Kas ir aizsardzība pret pārplūšanu (DTS01) un kāpēc tā ir nepieciešama jūras kabeļu uzmavām?

Jūras iekārtas saskaras ar visnelabvēlīgākajām vidēm uz Zemes, kur viena kabeļa vada bojājums var izraisīt katastrofālus ugunsgrēkus, sprādzienus vai pilnīgu sistēmas darbības pārtraukšanu. Ar tradicionālajiem kabeļu ieliktņiem vienkārši nepietiek, ja naftas un gāzes ieguves operācijās ir jāsaskaras ar ogļūdeņražu tvaikiem, ekstrēmiem laikapstākļiem un pastāvīgiem ugunsgrēka draudiem.

Deluge Protection (DTS01) ir specializēta ugunsdzēsības sistēma, kas nodrošina automātisku ūdens izsmidzināšanas aizsardzību kabeļu vārtiem bīstamās zonās jūrā, kas atbilst DNV GL¹ un API² standartus paaugstinātai drošībai sprādzienbīstamā vidē. Šī sistēma aktivizējas ugunsgrēka avārijas situācijās, lai atdzesētu iekārtas un novērstu liesmu izplatīšanos caur kabeļu caurvijām.

Strādājot ar lielākajiem jūras operatoriem Ziemeļjūrā, Tuvajos Austrumos un Āzijas un Klusā okeāna reģionā, esmu pieredzējis, ka pareiza aizsardzība pret plūdiem var nozīmēt atšķirību starp nelielu incidentu un ārkārtas situāciju visā platformā. Ļaujiet man pastāstīt, kas par šo kritiski svarīgo drošības sistēmu jāzina katram jūras inženiertehniķim.

Satura rādītājs

• Kas ir DTS01 plūdu aizsardzības sistēma?
• Kāpēc jūras kabeļu vada uzmavām ir nepieciešama īpaša aizsardzība?
• Kā aizsardzība pret plūdiem darbojas ar kabeļu uzmavas?
• Kādas ir galvenās dizaina prasības?
• Kā izvēlēties saderīgus kabeļu vadus?
• Bieži uzdotie jautājumi par kabeļu vadu aizsardzību pret plūdiem

Kas ir DTS01 plūdu aizsardzības sistēma?

DTS01 (Deluge Type System 01) ir automātiska ugunsdzēsības sistēma, kas īpaši izstrādāta iekārtām atklātā jūrā un nodrošina liela apjoma ūdens izsmidzināšanas aizsardzību elektroiekārtām un kabeļu ievadiem bīstamās zonās.

Šī sistēma ir kritisks drošības šķērslis jūras risku pārvaldībā, kas paredzēts darbam visgrūtākajās jūras vidēs, kur tradicionālās ugunsgrēka dzēšanas metodes izrādās nepiemērotas.

Sistēmas pamatkomponenti

Atklāšanas tīkls: Uzlabotas karstuma un liesmu noteikšanas sistēmas nepārtraukti uzrauga bīstamās zonas. Tās parasti ietver lineārie siltuma noteikšanas kabeļi³, UV/IR liesmas detektori⁴un temperatūras sensori, kas stratēģiski izvietoti ap kabeļu glisdu instalācijām.

Ūdens sadale: Lieljaudas sūkņi piegādā jūras ūdeni pa korozijizturīgiem cauruļvadu tīkliem. Sistēma nodrošina nemainīgu spiedienu un plūsmas ātrumu, kas spēj nodrošināt 10-20 litrus minūtē uz vienu aizsargājamās platības kvadrātmetru.

Aktivizācijas mehānisms: Automātiska aktivizēšana notiek, izmantojot dublējošas vadības sistēmas, kurām parasti nepieciešams apstiprinājums no vairākiem atklāšanas punktiem, lai novērstu viltus trauksmes signālus, vienlaikus nodrošinot ātru reaģēšanu reālu ārkārtas situāciju gadījumā.

Drenāžas sistēmas: Efektīva ūdens novadīšana novērš uzkrāšanos, kas var sabojāt elektroiekārtas vai radīt papildu apdraudējumus sistēmas darbības laikā.

Atceros, kā strādāju kopā ar Hasanu, drošības vadītāju lielā naftas platformā Persijas līcī. Viņa objektā kabeļu savienojuma zonā izcēlās neliels elektrības ugunsgrēks. DTS01 sistēma aktivizējās 45 sekunžu laikā, ierobežojot ugunsgrēku, pirms tas varēja izplatīties uz blakus esošajām ogļūdeņražu apstrādes iekārtām. Ja nebūtu šīs aizsardzības, negadījums būtu varējis izvērsties par lielu avāriju, kas prasītu platformas evakuāciju 😊.

Tiesiskais regulējums

DNV GL standarti: Sistēmai jāatbilst DNV-OS-D301 prasībām attiecībā uz ugunsdrošības sistēmām un DNV-RP-G101 attiecībā uz uz risku balstītu pārbaužu plānošanu.

API prasības: API RP 14C sniedz vadlīnijas jūras drošības sistēmām, tostarp aizsardzības pret pārplūšanu projektēšanas kritērijus un veiktspējas standartus.

Starptautiskie standarti: Portāls IEC 61892⁵ sērija attiecas uz elektroinstalācijām pārvietojamās un stacionārās jūras vienībās, nosakot kabeļu sistēmu aizsardzības prasības.

Kāpēc jūras kabeļu vada uzmavām ir nepieciešama īpaša aizsardzība?

Jūras kabeļu vada uzmavas saskaras ar unikāliem apdraudējumiem, tostarp ogļūdeņražu tvaiku iedarbību, ekstrēmiem laikapstākļiem un ātras uguns izplatīšanās iespēju slēgtās telpās, tāpēc personāla drošībai un aktīvu aizsardzībai ir nepieciešamas specializētas aizsardzības sistēmas.

Jūras vide rada ideālu apstākļu vētru, kas var pārvērst nelielus elektrības defektus par lielām katastrofām. Šo risku izpratne ir būtiska, lai pareizi izstrādātu aizsardzības sistēmu.

Unikāli apdraudējumi atklātā jūrā

Bīstamības veids	Riska līmenis	Iespējamās sekas	Aizsardzības prasības
Ogļūdeņražu tvaiki	Ekstrēms	Sprādziens, zibens ugunsgrēks	Aprīkojums ar iepriekšēju klasifikāciju + plūdi
Sāls izsmidzināšanas korozija	Augsts	Blīvējuma degradācija, loka izlāde	Nerūsējošais tērauds + aizsargpārklājumi
Ekstrēmi laikapstākļi	Augsts	Fiziski bojājumi, plūdi	Paaugstināts IP novērtējums + strukturālā aizsardzība
Ierobežotas telpas	Vidēja	Ātra uguns izplatīšanās	Aktīvās slāpēšanas sistēmas

Ogļūdeņražu vide: Naftas un gāzes platformās ir daudz uzliesmojošu tvaiku avotu. Vienkāršs elektriskais loks no bojāta kabeļa vada var aizdedzināt šos tvaikus, izraisot pēkšņus ugunsgrēkus vai sprādzienus. Aizsardzība pret pārplūšanu nodrošina tūlītēju dzesēšanu un tvaiku slāpēšanu.

Kodīga atmosfēra: Pastāvīgs sāls smidzinājums paātrina metāla komponentu koroziju, kas var apdraudēt sprādziendrošus apvalkus un kabeļu vadu blīvēšanas sistēmas. Korozijas un elektrisko defektu kombinācija ievērojami palielina ugunsgrēka risku.

Laikapstākļu ekstrēmumi: Jūras iekārtas saskaras ar viesuļvētrām, ekstremālām temperatūrām un milzīgiem viļņiem. Šie apstākļi var sabojāt kabeļu vadus, radot mitruma iekļūšanas vietas un potenciālus aizdegšanās avotus.

Bēgšanas maršruta ierobežojumi: Atšķirībā no sauszemes objektiem jūras platformām ir ierobežotas evakuācijas iespējas. Ugunsgrēka dzēšanas sistēmām ir ātri jānovērš negadījumi, lai novērstu personāla ieslodzījumu.

Uguns izplatīšanās riski

Kabeļu vadi ir kritiskās iekļūšanas vietas, kur ugunsgrēks var izplatīties starp nodalījumiem. Ja nav pienācīgas aizsardzības, ugunsgrēks, kas izceļas vienā vietā, var ātri izplatīties pa kabeļu ceļiem, pārspējot platformas ugunsdzēsības iespējas.

Ziemeļjūras operatora projekta vadītājs Deivids pastāstīja par to, kā viņu veiktajā riska novērtējumā tika konstatēts, ka kabeļu caurvadi ir visaugstākā riska ugunsgrēka izplatīšanās ceļi uz viņu platformas. Ieviešot DTS01 aizsardzību ap visām galvenajām kabeļu izvadu instalācijām, aprēķinātais ugunsgrēka risks tika samazināts par vairāk nekā 60%, tādējādi ievērojami uzlabojot drošības argumentus regulatoru priekšā.

Kā aizsardzība pret plūdiem darbojas ar kabeļu uzmavas?

Aizsardzības sistēmas pret applūšanu integrējas ar kabeļu vadu instalācijām, izmantojot stratēģiski izvietotas smidzināšanas sprauslas, detektoru tīklus un drenāžas sistēmas, kas nodrošina visaptverošu ugunsgrēka dzēšanu, vienlaikus saglabājot elektroinstalācijas integritāti.

Lai nodrošinātu optimālu veiktspēju ārkārtas apstākļos, ir nepieciešama rūpīga ugunsdrošības inženieru, elektrotehnikas projektētāju un kabeļu vadu ražotāju sadarbība.

Sistēmas integrācijas projektēšana

Izsmidzināšanas modeļa optimizācija: Plūstošās sprauslas ir izvietotas tā, lai nodrošinātu vienmērīgu ūdens pārklājumu kabeļu izvadu zonās, neradot pārmērīgu ūdens spiedienu, kas varētu sabojāt jutīgas iekārtas. Tipiskais izsmidzināšanas ātrums ir 10-20 l/min/m² atkarībā no ugunsgrēka riska novērtējuma.

Atklāšanas zonas kartēšana: Siltuma un liesmas detektori ir stratēģiski izvietoti tā, lai nodrošinātu agrīnu brīdināšanu, vienlaikus novēršot viltus trauksmes signālus no parastiem darba siltuma avotiem. Lineārie karstuma detektoru kabeļi bieži stiepjas gar kabeļu kanalizācijas trasēm, lai nodrošinātu visaptverošu pārklājumu.

Elektriskā aizsardzība: Kabeļu vadiem un ar tiem saistītajām elektroiekārtām jāsaglabā funkcionalitāte plūdu aktivizēšanas laikā. Tam ir nepieciešams uzlabots blīvējums (vismaz IP68) un korozijizturīgi materiāli, kas spēj izturēt nepārtrauktu ūdens iedarbību.

Aktivizēšanas secība

Atklāšanas fāze: Lai novērstu kļūdainu aktivizēšanos, vairākiem sensoriem ir jāapstiprina ugunsgrēka apstākļi. Tipiskais apstiprināšanas laiks ir no 15 līdz 45 sekundēm atkarībā no detektoru sistēmas konfigurācijas.

Pirms aktivizēšanas: Izskan brīdinājuma signāli, un nebūtiskas elektriskās sistēmas var automātiski izslēgties, lai ūdens lietošanas laikā novērstu elektriskos apdraudējumus.

Plūdu aktivizēšana: Tiek uzsākta ūdens smidzināšana ar lielu ūdens daudzumu, kas vērsta uz kabeļu gļotu zonām un apkārtējām iekārtām. Sistēma turpina darboties, līdz kvalificēts personāls to manuāli atiestatīs.

Pēc incidenta: Drenāžas sistēmas aizvada uzkrājušos ūdeni, vienlaikus saglabājot aizsardzību pret iespējamiem atkārtotas aizdegšanās scenārijiem.

Veiktspējas uzraudzība

Modernās DTS01 sistēmas ietver visaptverošas monitoringa iespējas, kas ļauj sekot līdzi sistēmas spiedienam, plūsmas ātrumam, vārstu stāvoklim un detektora statusam. Šī nepārtrauktā uzraudzība nodrošina sistēmas gatavību un savlaicīgi brīdina par tehniskās apkopes prasībām.

Kādas ir galvenās dizaina prasības?

DTS01 projektēšanas prasības ietver ūdens padeves jaudu, izsmidzināšanas pārklājuma veidus, detektēšanas jutību, drenāžas atbilstību un materiālu saderību - tas viss, saglabājot elektrosistēmas funkcionalitāti avārijas aktivizēšanas laikā.

Pareiza projektēšana prasa līdzsvarot ugunsdrošības efektivitāti un elektroinstalācijas uzticamību, nodrošinot, ka ārstēšana nekļūst sliktāka par slimību.

Ūdens padeves specifikācijas

Plūsmas ātruma prasības: Vismaz 10 l/min/m² vispārējās zonās, palielinot līdz 20 l/min/m² augsta riska zonās, kurās ir vairāki kabeļu caurvadi vai ogļūdeņražu apstrādes iekārtas.

Spiediena standarti: Lai nodrošinātu efektīvu pilienu veidošanos un pārklājumu, sistēmā jāuztur 7-10 bāru spiediens smidzināšanas sprauslās. Spiediena svārstības nedrīkst pārsniegt ±10% visā aizsargājamā teritorijā.

Ilguma spējas: Sistēmām jādarbojas nepārtraukti vismaz 30 minūtes, bet daudzas iekārtas ir paredzētas 60 un vairāk minūšu darbam, lai ņemtu vērā iespējamos atkārtotas aizdegšanās scenārijus.

Ūdens kvalitāte: Jūras ūdens sistēmām ir nepieciešami korozijas inhibitori un filtrēšana, lai novērstu sprauslu aizsērēšanu. Saldūdens sistēmas nodrošina labāku aprīkojuma savietojamību, bet tām nepieciešama lielāka uzglabāšanas jauda.

Pārklājums un atklāšanas standarti

Parametrs	Minimālās prasības	Ieteicamā prakse	Kritiski lietojumi
Izsmidzināšanas pārklājums	100% aizsargājamās teritorijas	110% ar pārklāšanās zonām	120% ar dublētām sprauslām
Atklāšanas reakcija	Ne vairāk kā 60 sekundes	30 sekundes tipiski	15 sekundes augsta riska grupām
Ūdens pilienu izmērs	1-3 mm diametrs	1,5-2,5 mm optimālais	Smalka migla tvaiku slāpēšanai
Drenāžas jauda	150% izsmidzināšanas ātruma	200% ar pārsprieguma jaudu	250% slēgtām telpām

Atklāšanas jutība: Sistēmām ir droši jāatklāj ugunsgrēki, vienlaikus novēršot viltus trauksmes signālus, ko izraisa metināšana, karsti darbi vai iekārtu darbība. Optimālu uzticamību nodrošina daudzkritēriju noteikšana, izmantojot siltuma, liesmas un dūmu sensorus.

Savietojamība ar vidi: Visiem komponentiem ir droši jādarbojas jūras apstākļos, tostarp sāls smidzināšanas apstākļos, temperatūras svārstībās (no -20°C līdz +60°C), vibrācijā un iespējamos plūdos nelabvēlīgos laika apstākļos.

Materiālu un konstrukciju standarti

Izturība pret koroziju: Visām ar mitrumu saistītajām sastāvdaļām jāizmanto 316L nerūsējošais tērauds vai līdzvērtīgi korozijizturīgi materiāli. Aizsargpārklājumi var papildināt materiālu izvēli, bet nevar aizstāt atbilstošu materiālu specifikāciju.

Elektriskā savietojamība: Kabeļu vadiem un elektroiekārtām ir jāsaglabā IP68 hermētiskums plūdu aktivizēšanas laikā un pēc tās. Būtiski ir uzlabotie blīvējuma materiāli un drenāžas noteikumi.

Strukturālā projektēšana: Cauruļvadu un atbalsta sistēmām ir jāiztur platformas kustības, termiskā cikliskuma un iespējamās apkopes darbību ietekmes, vienlaikus saglabājot sistēmas integritāti.

Kā izvēlēties saderīgus kabeļu vadus?

Savietojamām kabeļu vārtiem jānodrošina uzlabota hermētiskuma (IP68), izturības pret koroziju un strukturālās integritātes nodrošināšana, vienlaikus saglabājot elektrisko veiktspēju plūdu sistēmas aktivizēšanas un ilgstošas ūdens iedarbības laikā.

Izvēlei nepieciešama izpratne gan par parastajām ekspluatācijas prasībām, gan par ārkārtas apstākļiem, kas rodas plūdu aktivizēšanas laikā.

Pastiprinātas blīvēšanas prasības

IP novērtējuma standarti: IP68 ir minimālais pieļaujamais novērtējums, taču būtiski ir konkrēti testa apstākļi. Meklējiet uzmavas, kas pārbaudītas atbilstoši IP68 standartam ar nepārtrauktu iegremdēšanu, nevis tikai īslaicīgu iegremdēšanu.

Blīvējuma materiāla izvēle: Standarta NBR blīves var sabojāties ilgstošas ūdens iedarbības dēļ. EPDM vai silikona blīves nodrošina augstāku ūdensizturību un temperatūras stabilitāti no applūšanas aizsargātām instalācijām.

Vairāku blīvējumu barjeras: Premium klases uzmavas ietver vairākus blīvēšanas posmus, lai nodrošinātu dublēšanu ilgstošas ūdens iedarbības laikā. Tas parasti ietver kabeļa ieejas blīves, vītnes blīves un iekšējās barjeras blīves.

Materiālu savietojamība

Virsbūves materiāli: Nerūsējošais tērauds 316L nodrošina optimālu izturību pret koroziju jūras plūdu vidē. Misiņš var būt pieņemams saldūdens sistēmām, bet jūras ūdens iedarbībai ir nepieciešams aizsargpārklājums.

Aparatūras specifikācijas: Visām skrūvēm, uzgriežņiem un paplāksnēm jāizmanto nerūsējošais tērauds vai superdupleksa materiāli. Standarta oglekļa tērauda furnitūra ātri sabojājas vidē, kas aizsargāta pret plūdiem.

Elektriskā nepārtrauktība: Sprādziendrošās instalācijās ir nepieciešama nepārtraukta elektriskā savienošana caur blīvslēgu mezglu. Nodrošiniet, lai visas sastāvdaļas saglabātu vadītspēju, neskatoties uz iespējamu koroziju vai pārklājuma bojājumiem.

Veiktspējas verifikācija

Hassans, mūsu naftas ķīmijas rūpnīcu kontaktpersona Saūda Arābijā, uzzināja, cik svarīgi ir pareizi veikt testēšanu, kad viņa sākotnēji izvēlētais kabeļu gļots neizdevās jau pēc sešu mēnešu plūdu sistēmas testēšanas. Blīvslēgi nespēja izturēt termisko cikliskumu starp karstajiem tuksneša apstākļiem un vēso delūgas ūdeni. Mēs nodrošinājām vadus ar EPDM blīvēm, kas paredzētas darbam temperatūrā no -40°C līdz +150°C, un tie ir nevainojami darbojušies ceturkšņa plūdu testos vairāk nekā trīs gadu laikā.

Rūpnīcas testēšana: Labi pazīstami ražotāji nodrošina visaptverošus testu sertifikātus, tostarp IP klases verifikāciju, izturību pret koroziju un termiskā cikla veiktspējas datus.

Lauka pārbaude: Pirms sistēmas nodošanas ekspluatācijā jāveic spiediena pārbaude un blīvējuma integritātes pārbaude. Regulāru pārbaužu grafikos jāņem vērā agresīvā plūdu vide.

Secinājums

Aizsardzība pret pārplūšanu (DTS01) ir kritiski svarīga drošības sistēma jūras kabeļu cauruļvadu instalācijām, kas nodrošina būtisku ugunsgrēka dzēšanas spēju bīstamā vidē, kur tradicionālās aizsardzības metodes izrādās nepietiekamas. Lai gūtu panākumus, ir rūpīgi jāintegrē detektoru sistēmas, ūdens sadales tīkli un īpaši konstruēti kabeļu vadi, kas spēj saglabāt integritāti avārijas aktivizēšanās laikā.

Efektīvas aizsardzības pret applūšanu atslēga ir izprast unikālās problēmas, kas saistītas ar jūras vidi, un izvēlēties komponentus, kas īpaši paredzēti šiem sarežģītajiem apstākļiem. Bepto piedāvātie kabeļu vadi, kas piemēroti lietošanai jūrā, ietver uzlabotas blīvēšanas sistēmas, korozijizturīgus materiālus un pārbaudītas konstrukcijas, kas nodrošina uzticamību visā drenāžas sistēmas darbības laikā. Ar atbilstošu specifikāciju un uzstādīšanu šīs sistēmas nodrošina stingru aizsardzību, kas ir būtiska jūras drošības un normatīvo aktu ievērošanas nodrošināšanai.

Bieži uzdotie jautājumi par kabeļu vadu aizsardzību pret plūdiem

1. Iepazīstieties ar DNV kā vadošās klasificēšanas sabiedrības lomu un tās standartiem jūrniecības un jūras enerģētikas nozarēs. ↩

2. Uzziniet vairāk par API izstrādātajiem standartiem, lai uzlabotu darbības drošību un vides aizsardzību naftas un gāzes nozarē. ↩

3. Iepazīstieties ar lineāro siltuma detektoru darbības principiem ugunsgrēka atklāšanai rūpnieciskās un bīstamās vidēs. ↩

4. Uzziniet, kā kombinētie ultravioletā un infrasarkanā starojuma sensori tiek izmantoti, lai uzticami atklātu ugunsgrēkus, vienlaikus noraidot viltus trauksmes signālus. ↩

5. Pārskatiet šā Starptautiskās Elektrotehniskās komisijas standarta darbības jomu attiecībā uz pārvietojamām un stacionārām iekārtām atklātā jūrā. ↩