淺談半潛式平臺電纜敷設(shè)方式及工藝要求

王 晶，胡月雙，楊富廣

(海洋石油工程(青島)有限公司，山東 青島 266520)

近年來我國海洋石油工業(yè)不斷由淺水向深水挺進(jìn)，對電纜的需求越來越多。在海上石油開發(fā)工程電力系統(tǒng)中電纜在其中發(fā)揮著電能分配、傳輸能源的目的，在深海平臺內(nèi)應(yīng)用如此大規(guī)模的電纜，施工難度大，敷設(shè)過程復(fù)雜，電纜的敷設(shè)技術(shù)水平和施工質(zhì)量將直接影響到電纜使用的安全性和可靠性；而電纜敷設(shè)方式的合理優(yōu)化選擇也可節(jié)省電纜使用數(shù)量，降低投資成本。

1 電纜敷設(shè)的形式選擇

海洋平臺上電纜敷設(shè)主要結(jié)合使用場所的特點、電纜數(shù)量和類型，并綜合考慮運行可靠、便于操作維護(hù)和經(jīng)濟(jì)合理性原則來選擇敷設(shè)方式。目前主要敷設(shè)方式為采用梯形托架形式和馬腳、穿線管等。

1.1 采用電纜托架敷設(shè)

電纜在托架中敷設(shè)應(yīng)采用分層分束敷設(shè)，不應(yīng)超過二層或厚度不超過50mm。如下圖 1所示。

圖1 電纜托架敷設(shè)樣式

電纜成束敷設(shè)時還要考慮其載流系數(shù)，防止產(chǎn)生電纜過熱而加速電纜絕緣層老化，避免產(chǎn)生火災(zāi)。

1.2 采用扁鋼電纜支架敷設(shè)

采用扁鋼電纜支架敷設(shè)時，應(yīng)使最底層的所有電纜與扁鋼面充分接觸并用不銹鋼扎帶固定，形式見圖2。

圖2 扁鋼電纜支架敷設(shè)樣式

2 電纜敷設(shè)的設(shè)計原則

(1)盡量平直的設(shè)計電纜線路，方便檢修和維護(hù)。

(2)電纜敷設(shè)時應(yīng)避免經(jīng)過高失火危險區(qū)域或由于維修操作容易受到機(jī)械損傷的處所，在隔熱管線允許距離之外敷設(shè)電纜，若是電纜不可避免的與熱管交叉在一起，需要在熱管絕緣外表150毫米之外控制電纜。

(3)電纜穿過甲板或者房間時，必須用金屬電纜護(hù)管進(jìn)行保護(hù)。

(4)如果順著易燃?xì)怏w管道敷設(shè)電纜，需要在危險系數(shù)低的一側(cè)進(jìn)行設(shè)計，并且對以下條件給予滿足：

a.空氣要輕于易燃?xì)怏w，所以，在管道上方敷設(shè)電纜。

b. 空氣要輕于易燃?xì)怏w，所以，在管道下方敷設(shè)電纜。

(5)安裝在電纜橋架上的電纜不應(yīng)超出電纜架或橋架的高度。

(6)分開敷設(shè)直流、交流回路。

(7)防止將電纜在油艙中穿過，水艙也不可穿過，一旦無法控制，可以敷設(shè)單個加厚的鋼管并做好防腐措施。

(8)在電纜托架中敷設(shè)電纜，并且根據(jù)有關(guān)規(guī)定設(shè)定填充率，通常要低于0.4。

3 電纜敷設(shè)前的準(zhǔn)備工作

3.1 安全檢查

(1)電氣設(shè)備安裝工作業(yè)須持證上崗。

(2)對勞動防護(hù)用品進(jìn)行正確的穿戴，保證應(yīng)用完好的生產(chǎn)設(shè)備。

(3)檢查作業(yè)現(xiàn)場環(huán)境，消除不安全因素，確保諸如高溫作業(yè)，高空作業(yè)等特殊安全要求被合適的聲明。

3.2 施工準(zhǔn)備工作

(1)準(zhǔn)備“電氣設(shè)備布置圖”、“電舾裝件安裝圖”、“電纜布線圖”、“電纜支撐類布置圖(包括電纜托架、支架、馬腳、護(hù)管等)”、“電纜清冊及滾筒清冊”及“防火區(qū)域劃分圖”等。

(2)施工人員應(yīng)熟悉基本電儀工藝原則及海洋油氣工程的電纜施工工藝。

(3)根據(jù)電纜清冊按區(qū)域、拉敷順序，編制電纜筒內(nèi)的電纜順序。按照電纜滾筒清冊敷設(shè)電纜，科學(xué)的選擇電纜規(guī)格以及滾號，并對其損耗情況進(jìn)行檢查。

(4) 準(zhǔn)備好電纜敷設(shè)使用的安裝件、支撐件、緊固件及施工工機(jī)具和材料。

4 主要場所的電纜敷設(shè)技術(shù)要求

4.1 機(jī)艙區(qū)域的電纜敷設(shè)，其電纜常規(guī)敷設(shè)形式見圖3所示。

圖3 機(jī)艙區(qū)域電纜常規(guī)敷設(shè)形式

5.2 主甲板上的電纜敷設(shè)

主甲板HULL區(qū)域電纜應(yīng)敷設(shè)在不銹鋼電纜托架上，不銹鋼電纜托架安裝應(yīng)考慮電纜的熱脹冷縮及船體扭曲等因素，每隔15M斷開一次，電纜呈向下彎形見圖4。

圖4 主甲板HULL區(qū)域電纜常規(guī)敷設(shè)形式

為保證電氣的連接性，不銹鋼電纜托架斷開處應(yīng)用導(dǎo)線連接(截面積不小于16mm2)，每隔15M用接地線與船體連接一次，截面積不小于70mm2。支撐件可用Q235-A材料，熱鍍鋅處理。主甲板面電纜敷設(shè)可采用電纜槽形式，在沒有損壞性危險的情況下電纜在管支架上可采用扁鋼敷設(shè)。

5 電纜的貫穿和密封技術(shù)要求

5.1 電纜貫穿防火隔堵及電纜敷設(shè)阻燃措施

根據(jù)《防火區(qū)域分布圖》規(guī)定的區(qū)域防火要求,確定電纜貫穿件防火等級。電纜貫穿有防火要求的甲板和艙壁時，應(yīng)保證其防火要求和完整性。貫通件中應(yīng)以阻燃密封材料填滿，見圖5、圖6所示。

圖5 貫通件1

圖6 貫通件2

5.2 電纜穿過水密艙壁密封措施

單根電纜穿過水密艙壁，如廚房、浴室，可采用填料函，多根電纜可用組合填料函或或者M(jìn)CT，保持其水密完整性。

5.3 電纜穿過水密甲板密封措施

電纜可采用用具有填料函封堵的穿線管，這些貫通件的焊接端應(yīng)伸出甲板(包括隔熱層)外20mm以上。

6 電纜敷設(shè)過程中應(yīng)重點注意的幾個問題

(1)電纜應(yīng)按照圖紙或電纜清冊進(jìn)行敷設(shè)，施工人員應(yīng)確保敷設(shè)的電纜有整潔有序的外觀。

(2)電纜敷設(shè)按照"先遠(yuǎn)后近；先主線后分支線；先距離長且外徑大的，后放距離短且外徑小的；先高壓后低壓；電氣儀表電纜分開敷設(shè)，信號電纜單獨敷設(shè)"的原則進(jìn)行施工。

(3)每根電纜拉敷完畢后，均需把電纜整理齊平，不得使用鐵器等猛擊或撬杠電纜。在電纜兩端使用臨時電纜標(biāo)記牌對電纜編號進(jìn)行標(biāo)識記錄，同時在電纜滾筒清冊中記錄拉敷電纜的長度。

(4)電纜敷設(shè)的彎曲半徑無論在安裝還是最終敷設(shè)排布時均不應(yīng)小于廠家允許的最小電纜彎曲半徑。如缺少廠家技術(shù)數(shù)據(jù)，低壓電纜最小彎曲半徑為8倍電纜外徑，高壓電纜最小彎曲半徑為15倍電纜外徑。

(5)敷設(shè)在電纜橋架內(nèi)的電纜應(yīng)在側(cè)邊槽內(nèi)，并且固定在電纜橋架上。塑料電纜扎帶可以用于室內(nèi)水平電纜路徑。不銹鋼316L扎帶應(yīng)用所有于室外和非通風(fēng)區(qū)域。