मीठ, फवारा आणि विनिर्देश: ऑफशोअर अभियांत्रिकीमध्ये वेगळ्या दर्जाच्या केबल ट्रेची आवश्यकता का असते

पर्यावरण चाचण्या नाहीतकेबल सपोर्ट सिस्टमज्याप्रमाणे समुद्राचे कार्य चालते. ऑफशोअर प्लॅटफॉर्म, एफपीएसओ (FPSO) किंवा किनारी प्रक्रिया संयंत्रावर, वातावरण क्षारयुक्त, दमट आणि अनेकदा उष्ण असते; रचना कंप पावतात आणि हलतात; आणि चालू सर्किटवर गंजलेला आधार निकामी होण्याचे परिणाम दुरुस्तीच्या खर्चात नव्हे, तर उत्पादन घट आणि सुरक्षिततेच्या जोखमीत मोजले जातात. NEMA-मानक केबल ट्रे आणि केबल लॅडर सिस्टीमची उत्पादक असलेली शांघाय किनकाई इंडस्ट्रियल कंपनी लिमिटेड म्हणते की, सागरी आणि ऑफशोअर प्रकल्प हा त्यांचा सर्वाधिक तपशील-केंद्रित विभाग आहे: तेथील खरेदीदार "फक्त एक केबल ट्रे" मागत नाहीत — ते मटेरियल ग्रेड, कोटिंग सिस्टीम, गंज-प्रतिरोधकतेचा वर्ग आणि या तिन्ही गोष्टी सिद्ध करण्यासाठी आवश्यक कागदपत्रांची मागणी करतात.

“किनारी भागात, केबल ट्रे अनेकदा एक विद्युत उपकरण असते. समुद्रात, ती मालमत्तेच्या गंजरोधक धोरणाचा एक सुरक्षिततेच्या दृष्टीने अत्यंत महत्त्वाचा घटक आहे,” असे कंपनीने एका निवेदनात म्हटले आहे. “समुद्रात कोणताही शॉर्टकट चालत नाही. आमचे सागरी ग्राहक प्रकाशित लोड डेटासह हॉट-डिप गॅल्वनाइज्ड किंवा स्टेनलेस स्टील सिस्टीमची मागणी करतात आणि मालाची तपासणी करण्यापूर्वी ते कोटिंग अहवालाची तपासणी करतात.”

सागरी वातावरण कशामुळे वेगळे ठरते?

यामागील अभियांत्रिकी तर्क पर्यावरणापासून सुरू होतो. सागरी वातावरण हे ISO 12944 स्केलवर सर्वात जास्त क्षरणकारी वातावरणांपैकी एक म्हणून वर्गीकृत केले आहे — उच्च-क्षारता असलेल्या किनारी आणि सागरी क्षेत्रांसाठी C5-M श्रेणी, तर सर्वात तीव्र सागरी परिस्थितीसाठी CX श्रेणी राखीव आहे. या नुकसानीमागे तीन यंत्रणा कारणीभूत आहेत:

क्षारांचे संचयन. हवेतील क्षारांचे कण पोलादी वस्तूंवर स्थिरावतात आणि आर्द्रतेच्या उपस्थितीत ते एक आक्रमक इलेक्ट्रोलाइट तयार करतात, जो जस्त आणि पोलाद या दोन्हींवर सारखाच हल्ला करतो.

चक्रीय ओलावा. सागरी संरचना सतत ओल्या-सुख्या चक्रातून जातात — फवारा, पाऊस, बाष्पीभवन आणि क्षारयुक्त धुके — आणि प्रत्येक चक्र लेपातील दोषांवर आणि कापलेल्या कडांवर क्षरणाची गती वाढवते.

क्लोराइडचा ताण. क्लोराइड्स हे अंतर्गत प्रदूषकांपेक्षा गॅल्व्हनाइज्ड कोटिंग्ज आणि कार्बन स्टीलवर खूप वेगाने हल्ला करतात, म्हणूनच सिस्टीमचे आयुष्य हे पेंट टच-अपच्या वेळापत्रकावर नाही, तर कोटिंगची जाडी आणि सामग्रीच्या निवडीवर अवलंबून असते.

याचा व्यावहारिक परिणाम असा आहे की, कोरड्या इनडोअर इन्स्टॉलेशन्समध्ये सामान्य असलेल्या इलेक्ट्रो-गॅल्व्हनाइज्ड किंवा पेंट केलेल्या ट्रे सिस्टीम्सना मरीन स्पेसिफिकेशनमध्ये स्थान नाही. सर्वात तीव्र वापरासाठी आणि ज्या उपकरण क्षेत्रांमध्ये दीर्घकालीन देखभालीसाठी प्रवेश मर्यादित असतो, अशा ठिकाणी प्रकल्पांमध्ये EN ISO 1461 किंवा ASTM A123 नुसार हॉट-डिप गॅल्व्हनाइज्ड स्टील, किंवा स्टेनलेस स्टील — बहुतेकदा टाइप 316 — यांचे मानकीकरण केले जाते.

स्थिर प्लॅटफॉर्म आणि एफपीएसओ टॉपसाइड्स

स्थिर ऑफशोअर प्लॅटफॉर्म आणि तरंगत्या उत्पादन सुविधांवर, केबल सपोर्ट सिस्टीम ही त्या मालमत्तेची जीवनवाहिनी असते.पॉवर केबल्सफीड प्रक्रिया उपकरणे, कॉम्प्रेशन आणि पंपिंग ट्रेन्स; इन्स्ट्रुमेंट आणि कंट्रोल केबल्स प्रक्रिया नियंत्रण, सुरक्षा प्रणाली आणि आपत्कालीन शटडाउनसाठी सिग्नल वाहून नेतात. हे दोन्ही टॉपसाइड मॉड्यूल्समधून दाट, बहुस्तरीय मार्गांनी जातात, जिथे जागेचे वाटप मिलिमीटरमध्ये केले जाते.

टॉपसाइड स्पेसिफिकेशनमध्ये तीन आवश्यकता प्रामुख्याने आढळतात. पहिली, व्हेंटिलेशन (वायुवीजन): प्रक्रिया क्षेत्रांमध्ये उष्णता निर्माण होते, आणि दर्जेदार ट्रे व लॅडर सिस्टीमची हवेशीर रचना ऊर्जित केबल्सना उष्णता बाहेर टाकण्यास मदत करते, तसेच प्रत्येक केबल तपासणीसाठी दृश्यमान आणि शोधण्यायोग्य ठेवते. दुसरी, मेकॅनिकल इंटिग्रिटी (यांत्रिक मजबुती): प्लॅटफॉर्मची हालचाल, फिरणाऱ्या उपकरणांमुळे होणारे कंपन आणि स्वतः प्लॅटफॉर्मच्या स्ट्रक्चरल डिफ्लेक्शन्स (संरचनात्मक विचलन) या सर्वांमध्ये सिस्टीमने तिचा निर्धारित भार टिकवून ठेवला पाहिजे — म्हणूनच रुंदी, रंग पिच आणि सपोर्ट स्पेसिंगनुसार प्रकाशित केलेले लोड टेबल हे कॅटलॉगमधील सोयीऐवजी निविदांची एक आवश्यकता आहे. तिसरी, मटेरियल (सामग्री): स्प्लॅश झोन आणि प्रक्रिया क्षेत्रांमधील टॉपसाइड केबल सपोर्टसाठी ऑपरेटरच्या गंज-प्रतिरोधक धोरणानुसार, प्रामुख्याने टाइप ३१६ स्टेनलेस स्टील किंवा हॉट-डिप गॅल्वनाइज्ड स्टील निर्दिष्ट केले जाते. जिथे देखभालीसाठी पोहोचणे कठीण असते किंवा जिथे आग आणि स्फोट-प्रतिरोधक भिंतींना स्वच्छपणे भेदणे आवश्यक असते, तिथे स्टेनलेस स्टीलला प्राधान्य दिले जाते.

जहाजे आणि ऑफशोअर सपोर्ट जहाजे

जहाजे आणि ऑफशोअर सपोर्ट व्हेसल्समध्ये एक वेगळीच शिस्त जोडली जाते: प्रमाणीकरण. वर्गीकृत जहाजांवर स्थापित केलेल्या केबल सपोर्ट सिस्टीम्स सामान्यतः डीएनव्ही, एबीएस, लॉइड्स रजिस्टर यांसारख्या वर्गीकरण संस्थांच्या नियमांच्या अधीन असतात आणि ही स्थापना मंजूर साहित्य आणि रेखाचित्रांशी जुळणारी असणे आवश्यक असते. जहाजावरील वातावरणात सततचे कंपन, इंजिन रूम आणि तांत्रिक जागांमधून जाणारी अरुंद मार्गिका, आणि जहाजावर विशेष निर्मितीशिवाय ड्राय डॉकच्या काळात बदल करता येतील अशा सिस्टीम्सची आवश्यकता यांचाही समावेश असतो.

या कारणांमुळे, भांड्यांच्या कामात बोल्ट केलेले, आधीच छिद्र पाडलेले ट्रे आणिशिडी प्रणालीबेंड्स, टीज, क्रॉसेस, रिड्यूसर्स आणि ड्रॉप-आउट युनिट्स यांसारख्या फिटिंग्जच्या संपूर्ण श्रेणीसह, जेणेकरून प्रमाणित हार्डवेअर आणि हाताच्या साधनांच्या साहाय्याने मार्गाची पुनर्रचना करता येते. गंजरोधक क्षमतेइतकेच संक्षिप्त आकारमान आणि अपेक्षित सेक्शनची लांबी महत्त्वाची असते, कारण जहाजावरील तांत्रिक जागा जमिनीवरील जवळपास कोणत्याही प्लांटपेक्षा अधिक अरुंद असते.

ऑफशोअर पवन

ऑफशोअर पवन ऊर्जा प्रकल्प वेगाने वाढणाऱ्या क्षेत्रालाही तेच गंजरोधक नियम लागू करतात. टॉवर्स, ट्रान्झिशन पीसेस आणि ऑफशोअर सबस्टेशन्स हे तेल आणि वायू प्रकल्पांप्रमाणेच C5-M वातावरणात असतात, परंतु त्यांच्यासोबत दोन अतिरिक्त मागण्या येतात: या मालमत्ता मानवरहित असतात, त्यामुळे देखभालीसाठी मिळणारा वेळ कमी आणि खर्चिक असतो, आणि केबलिंग — म्हणजेच मीडियम-व्होल्टेज अॅरे केबल्स, पॉवर एक्सपोर्ट सर्किट्स, आणि कंट्रोल व SCADA सिस्टीम्स — टर्बाइनच्या डिझाइन लाइफसाठी वारंवार हस्तक्षेपाशिवाय विश्वसनीय राहणे आवश्यक असते.

या विनिर्देशांचा परिणाम म्हणजे नॅसेल आणि ट्रान्झिशन-पीस भागांमध्ये स्टेनलेस स्टील केबल सपोर्टला प्रबळ प्राधान्य दिले जाते, कमी उघड्या ठिकाणी हॉट-डिप गॅल्वनाइज्ड सिस्टीम स्वीकारल्या जातात, आणि जास्त कंपन असलेल्या टॉवरच्या आतील भागात कंडक्टर सुव्यवस्थित ठेवणाऱ्या केबल मॅनेजमेंटलाही प्राधान्य दिले जाते. जसजसे पवन ऊर्जा प्रकल्प समुद्रात अधिक दूरवर आणि मोठ्या स्वरूपात विस्तारत आहेत, तसतसे ऑपरेटर्स अशा क्षेत्रासाठी तेल आणि वायू-दर्जाचे केबल सपोर्ट विनिर्देश लागू करत आहेत, जे पूर्वी जमिनीवरील पद्धतींवर अवलंबून होते — या बदलावर पुरवठादार बारकाईने लक्ष ठेवून आहेत.

जहाजबांधणीचे कारखाने, बंदरे आणि किनारी कारखाने

सर्वच सागरी अभियांत्रिकी तरंगत्या पृष्ठभागावर होत नाही. जहाजबांधणीचे कारखाने खुल्या सागरी परिस्थितीत जहाजांची बांधणी आणि दुरुस्ती करतात; बंदरे क्षारयुक्त हवेत अवजड उचलणारी उपकरणे, कंटेनर हाताळणी प्रणाली आणि किनारी वीज प्रकल्प चालवतात; विलवणीकरण प्रकल्प आणि किनारी प्रक्रिया सुविधा समुद्रापासून काही मीटर अंतरावर अखंड विद्युत प्रणाली चालवतात. या स्थिर किनारी प्रकल्पांना समुद्रातील गंजण्याच्या समस्येचा सामना करावा लागतो, परंतु त्यासाठी विशेष प्रकारच्या सामग्रीकरिता समुद्रातील खर्चाचे बजेट नसते, ज्यामुळे ते हॉट-डिप गॅल्वनाइज्ड प्रणालींसाठी सर्वात मोठी बाजारपेठ बनतात.

शिपयार्डमधील गँट्री क्रेन, क्वे क्रेन आणि बंदर विद्युतीकरण प्रकल्पांसाठी,एचडीजी केबल ट्रेआणि EN ISO 1461 नुसार असलेल्या लॅडर सिस्टीम्स स्टेनलेस स्टीलच्या तुलनेत अत्यंत कमी खर्चात आवश्यक सेवा आयुष्य देतात — मात्र यासाठी कोटिंग पुरेसे जाड असणे, फिटिंग्जवर सरळ भागांप्रमाणेच कोटिंग स्पेसिफिकेशन असणे, आणि जागेवर कापलेल्या टोकांवर झिंक-रिच रिपेअर कोटिंग लावलेले असणे आवश्यक आहे. येथे एकाच स्रोताकडून पुरवठा महत्त्वाचा ठरतो: जेव्हा कपलर, फिटिंग्ज आणि सपोर्ट्स ट्रेच्याच उत्पादन लाईनमधून येतात, तेव्हा संपूर्ण उत्पादन प्रक्रियेत कोटिंगची गुणवत्ता एकसमान राहते आणि वेगवेगळ्या विक्रेत्यांकडून माल घेतल्यामुळे निर्माण होणारे कमकुवत दुवे नाहीसे होतात.

योग्य साहित्य आणि फिनिश निवडणे

कोणत्याही सागरी वातावरणात केबल सपोर्ट निश्चित करणाऱ्या अभियंत्यांसाठी, किन्काईच्या मार्गदर्शनानुसार चार निर्णय घ्यावे लागतात:

उघड्या पडणाऱ्या क्षेत्रानुसार दर्जा निवडा. स्प्लॅश झोन, प्रक्रिया क्षेत्रे आणि जिथे देखभाल करणे अवघड आहे अशा मानवरहित मालमत्तांसाठी टाइप ३१६ स्टेनलेस स्टील राखून ठेवा; किनारी आणि वातावरणीय क्षेत्रांसाठी EN ISO 1461 किंवा ASTM A123 नुसार हॉट-डिप गॅल्वनाइज्ड स्टील वापरा; इलेक्ट्रो-गॅल्वनाइज्ड आणि पेंट केलेल्या प्रणालींना सागरी विनिर्देशांमधून पूर्णपणे वगळा.

गॅल्व्हॅनिक क्षरणाचा विचार करा. जेव्हा स्टेनलेस स्टील आणि ॲल्युमिनियम, किंवा स्टेनलेस आणि कार्बन स्टील, क्षारयुक्त वातावरणात जोडले जातात, तेव्हा बायमेटॅलिक क्षरणामुळे कमी श्रेष्ठ धातू नष्ट होऊ शकतो. फास्टनर्स आणि ब्रॅकेट्ससह प्रत्येक इंटरफेसवर सुसंगत सामग्री किंवा इन्सुलेटेड विभक्तता निर्दिष्ट करा.

प्रत्येक काप आणि ओरखड्याचे संरक्षण करा. जागेवरच कापलेले टोक आणि ड्रिल केलेली छिद्रे या ठिकाणी सागरी गंज सुरू होतो. एचडीजीचे कॅथोडिक संरक्षण या ठिकाणी स्टीलचे रक्षण करते आणि जागेवर जिथे जिथे कोटिंग खराब झाले आहे, तिथे झिंक-समृद्ध दुरुस्ती कोटिंग लावले पाहिजे.

कागदपत्रांची मागणी करा. लोड टेबल्स, कोटिंगच्या जाडीचे अहवाल आणि मटेरियल सर्टिफिकेट्स यांमुळेच एक विशिष्ट प्रणाली कार्यान्वित होते की ती एक जुगार ठरते, हे ठरते. सागरी प्रकल्पांमध्ये, कोटिंग अहवालाची तपासणी केबल ट्रेइतक्याच काळजीपूर्वक केली जाते.

सागरी केबल समर्थनाचे नियमन करणारे मानक

सागरी आणि ऑफशोअर केबल ट्रेच्या विनिर्देशनासाठीची मानक चौकट सर्व भौगोलिक प्रदेशांमध्ये सुसंगत आहे: IEC 61537 मध्ये केबल ट्रे आणि लॅडर सिस्टीमसाठीच्या चाचणी आणि चिन्हांकन आवश्यकतांचा समावेश आहे; EN ISO 1461 आणि ASTM A123 हॉट-डिप गॅल्वनाइज्ड कोटिंग्जचे नियमन करतात; ISO 12944 सामग्री निवडीला दिशा देणाऱ्या गंजण्याच्या श्रेणी परिभाषित करते; NEMA VE 1 आणि VE 2 उत्तर अमेरिकन पद्धतीला आधार देतात; आणि वर्गीकरण संस्थेचे नियम जहाजे आणि तरंगत्या सुविधांसाठी आणखी एक स्तर जोडतात. प्रकल्पांमध्ये प्रत्येक खेपमागे वरील सर्व बाबींचे दस्तऐवजीकरण करणे अधिकाधिक आवश्यक होत आहे — ही एक अशी अट आहे जी चाचणी-समर्थित लोड डेटा सादर करू न शकणाऱ्या पुरवठादारांना वगळते.

खरेदी चाचणी

प्रत्येक सागरी क्षेत्रात एकसारखीच पद्धत आहे: विद्युत कंत्राटदाराची नियुक्ती होण्यापूर्वी गंजरोधक अभियंते आणि मालमत्ता मालक तपशील ठरवतात, आणि जे पुरवठादार कोणत्याही संकोचाशिवाय सामग्रीचा दर्जा, कोटिंगची कार्यक्षमता आणि भार क्षमता यांचे दस्तऐवजीकरण करू शकतात, तेच निवडले जातात. “एक सागरी केबल ट्रे एकदा खरेदी केला जातो आणि अनेक दशके त्याची तपासणी केली जाते,” असे कंपनीने म्हटले. “आम्ही आमचा ट्रे अशा प्रकारे बनवतो की प्रत्येक तपासणीत एकच गोष्ट आढळते: एक दस्तऐवजीकृत प्रणाली, जी तपशिलात दिलेल्या आश्वासनानुसार तंतोतंत काम करते.”