Kas yra apsauga nuo potvynio (DTS01) ir kodėl ji reikalinga kabelių movoms jūroje?

Jūroje esantys įrenginiai dirba vienomis atšiauriausių aplinkų Žemėje, kur dėl vieno kabelio riebokšlio gedimo gali kilti katastrofiški gaisrai, sprogimai arba visiškai sustoti sistema. Tradicinių kabelių riebokšlių paprasčiausiai nepakanka, kai susiduriama su angliavandenilių garais, ekstremaliomis oro sąlygomis ir nuolatine gaisro grėsme vykdant naftos ir dujų operacijas.

"Deluge Protection" (DTS01) - tai specializuota gaisro gesinimo sistema, kuri užtikrina automatinę vandens purškimo apsaugą kabelių movoms pavojingose jūroje esančiose zonose ir atitinka DNV GL¹ ir API² padidintos saugos sprogioje aplinkoje standartus. Ši sistema įsijungia kilus gaisrui, kad atvėsintų įrangą ir užkirstų kelią liepsnai plisti per kabelių perėjimus.

Dirbdamas su pagrindiniais jūroje veikiančiais operatoriais Šiaurės jūroje, Artimuosiuose Rytuose ir Azijos bei Ramiojo vandenyno regionuose, iš pirmų lūpų mačiau, kaip tinkama apsauga nuo potvynio gali lemti skirtumą tarp nedidelio incidento ir avarinės situacijos visoje platformoje. Leiskite pasidalyti tuo, ką kiekvienas jūroje dirbantis inžinierius turi žinoti apie šią itin svarbią saugos sistemą.

Turinys

• Kas yra DTS01 apsaugos nuo potvynių sistema?
• Kodėl jūros kabelių movoms reikia specialios apsaugos?
• Kaip apsauga nuo potvynio veikia su kabelių movomis?
• Kokie yra pagrindiniai projektavimo reikalavimai?
• Kaip pasirinkti suderinamas kabelių movas?
• DUK apie kabelių movų apsaugą nuo potvynio

Kas yra DTS01 apsaugos nuo potvynių sistema?

DTS01 (Deluge Type System 01) - tai automatinė gaisro gesinimo sistema, specialiai sukurta jūriniams įrenginiams, užtikrinanti didelio tūrio vandens purslų apsaugą nuo elektros įrangos ir kabelių perėjimų pavojingose zonose.

Ši sistema yra esminė saugos kliūtis valdant riziką jūroje, sukurta veikti sudėtingiausiose jūrinėse aplinkose, kur tradiciniai gaisro gesinimo metodai yra netinkami.

Pagrindiniai sistemos komponentai

Aptikimo tinklas: Pažangios šilumos ir liepsnos aptikimo sistemos nuolat stebi pavojingas zonas. Paprastai jos apima linijiniai šilumos aptikimo kabeliai³, UV/IR liepsnos detektoriai⁴ir temperatūros jutikliai, strategiškai išdėstyti aplink kabelių įvorių įrenginius.

Vandens paskirstymas: Didelio našumo siurbliai jūros vandenį tiekia korozijai atspariais vamzdynų tinklais. Sistemoje palaikomas pastovus slėgis ir srautas, galintis užtikrinti 10-20 litrų per minutę vienam kvadratiniam metrui saugomo ploto.

Aktyvinimo mechanizmas: Automatinis įjungimas vyksta per perteklines valdymo sistemas, paprastai reikalaujant patvirtinimo iš kelių aptikimo taškų, kad būtų išvengta klaidingų pavojaus signalų ir užtikrintas greitas reagavimas tikros avarijos atveju.

Drenažo sistemos: Efektyvus vandens nutekėjimas neleidžia kauptis vandeniui, kuris gali sugadinti elektros įrangą arba sukelti papildomų pavojų eksploatuojant sistemą.

Prisimenu, kaip dirbau su Hasanu, saugos vadovu didelėje naftos platformoje Persijos įlankoje. Jo objekte kilo nedidelis elektros gaisras kabelių sujungimo zonoje. DTS01 sistema suveikė per 45 sekundes ir suvaldė gaisrą, kol jis neišplito į greta esančią angliavandenilių perdirbimo įrangą. Be šios apsaugos incidentas galėjo peraugti į didelę avariją, dėl kurios būtų reikėję evakuoti platformą 😊.

Reguliavimo sistema

DNV GL standartai: Sistema turi atitikti DNV-OS-D301 priešgaisrinės apsaugos sistemų ir DNV-RP-G101 reikalavimus, susijusius su rizika pagrįstu patikrinimų planavimu.

API reikalavimai: API RP 14C pateikiamos jūroje naudojamų saugos sistemų gairės, įskaitant apsaugos nuo užliejimo projektavimo kriterijus ir veikimo standartus.

Tarptautiniai standartai: Svetainė IEC 61892⁵ serija apima mobiliųjų ir stacionariųjų jūrinių įrenginių elektros įrenginius, nustatant kabelių sistemų apsaugos reikalavimus.

Kodėl jūros kabelių movoms reikia specialios apsaugos?

Kabelių riebokšliai jūroje susiduria su unikaliais pavojais, įskaitant angliavandenilių garų poveikį, ekstremalias oro sąlygas ir greito gaisro plitimo galimybę uždarose erdvėse, todėl specializuotos apsaugos sistemos yra būtinos darbuotojų saugai ir turto apsaugai.

Jūros aplinkoje susidaro puikios sąlygos, dėl kurių nedideli elektros gedimai gali virsti didelėmis nelaimėmis. Norint tinkamai suprojektuoti apsaugos sistemą, labai svarbu suprasti šiuos pavojus.

Unikalūs pavojai atviroje jūroje

Pavojaus tipas	Rizikos lygis	Galimos pasekmės	Apsaugos reikalavimai
Angliavandenilių garai	Ekstremalus	Sprogimas, žaibiškas gaisras	Įranga su Ex įvertinimu + potvynis
Druskos purškimo korozija	Aukštas	Sandariklio degradacija, elektros lanko susidarymas	Nerūdijantis plienas + apsauginės dangos
Ekstremalūs orai	Aukštas	Fizinė žala, potvynis	Patobulinta IP klasė + struktūrinė apsauga
Uždaros erdvės	Vidutinis	Greitas gaisro plitimas	Aktyvios slopinimo sistemos

Angliavandenilių aplinka: Naftos ir dujų platformose yra daug degiųjų garų šaltinių. Paprasčiausias elektros lankas, susidaręs dėl pažeistos kabelio movos, gali uždegti šiuos garus ir sukelti staigų gaisrą arba sprogimą. Apsauga nuo užliejimo iš karto užtikrina aušinimą ir garų slopinimą.

Ėsdinanti atmosfera: Nuolatinis druskų purslas pagreitina metalinių komponentų koroziją ir gali pakenkti sprogimui atspariems gaubtams ir kabelių įvorių sandarinimo sistemoms. Korozijos ir elektros gedimų derinys gerokai padidina gaisro pavojų.

Ekstremalūs orai: Jūroje esantys įrenginiai susiduria su uraganais, ekstremaliomis temperatūromis ir didžiulėmis bangomis. Tokios sąlygos gali pažeisti kabelių movas, todėl į jas gali patekti drėgmė ir atsirasti potencialūs užsidegimo šaltiniai.

Pabėgimo maršruto apribojimai: Skirtingai nei sausumoje esančiuose įrenginiuose, atviroje jūroje esančiose platformose evakuacijos galimybės yra ribotos. Gaisro gesinimo sistemos turi greitai suvaldyti incidentus, kad darbuotojai neužstrigtų.

Gaisro plitimo rizika

Kabelių įvadai yra kritinės prasiskverbimo vietos, kuriose gaisras gali išplisti tarp skyrių. Nesant tinkamos apsaugos, vienoje vietoje kilęs gaisras gali greitai išplisti kabelių keliais ir apsunkinti platformos gaisro gesinimo galimybes.

Šiaurės jūros operatoriaus projekto vadovas Davidas papasakojo, kaip atlikus rizikos vertinimą buvo nustatyta, kad kabelių perėjimai yra didžiausia gaisro plitimo rizika jų platformoje. Įdiegus DTS01 apsaugą aplink visus pagrindinius kabelių įvadų įrenginius, apskaičiuota gaisro rizika sumažėjo daugiau nei 60%, o tai gerokai pagerino jų saugos argumentus reguliavimo institucijoms.

Kaip apsauga nuo potvynio veikia su kabelių movomis?

Apsaugos nuo užliejimo sistemos integruojamos į kabelių įvadų įrenginius naudojant strategiškai išdėstytus purkštukus, aptikimo tinklus ir drenažo sistemas, kurios užtikrina visapusišką gaisro gesinimą, išlaikant elektros sistemos vientisumą.

Norint užtikrinti optimalų veikimą avarinėmis sąlygomis, reikia, kad priešgaisrinės apsaugos inžinieriai, elektros projektuotojai ir kabelių riebokšlių gamintojai kruopščiai derintų savo veiksmus.

Sistemos integracijos projektavimas

Purškimo modelio optimizavimas: Užliejimo purkštukai išdėstyti taip, kad tolygiai padengtų vandeniu kabelių gyslų vietas, nesukeldami per didelio vandens slėgio, galinčio pažeisti jautrią įrangą. Įprastinis purškimo greitis, priklausomai nuo gaisro pavojaus įvertinimo, svyruoja nuo 10 iki 20 l/min/m².

Aptikimo zonos žemėlapio sudarymas: Šilumos ir liepsnos jutikliai išdėstyti strategiškai patogioje vietoje, kad būtų galima iš anksto įspėti ir išvengti klaidingų pavojaus signalų dėl įprastų darbinių šilumos šaltinių. Linijiniai šilumos aptikimo kabeliai dažnai nutiesti išilgai kabelių kanalų trasų, kad būtų užtikrinta visapusiška aprėptis.

Elektrinė apsauga: Kabelių įvadai ir susijusi elektros įranga turi išlikti funkcionalūs ir užliejimo metu. Tam reikia geresnio sandarinimo (ne mažiau kaip IP68) ir korozijai atsparių medžiagų, galinčių atlaikyti nuolatinį vandens poveikį.

Aktyvinimo seka

Aptikimo etapas: Keli jutikliai turi patvirtinti gaisro sąlygas, kad būtų išvengta klaidingo suveikimo. Tipinis patvirtinimo laikas, priklausomai nuo aptikimo sistemos konfigūracijos, svyruoja nuo 15 iki 45 sekundžių.

Išankstinis aktyvavimas: Skamba įspėjamieji signalai, o nebūtinos elektros sistemos gali automatiškai išsijungti, kad vandens naudojimo metu nekiltų elektros pavojus.

Potvynio aktyvavimas: Pradedamas purkšti didelės apimties vanduo, nukreiptas į kabelių movų vietas ir aplinkinę įrangą. Sistema veikia tol, kol kvalifikuoti darbuotojai rankiniu būdu ją atstato.

Po incidento: Drenažo sistemos pašalina susikaupusį vandenį ir kartu apsaugo nuo galimų pakartotinio užsidegimo scenarijų.

Veiklos stebėjimas

Šiuolaikinėse DTS01 sistemose įdiegtos išsamios stebėsenos funkcijos, leidžiančios stebėti sistemos slėgį, srautus, vožtuvų padėtis ir detektoriaus būseną. Ši nuolatinė stebėsena užtikrina sistemos parengtį ir iš anksto įspėja apie techninės priežiūros reikalavimus.

Kokie yra pagrindiniai projektavimo reikalavimai?

DTS01 projektavimo reikalavimai apima vandens tiekimo pajėgumą, purškimo aprėpties modelius, aptikimo jautrumą, drenažo pakankamumą ir medžiagų suderinamumą - visa tai išlaikant elektros sistemos funkcionalumą avarinio įjungimo metu.

Tinkamas projektavimas reikalauja suderinti priešgaisrinės apsaugos veiksmingumą ir elektros sistemos patikimumą, užtikrinant, kad vaistas netaptų blogesnis už ligą.

Vandens tiekimo specifikacijos

Srauto greičio reikalavimai: Mažiausiai 10 l/min/m² bendro naudojimo patalpose, o didelės rizikos zonose, kuriose yra daugybė kabelių perėjimų arba angliavandenilių apdorojimo įrangos, - iki 20 l/min/m².

Slėgio standartai: Sistemoje turi būti palaikomas 7-10 barų slėgis purkštukuose, kad būtų užtikrintas veiksmingas lašelių susidarymas ir padengimas. Slėgio svyravimai neturi viršyti ±10% visame saugomame plote.

Trukmės pajėgumas: Sistemos turi nepertraukiamai veikti ne trumpiau kaip 30 minučių, o daugelis įrenginių suprojektuoti 60 ir daugiau minučių, kad būtų atsižvelgta į galimus pakartotinio užsidegimo scenarijus.

Vandens kokybė: Jūros vandens sistemoms reikia korozijos inhibitorių ir filtravimo, kad neužsikimštų purkštukai. Gėlo vandens sistemos geriau suderinamos su įranga, tačiau joms reikia didesnės talpos.

Aprėpties ir aptikimo standartai

Parametras	Minimalus reikalavimas	Rekomenduojama praktika	Kritinės programos
Purškimo padengimas	100% saugomos teritorijos	110% su persidengimo zonomis	120% su pertekliniais purkštukais
Aptikimo atsakas	Ne daugiau kaip 60 sekundžių	30 sekundžių tipiškas	15 sekundžių didelės rizikos atveju
Vandens lašelių dydis	1-3 mm skersmens	1,5-2,5 mm optimalus	Smulki garų slopinimo migla
Drenažo pajėgumas	150% purškimo normos	200% su padidinta talpa	250%, skirtas uždaroms erdvėms

Aptikimo jautrumas: Sistemos turi patikimai aptikti gaisrus ir išvengti klaidingų pavojaus signalų dėl suvirinimo, karšto darbo ar įrangos veikimo. Optimalų patikimumą užtikrina daugiakriterinis aptikimas naudojant šilumos, liepsnos ir dūmų jutiklius.

Suderinamumas su aplinka: Visi komponentai turi patikimai veikti jūros sąlygomis, įskaitant druskų purškimą, temperatūros svyravimus (nuo -20 °C iki +60 °C), vibraciją ir galimą užliejimą nepalankiomis oro sąlygomis.

Medžiagų ir konstrukcijos standartai

Atsparumas korozijai: Visiems su drėgme susijusiems komponentams turi būti naudojamas 316L nerūdijantis plienas arba lygiavertės korozijai atsparios medžiagos. Apsauginės dangos gali papildyti medžiagos pasirinkimą, bet negali pakeisti tinkamos medžiagos specifikacijos.

Elektrinis suderinamumas: Kabelių movos ir elektros įranga turi išlaikyti IP68 sandarumą užliejimo metu ir po užliejimo. Būtina naudoti patobulintas tarpines ir drenažo sistemas.

Struktūrinis projektavimas: Vamzdynai ir atraminės sistemos turi atlaikyti platformos judėjimą, šiluminį ciklą ir galimą techninės priežiūros veiklos poveikį, išlaikant sistemos vientisumą.

Kaip pasirinkti suderinamas kabelių movas?

Suderinami kabelių įvadai turi užtikrinti didesnį sandarumą (IP68), atsparumą korozijai ir struktūrinį vientisumą, išlaikant elektrines charakteristikas įjungus potvynio sistemą ir ilgą laiką veikiant vandeniui.

Pasirinkimui reikia suprasti tiek įprastus eksploatacinius reikalavimus, tiek avarines sąlygas, kurios susidaro potvynio metu.

Sugriežtinti sandarinimo reikalavimai

IP įvertinimo standartai: IP68 yra mažiausias leistinas įvertinimas, tačiau labai svarbu konkrečios bandymo sąlygos. Ieškokite riebokšlių, kurių atsparumas IP68 bandomas ne tik laikinai panardinant, bet ir nuolat panardinant.

Sandariklio medžiagos parinkimas: Standartiniai NBR sandarikliai, nuolat veikiami vandens, gali sugesti. EPDM arba silikono sandarikliai užtikrina didesnį atsparumą vandeniui ir temperatūros stabilumą nuo potvynių apsaugotuose įrenginiuose.

Keli sandarinimo barjerai: "Premium" klasės riebokšliai turi kelis sandarinimo etapus, kad būtų užtikrintas perteklinis sandarinimas ilgesnį laiką veikiant vandeniui. Paprastai tai yra kabelio įvado sandarikliai, sriegio sandarikliai ir vidiniai barjeriniai sandarikliai.

Medžiagų suderinamumas

Kėbulo medžiagos: Nerūdijantis plienas 316L užtikrina optimalų atsparumą korozijai jūrinio potvynio aplinkoje. Žalvaris gali būti priimtinas gėlo vandens sistemoms, tačiau jį reikia padengti apsauginėmis dangomis, jei naudojamas jūros vanduo.

Techninės įrangos specifikacijos: Visi varžtai, veržlės ir poveržlės turi būti pagaminti iš jūrinio nerūdijančiojo plieno arba superdupleksinių medžiagų. Standartinė anglinio plieno įranga greitai sugenda nuo potvynio apsaugotoje aplinkoje.

Elektros tęstinumas: Sprogimui atspariuose įrenginiuose reikia nuolatinio elektrinio sujungimo per riebokšlio mazgą. Užtikrinkite, kad visi komponentai išlaikytų laidumą, nepaisant galimos korozijos ar dangos pažeidimų.

Veiklos patikrinimas

Hassanas, mūsų kontaktinis asmuo naftos chemijos gamykloje Saudo Arabijoje, sužinojo apie tinkamo testavimo svarbą, kai jo pirminis kabelių riebokšlių pasirinkimas žlugo vos po šešių mėnesių užliejimo sistemos testavimo. Sandarikliai neatlaikė šiluminio ciklo tarp karštų dykumos sąlygų ir vėsaus užliejimo vandens. Pateikėme riebokšlius su EPDM sandarikliais, pritaikytais temperatūrai nuo -40 °C iki +150 °C, ir jie daugiau nei trejus metus nepriekaištingai veikė kas ketvirtį atliekant užliejimo bandymus.

Gamyklinis testavimas: Gerai žinomi gamintojai pateikia išsamius bandymų sertifikatus, įskaitant IP klasės patikrą, atsparumo korozijai bandymus ir šiluminio ciklo duomenis.

Patikrinimas lauke: Prieš pradedant eksploatuoti sistemą reikia atlikti slėgio bandymą ir patikrinti sandarumo vientisumą. Reguliarių patikrinimų grafikuose turi būti atsižvelgta į agresyvią potvynio aplinką.

Išvada

Apsauga nuo užliejimo (DTS01) - tai itin svarbi saugos sistema, skirta kabelių movų įrenginiams jūroje, užtikrinanti esminę gaisro gesinimo galimybę pavojingoje aplinkoje, kur tradiciniai apsaugos metodai yra netinkami. Sėkmingai reikia kruopščiai integruoti aptikimo sistemas, vandens paskirstymo tinklus ir specialiai suprojektuotus kabelių riebokšlius, galinčius išlaikyti vientisumą avarinio įjungimo metu.

Veiksmingos apsaugos nuo potvynio raktas - suprasti unikalius jūrinės aplinkos iššūkius ir pasirinkti specialiai šioms sudėtingoms sąlygoms pritaikytus komponentus. "Bepto" jūriniams laivams skirtuose kabelių riebokšliuose naudojamos patobulintos sandarinimo sistemos, korozijai atsparios medžiagos ir patikrintos konstrukcijos, kurios išlaiko patikimumą visą užliejimo sistemos veikimo laiką. Tinkamai nustačius specifikacijas ir sumontavus šias sistemas, jos užtikrina patikimą apsaugą, būtiną saugai jūroje ir teisės aktų laikymuisi užtikrinti.

DUK apie kabelių movų apsaugą nuo potvynio

1. Susipažinkite su DNV, kaip pirmaujančios klasifikacinės bendrovės, vaidmeniu ir jos standartais, taikomais jūrų ir atviroje jūroje esančios energetikos pramonės šakose. ↩

2. Sužinokite apie API parengtus standartus, kuriais siekiama padidinti veiklos saugą ir aplinkos apsaugą naftos ir dujų pramonėje. ↩

3. Susipažinkite su linijinių šilumos detektorių, skirtų gaisro aptikimui pramoninėje ir pavojingoje aplinkoje, veikimo principais. ↩

4. Supraskite, kaip naudojami kombinuoti ultravioletinių ir infraraudonųjų spindulių jutikliai, kad būtų galima patikimai aptikti gaisrus ir atmesti klaidingus pavojaus signalus. ↩

5. Peržiūrėkite šio Tarptautinės elektrotechnikos komisijos standarto, skirto mobiliems ir stacionariems įrenginiams atviroje jūroje, taikymo sritį. ↩