離岸裝置面臨地球上一些最嚴苛的環境，單一的電纜接頭故障就可能引發災難性的火災、爆炸或系統完全關閉。在石油和天然氣作業中，面對碳氫化合物蒸氣、極端天氣和持續的火災威脅，傳統的纜線接頭根本不足以應付。
Deluge Protection (DTS01) 是一種專門的滅火系統，可為離岸危險區域的電纜接頭提供自動噴水保護，符合以下標準 DNV GL1 和 API2 在爆炸性氣氛中加強安全性的標準。 此系統會在火災緊急狀態下啟動，以冷卻設備並防止火焰透過電纜穿透傳播。
我曾與北海、中東和亞太地區的主要離岸營運商合作，親眼目睹了適當的防洪保護是如何在控制事故和整個平台緊急情況之間發揮作用。讓我與大家分享每位海工工程師都需要知道的關於這個重要安全系統的知識。
目錄
什麼是 DTS01 脫水保護系統？
DTS01 (Deluge Type System 01) 是專為離岸裝置設計的自動滅火系統，可為危險區域的電氣設備和電纜貫穿提供高流量噴水保護。
該系統是離岸風險管理的重要安全屏障，可在傳統滅火方法不足以應付的最具挑戰性的海洋環境中運行。
核心系統元件
偵測網路： 先進的熱量與火焰偵測系統可持續監控危險區域。這些系統通常包括 線性熱偵測電纜3, 紫外/紅外火焰探測器4溫度感測器策略性地安裝在電纜接頭裝置周圍。
配水： 大容量幫浦透過耐腐蝕的管道網路輸送海水。系統可維持恆定的壓力和流量，每平方米的保護區每分鐘可輸出 10-20 公升的海水。
啟動機制： 透過備援控制系統自動啟動，通常需要多個偵測點的確認，以防止錯誤警報，同時確保在真正的緊急情況下快速回應。
排水系統： 有效的排水可防止積水，以免損壞電氣設備或在系統運作期間造成額外的危險。
我記得曾與 Hassan 共事，他是波斯灣一個大型石油平台的安全經理。他的設施在電纜接合區發生了小火。DTS01 系統在 45 秒內啟動，在火勢蔓延到鄰近的碳氫化合物處理設備之前控制住火勢。如果沒有這項保護措施，事故可能會演變成需要平台疏散的重大緊急事故。
法規架構
DNV GL 標準： 該系統必須符合 DNV-OS-D301 防火系統和 DNV-RP-G101 基於風險的檢驗規劃。
API 要求： API RP 14C 提供離岸安全系統的指引，包括脫水保護設計標準和效能標準。
國際標準： 的 IEC 618925 該系列涵蓋移動式和固定式離岸裝置中的電氣裝置，規定了電纜系統的保護要求。
為什麼離岸電纜接頭需要特殊保護？
離岸電纜接頭面臨獨特的危險，包括碳氫化合物蒸氣暴露、極端氣候條件，以及在密閉空間中火勢迅速蔓延的可能性，因此專門的保護系統對於人員安全和資產保護至關重要。
海上環境創造了完美的條件風暴，可以將輕微的電氣故障變成重大的災難。瞭解這些風險對於正確的保護系統設計至關重要。
獨特的近海危險
| 危險類型 | 風險等級 | 潛在後果 | 保護要求 |
|---|---|---|---|
| 碳氫化合物蒸氣 | 極端 | 爆炸、閃火 | 防爆等級設備 + 脫水 |
| 鹽霧腐蝕 | 高 | 密封退化、電弧 | 不銹鋼 + 保護塗層 |
| 極端天氣 | 高 | 實體損害、洪水 | 增強的 IP 等級 + 結構保護 |
| 密閉空間 | 中型 | 快速火力傳播 | 主動式抑制系統 |
碳氫化合物環境： 石油和天然氣平台包含許多易燃蒸汽來源。損壞的電纜接頭產生的簡單電弧可能會引燃這些蒸氣，造成閃火或爆炸。排水保護可提供即時冷卻和蒸氣抑制。
腐蝕性氣氛： 持續的鹽霧會加速金屬元件的腐蝕，可能會損害防爆外殼和電纜接頭密封系統。腐蝕和電氣故障的結合會顯著增加火災風險。
極端天氣： 離岸裝置面臨颶風、極端溫度和巨浪。這些狀況可能會損壞電纜接頭，造成濕氣進入點和潛在火源。
逃生路線限制： 與陸上設施不同，離岸平台的疏散選擇有限。滅火系統必須快速控制事故，以防止人員被困。
火勢蔓延風險
纜線接頭是重要的穿透點，火勢可能會在車廂之間蔓延。如果沒有適當的保護措施，在某個區域起火後，火勢會迅速透過纜線路線蔓延，使平台的滅火能力不堪負荷。
來自北海營運商的專案經理 David 分享了他們的風險評估如何確定電纜穿透是其平台上最高風險的火災傳播途徑。在所有主要的電纜接頭裝置周圍實施 DTS01 保護措施後，他們計算出的火災風險降低了 60% 以上，顯著改善了他們在監管機構面前的安全狀況。
防洪保護如何與電纜接頭配合使用？
排水保護系統透過策略性定位的噴灑噴嘴、偵測網路和排水系統，與電纜接頭裝置整合，提供全面的滅火功能，同時維持電氣系統的完整性。
這種整合需要防火工程師、電氣設計師和電纜接頭製造商之間的細心協調，以確保在緊急情況下的最佳效能。
系統整合設計
噴射模式最佳化： Deluge 噴嘴的位置可在電纜接頭區域提供均勻的水覆蓋，而不會產生過大的水壓，以免損壞敏感設備。典型的噴射率範圍為 10-20 L/min/m²，視火災風險評估而定。
偵測區域映射： 熱能與火焰偵測器的策略性位置可提供早期警報，同時避免正常運作熱源所造成的錯誤警報。線性熱感測線通常會沿著電纜盤路線走線，以達到全面覆蓋。
電氣保護： 電纜接頭和相關的電氣設備必須在脫水啟動時保持功能。這需要加強密封性（最低 IP68）和耐腐蝕材料，以承受連續的水暴露。
啟動順序
偵測階段： 多個感應器必須確認火災狀況，以防止錯誤啟動。典型的確認時間為 15-45 秒，視偵測系統設定而定。
啟動前： 警告警報會響起，非必要的電氣系統可能會自動關閉，以防止施水時發生電氣危險。
Deluge 啟動： 開始大流量噴水，針對電纜接頭區域和周圍設備。系統保持運作，直到由合格人員手動復位。
事故發生後： 排水系統在排除積水的同時，還能保持對潛在復燃情況的保護。
效能監控
現代的 DTS01 系統包含全面的監控功能，可追蹤系統壓力、流量、閥門位置和偵測器狀態。這種持續監控可確保系統準備就緒，並提供維護需求的早期警告。
主要的設計要求是什麼？
DTS01 的設計要求包括供水能力、噴霧覆蓋範圍、偵測靈敏度、排水充足度和材料相容性，同時在緊急啟動時保持電氣系統的功能。
正確的設計需要在防火效能與電氣系統可靠性之間取得平衡，以確保治療不會比疾病更糟糕。
供水規格
流量要求： 一般區域至少 10 L/min/m²，包含多處電纜穿透或碳氫化合物處理設備的高風險區域增加至 20 L/min/m²。
壓力標準： 系統必須在噴嘴處維持 7-10 bar 的壓力，以確保有效的液滴形成和覆蓋範圍。整個保護區域的壓力變化不應超過 ±10%。
持續時間能力： 系統必須連續運作至少 30 分鐘，許多裝置的設計運作時間超過 60 分鐘，以應付可能發生的重新點火情況。
水質： 海水系統需要使用防腐劑和過濾器，以防止噴嘴堵塞。淡水系統提供更好的設備相容性，但需要更大的儲存容量。
涵蓋範圍與偵測標準
| 參數 | 最低要求 | 建議實務 | 關鍵應用 |
|---|---|---|---|
| 噴塗覆蓋 | 100% 的保護區 | 110% 帶有重疊區域 | 120% 配備備援噴嘴 |
| 偵測回應 | 最多 60 秒 | 一般為 30 秒 | 高風險 15 秒 |
| 水滴大小 | 1-3mm 直徑 | 1.5-2.5mm 最佳 | 可抑制蒸氣的細霧 |
| 排水能力 | 150% 的噴射率 | 200% 帶突波容量 | 250% 適用於密閉空間 |
偵測靈敏度： 系統必須可靠地偵測火災，同時避免因焊接、熱作業或設備操作而產生錯誤警報。使用熱、火焰和煙霧感測器的多標準偵測可提供最佳的可靠性。
環境相容性： 所有元件都必須在離岸條件下可靠運作，包括鹽霧、溫度循環 (-20°C 至 +60°C)、震動以及惡劣天氣下的潛在淹水。
材料與施工標準
耐腐蝕性： 所有濕部件必須使用 316L 不銹鋼或同等的耐腐蝕材料。防護塗層可作為材料選擇的補充，但不能取代適當的材料規格。
電氣相容性： 電纜接頭和電氣設備必須在脫水啟動期間和之後保持 IP68 的密封性。強化的墊片材料和排水裝置是必要的。
結構設計： 管道和支援系統必須承受平台移動、熱循環以及維護活動可能造成的影響，同時維持系統的完整性。
如何選擇相容的電纜接頭？
相容的電纜接頭必須具備強化的密封性 (IP68)、耐腐蝕性和結構完整性，同時在脫水系統啟動和長期曝露於水中時仍能維持電氣性能。
選擇時需要同時瞭解正常作業需求和在脫水啟動時發生的緊急情況。
強化密封要求
IP 等級標準： IP68 代表可接受的最低等級，但具體的測試條件非常重要。請尋找經過連續浸水測試達到 IP68 的接頭，而不只是暫時性的浸水等級。
密封材料選擇： 標準的 NBR 密封件可能會在持續曝露於水中的情況下老化。EPDM 或矽樹脂密封件具有優異的耐水性和溫度穩定性，適用於受洪水保護的安裝。
多重密封屏障： 高級接頭包含多重密封階段，可在長時間曝露於水中時提供備援。這通常包括電纜入口密封、螺紋密封和內部阻隔密封。
材料相容性
車身材質： 不鏽鋼 316L 可為海洋排水環境提供最佳的耐腐蝕性。黃銅可接受用於淡水系統，但暴露於海水中則需要保護塗層。
硬體規格： 所有螺栓、螺帽和墊圈必須使用海洋級不銹鋼或超級雙相材料。標準的碳鋼硬體在有洪水保護的環境中會迅速失效。
電氣連續性： 防爆安裝要求通過壓蓋組件進行連續的電氣接合。儘管存在潛在的腐蝕或塗層損害，仍要確保所有元件保持導電性。
效能驗證
Hassan 是我們在沙烏地阿拉伯的石化設施聯絡人，當他最初選擇的電纜接頭在經過短短六個月的脫水系統測試後便失敗時，他了解到正確測試的重要性。密封件無法應付在炎熱的沙漠環境和冷卻的排水系統水之間的熱循環。我們提供的接頭採用 EPDM 密封件，額定溫度為 -40°C 至 +150°C，在三年多的季度脫水系統測試中表現完美無瑕。
工廠測試： 聲譽良好的製造商會提供全面的測試證書，包括 IP 等級驗證、耐腐蝕測試和熱循環性能數據。
實地驗證： 安裝時，應在系統啟用前進行壓力測試和密封完整性驗證。定期檢查時間表必須考慮到侵蝕性的脫水環境。
總結
水淹保護 (DTS01) 是海上電纜接頭裝置的重要安全系統，可在傳統保護方法不足以應付的危險環境中提供必要的滅火能力。要取得成功，必須仔細整合偵測系統、配水系統，以及能夠在緊急啟動時保持完整性的特殊設計電纜接頭。
有效防脫水保護的關鍵在於瞭解離岸環境的獨特挑戰，並選擇專為這些嚴苛條件設計的元件。在 Bepto，我們的海洋級電纜接頭結合了增強的密封系統、耐腐蝕材料和經過驗證的設計，可在整個脫水系統運行過程中保持可靠性。透過適當的規格與安裝，這些系統可提供離岸安全與法規遵循所必須的強大保護。
有關電纜接頭防洪保護的常見問題
問：脫水保護系統所需的電纜接頭 IP 等級為何？
A: 電纜接頭要求最低 IP68 等級的脫水應用，特別針對連續浸水而非短暫浸水進行測試。使用 EPDM 或矽膠墊片加強密封，可提供最佳的長期效能。
問：脫水保護電纜接頭應多久檢查一次？
A: 在例行脫水系統測試期間，每季度進行一次檢查，每年進行一次詳細檢查，包括密封件完整性驗證。每 3-5 年更換一次密封件，或在測試期間發現密封件退化時立即更換。
問：標準防爆電纜接頭是否能與脫水系統搭配使用？
A: 標準防爆等級的接頭可能無法提供足夠的防水性來應付脫水環境。請指定具有強化密封性和耐腐蝕材質的船用級防爆接頭，以獲得可靠的脫水相容性。
問：哪種材質最適合用於防洪水區域的電纜接頭？
A: 不銹鋼 316L 可為海水脫水系統提供最佳的耐腐蝕性。所有硬體都必須使用船用級不鏽鋼，密封件則應使用 EPDM 或矽膠，以達到耐溫防水的效果。
問：脫水啟動如何影響電纜接頭的電氣性能？
A: 正確指定的接頭可透過強化的密封和排水設計，在脫水啟動期間保持電氣完整性。然而，在系統關閉後排水完成之前，可能會發生一些暫時性的性能降低。
