מדריך לתקני גלאנדים בים הצפוני ובסביבות ימיות קשות אחרות

מתקנים ימיים מתמודדים עם כמה מתנאי הסביבה הקשים ביותר בעולם, שבהם אטמי כבלים סטנדרטיים מתקלקלים תוך חודשים ספורים עקב קורוזיה ממי ים, תנודות קיצוניות בטמפרטורה ורוחות בעוצמת הוריקן. מפעילים רבים ממעיטים בערכן של הדרישות המחמירות הנדרשות ליישומים בים הצפוני ובמתקנים ימיים, מה שמוביל לכשלים חשמליים קטסטרופליים, השבתות ייצור ותקריות בטיחות שעלולות לעלות במיליוני דולרים בהפסדי הכנסות ובקנסות רגולטוריים.

תקני אטמי כבלים ימיים מחייבים דירוג עמידות למים IP68¹, אישורי ATEX להגנה מפני פיצוץ, חומרים עמידים בפני קורוזיה כגון נירוסטה 316L או סגסוגות סופר-דופלקס, ותאימות לתקני DNV GL, API ו- תקני NORSOK² כדי להבטיח ביצועים אמינים בסביבות ימיות קשות, הכוללות חשיפה למים מלוחים, טמפרטורות קיצוניות וסיווג לאזורים מסוכנים. עמידה בתקנים אלה היא חיונית לבטיחות התפעולית ולעמידה בדרישות הרגולטוריות.

בחודש שעבר פנה אלינו אריק, מנהל התחזוקה בפלטפורמת נפט בים הצפוני המופעלת על ידי חברת Equinor בקרבת סטוונגר, נורווגיה, לאחר שסבל מתקלות חוזרות ונשנות באטמי הכבלים במהלך סופות החורף. אטמי הפליז הסטנדרטיים שלהם החלו להחליד תוך שמונה חודשים בלבד עקב התזת מי ים ושינויי טמפרטורה בין -20°C ל-+60°C, מה שגרם לתקלות רבות במערכת החשמל שהובילו להפסדי ייצור בסך 2.3 מיליון אירו ולביקורי תחזוקה דחופים באמצעות מסוקים.

תוכן העניינים

• מהם התקנים העיקריים בתחום אטמי כבלים ימיים?
• אילו חומרים עומדים בדרישות הסביבתיות של הים הצפוני?
• כיצד חלים תקני ATEX וסיווגי אזורים מסוכנים?
• מהן דרישות הבדיקה וההסמכה החיוניות?
• כיצד בוחרים את האטם המתאים ליישומים ימיים ספציפיים?
• שאלות נפוצות בנוגע לתקנים של אטמי כבלים ימיים

מהם התקנים העיקריים בתחום אטמי כבלים ימיים?

הבנת הרשת המורכבת של התקנים הבינלאומיים החלים על אטמי כבלים ימיים היא חיונית להבטחת עמידה בתקנים וביצועים אמינים בסביבות ימיות קשות.

תקני מפתח בתחום מחברי הכבלים הימיים כוללים את תקן DNV GL לאישור ימי, תקן NORSOK ליישומים בים הצפוני, תקני API לציוד נפט וגז, תקן IEC 60079 לסביבות נפיצות, ודירוג הגנה מפני חדירת מים ואבק IP68, כאשר כל תקן מתייחס להיבטים ספציפיים של עמידות סביבתית, דרישות בטיחות ואמינות תפעולית בתנאי ים. במתקנים ימיים נדרשת בדרך כלל עמידה במספר תקנים.

תקני ימאות של DNV GL

אישור סוג DNV GL:
הסטנדרט המוביל בתחום הסמכת ציוד ימי:

דרישות הסמכה:

• מפרט חומרים: תיעוד מפורט של הרכב החומרים ותכונותיהם
• בדיקות סביבתיות: בדיקות התזת מלח, מחזורי טמפרטורה וחשיפה לקרינת UV
• בדיקות מכניות: בדיקת עמידות בפני רעידות, זעזועים ועייפות
• ביקורת מערכת איכות: בדיקת מתקני ייצור ואימות בקרת איכות

פרוטוקולי בדיקה:

• בדיקת התזת מלח: מעל 1000 שעות בתמיסת NaCl 5% בהתאם לתקן ASTM B117
• מחזוריות טמפרטורה: -40°C עד +85°C עם שינויים מהירים
• בדיקת רטט: סימולציית רעידות רב-צירית בתנאי ים
• הגנה מפני חדירה: אימות IP68 בעומק מים של 10 מטר למשך 72 שעות

דרישות תיעוד:

• תעודת אישור סוג: מסמך הסמכה רשמי של DNV GL
• דוחות בדיקה: תיעוד בדיקות מקיף
• הנחיות התקנה: נהלי התקנה נכונים ומפרטי מומנט
• הוראות תחזוקה: מרווחי הבדיקה וההחלפה המומלצים

תקני NORSOK

NORSOK M-001:
בחירת חומרים ליישומים בתעשיית הנפט הימית:

דרישות חומריות:

• עמידות בפני קורוזיה: אורך חיים מתוכנן של 25 שנים לפחות בסביבה ימית
• ביצועי טמפרטורה: טווח פעולה מ-46°C עד +200°C
• עקיבות חומרים: תיעוד מלא של אישורי חומרים וטיפולי חום
• נהלי ריתוך: נהלי ריתוך מאושרים עבור רכיבים מתכתיים

תנאי סביבה:

• האקלים בים הצפוני: דרישות ספציפיות לתנאי הסביבה בים הצפוני
• תנאי מזג אוויר ארקטיים: דרישות מחמירות יותר ליישומים ימיים באזור הארקטי
• תנאי אקלים טרופיים: מפרט טכני למפרץ מקסיקו ולאזורים בעלי אקלים חם אחרים
• חשיפה למי ים: דרישות בנוגע למגע ישיר עם מי ים ולאזור התזת מים

תקני API

API RP 14F:
הנחיות מומלצות לתכנון והתקנה של מערכות חשמל:

דרישות בטיחות חשמל:

• סיווג אזורים מסוכנים: דרישות השטח לאזור 1 ולאזור 2
• בטיחות מובנית: דרישות לגבי מחסום IS והציוד הנלווה
• מערכות הארקה: מפרט טכני להארקה וחיבור מוליכים ימיים
• ניהול כבלים: דרישות לתוואי הכבלים ולמערכת התמיכה

תקני התקנה:

• דרישות התקנה: מפרט התקנה עמיד בפני רעידות
• איטום סביבתי: דירוג IP66/IP68 עבור רמות חשיפה שונות
• גישה לצורך תחזוקה: דרישות נגישות לצורך בדיקה ותחזוקה
• תיעוד: שרטוטי ביצוע ודרישות בנוגע לנהלי תחזוקה

תקני IEC הבינלאומיים

סדרת IEC 60079:
תקנים לציוד המיועד לסביבות נפיצות:

קטגוריות ציוד:

• קטגוריה 1 (אזור 0): ציוד המיועד לחשיפה מתמשכת לאווירה נפיצה
• קטגוריה 2 (אזור 1): ציוד המיועד לתנאי סביבה עם סכנת פיצוץ
• קטגוריה 3 (אזור 2): ציוד המיועד לחשיפה מזדמנת לאווירה נפיצה
• סוגי טמפרטורה: סיווג T1-T6 על פי טמפרטורת השטח המרבית

שיטות הגנה:

• עמיד בפני אש (Ex d)³: הכלת פיצוץ בתוך תא
• בטיחות מוגברת (Ex e): הגנה משופרת מפני מקורות הצתה
• בטיחות פנימית (Ex i): הגבלת האנרגיה למניעת התלקחות
• אטימה (Ex m): הגנה על רכיבים חשמליים באמצעות חומר איטום

הפלטפורמה של אריק בים הצפוני חייבה עמידה מקיפה בתקנים. סיפקנו מחברי כבלים מפלדת אל-חלד 316L בעלי אישור סוג מ-DNV GL, עמידה בדרישות החומר של NORSOK M-001 והסמכת ATEX לאזור 1, ובכך הבטחנו עמידה מלאה בדרישות הרגולטוריות תוך מתן אורך חיים של למעלה מ-25 שנה בסביבה הקשה של הים הצפוני.

אילו חומרים עומדים בדרישות הסביבתיות של הים הצפוני?

בחירת החומרים היא גורם מכריע עבור אטמי כבלים ימיים, שכן השילוב של מי ים, טמפרטורות קיצוניות ועומסים מכניים יוצר את אחת הסביבות התובעניות ביותר עבור ציוד חשמלי.

הדרישות הסביבתיות בים הצפוני מחייבות שימוש בפלדת אל-חלד 316L לפחות עבור חשיפה בינונית, בפלדת סופר-דופלקס 2507 עבור תנאים קשים, ב-Inconel 625 עבור טמפרטורות קיצוניות, ובציפויים מיוחדים כגון ניקל ללא זרם או PTFE להגנה משופרת, כאשר בחירת החומר מתבססת על רמות החשיפה הספציפיות, טווחי הטמפרטורה ותוחלת החיים הנדרשת. בחירה נכונה של חומרים מונעת תקלות מוקדמות ומבטיחה עמידה בדרישות הרגולטוריות.

סוגי נירוסטה

נירוסטה 316L:
חומר הבסיס ליישומים ימיים:

תכונות עמידות בפני קורוזיה:

• עמידות לכלוריד: ביצועים טובים בסביבות של מי ים
• עמידות בפני קורוזיה נקודתית: ערך PREN⁴ עומס של כ-25 מספק עמידות מספקת בפני קורוזיה נקודתית
• קורוזיה בסדקים: רגיש בתנאי מי ים עומדים
• טווח טמפרטורות: טווח טמפרטורות: מ-196°C עד +400°C

ביצועים בים הצפוני:

• אורך חיי השירות: 10–15 שנים ביישומים באזורי התזת מים
• דרישות תחזוקה: בדיקה שנתית ותחזוקה מונעת
• יעילות עלות: איזון בין ביצועים לשיקולים כלכליים
• זמינות: זמין מיד עם זמני אספקה קצרים

מגבלות:

• קורוזיה תחת לחץ כלורי⁵: סיכון בתנאים של לחץ גבוה וריכוז כלוריד גבוה
• קורוזיה בסדקים: פגיע בסביבות סגורות עם מי ים עומדים
• זיהום ביולוגי: צמחייה ימית עלולה להאיץ קורוזיה מקומית
• הגנה קתודית: ייתכן שיידרש הגנה קתודית ביישומים תת-מימיים

סופר דופלקס 2507:
ביצועים משופרים בתנאי ים סוערים:

תכונות מעולות:

• חוזק גבוה: כפול חוזק הכניעה של נירוסטה 316L
• עמידות בפני קורוזיה: ערך PREN מעל 40 מספק עמידות מצוינת בפני קורוזיה נקודתית
• ביצועי כלוריד: עמידות מעולה בפני סדקים כתוצאה מקורוזיה תחת מאמץ כלורי
• טווח טמפרטורות: שומר על תכונותיו בטווח טמפרטורות שבין -50°C ל-+300°C

יישומים:

• אזור התזות: יישומים של התזת מי ים ישירה וטבילה
• ציוד תת-ימי: מתקנים תת-מימיים הדורשים חוזק גבוה
• ציוד לתהליכים: יישומים בלחץ גבוה ובטמפרטורה גבוהה
• מערכות קריטיות: יישומים קריטיים לבטיחות הדורשים אמינות מרבית

סגסוגות-על על בסיס ניקל

אינקונל 625:
ביצועים ללא תחרות בתנאי ים סוערים:

נכסים יוצאי דופן:

• עמידות בפני מי ים: עמידות יוצאת דופן בפני קורוזיה ממי ים
• ביצועי טמפרטורה: שומר על חוזקו בטווח טמפרטורות שבין -253°C ל-+650°C
• עמידות בפני קורוזיה תחת מאמץ: עמיד בפני סדקים כתוצאה מקורוזיה תחת לחץ כלורי
• עמידות בפני עייפות: ביצועים מצוינים תחת עומס מחזורי

יישומים מיוחדים:

• תנאי מזג אוויר ארקטיים: שומר על גמישות בטמפרטורות נמוכות במיוחד
• מערכות לעבודה בטמפרטורות גבוהות: מערכות פליטה ויישומים בתהליכים בטמפרטורות גבוהות
• ראשי בארות תת-ימיים: ציוד תת-ימי חיוני הדורש אמינות מרבית
• מערכות כיבוי אש: רכיבי מערכות כיבוי אש ושיטפונות

ציפויים וטיפולים מגנים

ציפוי ניקל ללא זרם חשמלי:
הגנה משופרת מפני קורוזיה לחומרים סטנדרטיים:

יתרונות הציפוי:

• כיסוי אחיד: עובי אחיד על צורות גיאומטריות מורכבות
• מחסום נגד קורוזיה: הגנה מעולה מפני מי ים
• שיפור הקשיות: קשיחות משטח מוגברת ועמידות בפני שחיקה
• מוליכות חשמלית: שומר על רציפות חשמלית לצורך הארקה

ביצועים ימיים:

• עמידות בפני תרסיס מלח: ביצועים לפי תקן ASTM B117 למשך 1000 שעות ויותר
• הידבקות: הידבקות מעולה לחומרי תשתית
• בקרת עובי: בקרה מדויקת על העובי בהתאם לדרישות המידות
• נהלי תיקון: טכניקות תיקון בשטח הזמינות לטיפול בנזקים

חומר	עמידות בפני מי ים	טווח טמפרטורות	עלות יחסית	אורך חיי השירות
316L SS	טוב	-196°C עד +400°C	1.0x	10-15 שנים
סופר דופלקס 2507	מצוין	-50°C עד +300°C	2.5x	20-25 שנים
אינקונל 625	מצוין	-253°C עד +650°C	8.0x	25+ שנים
316L + ציפוי EN	טוב מאוד	-196°C עד +400°C	1.3x	15-20 שנים

דרישות בדיקות סביבתיות

בדיקת קורוזיה מואצת:
יש לבדוק את ביצועי החומר לפני הפריסה:

שיטות בדיקה סטנדרטיות:

• ASTM B117: בדיקת התזת מלח עם תמיסת NaCl 5%
• ASTM G48: בדיקות קורוזיה נקודתית וקורוזיה בסדקים
• NACE TM0177: עמידות בפני סדקים הנגרמים מלחץ גופרתי
• ISO 9227: בדיקות ריסוס מלח ניטרלי ובדיקות ריסוס מלח וחומצה אצטית

בדיקות ספציפיות לים הצפוני:

• מי ים סינתטיים: בדיקות בהרכב מי הים הצפוני
• מחזוריות טמפרטורה: מחזורי טמפרטורה בין -30°C ל-+70°C
• סימולציה של זיהום ביולוגי: ביצוע בדיקות בנוכחות אורגניזמים ימיים
• הגנה קתודית: בדיקה בתנאי הגנה קתודית

חסן, מנהל תפעול בפלטפורמה במפרץ מקסיקו ליד יוסטון, טקסס, למד את חשיבותה של בחירת חומרים נכונה כאשר אטמי הכבלים מסוג 316L במתקן שלו הראו סימני קורוזיה נקודתית משמעותיים לאחר 18 חודשים בלבד באזור החשיפה לנתזי מים. שדרגנו אותם לאטמים מסוג סופר-דופלקס 2507 עם ציפוי ניקל ללא זרם, והצלחנו להשיג יותר מחמש שנות פעולה אמינה עם דרישות תחזוקה מינימליות.

כיצד חלים תקני ATEX וסיווגי אזורים מסוכנים?

הבנת הנחיות ATEX וסיווגי אזורים מסוכנים היא חיונית עבור מתקנים ימיים שבהם גזי פחמימנים ואדים יוצרים סיכוני פיצוץ המחייבים שימוש בציוד מיוחד המוגן מפני פיצוץ.

סיווגי ATEX ליישומים ימיים כוללים את אזור 0, שבו קיימת נוכחות גז רציפה המחייבת שימוש בציוד מקטגוריה 1; אזור 1, שבו קיימת סבירות לנוכחות גז המחייבת שימוש בציוד מקטגוריה 2; ואזור 2, שבו החשיפה לגז אינה תכופה והשימוש בציוד מקטגוריה 3, כאשר מחברי הכבלים מחייבים שימוש בשיטות הגנה מתאימות מפני פיצוץ, כגון אישור למבנה חסיני-להבה (Ex d), בטיחות מוגברת (Ex e) או בטיחות פנימית (Ex i). סיווג נכון מבטיח את בטיחות העובדים ואת עמידה בדרישות הרגולטוריות.

סיווגי אזורי ATEX

אזור 0 – סכנה מתמשכת:
אזורים שבהם קיימת נוכחות מתמדת של אווירה נפיצה:

מיקומים אופייניים:

• בתוך מיכלי תהליך: מפרידים, מיכלי אחסון וחללי פנים של ציוד תהליכי
• כותרות אוורור: מערכות אוורור גז ומפזרי להבה
• אטמי משאבות: אזורים הסמוכים לאטמי משאבות פחמימנים
• דוגמאות: מיקומים לדגימת פחמימנים ומכשירים לניתוח

דרישות ציוד:

• ציוד מקטגוריה 1: נדרשת רמת ההגנה הגבוהה ביותר
• יתירות כפולה: נדרשות שתי שיטות הגנה נפרדות
• ניטור רציף: מערכות לגילוי וניטור גז הן חובה
• תחזוקה מיוחדת: נדרשים אישורי עבודה בחום גבוה ואישורי היעדר גז

אזור 1 – סכנה אפשרית:
אזורים שבהם קיימת סבירות להיווצרות אווירה נפיצה במהלך פעולה רגילה:

שימושים נפוצים:

• תחומי פעילות: בתחום המשאבות, המדחסים וציוד התהליכים
• אזורי טעינה: פעולות העברה וטעינה של פחמימנים
• אזורי בארות: אזורי ראשי בארות הייצור והמפיצים
• אזורי שירות: חדרי חשמל ומערכות בקרה בקרבת אזורי הייצור

דרישות הגנה:

• ציוד מקטגוריה 2: רמת הגנה סטנדרטית במים עמוקים
• שיטת הגנה אחת: די בשיטת הגנה מוסמכת אחת
• בדיקה שוטפת: יש לבצע בדיקה ותחזוקה רבעונית
• זיהוי גז: מערכות לגילוי גז באזור המומלצות

אזור 2 – סכנה נדירה:
אזורים שבהם מתרחשות תופעות של אווירה נפיצה לעיתים רחוקות ולזמן קצר:

תחומי פעילות אופייניים:

• מודולי לינה: אזורי מגורים ומשרדים
• תוכנות לשליטה מרחוק: ציוד חשמלי הרחק מאזורי הייצור
• סדנאות תחזוקה: אזורי תחזוקה שאינם קשורים לפחמימנים
• מערכות חירום: מיקומי ציוד מערכות כיבוי אש ובטיחות

קטגוריות ציוד ATEX

ציוד מקטגוריה 1 (אזור 0):
רמת ההגנה הגבוהה ביותר לאזורים עם סיכון מתמשך:

דרישות העיצוב:

• הגנה כפולה: שתי שיטות הגנה נפרדות
• עמידות בפני תקלות: חייב להישאר בטוח גם במקרה של שתי תקלות נפרדות
• חומרים מיוחדים: חומרים ובנייה שאינם יוצרים ניצוצות
• בקרת טמפרטורה: טמפרטורת פני השטח נמוכה מטמפרטורת ההצתה של הגז

מפרט אטם כבלים:

• מבנה חסין אש: נדרשת הסמכת Ex d IIC
• בטיחות משופרת: אישור Ex e לחיבורי מסוף
• דרישות חומריות: מבנה מפליז או נירוסטה
• דירוג טמפרטורה: סיווג טמפרטורה T4 ומעלה

ציוד מקטגוריה 2 (אזור 1):
הגנה סטנדרטית לאזורים בעלי סיכון פוטנציאלי:

שיטות הגנה:

• חסינות אש (Ex d): הכלת פיצוץ בתוך תא
• בטיחות מוגברת (Ex e): הגנה משופרת מפני התלקחות
• לחץ (Ex p): הגנה מפני לחץ חיובי
• טבילה בשמן (Ex o): רכיבים חשמליים המוטבלים בשמן

דרישות התקנה:

• התקנה מוסמכת: התקנה על ידי טכנאים מוסמכים
• מומנט הנכון: ערכי המומנט המפורטים עבור מחברים חסיני-להבה
• בחירת כבלים: סוגי כבלים מתאימים וחיפוי
• תיעוד: תעודות התקנה ורישומי בדיקה

הסמכה ובדיקות

תהליך הסמכת ATEX:
דרישות מקיפות לבדיקות ולתיעוד:

בדיקת סוג:

• בדיקת פיצוץ: בדיקות פיצוץ בפועל בתאים מוסמכים
• בדיקת טמפרטורה: מדידת טמפרטורת פני השטח בתנאי תקלה
• בדיקות מכניות: בדיקות השפעה ונפילה לבחינת תקינות מכנית
• בדיקות סביבתיות: אימות דירוג IP ועמידות בפני קורוזיה

אבטחת איכות:

• בדיקות ייצור: בדיקת 100% של פרמטרים בטיחותיים קריטיים
• בדיקות אצווה: דגימה סטטיסטית של אצוות ייצור
• עקיבות: עקיבות מלאה של חומרים ורכיבים
• תיעוד: קובצי תיעוד טכני מקיפים

אישור גוף מוסמך:

• בדיקות צד שלישי: בדיקות בלתי תלויות המבוצעות על ידי מעבדות מוסמכות
• בדיקת התיק הטכני: בדיקה ואישור מקיפים של התכנון
• בדיקת מפעל: ביקורת ואישור מתקני ייצור
• מעקב מתמשך: ביקורות מפעל ובדיקות מוצרים שוטפות

התקנה ותחזוקה

דרישות התקנה:
התקנה נכונה היא תנאי הכרחי לעמידה בתקן ATEX:

מתקינים מוסמכים:

• דרישות הכשרה: הדרכה והסמכה להתקנת ATEX
• דרישות כלי עבודה: כלי מפתח ברגים מכוילים וציוד בדיקה
• תיעוד: תעודות התקנה ותעודות בדיקה
• בדיקה: נדרשת בדיקה ואישור בלתי תלויים

נהלי תחזוקה:

• בדיקה מתוכננת: בדיקה ויזואלית ומכנית שוטפת
• דרישות הבדיקה: בדיקות חשמל ומכניקה תקופתיות
• חלקי חילוף: רק חלקי חילוף ורכיבים מאושרים
• בקרת שינויים: פיקוח קפדני על כל שינוי בציוד

פלטפורמת הים הצפוני של חברת Erik נדרשה לקבל אישור ATEX לאזור 1 עבור מחברי הכבלים באזורי התהליך. סיפקנו מחברי כבלים מפלדת אל-חלד בעלי אישור Ex d IIC T6, יחד עם חבילות תיעוד מלאות, כדי להבטיח עמידה מלאה בתקן ATEX תוך עמידה בדרישות הסביבתיות הקפדניות של הים הצפוני.

מהן דרישות הבדיקה וההסמכה החיוניות?

תוכניות בדיקה והסמכה מקיפות מאמתות את ביצועי אטמי הכבלים הימיים ומבטיחות עמידה בתקנים בינלאומיים לפני פריסתם ביישומים ימיים קריטיים.

דרישות הבדיקה החיוניות כוללות בדיקת הגנה מפני חדירת מים לפי תקן IP68, הכוללת טבילה בעומק מים של 10 מטר; בדיקת קורוזיה בתרסיס מלח לפי תקן ASTM B117 למשך 1,000 שעות ויותר; מחזורי טמפרטורה בין -40°C ל-+85°C; בדיקת רעידות בהתאם למפרטי פלטפורמות ימיות; ובדיקת פיצוץ לפי תקן ATEX לצורך הסמכה לאזורים מסוכנים, עם הסמכה חיצונית מטעם גופים מוסמכים כגון DNV GL, Lloyd’s Register או TUV. ביצוע בדיקות נאותות מונע תקלות בשטח ומבטיח עמידה בדרישות הרגולטוריות.

בדיקות הגנה מפני חדירת מים

בדיקת טבילה במים לפי תקן IP68:
חיוני ליישומים ימיים שבהם קיימת סכנה לטבילה:

פרמטרים לבדיקה:

• עומק המים: סימולציה של לחץ מים בעומק מינימלי של 10 מטרים
• משך: טבילה רציפה של 72 שעות לפחות
• טמפרטורה: בדיקה בטמפרטורה המרבית המדורגת
• מחזור לחץ: לדמות שינויים בלחץ הגאות והשפל ובלחץ הגלים

נהלי בדיקה:

• בדיקה לפני המבחן: בדיקה ויזואלית ואימות מידות
• איתור נזילות: בדיקת דליפת הליום לפני טבילה במים
• בדיקות חשמל: בדיקת התנגדות בידוד ובדיקת רציפות
• ניתוח לאחר המבחן: בדיקה פנימית לאיתור סימנים לחדירת מים

קריטריונים לקבלה:

• אין חדירת מים: אין חדירת מים לאזור כניסת הכבלים
• תקינות חשמלית: ערכי התנגדות הבידוד שנשמרו
• תפקוד מכני: כל הפונקציות המכניות פועלות כרגיל
• מצב החותם: אלמנטים אטומים אינם מראים סימני בלאי

בדיקות סביבתיות

בדיקת קורוזיה בתרסיס מלח:
בדיקת קורוזיה מואצת המדמה חשיפה לסביבה ימית:

פרוטוקול ASTM B117:

• תמיסת מלח: תמיסת נתרן כלורי 5% ב-pH 6.5–7.2
• טמפרטורה: חשיפה רציפה לטמפרטורה של 35°C ± 2°C
• משך: מעל 1,000 שעות ליישומים ימיים
• הכנת הדגימה: דוגמאות מייצגות עם כל סוגי הגימורים

בדיקות ימיות משופרות:

• מי ים סינתטיים: סימולציה של הרכב המים בים הצפוני
• בדיקות מחזוריות: מחזורי רטוב/יבש המדמים תנאי אזור התזת מים
• סימולציה של זיהום ביולוגי: בדיקות בחשיפה לאורגניזמים ימיים
• הגנה קתודית: בדיקה בתנאי זרם מושרה

בדיקת מחזורי טמפרטורה:
סימולציה של הלם תרמי ומחזורי טמפרטורה:

תנאי הבדיקה:

• טווח טמפרטורות: -40°C עד +85°C עבור מתקנים ימיים סטנדרטיים
• קצב מחזור: 6 מחזורים ביום לפחות
• זמן שהייה: 4 שעות בכל טמפרטורה קיצונית
• שיעור המעבר: שינוי טמפרטורה של 5°C לכל היותר בדקה

פרמטרים הנמדדים:

• יציבות ממדית: מדידת התפשטות והתכווצות תרמית
• ביצועי איטום: בדיקת אטימות בטמפרטורות קיצוניות
• תכונות החומר: אימות שמירת התכונות המכניות
• ביצועים חשמליים: בדיקת בידוד ורציפות

בדיקות מכניות

בדיקת רטט:
סימולציה של רעידות בפלטפורמות ימיות:

מפרט הבדיקה:

• טווח תדרים: בדיקת סינוס עם טווח תדרים של 5–2000 הרץ
• רמות האצה: תאוצת שיא של עד 20 ג'י
• משך: 8 שעות לכל ציר (כיווני X, Y, Z)
• חיפוש תהודה: זיהוי ובדיקה בתדרי תהודה

בדיקת זעזועים:
בדיקת עמידות בפני פגיעות והלם:

פרמטרים לבדיקה:

• דופק הלם: דופק חצי-סינוס, 30g, משך 11 מילי-שניות
• הוראות: שלושה צירים ניצבים
• חזרה: 3 בולמים לכל כיוון (18 בסך הכל)
• בדיקות תפקודיות: יש לבדוק את תקינות הפעולה לאחר כל זעזוע

גופי הסמכה

הסמכת DNV GL:
הסמכת ציוד ימי מובילה:

תהליך ההסמכה:

• בקשה לאישור סוג: תיעוד טכני מקיף
• בדיקת מפעל: ביקורת מתקן ייצור
• בדיקת סוג: השלמת ביצוע תוכנית הבדיקה
• הנפקת תעודות: תעודת אישור סוג רשמית מטעם DNV GL

דרישות שוטפות:

• פיקוח על הייצור: ביקורות סדירות במפעל
• תחזוקת מערכת איכות: עמידה בתקן מערכת איכות ISO 9001
• בקרת שינויים: נדרשת אישור לשינויים בתכנון
• חידוש תעודה: חידוש תקף תעודות ובדיקות חוזרות

לויד'ס רגיסטר:
גוף הסמכה ימי חלופי:

שירותים:

• אישור סוג: שירותי אישור סוג ציוד
• בדיקת מפעל: ביקורות איכות בייצור
• בדיקת עדים: פיקוח על בדיקות על ידי גורם בלתי תלוי
• סקירה טכנית: בדיקת התכנון והתיעוד

סוג הבחינה	סטנדרטי	משך	קריטריונים לקבלה	תדירות
טבילה IP68	IEC 60529	72 שעות	אין חדירת מים	אישור סוג
תרסיס מלח	ASTM B117	1000+ שעות	אין קורוזיה במתכת בסיסית	אישור סוג
מחזוריות טמפרטורה	IEC 60068-2-14	100 מחזורים	אין ירידה בתפקוד	אישור סוג
רטט	IEC 60068-2-6	8 שעות לכל ציר	אין תקלה מכנית	אישור סוג
פיצוץ ATEX	IEC 60079-1	בדיקות מרובות	אי-העברת להבה	אישור סוג

הפלטפורמה של חסן במפרץ מקסיקו נדרשה להציג תיעוד בדיקות מקיף לצורך קבלת אישורי ביטוח ואישורים רגולטוריים. סיפקנו דוחות בדיקה מלאים, כולל אישור סוג מ-DNV GL, הסמכת ATEX ותוצאות בדיקות ריסוס מלח מורחבות, מה שאפשר קבלת אישור רגולטורי מהיר ותכנון לוח זמנים להתקנה.

כיצד בוחרים את האטם המתאים ליישומים ימיים ספציפיים?

בחירת מחברי כבלים מתאימים ליישומים ימיים מחייבת ניתוח מדוקדק של תנאי הסביבה, דרישות הרגולציה, אילוצים תפעוליים ושיקולי עלות מחזור חיים, כדי להבטיח ביצועים מיטביים ועמידה בדרישות.

יש לבחור אטמי כבלים ימיים על ידי הערכת רמות החשיפה הסביבתית (אזור התזת מים, טבילה או תנאי אוויר), קביעת האישורים הנדרשים (DNV GL, ATEX, API), קביעת החומרים המתאימים בהתאם לדרישות העמידות בפני קורוזיה, התחשבות בנגישות לצורך התקנה ותחזוקה, וביצוע ניתוח עלויות מחזור חיים הכולל את העלות הראשונית, דרישות התחזוקה ותוחלת החיים הצפויה. בחירה שיטתית מבטיחה ביצועים מיטביים ותמורה מלאה לכסף.

הערכת סביבה

סיווג רמת החשיפה:
קבעו את חומרת תנאי הסביבה:

יישומים באזור התזת המים:

• מגע ישיר עם מי ים: התזת מי ים לסירוגין וטבילה
• טווח טמפרטורות: -30°C עד +70°C – טווח הטמפרטורות האופייני לים הצפוני
• דרישות חומריות: נירוסטה 316L לפחות עם ציפויי הגנה
• דירוג IP: נדרש תקן IP68 לעמידות בפני טבילה במים

חשיפה לאטמוספירה:

• סביבה של אוויר מלוח: לחות גבוהה ואוויר רווי מלח
• חשיפה לקרינת UV: השפעות של אור שמש ישיר וקרינת UV
• מחזוריות טמפרטורה: תנודות הטמפרטורה היומיות והעונתיות
• אפשרויות חומרים: ניתן להשתמש בפלדת אל-חלד 316L או בחומרים מצופים

יישומים שקועים:

• טבילה רציפה: מתקן תת-מימי קבוע
• דרישות לחץ: נדרשת עמידות בלחץ הידרוסטטי
• מפרט חומרים: נדרשות סגסוגות סופר-דופלקס או אינקונל
• איטום מיוחד: מערכות איטום משופרות ופיצוי לחץ

מטריצת תאימות לתקנות

דרישות ים הצפון:
עמידה מלאה בדרישות המסגרת הרגולטורית:

הסקטור הנורווגי:

• תקני NORSOK: דרישות החומר M-001 – חובה
• תקנות PSA: עמידה בדרישות הרשות לבטיחות נפט
• הסמכת DNV GL: נדרשת אישור סוג עבור מערכות בטיחות
• תקני איכות הסביבה: ניהול סביבתי לפי תקן ISO 14001

מגזר בבריטניה:

• תקנות HSE: עמידה בדרישות הרשות לבטיחות ובריאות
• הנחיית ATEX: דרישות לציוד באזורים עם אווירה נפיצה
• תקני BS: תקנים בריטיים לציוד ימי
• הנחיות ה-DECC: דרישות המשרד לאנרגיה ושינוי אקלים

מים בינלאומיים:

• תקני ה-IMO: דרישות הארגון הימי הבינלאומי
• תקני IEC: עמידה בדרישות הוועדה הבינלאומית לאלקטרוטכניקה
• תקני API: מפרטי המכון האמריקאי לנפט
• ארגון סיווג: סיווג על ידי לויד'ס רגיסטר או DNV GL

בחירה ספציפית ליישום

יישומים של ציוד תהליכי:
דרישות אמינות גבוהות למערכות קריטיות:

קריטריונים לבחירה:

• דירוג אזור מסוכן: אישור ATEX לאזור 1 או לאזור 2
• דירוג טמפרטורה: טמפרטורת התהליך בתוספת מרווח בטיחות
• תאימות כימית: עמידות בפני חומרים כימיים תעשייתיים וחומרי ניקוי
• גישה לצורך תחזוקה: בחינת נהלי תחזוקה ותכנון לוחות זמנים

מערכות חלוקת חשמל:
יישומים בתשתיות חשמל:

דרישות:

• דירוג נוכחי: יכולת נשיאת זרם מספקת
• דירוג מתח: דירוג מתח בידוד מתאים
• המשכיות הארקה: נתיב הארקה חשמלי אמין
• תאימות כבלים: מתאים לסוגי כבלים וגדלים ספציפיים

מכשור ובקרה:
יישומים מדויקים הדורשים שלמות אות:

מפרט טכני:

• ביצועי EMC: דרישות תאימות אלקטרומגנטית
• שלמות האות: הפרעות אות והפרעות צולבות מינימליות
• איטום סביבתי: הגנה מפני לחות וזיהום
• התקנה מדויקת: דרישות התקנה עם סבילות נמוכה

ניתוח עלויות מחזור חיים

רכיבי העלות הראשונית:
הערכת עלויות מקיפה מעבר למחיר הרכישה:

עלויות ציוד:

• עלות בסיסית של הבלוטה: תמחור מוצרים סטנדרטי
• תעודת פרימיום: עלות נוספת עבור אישורים נדרשים
• חומרים מיוחדים: תוספת מחיר עבור סגסוגות עמידות בפני קורוזיה
• הגדרה מותאמת אישית: עלויות הנדסה וייצור תבניות לדרישות מיוחדות

עלויות התקנה:

• דרישות עבודה: זמן עבודה של טכנאי מיומן ותעריפים
• גישה לציוד: זמן השימוש במנוף ועלויות לוגיסטיות
• בדיקות והפעלה: דרישות בדיקה לאחר ההתקנה
• תיעוד: שרטוטים סופיים וחבילות אישור

ניתוח עלויות תפעול:
שיקולים כלכליים לטווח ארוך:

עלויות תחזוקה:

• תדירות הבדיקות: דרישות לבדיקות ופיקוח שוטפים
• חלקי חילוף: עלויות החלפת אטמים ורכיבים
• עלויות עבודה: זמן טכנאי התחזוקה והובלה במסוק
• עלויות השבתה: הפסדי ייצור במהלך פעולות תחזוקה

השלכות עלויות הכשל:

• תגובה במקרי חירום: גיוס מסוקים ותיקונים דחופים
• הפסדי ייצור: ההשפעה של השבתת ציוד על ההכנסות
• תקריות בטיחות: עלויות אפשריות של תקלות הקשורות לבטיחות
• עונשים רגולטוריים: קנסות וסנקציות בגין אי-עמידה בדרישות

מטריצת החלטות הבחירה

מתודולוגיית הניקוד:
הערכה שיטתית של חלופות:

קריטריונים לביצועים:

• עמידות סביבתית: עמידות בפני קורוזיה ובלאי
• תאימות לתקנות: עמידה בתקנים ובדרישות הסמכה
• אמינות: אורך החיים הצפוי ושיעורי התקלות
• קלות תחזוקה: קלות הבדיקה והתחזוקה

קריטריונים לעלויות:

• השקעה ראשונית: עלות התקנה כוללת
• עלויות תפעול: עלויות תחזוקה ובדיקה שנתיות
• ערך מחזור החיים: ערך נוכחי נקי לאורך חיי התכנון
• הפחתת סיכונים: חיסכון בעלויות כתוצאה ממניעת תקלות

יישום	סביבה	חומר	הסמכה	תוחלת חיים צפויה	עלות יחסית
ציוד לתהליכים	אזור התזות	סופר דופלקס 2507	אזור ATEX 1, DNV GL	20+ שנים	3.0x
חלוקת חשמל	אווירה	316L + ציפוי EN	DNV GL, IP68	15+ שנים	1.5x
מכשור	מוגן	נירוסטה 316L	EMC, IP68	15+ שנים	1.2x
מערכות חירום	אזור התזות	אינקונל 625	אזור ATEX 1, SIL 3	25+ שנים	5.0x

תהליך בחירת הפלטפורמות של אריק בים הצפוני כלל הערכה של 15 תצורות אטמים שונות ב-8 תחומי יישום. הגישה השיטתית שלנו זיהתה פתרונות מיטביים לכל יישום, מה שהביא להפחתה של 40% בעלויות מחזור החיים הכוללות, תוך שיפור האמינות והעמידה בדרישות הרגולטוריות בכל המתקן.

סיכום

בחירת מחברי כבלים מתאימים לסביבות הים הצפוני ולסביבות ימיות מחייבת הבנה מעמיקה של תקנים בינלאומיים, אתגרים סביבתיים ודרישות רגולטוריות. החל מהפלטפורמה של אריק בים הצפוני, שם למד כי בחירה נכונה של חומרים מונעת תקלות יקרות הנגרמות מסופות חורף, ועד למתקן של חסן במפרץ מקסיקו, שם התברר כי תיעוד בדיקות מקיף מאיץ את קבלת האישורים הרגולטוריים – ההצלחה תלויה בהערכה שיטתית של תנאי הסביבה, דרישות ההסמכה ועלויות מחזור החיים. זכרו שההשקעה הראשונית בחומרים ובאישורים מובחרים מניבה דיבידנדים משמעותיים באמצעות אורך חיים ממושך, עלויות תחזוקה מופחתות ומניעת תקלות. ב-Bepto, אנו מספקים פתרונות מלאים לאטמי כבלים ימיים עם אישורים מלאים של DNV GL, NORSOK ו-ATEX, המגובים בבדיקות מקיפות ובעשור של ניסיון בתעשייה הימית, כדי להבטיח שהמתקנים שלכם יפעלו באופן אמין בסביבות הימיות הקשות ביותר בעולם! 😉

שאלות נפוצות בנוגע לתקנים של אטמי כבלים ימיים

1. הבנת מערכת הדירוג הרשמית להגנה מפני חדירת מים (IP) ומה משמעות הדירוג IP68 בהקשר של טבילה במים. ↩

2. עיינו במדריך התקנים הרשמי של NORSOK ובדרישותיו לתעשיית האנרגיה הימית הנורווגית. ↩

3. למדו את העקרונות הטכניים של הגנה מסוג ‘חסינת אש (Ex d)’ עבור ציוד באזורים מסוכנים. ↩

4. גלו כיצד מחשבים את "המספר המקביל לעמידות בפני נקבוביות" (PREN) וכיצד משתמשים בו לדירוג עמידות החומר בפני קורוזיה. ↩

5. גלו את הגורמים והמנגנונים המדעיים של סדקים כתוצאה מקורוזיה תחת מאמץ (SCC) במתכות. ↩