王 晶,胡月雙,楊富廣
(海洋石油工程(青島)有限公司,山東 青島 266520)
近年來我國海洋石油工業(yè)不斷由淺水向深水挺進,對電纜的需求越來越多。在海上石油開發(fā)工程電力系統(tǒng)中電纜在其中發(fā)揮著電能分配、傳輸能源的目的,在深海平臺內(nèi)應用如此大規(guī)模的電纜,施工難度大,敷設(shè)過程復雜,電纜的敷設(shè)技術(shù)水平和施工質(zhì)量將直接影響到電纜使用的安全性和可靠性;而電纜敷設(shè)方式的合理優(yōu)化選擇也可節(jié)省電纜使用數(shù)量,降低投資成本。
海洋平臺上電纜敷設(shè)主要結(jié)合使用場所的特點、電纜數(shù)量和類型,并綜合考慮運行可靠、便于操作維護和經(jīng)濟合理性原則來選擇敷設(shè)方式。目前主要敷設(shè)方式為采用梯形托架形式和馬腳、穿線管等。
電纜在托架中敷設(shè)應采用分層分束敷設(shè),不應超過二層或厚度不超過50mm。如下圖 1所示。
圖1 電纜托架敷設(shè)樣式
電纜成束敷設(shè)時還要考慮其載流系數(shù),防止產(chǎn)生電纜過熱而加速電纜絕緣層老化,避免產(chǎn)生火災。
采用扁鋼電纜支架敷設(shè)時,應使最底層的所有電纜與扁鋼面充分接觸并用不銹鋼扎帶固定,形式見圖2。
圖2 扁鋼電纜支架敷設(shè)樣式
(1)盡量平直的設(shè)計電纜線路,方便檢修和維護。
(2)電纜敷設(shè)時應避免經(jīng)過高失火危險區(qū)域或由于維修操作容易受到機械損傷的處所,在隔熱管線允許距離之外敷設(shè)電纜,若是電纜不可避免的與熱管交叉在一起,需要在熱管絕緣外表150毫米之外控制電纜。
(3)電纜穿過甲板或者房間時,必須用金屬電纜護管進行保護。
(4)如果順著易燃氣體管道敷設(shè)電纜,需要在危險系數(shù)低的一側(cè)進行設(shè)計,并且對以下條件給予滿足:
a.空氣要輕于易燃氣體,所以,在管道上方敷設(shè)電纜。
b. 空氣要輕于易燃氣體,所以,在管道下方敷設(shè)電纜。
(5)安裝在電纜橋架上的電纜不應超出電纜架或橋架的高度。
(6)分開敷設(shè)直流、交流回路。
(7)防止將電纜在油艙中穿過,水艙也不可穿過,一旦無法控制,可以敷設(shè)單個加厚的鋼管并做好防腐措施。
(8)在電纜托架中敷設(shè)電纜,并且根據(jù)有關(guān)規(guī)定設(shè)定填充率,通常要低于0.4。
(1)電氣設(shè)備安裝工作業(yè)須持證上崗。
(2)對勞動防護用品進行正確的穿戴,保證應用完好的生產(chǎn)設(shè)備。
(3)檢查作業(yè)現(xiàn)場環(huán)境,消除不安全因素,確保諸如高溫作業(yè),高空作業(yè)等特殊安全要求被合適的聲明。
(1)準備“電氣設(shè)備布置圖”、“電舾裝件安裝圖”、“電纜布線圖”、“電纜支撐類布置圖(包括電纜托架、支架、馬腳、護管等)”、“電纜清冊及滾筒清冊”及“防火區(qū)域劃分圖”等。
(2)施工人員應熟悉基本電儀工藝原則及海洋油氣工程的電纜施工工藝。
(3)根據(jù)電纜清冊按區(qū)域、拉敷順序,編制電纜筒內(nèi)的電纜順序。按照電纜滾筒清冊敷設(shè)電纜,科學的選擇電纜規(guī)格以及滾號,并對其損耗情況進行檢查。
(4) 準備好電纜敷設(shè)使用的安裝件、支撐件、緊固件及施工工機具和材料。
4.1 機艙區(qū)域的電纜敷設(shè),其電纜常規(guī)敷設(shè)形式見圖3所示。
圖3 機艙區(qū)域電纜常規(guī)敷設(shè)形式
主甲板HULL區(qū)域電纜應敷設(shè)在不銹鋼電纜托架上,不銹鋼電纜托架安裝應考慮電纜的熱脹冷縮及船體扭曲等因素,每隔15M斷開一次,電纜呈向下彎形見圖4。
圖4 主甲板HULL區(qū)域電纜常規(guī)敷設(shè)形式
為保證電氣的連接性,不銹鋼電纜托架斷開處應用導線連接(截面積不小于16mm2),每隔15M用接地線與船體連接一次,截面積不小于70mm2。支撐件可用Q235-A材料,熱鍍鋅處理。主甲板面電纜敷設(shè)可采用電纜槽形式,在沒有損壞性危險的情況下電纜在管支架上可采用扁鋼敷設(shè)。
根據(jù)《防火區(qū)域分布圖》規(guī)定的區(qū)域防火要求,確定電纜貫穿件防火等級。電纜貫穿有防火要求的甲板和艙壁時,應保證其防火要求和完整性。貫通件中應以阻燃密封材料填滿,見圖5、圖6所示。
圖5 貫通件1
圖6 貫通件2
單根電纜穿過水密艙壁,如廚房、浴室,可采用填料函,多根電纜可用組合填料函或或者MCT,保持其水密完整性。
電纜可采用用具有填料函封堵的穿線管,這些貫通件的焊接端應伸出甲板(包括隔熱層)外20mm以上。
(1)電纜應按照圖紙或電纜清冊進行敷設(shè),施工人員應確保敷設(shè)的電纜有整潔有序的外觀。
(2)電纜敷設(shè)按照"先遠后近;先主線后分支線;先距離長且外徑大的,后放距離短且外徑小的;先高壓后低壓;電氣儀表電纜分開敷設(shè),信號電纜單獨敷設(shè)"的原則進行施工。
(3)每根電纜拉敷完畢后,均需把電纜整理齊平,不得使用鐵器等猛擊或撬杠電纜。在電纜兩端使用臨時電纜標記牌對電纜編號進行標識記錄,同時在電纜滾筒清冊中記錄拉敷電纜的長度。
(4)電纜敷設(shè)的彎曲半徑無論在安裝還是最終敷設(shè)排布時均不應小于廠家允許的最小電纜彎曲半徑。如缺少廠家技術(shù)數(shù)據(jù),低壓電纜最小彎曲半徑為8倍電纜外徑,高壓電纜最小彎曲半徑為15倍電纜外徑。
(5)敷設(shè)在電纜橋架內(nèi)的電纜應在側(cè)邊槽內(nèi),并且固定在電纜橋架上。塑料電纜扎帶可以用于室內(nèi)水平電纜路徑。不銹鋼316L扎帶應用所有于室外和非通風區(qū)域。