نمک، اسپری و مشخصات فنی: چرا مهندسی فراساحل به نوع متفاوتی از سینی کابل نیاز دارد؟

هیچ آزمایش محیطی انجام نمی‌شودسیستم پشتیبانی کابلهمانطور که دریا عمل می‌کند. در یک سکوی فراساحلی، یک مخزن ذخیره آب (FPSO) یا یک کارخانه فرآوری ساحلی، جو مملو از نمک، مرطوب و اغلب گرم است؛ سازه‌ها می‌لرزند و حرکت می‌کنند؛ و عواقب خرابی یک تکیه‌گاه خورده شده در یک مدار برق‌دار، با کاهش تولید و ریسک ایمنی سنجیده می‌شود، نه با هزینه تعمیر. شرکت صنعتی شانگهای کینکای، تولیدکننده سیستم‌های سینی کابل و نردبان کابل با استاندارد NEMA، می‌گوید پروژه‌های دریایی و فراساحلی، بخش بسیار وابسته به مشخصات فنی آن هستند: خریداران در آنجا «سینی کابل» نمی‌خواهند - آنها درجه مواد، سیستم پوشش، کلاس خوردگی و اسنادی را برای اثبات هر سه مورد درخواست می‌کنند.

این شرکت در بیانیه‌ای اعلام کرد: «در خشکی، سینی کابل اغلب یک کالای الکتریکی است. در فراساحل، این یک جزء حیاتی ایمنی از استراتژی خوردگی دارایی است.» «دریا راه میان‌بر را نمی‌بخشد. مشتریان دریایی ما سیستم‌های گالوانیزه گرم یا فولاد ضد زنگ را با داده‌های بارگذاری منتشر شده انتخاب می‌کنند و قبل از بازرسی محموله، گزارش پوشش را بررسی می‌کنند.»

چه چیزی جو دریایی را متفاوت می‌کند؟

منطق مهندسی با محیط زیست آغاز می‌شود. اتمسفرهای دریایی در مقیاس ISO 12944 در میان خورنده‌ترین اتمسفرها طبقه‌بندی می‌شوند - رده C5-M برای مناطق ساحلی و فراساحلی با شوری بالا، و CX برای شدیدترین مواجهه با فراساحل در نظر گرفته شده است. سه مکانیسم باعث ایجاد آسیب می‌شوند:

رسوب نمک. ذرات نمک موجود در هوا روی قطعات فولادی می‌نشینند و در صورت وجود رطوبت، یک الکترولیت تهاجمی تشکیل می‌دهند که به روی و فولاد به طور یکسان حمله می‌کند.

خیس شدن چرخه‌ای. سازه‌های فراساحلی دائماً در چرخه‌های تر و خشک - اسپری، باران، میعان و مه نمکی - حرکت می‌کنند و هر چرخه، خوردگی را در نقص‌های پوشش و لبه‌های برش تسریع می‌کند.

تنش کلرید. کلریدها پوشش‌های گالوانیزه و فولاد کربنی را بسیار سریع‌تر از آلاینده‌های داخلی مورد حمله قرار می‌دهند، به همین دلیل است که ضخامت پوشش و انتخاب مواد، نه برنامه‌های ترمیم رنگ، عمر سیستم را تعیین می‌کنند.

نتیجه عملی این است که سیستم‌های سینی الکتروگالوانیزه یا رنگ‌آمیزی شده که در تاسیسات خشک داخلی رایج هستند، جایی در مشخصات فنی دریایی ندارند. پروژه‌ها بر اساس استاندارد EN ISO 1461 یا ASTM A123، یا بر اساس فولاد ضد زنگ - که معمولاً نوع 316 است - برای شدیدترین مواجهه و برای مناطقی از تجهیزات که دسترسی به تعمیر و نگهداری طولانی مدت محدود است، استانداردسازی می‌شوند.

سکوهای ثابت و پهلوگیری شناورهای FPSO

در سکوهای ثابت فراساحلی و تأسیسات تولید شناور، سیستم نگهدارنده کابل، سیستم عصبی آن دارایی است.کابل‌های برقتجهیزات فرآیند تغذیه، فشرده‌سازی و قطارهای پمپاژ؛ کابل‌های ابزار دقیق و کنترل، سیگنال‌هایی را برای کنترل فرآیند، سیستم‌های ایمنی و خاموش کردن اضطراری حمل می‌کنند. هر دو در مسیرهای متراکم و چند سطحی از طریق ماژول‌های روکار که در آن‌ها فضا به صورت میلی‌متری اختصاص داده شده است، عبور می‌کنند.

سه الزام بر مشخصات روسازه غالب است. اول، تهویه: مناطق فرآیند گرما تولید می‌کنند و ساختار تهویه‌شده سیستم‌های سینی و نردبان باکیفیت به کابل‌های برق‌دار اجازه می‌دهد تا گرما را دفع کنند و در عین حال هر کابل را برای بازرسی قابل مشاهده و ردیابی نگه دارند. دوم، یکپارچگی مکانیکی: سیستم باید بار نامی خود را تحت حرکت سکو، ارتعاش ناشی از تجهیزات چرخشی و انحرافات ساختاری خود سکو تحمل کند - به همین دلیل است که جداول بار منتشر شده بر اساس عرض، گام پله‌ها و فاصله تکیه‌گاه‌ها یک الزام ظریف است تا یک راحتی کاتالوگ. سوم، جنس: تکیه‌گاه کابل روسازه در منطقه پاشش و مناطق فرآیند، بسته به فلسفه خوردگی اپراتور، عمدتاً از جنس فولاد ضد زنگ نوع 316 یا فولاد گالوانیزه گرم است، با این تفاوت که در مواردی که دسترسی به تعمیر و نگهداری دشوار است یا در مواردی که دیوارهای مقاوم در برابر آتش و انفجار باید به طور تمیز نفوذ کنند، فولاد ضد زنگ ترجیح داده می‌شود.

کشتی‌ها و کشتی‌های پشتیبانی فراساحلی

کشتی‌ها و شناورهای پشتیبانی فراساحلی، یک رشته‌ی متفاوت را اضافه می‌کنند: صدور گواهینامه. سیستم‌های پشتیبانی کابل نصب‌شده روی شناورهای طبقه‌بندی‌شده معمولاً تابع قوانین یک موسسه‌ی طبقه‌بندی - از جمله DNV، ABS، Lloyd's Register - هستند و نصب باید قابل ردیابی به مواد و نقشه‌های تأییدشده باشد. محیط‌های شناور همچنین ارتعاش مداوم، مسیریابی محدود از طریق موتورخانه‌ها و فضاهای فنی و نیاز به سیستم‌هایی را که می‌توانند در طول دوره‌های حوضچه خشک بدون ساخت تخصصی در کشتی اصلاح شوند، ترکیب می‌کنند.

به همین دلایل، کار در کشتی، سینی پیچ و مهره‌ای و از پیش سوراخ شده را ترجیح می‌دهد.سیستم‌های نردبانیبا طیف کاملی از اتصالات - خم‌ها، سه‌راهی‌ها، صلیب‌ها، کاهنده‌ها و واحدهای رهاسازی - بنابراین می‌توان یک مسیر را با سخت‌افزار و ابزار دستی استاندارد دوباره پیکربندی کرد. ابعاد جمع و جور و طول مقطع قابل پیش‌بینی به اندازه عملکرد خوردگی اهمیت دارند، زیرا فضای داخل فضاهای فنی کشتی از تقریباً هر کارخانه ساحلی تنگ‌تر است.

باد فراساحلی

مزارع بادی فراساحلی، همان قوانین خوردگی را به بخش رو به رشد سریع تعمیم می‌دهند. برج‌ها، قطعات انتقال و پست‌های برق فراساحلی در همان اتمسفر C5-M مانند تأسیسات نفت و گاز قرار دارند، اما با دو نیاز اضافی: این دارایی‌ها بدون سرنشین هستند، بنابراین دوره‌های نگهداری کوتاه و گران هستند و کابل‌کشی - کابل‌های آرایه ولتاژ متوسط، مدارهای خروجی برق و سیستم‌های کنترل و SCADA - باید در طول عمر طراحی توربین بدون مداخله مکرر قابل اعتماد باقی بمانند.

نتیجه این مشخصات، ترجیح قوی برای تکیه‌گاه کابل از جنس فولاد ضد زنگ در ناسل و قسمت‌های انتقال است، و سیستم‌های گالوانیزه گرم در مکان‌های کمتر در معرض دید پذیرفته می‌شوند، و برای مدیریت کابل که هادی‌ها را در فضای داخلی برج که از نظر ارتعاش سنگین است، سازماندهی می‌کند. با گسترش مزارع بادی به سمت فراساحل و تبدیل آنها به قالب‌های بزرگتر، اپراتورها مشخصات تکیه‌گاه کابل درجه نفت و گاز را در بخشی که قبلاً از شیوه‌های خشکی استفاده می‌کرد، اعمال می‌کنند - تأمین‌کنندگان شیفت از نزدیک در حال بررسی این موضوع هستند.

کارخانه‌های کشتی‌سازی، بنادر و نیروگاه‌های ساحلی

همه شناورهای مهندسی دریایی شناور نیستند. کارخانه‌های کشتی‌سازی، ناوگان را در شرایط ساحلی روباز می‌سازند و تعمیر می‌کنند؛ بنادر تجهیزات بالابری سنگین، سیستم‌های جابجایی کانتینر و تأسیسات برق ساحلی را در هوای مملو از نمک اداره می‌کنند؛ کارخانه‌های نمک‌زدایی و تأسیسات فرآیند ساحلی، سیستم‌های الکتریکی مداوم را در فاصله چند متری از دریا راه‌اندازی می‌کنند. این تأسیسات ثابت ساحلی، رژیم خوردگی فراساحلی را بدون بودجه فراساحلی برای مواد عجیب و غریب به اشتراک می‌گذارند، که آنها را به بزرگترین بازار برای سیستم‌های گالوانیزه گرم تبدیل می‌کند.

برای جرثقیل‌های دروازه‌ای کشتی‌سازی، جرثقیل‌های اسکله و پروژه‌های برق‌رسانی به بنادر،سینی کابل HDGو سیستم‌های نردبانی طبق استاندارد EN ISO 1461، عمر مفید مورد نیاز را با کسری از هزینه فولاد ضد زنگ ارائه می‌دهند - مشروط بر اینکه پوشش به اندازه کافی ضخیم باشد، اتصالات دارای مشخصات پوشش مشابه مقاطع مستقیم باشند و انتهای برش خورده در محل با پوشش ترمیمی غنی از روی پوشش داده شوند. تامین تک منبع در اینجا اهمیت دارد: وقتی کوپلرها، اتصالات و تکیه‌گاه‌ها از همان خط تولید سینی می‌آیند، کیفیت پوشش در کل مسیر یکنواخت است و نقاط ضعفی که در رابط‌های فروشندگان مختلف ظاهر می‌شوند، ناپدید می‌شوند.

انتخاب متریال و پرداخت مناسب

برای مهندسانی که در هر محیط دریایی به دنبال پشتیبانی کابل هستند، راهنمایی‌های Qinkai به چهار تصمیم خلاصه می‌شود:

درجه را با منطقه در معرض قرار گرفتن مطابقت دهید. فولاد ضد زنگ نوع ۳۱۶ را برای مناطق پاشش آب، مناطق فرآیندی و دارایی‌های بدون سرنشین که نگهداری از آنها دشوار است، رزرو کنید؛ برای مناطق ساحلی و جوی از فولاد گالوانیزه گرم طبق استاندارد EN ISO 1461 یا ASTM A123 استفاده کنید؛ سیستم‌های الکتروگالوانیزه و رنگ‌آمیزی شده را کاملاً خارج از مشخصات دریایی نگه دارید.

خوردگی گالوانیکی را در نظر بگیرید. وقتی فولاد ضد زنگ و آلومینیوم، یا فولاد ضد زنگ و فولاد کربنی، در یک محیط نمکی به هم متصل می‌شوند، خوردگی دو فلزی می‌تواند فلز کم‌ارزش‌تر را از بین ببرد. در هر فصل مشترک، از جمله بست‌ها و براکت‌ها، مواد سازگار یا جداسازی عایق‌بندی شده را مشخص کنید.

از هر بریدگی و خراشی محافظت کنید. انتهای برش خورده در محل و سوراخ‌های حفر شده، جایی هستند که خوردگی دریایی آغاز می‌شود. حفاظت کاتدی HDG از فولاد در این نقاط محافظت می‌کند و پوشش ترمیمی غنی از روی باید در هر جایی که پوشش در محل آسیب دیده است، اعمال شود.

مستندات را درخواست کنید. جداول بار، گزارش‌های ضخامت پوشش و گواهی‌های مواد، تفاوت بین یک سیستم قابل تعیین و یک قمار هستند. در پروژه‌های دریایی، گزارش پوشش به همان دقتی که خود سینی کابل بررسی می‌شود، بررسی می‌شود.

استانداردهای حاکم بر پشتیبانی کابل دریایی

چارچوب استانداردها برای مشخصات سینی کابل دریایی و فراساحلی در مناطق جغرافیایی مختلف یکسان است: IEC 61537 الزامات آزمایش و علامت‌گذاری برای سیستم‌های سینی و نردبان کابل را پوشش می‌دهد؛ EN ISO 1461 و ASTM A123 پوشش‌های گالوانیزه گرم را کنترل می‌کنند؛ ISO 12944 دسته‌بندی‌های خوردگی را که بر انتخاب مواد تأثیر می‌گذارند، تعریف می‌کند؛ NEMA VE 1 و VE 2 رویه آمریکای شمالی را تثبیت می‌کنند؛ و قوانین انجمن‌های طبقه‌بندی، لایه دیگری را برای کشتی‌ها و تأسیسات شناور اضافه می‌کنند. پروژه‌ها به طور فزاینده‌ای نیاز دارند که همه موارد فوق در هر محموله مستند شوند - نواری که تأمین‌کنندگانی را که نمی‌توانند داده‌های بار آزمایش‌شده تولید کنند، فیلتر می‌کند.

آزمون تدارکات

الگوی حاکم در هر بخش دریایی یکسان است: مشخصات توسط مهندسان خوردگی و صاحبان دارایی قبل از انتصاب پیمانکار برق تعیین می‌شود و تأمین‌کنندگانی که برنده می‌شوند کسانی هستند که می‌توانند درجه مواد، عملکرد پوشش و میزان بار را بدون تردید مستند کنند. این شرکت اعلام کرد: «یک سینی کابل دریایی یک بار خریداری می‌شود و برای دهه‌ها بازرسی می‌شود. ما سینی خود را طوری می‌سازیم که در هر بازرسی به یک نتیجه واحد برسیم: یک سیستم مستند، که دقیقاً همان کاری را که مشخصات وعده داده بود، انجام می‌دهد.»