Az olaj- és gázipar a feltárás, a fúrás, a termelés, a feldolgozás és a szállítás szinte minden szakaszában elektromos és kommunikációs rendszerekre támaszkodik. E rendszerek mögött speciális kábelek széles választéka áll, amelyek teljesítmény-, jelátviteli, vezérlőberendezések és kommunikáció támogatására szolgálnak.
A közönséges kereskedelmi vagy könnyűipari{0}}környezetben használt kábelektől eltérően az olaj- és gázkábeleknek olaj, szénhidrogén, vegyszerek, nedvesség, sós víz, hő, vibráció, napfény és mechanikai igénybevétel jelenlétében kell működniük.
A megfelelő kábel kiválasztása ezért nem csupán a megfelelő vezetékméret kiválasztásán múlik. Figyelembe kell venni a kábel felépítését, szigetelését, köpenyét, árnyékolását, mechanikai védelmét, hőmérsékleti besorolását és az alkalmazási környezetet.
Mik azok az olaj- és gázkábelek?
Az olaj- és gázkábelek az olaj- és gázipari létesítményekben használt elektromos áramhoz, vezérléshez, műszerekhez vagy kommunikációs rendszerekhez tervezett kábelek.
Az alkalmazástól függően a következőkre telepíthetők:
- Olaj- és gázfúró berendezések
- Szárazföldi termelő létesítmények
- Offshore platformok
- Finomítók
- Petrolkémiai üzemek
- Csővezeték rendszerek
- Szivattyútelepek
- Kútnaplózó rendszerek
- Búvárszivattyú rendszerek
- Olaj- és gázfeldolgozó létesítmények
Nincs egyetlen olyan kábelkialakítás, amely minden olaj- és gázalkalmazáshoz illeszkedik. A tengeri platformon használt kábelnek nagyon eltérő követelményei lehetnek, mint egy szárazföldi feldolgozó üzemben vagy olajkútban telepített kábelnek.
Az olaj- és gáziparban használt általános kábeltípusok
1. Tápkábelek
A tápkábelek az elektromos áram elosztására szolgálnak a motorok, szivattyúk, kompresszorok, vezérlőrendszerek, világítás és egyéb berendezések között.
Az elektromos rendszertől függően az olaj- és gázipari létesítmények alacsony-, közepes- vagy nagy{2}}feszültségű tápkábeleket használhatnak.
Tipikus megfontolások a következők:
- Névleges feszültség
- Vezető mérete
- Hőmérséklet besorolás
- Szigetelő anyag
- Lángálló
- Olaj- és vegyszerállóság
- Mechanikai védelem
- Telepítési környezet
Páncélozott tápkábelek választhatók, ahol további mechanikai védelem szükséges.
2. Vezérlőkábelek
A vezérlőkábelek elektromos jeleket továbbítanak, amelyek az ipari berendezések működtetésére és felügyeletére szolgálnak.
Megtalálhatók a vezérlő rendszerekben:
- Motorok
- Szivattyúk
- Szelepek
- Kapcsolóberendezés
- Feldolgozó berendezések
- Ipari gépek
Mivel a vezérlőrendszerek több áramkört is tartalmazhatnak ugyanazon a kábelen belül, gyakoriak a több{0}}magos konstrukciók.
A telepítési környezettől függően a vezérlőkábelek lehetnek árnyékolt, páncélozott, olajálló, égésgátló, vagy kültéri használatra készültek.
3. Műszerkábelek
A műszerkábelek alacsony szintű{0}}jelek továbbítására szolgálnak a terepi műszerek és a vezérlőrendszerek között.
Például csatlakozhatnak:
- Nyomásérzékelők
- Hőmérséklet érzékelők
- Áramlásmérők
- Szintműszerek
- Adók
- Folyamatfigyelő berendezések
A jelintegritás különösen fontos a műszerrendszereknél. Az elektromágneses interferencia és a nem kívánt jelcsatolás csökkentésére általában az árnyékolást és a csavart érpárú{1}}konstrukciókat használják.
A műszerkábelek az alkalmazástól függően egyedi páros árnyékolással, teljes árnyékolással vagy mindkettővel is kialakíthatók.
4. VFD kábelek
Változtatható frekvenciájú meghajtó (VFD) kábeleket használnak a frekvenciaváltók és a motorok között.
A VFD rendszerek nagy{0}}frekvenciás elektromos zajt és elektromágneses interferenciát generálhatnak. Emiatt az ezekben a rendszerekben használt kábelek általában árnyékolást és gondosan megtervezett földelést tartalmaznak.
A VFD kábel tipikus jellemzői a következők lehetnek:
- Több vezető
- Szimmetrikus vagy földelő vezetékek
- Általános árnyékolás
- Rugalmas felépítés
- Olajálló-kabát
- Fokozott elektromágneses kompatibilitás
Ezeket a kábeleket széles körben használják szivattyúkhoz, kompresszorokhoz, ventilátorokhoz és egyéb motoros{0}}berendezésekhez.
5. Hordozható és rugalmas tápkábelek
Az olaj- és gázműveletek gyakran olyan berendezéseket foglalnak magukban, amelyeket el kell mozgatni, ideiglenesen telepíteni vagy csatlakoztatni kell nehéz kültéri környezetben.
Ezért a hordozható tápkábeleket olyan alkalmazásokhoz használják, mint például:
- Fúró berendezések
- Ideiglenes energiaellátó rendszerek
- Ipari gépek
- Szivattyúk
- Hordozható berendezések
Előfordulhat, hogy ezeknek a kábeleknek ellenállniuk kell az ismételt hajlításnak, kopásnak, olajnak való kitettségnek, napfénynek, nedvességnek és zord időjárási körülményeknek.
A rugalmasság és a mechanikai tartósság ugyanolyan fontos lehet, mint az elektromos teljesítmény.
6. Offshore és tengeri kábelek
A tengeri olaj- és gázipari létesítmények újabb kihívásokat jelentenek.
A tengeri platformokra, fúróhajókra és más tengeri létesítményekre telepített kábelek ki lehetnek téve a következőknek:
- Sós víz
- Magas páratartalom
- UV sugárzás
- Szél és időjárás
- Olaj és vegyszerek
- Mechanikai feszültség
- Rezgés
- Tűzveszély
A tengeri és tengeri kábeleket ezért gyakran úgy tervezik, hogy további követelményeket támasztanak a lángteljesítmény, az alacsony füst, a korrózióállóság, a mechanikai védelem és a környezeti tartósság tekintetében.
Egyes alkalmazások speciális páncélzatot vagy vízálló -konstrukciókat is igényelhetnek.
7. Merülő szivattyú kábelei
A búvárszivattyú-kábelek a kutakba vagy más víz alatti környezetbe telepített szivattyúk áramellátására szolgálnak.
Ezek a kábelek olyan körülmények között működnek, amelyek nagyon eltérnek a hagyományos föld feletti{0}}berendezésektől.
Az alkalmazástól függően előfordulhat, hogy ki kell bírniuk:
- Folyamatos folyadékhatás
- Emelkedett hőmérsékletek
- Nyomás
- Olaj és szénhidrogének
- Mechanikai feszültség
- Hosszú távú -merítés
A kábelszerkezetet ezért a szivattyúrendszer, a beépítési mélység, a hőmérséklet, a folyadékösszetétel és az elektromos követelmények alapján kell megválasztani.
8. Kommunikációs kábelek
A modern olaj- és gázipari létesítmények nagymértékben függenek a kommunikációs hálózatoktól a megfigyelés, az automatizálás, az adatátvitel és a távvezérlés terén.
A kommunikációs rendszerek a következőket használhatják:
- Réz kommunikációs kábelek
- Koaxiális kábelek
- Ipari Ethernet kábelek
- Száloptikai kábelek
Az optikai kábelek különösen hasznosak ott, ahol a nagy átviteli távolságok, a nagy sávszélesség vagy az elektromágneses interferencia elleni védelem fontos.
Az ipari létesítményekben használt kommunikációs kábelek fokozott mechanikai és környezetvédelmet is igényelhetnek.
Miért van szükség speciális kábelekre az olaj- és gázipari alkalmazásokhoz?
A működési környezet az egyik fő ok.
Egy olaj- és gázipari létesítményben telepített kábel egyszerre több környezeti terhelésnek is kihat.
Olaj és szénhidrogén expozíció
Az olaj, az üzemanyag, a szénhidrogének és a kőolaj{0}}alapú anyagok hatással lehetnek bizonyos szigetelő- és köpenyanyagokra.
A külső köpenynek ezért kompatibilisnek kell lennie a várható vegyszerekkel és folyadékokkal.
Vegyi expozíció
Az olaj- és gázipari létesítmények savakat, oldószereket, korrozív vegyi anyagokat és egyéb agresszív anyagokat tartalmazhatnak.
A kábelanyagokat a tényleges kémiai környezetnek megfelelően kell kiválasztani, nem pedig az általános "ipari" minősítésre.
Magas és alacsony hőmérsékletek
A kábelek ki lehetnek téve magas üzemi hőmérsékletnek, forró berendezéseknek, napfénynek vagy alacsony környezeti hőmérsékletnek.
Mind a szigetelésnek, mind a köpenynek meg kell őriznie a szükséges mechanikai és elektromos tulajdonságait az elvárt hőmérsékleti tartományon belül.
Víz és sós víz
A tengeri létesítmények folyamatos nedvességnek, esőnek, permetnek és sós víznek tehetik ki a kábeleket.
A vízállóság és a korrózióállóság különösen fontossá válik tengeri környezetben.
Mechanikus stressz
A kábelek a következőket tapasztalhatják:
- Vonóerők
- Hajlítás
- Rezgés
- Kopás
- Hatás
- Zúzó
A beépítési körülményektől függően páncél, fonat, speciális kabátok és rugalmas szerkezetek használhatók.
Tűz és füst
A tűzbiztonság egy másik fontos szempont az olaj- és gázipari létesítményekben.
A projekt követelményeitől függően előfordulhat, hogy a kábeleknek égésgátlást, tűzállóságot, alacsony füstkibocsátást vagy csökkentett halogén jellemzőket kell biztosítaniuk.
A pontos követelmények az alkalmazandó szabványoktól, a projekt specifikációitól és a telepítési környezettől függenek.
Hol használják az olaj- és gázkábeleket?
Olaj- és gázkábelek az egész iparágban megtalálhatók.
Fúrórendszerek
A fúróberendezések teljesítményt, vezérlést, műszereket, kommunikációt és rugalmas kábeleket használnak a fúróberendezések működtetéséhez és felügyeletéhez.
Olajkutak és fúrólyuk rendszerek
A fúrólyuk alkalmazásokhoz speciális kábelekre lehet szükség, amelyek magas hőmérsékleten, nyomáson és kútfolyadékoknak vannak kitéve.
Offshore platformok
A tengeri létesítményekhez olyan kábelekre van szükség, amelyek képesek kezelni a tengeri környezetet, beleértve a sós vizet, a páratartalmat, az UV-sugárzást, a vibrációt és a tűzzel kapcsolatos követelményeket.
Finomítók és petrolkémiai üzemek
A finomítók nagyszámú motort, szivattyút, szelepet, érzékelőt, vezérlőrendszert és kommunikációs hálózatot tartalmaznak.
Ezért széles körben használják a táp-, vezérlő-, műszer- és ipari kommunikációs kábeleket.
Csővezetékek és szivattyúállomások
A csővezetékrendszerek elektromos és kommunikációs infrastruktúrát használnak a szivattyúzáshoz, felügyelethez, műszerezéshez, vezérléshez és biztonsági rendszerekhez.
Hogyan válasszuk ki a megfelelő olaj- és gázkábelt?
A megfelelő kábelt a tényleges alkalmazásnak megfelelően kell kiválasztani, nem pedig egyszerűen az „olaj és gáz” feliratú kábelt.
Fontos tényezők a következők:
1. Alkalmazás
Határozza meg, hogy a kábelt áramellátásra, vezérlésre, műszerekre, kommunikációra, fúrásra, szivattyúzásra vagy más célra használják-e.
2. Feszültség és elektromos követelmények
Vegye figyelembe a névleges feszültséget, az áramkapacitást, a vezeték méretét, a frekvenciát és a földelési követelményeket.
3. Telepítési környezet
Határozza meg, hogy a kábelt beltéren, kültéren, föld alatt, tengeren, víz alatt, veszélyes területen vagy fúrólyukba telepítik-e.
4. Hőmérséklet
Ellenőrizze mind a minimális, mind a maximális üzemi hőmérsékletet.
5. Vegyi expozíció
Azonosítsa azokat az olajokat, szénhidrogéneket, vegyszereket és egyéb anyagokat, amelyek érintkezhetnek a kábellel.
6. Mechanikai követelmények
Vegye figyelembe a hajlítást, rezgést, húzást, zúzódást, ütést és kopást.
7. Árnyékolás és földelés
A műszerezési, kommunikációs és VFD alkalmazásoknál az árnyékolás és a földelés kritikus fontosságú lehet a jelminőség fenntartása és az elektromágneses interferencia szabályozása szempontjából.
8. Tűzteljesítmény
A projekttől függően előfordulhat, hogy figyelembe kell venni az égésgátlási, tűzállósági, füstkibocsátási és halogén követelményeket.
9. Alkalmazandó szabványok
A kábelkövetelmények országonként, iparágonként, telepítési módonként és projektspecifikációnként változhatnak. A kábel kiválasztása előtt meg kell erősíteni a vonatkozó IEC, UL, NEC, IEEE, API, tengeri vagy egyéb projekt-{1}}követelményeket.