充率設(shè)計(jì)。在樓板上露出10~100mm,樓下露出10mm。
⑥電纜進(jìn)入接線箱時(shí),宜選用穿線管和防爆電纜密封接頭(也就是格蘭或戈蘭,英文GLAND)
⑦穿線配線應(yīng)考慮不影響設(shè)備和工藝管道的安裝和拆卸,同時(shí)考慮保護(hù)和操作方便。
二、電纜溝敷設(shè)
沿著電纜溝在各段標(biāo)高最低處應(yīng)設(shè)置集水坑,溝底底面應(yīng)有1:200的排放坡度,以便把溝內(nèi)的水引到集水坑,通過(guò)集水坑排入水溝。控制室內(nèi)的電纜溝應(yīng)坡向室外的溝,以防室內(nèi)積水。電纜敷設(shè)后,溝頂蓋上水泥板、板縫用水泥砂漿填滿。為方便檢修,防止蓋板損壞也可不填縫,采用角鋼包邊。
電纜溝內(nèi)可設(shè)置支架、托座,將電纜敷設(shè)在支架、托座上。也可不設(shè)置支架,直接將電纜敷設(shè)在溝底,然后填砂蓋水泥板。無(wú)支架敷設(shè)較容易,也節(jié)省支架,一般這種溝設(shè)置較淺。填砂可以防止易燃易爆氣體通過(guò)電纜溝進(jìn)入控制室。
電纜從溝內(nèi)引出時(shí),應(yīng)加保護(hù)管,保護(hù)管的要求見上文。
電纜溝支架水平間距一般設(shè)置800~1000mm,如果用托座敷設(shè)在支架上,支架水平間距可謂1500mm。
設(shè)計(jì)電纜溝路徑時(shí),應(yīng)避開地上和地下障礙物,盡量避免與地下管道、動(dòng)力電纜溝交叉。和動(dòng)力電纜溝交叉時(shí),應(yīng)成直角跨越,在交叉部分的儀表電纜應(yīng)穿保護(hù)管或加槽盒保護(hù)。
動(dòng)力電纜與信號(hào)電纜共溝時(shí),應(yīng)分兩側(cè)敷設(shè),保證平行敷設(shè)間距要求。(見上文)。
有腐蝕性的場(chǎng)合,尤其是要經(jīng)常沖洗底面的場(chǎng)合,不宜采用電纜溝的敷設(shè)方式。
三、直埋敷設(shè)
直埋敷設(shè)時(shí),直埋溝應(yīng)離開建筑物的基礎(chǔ)。直埋敷設(shè)的電纜與建筑物地下基礎(chǔ)間的最小凈距為600mm,與電力電纜間的最小凈距為500mm。敷設(shè)電纜時(shí),應(yīng)首先在溝底鋪上篩過(guò)的砂或土。直埋的電纜與工藝管道交叉時(shí),電纜應(yīng)設(shè)有保護(hù)管,保護(hù)管長(zhǎng)度應(yīng)滿足保護(hù)管兩端離交叉管道外壁后絕緣層1m。直埋敷設(shè)的電纜不應(yīng)沿任何地下管道的上方或下方平行敷設(shè)。當(dāng)沿地下管道兩側(cè)平行敷設(shè)或交叉時(shí),最小凈距應(yīng)符合以下要求:
①與易燃、易爆介質(zhì)的管道平行時(shí),為1000mm,交叉時(shí)為500mm;
②與熱力管道平行時(shí),為2000mm,交叉時(shí)為500mm;
③與水管或其他工藝管道平行或交叉時(shí)均為500mm。
直埋電纜要穿過(guò)建筑物、建筑物的基礎(chǔ)或穿越馬路時(shí),應(yīng)加保護(hù)管,過(guò)馬路時(shí),預(yù)埋保護(hù)管的預(yù)埋深度≥1000mm。電纜備用兩適當(dāng)增加。
穿線管直埋敷設(shè)時(shí),管徑應(yīng)加大一級(jí),并進(jìn)行防腐處理,不應(yīng)在地下設(shè)置拉線箱和接線盒。
罐區(qū)等場(chǎng)所宜采用直埋敷設(shè)。(注:罐區(qū)較空曠,若地上敷設(shè),容易阻擋通道)
有腐蝕性物質(zhì)的場(chǎng)所,油氣時(shí)要沖洗底面的場(chǎng)所,不宜采用直埋敷設(shè)的方式。
參考資料:
1.石油化工自控設(shè)計(jì)手冊(cè)