Industrija nafte i plina oslanja se na električne i komunikacijske sustave u gotovo svakoj fazi istraživanja, bušenja, proizvodnje, obrade i transporta. Iza ovih sustava stoji širok raspon specijaliziranih kabela dizajniranih za isporuku energije, prijenos signala, kontrolnu opremu i podršku komunikaciji.
Za razliku od kabela koji se koriste u uobičajenim komercijalnim ili lakim -industrijskim okruženjima, kabeli za naftu i plin možda će morati raditi u prisutnosti ulja, ugljikovodika, kemikalija, vlage, slane vode, topline, vibracija, sunčeve svjetlosti i mehaničkog opterećenja.
Odabir pravog kabela stoga nije samo stvar odabira ispravne veličine vodiča. Potrebno je uzeti u obzir konstrukciju kabela, izolaciju, plašt, oklop, mehaničku zaštitu, temperaturnu ocjenu i okolinu primjene.
Što su kabeli za naftu i plin?
Kabeli za naftu i plin su kabeli dizajnirani za električnu energiju, kontrolu, instrumentaciju ili komunikacijske sustave koji se koriste u naftnim i plinskim postrojenjima.
Ovisno o aplikaciji, mogu se instalirati u:
- Platforme za bušenje nafte i plina
- Proizvodni pogoni na kopnu
- Offshore platforme
- Rafinerije
- Petrokemijska postrojenja
- Sustavi cjevovoda
- Crpne stanice
- Sustavi karotaže bušotina
- Potopni crpni sustavi
- Objekti za preradu nafte i plina
Ne postoji niti jedan dizajn kabela koji odgovara svakoj primjeni nafte i plina. Kabel koji se koristi na offshore platformi može imati vrlo različite zahtjeve od kabela instaliranog unutar kopnenog postrojenja za obradu ili postavljenog niz naftnu bušotinu.
Uobičajene vrste kabela koji se koriste u industriji nafte i plina
1. Kabeli za napajanje
Kabeli za napajanje koriste se za distribuciju električne energije do motora, pumpi, kompresora, kontrolnih sustava, rasvjete i druge opreme.
Ovisno o električnom sustavu, naftna i plinska postrojenja mogu koristiti nisko-, srednje- ili visoko-naponske kabele.
Uobičajena razmatranja uključuju:
- Nazivni napon
- Veličina vodiča
- Temperaturna ocjena
- Izolacijski materijal
- Otpornost na plamen
- Otpornost na ulja i kemikalije
- Mehanička zaštita
- Instalacijsko okruženje
Armirani energetski kabeli mogu se odabrati tamo gdje je potrebna dodatna mehanička zaštita.
2. Upravljački kabeli
Kontrolni kabeli prenose električne signale koji se koriste za rad i nadzor industrijske opreme.
Mogu se naći u sustavima koji kontroliraju:
- Motori
- Pumpe
- Ventili
- Rasklopna oprema
- Procesna oprema
- Industrijski strojevi
Budući da sustavi upravljanja mogu sadržavati više krugova unutar istog kabela, više{0}}konstrukcije su uobičajene.
Ovisno o okruženju instalacije, upravljački kabeli mogu biti oklopljeni, oklopljeni, otporni na ulje, otporni na plamen ili dizajnirani za vanjsku upotrebu.
3. Instrumentacijski kabeli
Instrumentacijski kabeli koriste se za prijenos-signala niske razine između terenskih instrumenata i kontrolnih sustava.
Na primjer, mogu se povezati:
- Senzori tlaka
- Senzori temperature
- Mjerači protoka
- Nivelirni instrumenti
- Odašiljači
- Oprema za praćenje procesa
Cjelovitost signala posebno je važna za instrumentacijske sustave. Konstrukcije oklopa i upletenih-parica obično se koriste za smanjenje elektromagnetskih smetnji i neželjenog spajanja signala.
Instrumentacijski kabeli također mogu biti dizajnirani s pojedinačnim oklopom u paru, ukupnim oklopom ili oboje, ovisno o primjeni.
4. VFD kabeli
Kabeli pogona promjenjive frekvencije (VFD) koriste se između pogona promjenjive frekvencije i motora.
VFD sustavi mogu generirati visoko{0}}frekventni električni šum i elektromagnetske smetnje. Iz tog razloga, kabeli koji se koriste u ovim sustavima obično uključuju zaštitu i pažljivo dizajnirane aranžmane uzemljenja.
Tipične značajke VFD kabela mogu uključivati:
- Više vodiča
- Simetrični ili uzemljivači
- Cjelokupna zaštita
- Fleksibilna konstrukcija
- Jakna-otporna na ulje
- Poboljšana elektromagnetska kompatibilnost
Ovi se kabeli naširoko koriste za pumpe, kompresore, ventilatore i drugu motornu{0}}opremu.
5. Prijenosni i fleksibilni kabeli za napajanje
Operacije nafte i plina često uključuju opremu koja se mora premjestiti, privremeno instalirati ili spojiti u zahtjevnim vanjskim okruženjima.
Prijenosni kablovi za napajanje stoga se koriste za aplikacije kao što su:
- Oprema za bušenje
- Privremeni sustavi napajanja
- Industrijski strojevi
- Pumpe
- Prijenosna oprema
Ovi kabeli će možda morati izdržati opetovano savijanje, habanje, izloženost ulju, sunčevoj svjetlosti, vlazi i oštrim vremenskim uvjetima.
Fleksibilnost i mehanička izdržljivost mogu biti jednako važne kao i električna izvedba.
6. Pučinski i pomorski kablovi
Naftna i plinska postrojenja u moru predstavljaju još jedan niz izazova.
Kabeli instalirani na offshore platformama, brodovima za bušenje i drugim pomorskim objektima mogu biti izloženi:
- Slana voda
- Visoka vlažnost zraka
- UV zračenje
- Vjetar i vrijeme
- Nafta i kemikalije
- Mehanički stres
- Vibracija
- Opasnosti od požara
Pomorski i odobalni kabeli stoga su često dizajnirani s dodatnim zahtjevima za performanse plamena, nisku razinu dima, otpornost na koroziju, mehaničku zaštitu i trajnost na okoliš.
Neke primjene također mogu zahtijevati posebne armature ili vodootporne konstrukcije-.
7. Kabeli potopne pumpe
Kabeli potopne pumpe koriste se za napajanje pumpi instaliranih u bunarima ili drugim potopljenim okruženjima.
Ovi kabeli rade u uvjetima koji se uvelike razlikuju od konvencionalnih nadzemnih-instalacija.
Ovisno o primjeni, možda će morati izdržati:
- Kontinuirana izloženost tekućinama
- Povišene temperature
- Pritisak
- Nafta i ugljikovodici
- Mehanički stres
- Dugotrajno{0}}uranjanje
Stoga se konstrukcija kabela mora odabrati prema sustavu crpke, dubini ugradnje, temperaturi, sastavu tekućine i električnim zahtjevima.
8. Komunikacijski kabeli
Moderna naftna i plinska postrojenja uvelike ovise o komunikacijskim mrežama za nadzor, automatizaciju, prijenos podataka i daljinsko upravljanje.
Komunikacijski sustavi mogu koristiti:
- Bakreni komunikacijski kabeli
- Koaksijalni kabeli
- Industrijski Ethernet kabeli
- Optički kabeli
Kabeli od optičkih vlakana posebno su korisni tamo gdje su važne velike udaljenosti prijenosa, velika propusnost ili otpornost na elektromagnetske smetnje.
Komunikacijski kabeli koji se koriste u industrijskim objektima također mogu zahtijevati pojačanu mehaničku zaštitu i zaštitu okoliša.
Zašto aplikacije za naftu i plin zahtijevaju posebne kabele?
Radno okruženje jedan je od glavnih razloga.
Kabel instaliran u naftnom i plinskom postrojenju može se suočiti s nekoliko utjecaja okoline u isto vrijeme.
Izloženost nafti i ugljikovodicima
Ulje, gorivo, ugljikovodici i tvari-na bazi nafte mogu utjecati na određene izolacijske materijale i materijale omotača.
Vanjski omotač stoga mora biti kompatibilan s očekivanim kemikalijama i tekućinama.
Kemijska izloženost
Naftna i plinska postrojenja mogu sadržavati kiseline, otapala, korozivne kemikalije i druge agresivne tvari.
Materijale kabela treba birati prema stvarnom kemijskom okruženju, a ne oslanjati se na opću "industrijsku" ocjenu.
Visoke i niske temperature
Kabeli mogu biti izloženi visokim radnim temperaturama, vrućoj opremi, sunčevoj svjetlosti ili niskim temperaturama okoline.
I izolacija i plašt moraju održavati svoja zahtijevana mehanička i električna svojstva unutar očekivanog temperaturnog raspona.
Voda i slana voda
Objekti na moru mogu izložiti kabele kontinuiranoj vlazi, kiši, prskanju i slanoj vodi.
Vodootpornost i otpornost na koroziju postaju posebno važni u morskom okruženju.
Mehanički stres
Kabeli mogu doživjeti:
- Vučne sile
- Savijanje
- Vibracija
- Abrazija
- Utjecaj
- Drobljenje
Ovisno o uvjetima ugradnje mogu se koristiti oklopi, pletenice, posebni omotači i fleksibilne konstrukcije.
Vatra i dim
Sigurnost od požara još je jedno važno pitanje u naftnim i plinskim postrojenjima.
Ovisno o zahtjevima projekta, kabeli će možda morati osigurati otpornost na plamen, otpornost na vatru, nisku emisiju dima ili smanjene karakteristike halogena.
Točni zahtjevi ovise o važećim standardima, specifikacijama projekta i okruženju instalacije.
Gdje se koriste kabeli za naftu i plin?
Kabeli za naftu i plin mogu se naći u cijeloj industriji.
Sustavi za bušenje
Strojevi za bušenje koriste napajanje, kontrolu, instrumentaciju, komunikaciju i fleksibilne kabele za rad i nadzor opreme za bušenje.
Naftne bušotine i sustavi bušotina
Primjene u bušotini mogu zahtijevati specijalizirane kabele koji mogu raditi pod visokom temperaturom, pritiskom i izloženošću tekućinama iz bušotine.
Offshore platforme
Objekti u moru zahtijevaju kabele koji mogu podnijeti morska okruženja, uključujući slanu vodu, vlagu, izloženost UV zračenju, vibracije i-vatre.
Rafinerije i petrokemijska postrojenja
Rafinerije sadrže velik broj motora, pumpi, ventila, senzora, sustava upravljanja i komunikacijskih mreža.
Kabeli za napajanje, upravljanje, instrumentaciju i industrijski komunikacijski kabeli stoga se široko koriste.
Cjevovodi i crpne stanice
Sustavi cjevovoda koriste električnu i komunikacijsku infrastrukturu za pumpanje, nadzor, instrumentaciju, kontrolu i sigurnosne sustave.
Kako odabrati pravi kabel za naftu i plin?
Ispravan kabel treba odabrati prema stvarnoj primjeni, a ne jednostavno odabrati kabel s oznakom "nafta i plin".
Važni čimbenici uključuju:
1. Primjena
Odredite hoće li se kabel koristiti za napajanje, kontrolu, instrumentaciju, komunikaciju, bušenje, pumpanje ili neku drugu svrhu.
2. Napon i električni zahtjevi
Uzmite u obzir nazivni napon, kapacitet struje, veličinu vodiča, frekvenciju i zahtjeve za uzemljenjem.
3. Instalacijsko okruženje
Odredite hoće li se kabel postaviti u zatvorenom prostoru, na otvorenom, pod zemljom, u moru, pod vodom, u opasnom području ili u bušotini.
4. Temperatura
Provjerite minimalnu i maksimalnu radnu temperaturu.
5. Kemijska izloženost
Identificirajte ulja, ugljikovodike, kemikalije i druge tvari koje mogu doći u dodir s kabelom.
6. Mehanički zahtjevi
Uzmite u obzir savijanje, vibracije, povlačenje, gnječenje, udar i abraziju.
7. Zaštita i uzemljenje
Za instrumentaciju, komunikaciju i VFD aplikacije, zaštita i uzemljenje mogu biti ključni za održavanje kvalitete signala i kontrolu elektromagnetskih smetnji.
8. Protupožarna izvedba
Ovisno o projektu, možda će biti potrebno razmotriti zahtjeve za usporavanje plamena, otpornost na vatru, emisiju dima i halogene tvari.
9. Primjenjivi standardi
Zahtjevi za kabel mogu se razlikovati ovisno o zemlji, industriji, načinu instalacije i specifikaciji projekta. Primjenjive IEC, UL, NEC, IEEE, API, pomorske ili druge{1}}specifične zahtjeve za projekt treba potvrditi prije odabira kabela.