Šiaurės jūros ir kitos atšiaurios jūros aplinkos riebokšlių standartų vadovas

Jūroje esantys įrenginiai susiduria su sudėtingiausiomis aplinkos sąlygomis pasaulyje, kai standartiniai kabelių riebokšliai dėl sūraus vandens korozijos, ekstremalių temperatūrų ciklų ir uraganinių vėjų sugenda per kelis mėnesius. Daugelis operatorių nepakankamai įvertina griežtus Šiaurės jūros ir atviroje jūroje taikomus reikalavimus, todėl įvyksta katastrofiški elektros gedimai, nutrūksta gamyba ir įvyksta saugos incidentai, kurie gali kainuoti milijonus prarastų pajamų ir teisės aktų nustatytų baudų.

Kabelių riebokšlių jūroje standartuose reikalaujama IP68 atsparumo vandeniui įvertinimas, ATEX sprogimui atsparūs sertifikatai, korozijai atsparios medžiagos, pavyzdžiui, 316L nerūdijantis plienas arba superdupleksiniai lydiniai, ir DNV GL, API ir NORSOK standartų laikymasis, kad būtų užtikrintas patikimas veikimas atšiaurioje jūrinėje aplinkoje, kurioje susiduriama su sūriu vandeniu, ekstremaliomis temperatūromis ir pavojingomis zonomis. Šių standartų laikymasis yra labai svarbus siekiant užtikrinti veiklos saugą ir atitiktį teisės aktų reikalavimams.

Praėjusį mėnesį "Equinor" eksploatuojamos Šiaurės jūros naftos platformos, esančios netoli Stavangerio (Norvegija), techninės priežiūros vadovas Erikas kreipėsi į mus po to, kai žiemos audrų metu pakartotinai patyrė kabelių riebokšlių gedimų. Standartiniai žalvariniai riebokšliai per 8 mėnesius dėl sūraus vandens purslų ir temperatūros svyravimų nuo -20 °C iki +60 °C ėmė koroduoti, todėl įvyko daug elektros sistemos gedimų, dėl kurių buvo prarasta 2,3 mln. eurų produkcijos ir avarinių sraigtasparnio techninės priežiūros vizitų.

Turinys

• Kokie yra pagrindiniai jūrinių kabelių įvorių standartai?
• Kokios medžiagos atitinka Šiaurės jūros aplinkosaugos reikalavimus?
• Kaip taikomos ATEX ir pavojingų zonų klasifikacijos?
• Kokie yra pagrindiniai testavimo ir sertifikavimo reikalavimai?
• Kaip išsirinkti tinkamą riebokšlį konkrečioms jūrinėms reikmėms?
• Dažniausiai užduodami klausimai apie jūroje naudojamų kabelių riebokšlių standartus

Kokie yra pagrindiniai jūrinių kabelių įvorių standartai?

Norint užtikrinti atitiktį reikalavimams ir patikimą veikimą atšiaurioje jūrinėje aplinkoje, labai svarbu suprasti sudėtingą tarptautinių standartų, reglamentuojančių jūrinių kabelių riebokšlius, tinklą.

Pagrindiniai jūrinių kabelių riebokšlių standartai: DNV GL jūriniam sertifikavimui, NORSOK - Šiaurės jūroje, API standartai naftos ir dujų įrangai, IEC 60079 - sprogioje aplinkoje, IP68 - apsaugai nuo įsiskverbimo, o kiekvienas standartas skirtas konkretiems atsparumo aplinkai, saugos reikalavimų ir eksploatacinio patikimumo jūrinėmis sąlygomis aspektams. Įrenginiams atviroje jūroje paprastai reikalaujama laikytis kelių standartų.

DNV GL jūriniai standartai

DNV GL tipo patvirtinimas:
Auksinis laivų įrangos sertifikavimo standartas:

Sertifikavimo reikalavimai:

• Medžiagos specifikacijos: Išsami medžiagos sudėties ir savybių dokumentacija
• Aplinkos bandymai: Druskos purškimo, temperatūros svyravimo ir UV spindulių poveikio bandymai
• Mechaninis bandymas: Atsparumo vibracijai, smūgiams ir nuovargiui patikra
• Kokybės sistemos auditas: Gamybos įrenginių tikrinimas ir kokybės kontrolės patikra

Bandymų protokolai:

• Druskos purškimo bandymas: 1000+ valandų 5% NaCl tirpale pagal ASTM B117¹
• Temperatūros ciklas: nuo -40 °C iki +85 °C su greitais perėjimais
• Vibracijos bandymai: Kelių ašių vibracijos modeliavimas jūroje
• Apsauga nuo patekimo į vidų: IP68 patikra 10 m gylyje 72 valandas

Reikalavimai dokumentams:

• Tipo patvirtinimo sertifikatas: Oficialus DNV GL sertifikavimo dokumentas
• Bandymų ataskaitos: Išsami bandymų dokumentacija
• Įrengimo gairės: Tinkamos montavimo procedūros ir sukimo momento specifikacijos
• Priežiūros instrukcijos: Rekomenduojami tikrinimo ir keitimo intervalai

NORSOK standartai

NORSOK M-001:
Medžiagų parinkimas naftos pramonei jūroje:

Reikalavimai medžiagoms:

• Atsparumas korozijai: Mažiausiai 25 metų projektinis tarnavimo laikas jūrinėje aplinkoje²
• Temperatūros charakteristikos: -46°C iki +200°C darbinis diapazonas
• Medžiagų atsekamumas: Išsamūs medžiagų sertifikavimo ir terminio apdorojimo įrašai
• Suvirinimo procedūros: Kvalifikuotos metalinių komponentų suvirinimo procedūros

Aplinkos sąlygos:

• Šiaurės jūros klimatas: Konkretūs reikalavimai, taikomi Šiaurės jūros aplinkos sąlygoms
• Arkties sąlygos: Griežtesni reikalavimai, taikomi Arkties jūroje naudojamoms programoms
• Atogrąžų sąlygos: Meksikos įlankos ir kitų šiltųjų kraštų specifikacijos
• Jūros vandens poveikis: Tiesioginio sąlyčio su jūros vandeniu ir purslų zonos reikalavimai

API standartai

API RP 14F:
Rekomenduojama elektros sistemų projektavimo ir įrengimo praktika:

Elektros saugos reikalavimai:

• Pavojingų zonų klasifikacija: 1 ir 2 zonų ploto reikalavimai
• Vidinė sauga: IS barjerų ir susijusių aparatų reikalavimai
• Įžeminimo sistemos: Įžeminimo ir sujungimo jūroje specifikacijos
• Kabelių tvarkymas: Kabelių tiesimo ir atraminės sistemos reikalavimai

Įrengimo standartai:

• Montavimo reikalavimai: Vibracijai atsparaus montavimo specifikacijos
• Aplinkos sandarinimas: IP66/IP68 įvertinimas skirtingiems poveikio lygiams
• Prieiga prie techninės priežiūros: Patikros ir techninės priežiūros prieinamumo reikalavimai
• Dokumentai: Pastatymo brėžiniai ir techninės priežiūros procedūrų reikalavimai

IEC tarptautiniai standartai

IEC 60079 serija:
Sprogios atmosferos įrangos standartai:

Įrangos kategorijos:

• 1 kategorija (0 zona): Įranga, skirta nuolatiniam sprogiosios atmosferos poveikiui
• 2 kategorija (1 zona): Įranga, skirta tikėtinoms sprogiosios atmosferos sąlygoms
• 3 kategorija (2 zona): Įranga, skirta retam sprogiosios aplinkos poveikiui
• Temperatūros klasės: T1-T6 klasifikacija pagal didžiausią paviršiaus temperatūrą³

Apsaugos metodai:

• Atsparus liepsnai (Ex d): Sprogimo izoliacija korpuse
• Didesnis saugumas (Ex e): Geresnė apsauga nuo užsidegimo šaltinių
• Vidinė sauga (Ex i): Energijos ribojimas, kad būtų išvengta užsidegimo
• Įkapsuliavimas (Ex m): Elektros komponentų apsauga dengimo mišiniu

"Erik" Šiaurės jūros platformoje reikėjo užtikrinti visapusišką standartų laikymąsi. Pateikėme 316L nerūdijančio plieno kabelių riebokšlius su DNV GL tipo patvirtinimu, NORSOK M-001 medžiagos atitikimu ir ATEX 1 zonos sertifikatu, užtikrinančius visišką atitiktį teisės aktų reikalavimams ir daugiau kaip 25 metų tarnavimo laiką atšiaurioje Šiaurės jūros aplinkoje.

Kokios medžiagos atitinka Šiaurės jūros aplinkosaugos reikalavimus?

Kabelių movoms jūroje labai svarbu parinkti medžiagą, nes sūrus vanduo, ekstremalios temperatūros ir mechaninės apkrovos derinys sukuria vieną sudėtingiausių sąlygų elektros įrangai.

Šiaurės jūros aplinkosaugos reikalavimai reikalauja, kad vidutinio poveikio sąlygomis būtų naudojamas ne mažiau kaip 316L nerūdijantis plienas, sudėtingomis sąlygomis - superdupleksinis plienas 2507, ekstremalioms temperatūroms - Inconel 625, o geresnei apsaugai - specialios dangos, pavyzdžiui, elektronikos nikelio ar PTFE; medžiagos pasirenkamos atsižvelgiant į konkrečius poveikio lygius, temperatūrų diapazonus ir reikalaujamą tarnavimo laiką. Tinkamai parinktos medžiagos apsaugo nuo ankstyvo gedimo ir užtikrina atitiktį teisės aktų reikalavimams.

Nerūdijančio plieno rūšys

316L nerūdijantis plienas:
Bazinė medžiaga, skirta naudoti jūroje:

Atsparumo korozijai savybės:

• Atsparumas chloridams: Geras veikimas jūros vandens aplinkoje
• Atsparumas įskilimams: PREN vertė ~25 užtikrina pakankamą atsparumą įskilimams
• Plyšinė korozija: Jautrus stovinčio jūros vandens sąlygomis
• Temperatūros diapazonas: Veiksminga nuo -196°C iki +400°C

Šiaurės jūros veiklos rezultatai:

• Tarnavimo laikas: 10-15 metų purslų zonoje
• Priežiūros reikalavimai: Kasmetinis patikrinimas ir profilaktinė priežiūra
• Ekonominis efektyvumas: Subalansuotas našumas ir ekonominiai aspektai
• Prieinamumas: Lengvai prieinami ir trumpais terminais

Apribojimai:

• Chloridinė įtemptoji korozija: Rizika didelės įtampos ir didelio chlorido kiekio sąlygomis
• Plyšinė korozija: Pažeidžiamas uždarose erdvėse, kuriose stovi jūros vanduo
• Biologinis užterštumas: Jūrų augimas gali pagreitinti vietinę koroziją
• Katodinė apsauga: Gali prireikti katodinės apsaugos, kai naudojamas panardintas

Super Duplex 2507:
Geresnės eksploatacinės savybės atšiauriomis sąlygomis jūroje:

Puikios savybės:

• Didelis stiprumas: Dvigubai didesnis nei 316L nerūdijančio plieno takumo riba⁴
• Atsparumas korozijai: PREN vertė >40 užtikrina puikų atsparumą įskilimams
• Chlorido veikimas: Didelis atsparumas chloridų korozijai dėl įtempių
• Temperatūros pajėgumas: Išlaiko savybes nuo -50°C iki +300°C

Paraiškos:

• "Splash Zone": Tiesioginis jūros vandens purškimas ir panardinimas
• Povandeninė įranga: Įrenginiai po vandeniu, kuriems reikia didelio atsparumo
• Proceso įranga: Didelio slėgio ir aukštos temperatūros taikymai
• Kritinės sistemos: Saugai svarbios programos, kurioms reikia didžiausio patikimumo

Superlydiniai nikelio pagrindu

Inconel 625:
Didžiausios eksploatacinės savybės ekstremaliomis sąlygomis jūroje:

Išskirtinės savybės:

• Atsparumas jūros vandeniui: Išskirtinis atsparumas jūros vandens korozijai
• Temperatūros charakteristikos: Išlaiko stiprumą nuo -253°C iki +650°C
• Atsparumas įtemptai korozijai: Atsparus įtrūkimams dėl chloridų korozijos veikiant įtempiui⁵
• Atsparumas nuovargiui: Puikios eksploatacinės savybės veikiant ciklinei apkrovai

Specializuotos programos:

• Arkties sąlygos: Išlaiko plastiškumą esant itin žemai temperatūrai
• Aukštos temperatūros sistemos: Išmetimo sistemos ir karštųjų procesų taikymas
• Povandeninių gręžinių galvutės: Kritinė povandeninė įranga, kuriai reikia didžiausio patikimumo
• Priešgaisrinės sistemos: Potvynio ir gaisro gesinimo sistemos komponentai

Apsauginės dangos ir apdorojimas

Beelektrinis nikelio padengimas:
Geresnė standartinių medžiagų apsauga nuo korozijos:

Dangos privalumai:

• Vienoda aprėptis: Tolygus storis sudėtingose geometrijose
• Korozijos barjeras: Puiki barjerinė apsauga nuo jūros vandens
• Kietumo didinimas: Didesnis paviršiaus kietumas ir atsparumas dilimui
• Elektrinis laidumas: Palaiko elektros srovės tęstinumą įžeminimui

Jūrų transporto priemonių eksploatacinės savybės:

• Atsparumas druskų purškimui: Daugiau nei 1000 valandų pagal ASTM B117 standartą
• Sukibimas: Puikus sukibimas su pagrindo medžiagomis
• Storio kontrolė: Tiksli storio kontrolė pagal matmenų reikalavimus
• Remonto procedūros: Lauko remonto būdai, kuriuos galima taikyti žalai pašalinti

Medžiaga	Atsparumas jūros vandeniui	Temperatūros diapazonas	Santykinės išlaidos	Tarnavimo laikas
316L SS	Geras	nuo -196 °C iki +400 °C	1.0x	10-15 metų
Super Duplex 2507	Puikus	-50°C iki +300°C	2.5x	20-25 metai
Inconel 625	Išskirtinis	nuo -253 °C iki +650 °C	8.0x	25 ir daugiau metų
316L + LT Dengimas	Labai geras	nuo -196 °C iki +400 °C	1.3x	15-20 metų

Aplinkosaugos bandymų reikalavimai

Pagreitintas korozijos bandymas:
Prieš diegimą patikrinkite medžiagos veikimą:

Standartiniai bandymų metodai:

• ASTM B117: Druskos purškimo bandymai su 5% NaCl tirpalu
• ASTM G48: Įtrūkinės ir plyšinės korozijos bandymai
• NACE TM0177: Atsparumas sulfidiniam įtrūkimui
• ISO 9227: Neutralios druskos purškimo ir acto rūgšties druskos purškimo bandymai

Specifiniai bandymai Šiaurės jūroje:

• Sintetinis jūros vanduo: Bandymai su Šiaurės jūros vandens sudėtimi
• Temperatūros ciklas: -30°C iki +70°C terminis ciklas
• Biologinio užterštumo modeliavimas: Bandymai su jūrų organizmais
• Katodinė apsauga: Bandymai katodinės apsaugos sąlygomis

Hassanas, Meksikos įlankos platformos, esančios netoli Hiustono (Teksaso valstija), operacijų vadovas, sužinojo, kaip svarbu tinkamai parinkti medžiagą, kai jo įrenginio 316L kabelių riebokšliai po 18 mėnesių, praleistų purslų zonoje, smarkiai įskilo. Juos atnaujinome į superdupleksinius 2507 riebokšlius, padengtus nikeliu, ir pasiekėme, kad jie patikimai tarnautų daugiau kaip 5 metus, o priežiūros reikalavimai būtų minimalūs.

Kaip taikomos ATEX ir pavojingų zonų klasifikacijos?

ATEX direktyvų ir pavojingų zonų klasifikacijos supratimas yra labai svarbus jūriniams įrenginiams, kuriuose angliavandenilių dujos ir garai kelia sprogimo pavojų, todėl reikia specialios sprogimui atsparios įrangos.

ATEX klasifikacija, taikoma jūroje, apima 0 zoną, kurioje nuolat veikia dujos, kuriai reikalinga 1 kategorijos įranga, 1 zoną, kurioje gali veikti dujos, kuriai reikalinga 2 kategorijos įranga, ir 2 zoną, kurioje retai veikia dujos, kuriai reikalinga 3 kategorijos įranga, o kabelių riebokšliai turi būti sertifikuojami atitinkamais Ex apsaugos metodais, pavyzdžiui, atsparūs liepsnai (Ex d), padidintos saugos (Ex e) arba vidinės saugos (Ex i). Tinkamas klasifikavimas užtikrina darbuotojų saugą ir atitiktį teisės aktų reikalavimams.

ATEX zonų klasifikacija

0 zona - nuolatinis pavojus:
Sritys, kuriose nuolat yra sprogiųjų atmosferų:

Tipinės vietos:

• Procesinių laivų vidus: Separatorių, laikymo talpyklų ir technologinės įrangos vidus
• Ventiliacijos angos galvutės: Dujų išleidimo sistemos ir flakonų kolektoriai
• Siurblio sandarikliai: Teritorijos, esančios aplink angliavandenilių siurblių sandariklius
• Taškų pavyzdžiai: Angliavandenilių mėginių ėmimo vietos ir analizatoriai

Reikalavimai įrangai:

• 1 kategorijos įranga: Aukščiausias reikalaujamas apsaugos lygis
• Dvigubas atleidimas: Reikalingi du nepriklausomi apsaugos metodai
• Nuolatinis stebėjimas: Privalomos dujų aptikimo ir stebėjimo sistemos
• Speciali priežiūra: Reikalingi leidimai karštiems darbams ir sertifikatai, leidžiantys naudoti dujas be dujų

1 zona - tikėtinas pavojus:
Sritys, kuriose įprasto veikimo metu gali susidaryti sprogi aplinka:

Bendros programos:

• Procesų sritys: aplink siurblius, kompresorius ir technologinę įrangą
• Krovimo zonos: Angliavandenilių perkrovimo ir pakrovimo operacijos
• Gręžinių viršūnių teritorijos: Gamybos gręžinio galvutės ir kolektorių zonos
• Komunalinių paslaugų sritys: Elektros patalpos ir valdymo sistemos šalia technologinių zonų

Apsaugos reikalavimai:

• 2 kategorijos įranga: Standartinis apsaugos jūroje lygis
• Vienas apsaugos metodas: Pakanka vieno sertifikuoto apsaugos metodo
• Reguliarus patikrinimas: Kas ketvirtį reikia tikrinti ir atlikti techninę priežiūrą
• Dujų aptikimas: Rekomenduojamos zoninės dujų aptikimo sistemos

2 zona - retas pavojus:
Sritys, kuriose sprogiųjų atmosferų pasitaiko retai ir trumpai:

Tipinės sritys:

• Apgyvendinimo moduliai: Gyvenamosios patalpos ir biuro patalpos
• Nuotoliniai įrankiai: Elektros įranga atokiau nuo technologinių zonų
• Techninės priežiūros seminarai: Ne angliavandenilių techninės priežiūros zonos
• Avarinės sistemos: Priešgaisrinės ir saugos sistemos įrangos vietos

ATEX įrangos kategorijos

1 kategorija (0 zona) Įranga:
Aukščiausias apsaugos lygis nuolatinio pavojaus zonose:

Projektavimo reikalavimai:

• Dviguba apsauga: Du nepriklausomi apsaugos metodai
• Atsparumas gedimams: Turi išlikti saugus esant dviem nepriklausomiems gedimams
• Specialios medžiagos: Nekibirkščiuojančios medžiagos ir konstrukcija
• Temperatūros valdymas: Paviršiaus temperatūra žemesnė už dujų užsidegimo temperatūrą

Kabelio įvorės specifikacijos:

• Ugniai atspari konstrukcija: Būtinas Ex d IIC sertifikatas
• Didesnis saugumas: Ex e sertifikatas gnybtų jungtims
• Reikalavimai medžiagoms: Žalvario arba nerūdijančio plieno konstrukcija
• Temperatūros įvertinimas: T4 arba aukštesnės temperatūros klasifikacija

2 kategorija (1 zona) Įranga:
Standartinė apsauga tikėtino pavojaus zonose:

Apsaugos metodai:

• Atsparus liepsnai (Ex d): Sprogimo izoliacija korpuse
• Didesnis saugumas (Ex e): Geresnė apsauga nuo užsidegimo
• Slėgis (Ex p): Apsauga nuo teigiamo slėgio
• Panardinimas į alyvą (Ex o): Į alyvą panardintos elektrinės dalys

Įrengimo reikalavimai:

• Sertifikuotas įrengimas: Įrengimą atlieka sertifikuoti technikai
• Tinkamas sukimo momentas: Nurodytos liepsnai atsparių jungčių sukimo momento vertės
• Kabelių pasirinkimas: Tinkami kabelių tipai ir armavimas
• Dokumentai: Įrengimo sertifikatai ir patikrinimo įrašai

Sertifikavimas ir testavimas

ATEX sertifikavimo procesas:
Išsamūs bandymų ir dokumentacijos reikalavimai:

Tipo testavimas:

• Sprogimo bandymas: Tikrasis sprogimo bandymas sertifikuotose kamerose
• Temperatūros bandymas: Paviršiaus temperatūros matavimas gedimo sąlygomis
• Mechaninis bandymas: Mechaninio vientisumo bandymai smūgiais ir kritimu
• Aplinkos bandymai: IP klasės patikrinimas ir atsparumas korozijai

Kokybės užtikrinimas:

• Gamybos bandymai: 100% svarbiausių saugos parametrų tikrinimas
• Partijos testavimas: Statistinė gamybos partijų atranka
• Atsekamumas: Visiškas medžiagų ir komponentų atsekamumas
• Dokumentai: Išsamūs techninės dokumentacijos failai

Paskelbtosios įstaigos patvirtinimas:

• Trečiosios šalies testavimas: Nepriklausomi akredituotų laboratorijų bandymai
• Techninės bylos peržiūra: Išsami projekto peržiūra ir patvirtinimas
• Gamyklinis patikrinimas: Gamybos įrenginių auditas ir patvirtinimas
• Vykdoma priežiūra: Reguliarūs gamyklos patikrinimai ir gaminių bandymai

Įrengimas ir priežiūra

Įrengimo reikalavimai:
Tinkamas montavimas labai svarbus, kad būtų laikomasi ATEX reikalavimų:

Sertifikuoti montuotojai:

• Mokymo reikalavimai: ATEX montavimo mokymai ir sertifikavimas
• Reikalavimai įrankiui: Kalibruoti sukimo momento įrankiai ir bandymo įranga
• Dokumentai: Įrengimo sertifikatai ir bandymų įrašai
• Patikrinimas: Reikalingas nepriklausomas patikrinimas ir patvirtinimas

Techninės priežiūros procedūros:

• Suplanuotas patikrinimas: Reguliarus vizualinis ir mechaninis tikrinimas
• Testavimo reikalavimai: Periodiškai atliekami elektriniai ir mechaniniai bandymai
• Atsarginės dalys: Tik sertifikuotos atsarginės dalys ir komponentai
• Modifikavimo kontrolė: Griežta bet kokių įrangos pakeitimų kontrolė

"Erik" Šiaurės jūros platformoje reikėjo 1 zonos ATEX sertifikato kabelių riebokšliams, naudojamiems technologinėse zonose. Pateikėme Ex d IIC T6 sertifikuotus nerūdijančiojo plieno kabelių riebokšlius su visais dokumentų paketais, užtikrinančiais visišką atitiktį ATEX reikalavimams ir kartu atitinkančiais griežtus Šiaurės jūros aplinkosaugos reikalavimus.

Kokie yra pagrindiniai testavimo ir sertifikavimo reikalavimai?

Išsamios bandymų ir sertifikavimo programos patvirtina kabelių riebokšlių veikimą jūroje ir užtikrina atitiktį tarptautiniams standartams prieš pradedant juos naudoti svarbiausiose jūrinėse sistemose.

Pagrindiniai bandymų reikalavimai apima IP68 apsaugos nuo įsiskverbimo bandymus panardinant į 10 m vandens gylį, daugiau kaip 1000 valandų trunkančius druskos purškimo korozijos bandymus pagal ASTM B117 standartą, temperatūros ciklus nuo -40 °C iki +85 °C, vibracijos bandymus pagal jūrinių platformų specifikacijas ir ATEX sprogimo bandymus pavojingų zonų sertifikavimui, kuriuos atlieka trečiosios šalys, pavyzdžiui, DNV GL, Lloyd's Register arba TUV. Tinkamas testavimas padeda išvengti gedimų ir užtikrina atitiktį teisės aktų reikalavimams.

Apsaugos nuo įsiskverbimo bandymai

IP68 panardinimo į vandenį bandymas:
Tai labai svarbu naudojant atviroje jūroje, kai gali būti panardinta:

Bandymo parametrai:

• Vandens gylis: Mažiausiai 10 metrų vandens slėgio modeliavimas
• Trukmė: Ne mažiau kaip 72 valandų nepertraukiamo panardinimo
• Temperatūra: Bandymas esant maksimaliai vardinei temperatūrai
• Slėgio ciklas: Modeliuoti potvynių ir bangų slėgio svyravimus

Bandymų procedūros:

• Patikrinimas prieš bandymą: Vizuali apžiūra ir matmenų patikra
• Nuotėkio aptikimas: Helio nuotėkio bandymas prieš panardinant į vandenį
• Elektros bandymai: Izoliacijos varžos ir vientisumo bandymas
• Analizė po testo: Vidinis patikrinimas dėl vandens patekimo į vidų įrodymų

Priėmimo kriterijai:

• Nėra vandens patekimo: Nulinis vandens prasiskverbimas į kabelio įvado zoną
• Elektrinis vientisumas: Išlaikytos izoliacijos varžos vertės
• Mechaninė funkcija: Visos mechaninės funkcijos veikia normaliai
• Sandariklio būklė: Sandarinimo elementai nesusidėvi

Aplinkos testavimas

Druskos purškimo korozijos bandymai:
Pagreitintas korozijos bandymas imituojant jūrinį poveikį:

ASTM B117 protokolas:

• Druskos tirpalas: 5% natrio chlorido tirpalas, kurio pH 6,5-7,2
• Temperatūra: 35 °C ± 2 °C nepertraukiamas poveikis
• Trukmė: 1000 ir daugiau valandų, kai naudojama atviroje jūroje
• Mėginio paruošimas: Reprezentatyvūs pavyzdžiai su visomis paviršiaus dangomis

Patobulintas jūrinis bandymas:

• Sintetinis jūros vanduo: Šiaurės jūros vandens sudėties modeliavimas
• Ciklinis bandymas: Drėgni ir sausi ciklai, imituojantys purslų zonos sąlygas
• Biologinio užterštumo modeliavimas: Bandymai su jūrų organizmų poveikiu
• Katodinė apsauga: Bandymas esant įspūdžio srovei

Temperatūros ciklo testavimas:
Šiluminio smūgio ir ciklo modeliavimas:

Bandymo sąlygos:

• Temperatūros diapazonas: nuo -40 °C iki +85 °C standartinėje atviroje jūroje
• Ciklo dažnis: Mažiausiai 6 ciklai per dieną
• Laiko trukmė: 4 valandos kiekvienoje ekstremalioje temperatūroje
• Perėjimo greitis: Didžiausias 5 °C temperatūros pokytis per minutę

Stebimi parametrai:

• Matmenų stabilumas: Šiluminio plėtimosi ir susitraukimo matavimas
• Sandariklio veikimas: Nuotėkio bandymas esant ekstremalioms temperatūroms
• Medžiagos savybės: Mechaninių savybių išlaikymo patikra
• Elektrinės charakteristikos: Izoliacijos ir tęstinumo bandymai

Mechaninis bandymas

Vibracijos bandymai:
Jūros platformos vibracijos modeliavimas:

Bandymų specifikacijos:

• Dažnių diapazonas: 5-2000 Hz sinusoidės testavimas
• Pagreičio lygiai: Iki 20 g didžiausias pagreitis
• Trukmė: 8 valandos kiekvienai ašiai (X, Y, Z kryptimis)
• Rezonanso paieška: Nustatyti ir išbandyti rezonansinius dažnius

Smūgių testavimas:
Atsparumo smūgiams ir smūgiams patikrinimas:

Bandymo parametrai:

• Šoko impulsas: Pusės sinusoidės impulsas, 30 g, 11 ms trukmės
• Kryptis: Trys statmenos ašys
• Pakartojimas: 3 smūgiai į kiekvieną pusę (iš viso 18)
• Funkcinis testavimas: Patikrinkite veikimą po kiekvieno smūgio

Sertifikavimo įstaigos

DNV GL sertifikatas:
"Premier" laivų įrangos sertifikavimas:

Sertifikavimo procesas:

• Tipo patvirtinimo paraiška: Išsami techninė dokumentacija
• Gamyklinis patikrinimas: Gamybos įrenginių auditas
• Tipo testavimas: Pilnas bandymų programos vykdymas
• Sertifikato išdavimas: Oficialus DNV GL tipo patvirtinimo sertifikatas

Nuolatiniai reikalavimai:

• Gamybos priežiūra: Reguliarūs gamykliniai patikrinimai
• Kokybės sistemos priežiūra: ISO 9001 kokybės sistemos atitiktis
• Pakeitimų kontrolė: Reikalingas projekto pakeitimų patvirtinimas
• Sertifikato atnaujinimas: Periodiškas sertifikato atnaujinimas ir pakartotinis testavimas

"Lloyd's Register":
Alternatyvi jūrų laivų sertifikavimo įstaiga:

Paslaugos:

• Tipo patvirtinimas: Įrangos tipo patvirtinimo paslaugos
• Gamyklinis patikrinimas: Gamybos kokybės auditai
• Liudytojų testavimas: Nepriklausomas bandymų liudijimas
• Techninė apžvalga: Projekto ir dokumentų peržiūra

Testo tipas	Standartinis	Trukmė	Priėmimo kriterijai	Dažnis
IP68 panardinimas	IEC 60529	72 valandos	Nėra vandens patekimo į vidų	Tipo patvirtinimas
Druskos purškalas	ASTM B117	Daugiau nei 1000 valandų	Pagrindinių metalų korozijos nėra	Tipo patvirtinimas
Temperatūros ciklas	IEC 60068-2-14	100 ciklų	Nėra funkcinio pablogėjimo	Tipo patvirtinimas
Vibracija	IEC 60068-2-6	8 valandos / ašis	Jokių mechaninių gedimų	Tipo patvirtinimas
ATEX Sprogimas	IEC 60079-1	Keli bandymai	Liepsnos neperdavimas	Tipo patvirtinimas

"Hassan" platformai Meksikos įlankoje reikėjo išsamių bandymų dokumentų, kad būtų galima gauti draudimo ir reguliavimo institucijų patvirtinimus. Pateikėme išsamias bandymų ataskaitas, įskaitant DNV GL tipo patvirtinimą, ATEX sertifikatą ir išplėstinius druskų purškimo bandymų rezultatus, kad būtų galima greitai gauti reguliavimo institucijų patvirtinimą ir sudaryti montavimo grafiką.

Kaip išsirinkti tinkamą riebokšlį konkrečioms jūrinėms reikmėms?

Norint pasirinkti tinkamus kabelių riebokšlius jūrinėms reikmėms, reikia atidžiai išanalizuoti aplinkos sąlygas, norminius reikalavimus, eksploatacinius apribojimus ir gyvavimo ciklo sąnaudas, kad būtų užtikrintas optimalus veikimas ir atitiktis reikalavimams.

Kabelių riebokšliai jūroje parenkami įvertinant aplinkos poveikio lygius (purslų zona, panardinimas ar atmosfera), nustatant reikiamus sertifikatus (DNV GL, ATEX, API), nurodant tinkamas medžiagas, atsižvelgiant į atsparumo korozijai poreikius, įvertinant montavimo ir techninės priežiūros prieinamumą ir atliekant gyvavimo ciklo sąnaudų analizę, įskaitant pradines sąnaudas, techninės priežiūros reikalavimus ir numatomą tarnavimo laiką. Sistemingas pasirinkimas užtikrina optimalų veikimą ir ekonomiškumą.

Aplinkos vertinimas

Poveikio lygio klasifikacija:
Nustatykite aplinkos sąlygų sunkumą:

"Splash Zone" programos:

• Tiesioginis sąlytis su jūros vandeniu: Pertraukiamas jūros vandens purškimas ir panardinimas
• Temperatūros diapazonas: nuo -30 °C iki +70 °C tipinė temperatūra Šiaurės jūroje
• Reikalavimai medžiagoms: Mažiausiai 316L nerūdijantis plienas su apsauginėmis dangomis
• IP reitingas: Reikalingas IP68 atsparumas panardinimui į vandenį

Atmosferos poveikis:

• Druskos oro aplinka: Didelė drėgmė ir druskos prisotinta atmosfera
• UV spindulių poveikis: Tiesioginių saulės spindulių ir UV spinduliuotės poveikis
• Temperatūros ciklas: Dienos ir sezoniniai temperatūros svyravimai
• Medžiagų parinktys: 316L nerūdijantis plienas arba dengtos medžiagos priimtinos

Povandeninės programos:

• Nuolatinis panardinimas: Nuolatinis povandeninis įrenginys
• Slėgio reikalavimai: Reikalingas atsparumas hidrostatiniam slėgiui
• Medžiagos specifikacija: Reikalingi superdupleksiniai arba inkonelio lydiniai
• Specialus sandarinimas: Patobulintos sandarinimo sistemos ir slėgio kompensavimas

Reguliavimo atitikties matrica

Šiaurės jūros reikalavimai:
Visapusiškas reguliavimo sistemos laikymasis:

Norvegijos sektorius:

• NORSOK standartai: M-001 privalomi reikalavimai medžiagoms
• PSA taisyklės: Naftos saugos tarnybos atitiktis
• DNV GL sertifikatas: Saugos sistemoms reikalingas tipo patvirtinimas
• Aplinkosaugos standartai: ISO 14001 aplinkosaugos valdymas

JK sektorius:

• Darbuotojų saugos ir sveikatos taisyklės: Sveikatos ir saugos administracijos atitiktis
• ATEX direktyva: Reikalavimai sprogioje aplinkoje esančiai įrangai
• BS standartai: Britų standartai, taikomi atviroje jūroje naudojamai įrangai
• DECC gairės: Energetikos ir klimato kaitos departamento reikalavimai

Tarptautiniai vandenys:

• TJO standartai: Tarptautinės jūrų organizacijos reikalavimai
• IEC standartai: Tarptautinės elektrotechnikos komisijos atitiktis
• API standartai: Amerikos naftos instituto specifikacijos
• Klasifikacijos draugija: Lloyd's Register arba DNV GL klasifikacija

Atranka pagal konkrečią programą

Procesų įrangos taikymas:
Didelio patikimumo reikalavimai svarbiausioms sistemoms:

Atrankos kriterijai:

• Pavojingos zonos įvertinimas: 1 arba 2 zonos ATEX sertifikatas
• Temperatūros įvertinimas: Proceso temperatūra plius saugos atsarga
• Cheminis suderinamumas: Atsparumas cheminėms medžiagoms ir valymo priemonėms
• Prieiga prie techninės priežiūros: Techninės priežiūros procedūrų ir tvarkaraščių svarstymas

Elektros energijos paskirstymo sistemos:
Elektros infrastruktūros taikymai:

Reikalavimai:

• Dabartinis įvertinimas: Pakankamas srovės pralaidumas
• Įtampos reitingas: Tinkama izoliacijos įtampa
• Įžeminimo tęstinumas: Patikimas elektros įžeminimo kelias
• Suderinamumas su kabeliais: Atitinka konkrečius kabelių tipus ir dydžius

Prietaisai ir kontrolė:
Tiksliosios programos, kurioms reikalingas signalo vientisumas:

Specifikacijos:

• EMC našumas: Elektromagnetinio suderinamumo reikalavimai
• Signalo vientisumas: Minimalūs signalų trukdžiai ir trukdžiai
• Aplinkos sandarinimas: Apsauga nuo drėgmės ir užteršimo
• Tikslus montavimas: Griežtos tolerancijos montavimo reikalavimai

Gyvavimo ciklo sąnaudų analizė

Pradinių išlaidų sudedamosios dalys:
Išsamus ne tik pirkimo kainos, bet ir išlaidų įvertinimas:

Išlaidos įrangai:

• Bazinės liaukos kaina: Standartinė produktų kainodara
• Sertifikavimo priemoka: Papildomos išlaidos už reikalingus sertifikatus
• Specialios medžiagos: Aukščiausios kokybės korozijai atsparūs lydiniai
• Pasirinktinė konfigūracija: Specialiųjų reikalavimų inžinerijos ir įrankių išlaidos

Įrengimo išlaidos:

• Darbo reikalavimai: Kvalifikuoto techniko laikas ir įkainiai
• Prieiga prie įrangos: Kranų laiko ir logistikos sąnaudos
• Testavimas ir paleidimas: Bandymų po įrengimo reikalavimai
• Dokumentai: Pastatytų konstrukcijų brėžiniai ir sertifikavimo paketai

Veiklos sąnaudų analizė:
Ilgalaikės sąnaudos:

Priežiūros išlaidos:

• Patikrinimų dažnumas: Reguliaraus tikrinimo ir bandymų reikalavimai
• Keičiamosios dalys: Sandariklių ir komponentų keitimo išlaidos
• Darbo sąnaudos: Techninės priežiūros techniko laikas ir transportavimas sraigtasparniu
• Prastovos sąnaudos: Gamybos nuostoliai techninės priežiūros metu

Nesėkmės poveikis sąnaudoms:

• Reagavimas į ekstremalias situacijas: Sraigtasparnių mobilizacija ir skubus remontas
• Gamybos nuostoliai: Įrangos prastovos poveikis pajamoms
• Saugos incidentai: Su sauga susijusių nesėkmių galimos išlaidos
• Reguliavimo sankcijos: Baudos ir sankcijos už reikalavimų nesilaikymą

Atrankos sprendimų matrica

Vertinimo metodika:
Sistemingas alternatyvų vertinimas:

Veiklos kriterijai:

• Atsparumas aplinkai: Korozijos ir atmosferos poveikio savybės
• Atitiktis teisės aktams: Standartų ir sertifikavimo reikalavimų laikymasis
• Patikimumas: Numatomas tarnavimo laikas ir gedimų dažnis
• Techninė priežiūra: Lengva patikra ir priežiūra

Išlaidų kriterijai:

• Pradinė investicija: Bendra įrengimo kaina
• Veiklos sąnaudos: Metinės techninės priežiūros ir tikrinimo išlaidos
• Gyvavimo ciklo vertė: Grynoji dabartinė vertė per projektavimo laikotarpį
• Rizikos mažinimas: Išlaidų išvengimas dėl išvengtų gedimų

Paraiška	Aplinka	Medžiaga	Sertifikavimas	Tikėtinas tarnavimo laikas	Santykinės išlaidos
Procesų įranga	"Splash Zone	Super Duplex 2507	ATEX 1 zona, DNV GL	20 ir daugiau metų	3.0x
Energijos paskirstymas	Atmosfera	316L + LT Dengimas	DNV GL, IP68	15 ir daugiau metų	1.5x
Prietaisai	Apsaugotas	316L nerūdijančio plieno	EMC, IP68	15 ir daugiau metų	1.2x
Avarinės sistemos	"Splash Zone	Inconel 625	ATEX 1 zona, SIL 3	25 ir daugiau metų	5.0x

"Erik" Šiaurės jūros platformos atrankos procese buvo vertinama 15 skirtingų riebokšlių konfigūracijų 8 taikymo srityse. Taikydami sisteminį metodą nustatėme optimalius sprendimus kiekvienai taikymo sričiai, todėl bendras eksploatavimo ciklo sąnaudas pavyko sumažinti 40%, kartu pagerinant patikimumą ir atitiktį teisės aktų reikalavimams visame įrenginyje.

Išvada

Norint parinkti tinkamus kabelių riebokšlius Šiaurės jūros ir atviroje jūroje, reikia išsamiai išmanyti tarptautinius standartus, aplinkosaugos iššūkius ir reguliavimo reikalavimus. Sėkmė priklauso nuo sistemingo aplinkos sąlygų, sertifikavimo reikalavimų ir gyvavimo ciklo sąnaudų įvertinimo - nuo Eriko platformos Šiaurės jūroje sužinojimo, kad tinkamai parinktos medžiagos padeda išvengti brangiai kainuojančių žiemos audrų gedimų, iki Hassano gamyklos Meksikos įlankoje atradimo, kad išsamūs bandymų dokumentai pagreitina reguliavimo institucijų patvirtinimus. Nepamirškite, kad pradinės investicijos į aukščiausios kokybės medžiagas ir sertifikavimą atsiperka su kaupu, nes pailgėja tarnavimo laikas, sumažėja techninės priežiūros išlaidos ir išvengiama gedimų. "Bepto" teikia išsamius jūrinių kabelių riebokšlių sprendimus su visais DNV GL, NORSOK ir ATEX sertifikatais, paremtus išsamiais bandymais ir mūsų dešimtmečio patirtimi jūrinėje pramonėje, kad jūsų įrenginiai patikimai veiktų atšiauriausiomis pasaulio jūrinėmis sąlygomis! 😉

Dažniausiai užduodami klausimai apie jūroje naudojamų kabelių riebokšlių standartus

1. “ASTM B117 - Standartinė druskos purškimo (rūko) aparatų naudojimo praktika”, https://www.astm.org/b0117-19.html. Specifikacija, apibrėžianti druskos purškimo korozijos bandymų parametrus. Įrodomoji reikšmė: mechanizmas; Šaltinio tipas: standartas. Palaiko: 1000+ valandų 5% NaCl tirpale pagal ASTM B117. ↩

2. “NORSOK M-001: medžiagų pasirinkimas”, https://www.standard.no/en/sectors/petroleum/norsok-standards/m-001/. Standartas, nustatantis medžiagų reikalavimus ir konstrukcinį tarnavimo laiką jūroje. Įrodomoji reikšmė: standartas; Šaltinio tipas: standartas. Palaiko: Minimalus 25 metų projektinis tarnavimo laikas jūrinėje aplinkoje. ↩

3. “IECEx veiklos dokumentas”, https://www.iecex.com/publications/guides/. Tarptautinis standartas, kuriame išsamiai aprašyti sprogiųjų aplinkų temperatūrinės klasės reikalavimai. Įrodymo vaidmuo: mechanizmas; Šaltinio tipas: standartas. Palaiko: Temperatūros klasės: T1-T6 klasifikacija pagal didžiausią paviršiaus temperatūrą. ↩

4. “Superdupleksinis nerūdijantis plienas”, https://bssa.org.uk/bssa_articles/super-duplex-stainless-steels/. Techninis šaltinis, kuriame pateikiamos superdupleksinių lydinių mechaninės savybės, palyginti su standartinėmis austenitinėmis klasėmis. Įrodymo vaidmuo: statistinis; Šaltinio tipas: pramonė. Palaiko: Dvigubai didesnis už 316L nerūdijančiojo plieno takumo ribą. ↩

5. “INCONEL lydinys 625”, https://www.specialmetals.com/assets/smc/documents/alloys/inconel/inconel-alloy-625.pdf. Gamintojo duomenų lapas, kuriame išsamiai aprašytas lydinio atsparumas vietiniam poveikiui ir įtempių korozijai. Įrodymo vaidmuo: mechanizmas; Šaltinio tipas: pramonė. Atramos: šaltinis, kuriame pateikiama informacija apie koroziją: Atsparus chloridiniam įtempių korozijai. ↩