Grote olie- en gasprojecten zijn afhankelijk van een breed scala aan elektrische en communicatiesystemen. Van boor- en productieapparatuur tot pompen, besturingssystemen, instrumentatie en communicatienetwerken: betrouwbare kabels zijn essentieel om de hele faciliteit veilig en efficiënt te laten werken.
In tegenstelling tot kabels die in gewone commerciële gebouwen worden gebruikt, moeten industriële kabels in olie- en gasfaciliteiten mogelijk bestand zijn tegen olie, chemicaliën, hoge temperaturen, vocht, trillingen, mechanische belasting en veeleisende buitenomgevingen.
Om deze reden zijn voor een groot olie- en gasproject doorgaans meerdere verschillende soorten industriële kabels nodig in plaats van één kabel voor algemeen- gebruik.
Welke soorten kabels worden vaak gebruikt?
1. Voedingskabels
Stroomkabels zijn een van de belangrijkste kabeltypen in een olie- en gasinstallatie. Ze worden gebruikt om elektrische stroom te leveren van distributieapparatuur naar motoren, pompen, compressoren, boorapparatuur, verlichtingssystemen en andere elektrische belastingen.
Afhankelijk van het project kunnen stroomkabels variëren van laag-spanningskabels tot midden- en hoog-spanningskabels.
Typische toepassingen zijn onder meer:
- Motoren en pompen
- Compressoren
- Boorapparatuur
- Stroomdistributiesystemen
- Verwerkingsapparatuur
- Elektrische systemen voor offshore-platforms
Stroomkabels die in olie- en gasomgevingen worden gebruikt, vereisen mogelijk speciale isolatie- en mantelmaterialen om weerstand te bieden tegen olie, chemicaliën, vocht, hitte en mechanische schade.
Voor installaties waar extra fysieke bescherming vereist is, kunnen ook gepantserde stroomkabels worden gebruikt.
2. Besturingskabels
Energie is slechts een onderdeel van een olie- en gasproject. Industriële apparatuur heeft ook betrouwbare stuursignalen nodig.
Besturingskabels worden gebruikt om besturingssystemen te verbinden met apparatuur zoals motoren, kleppen, pompen, schakelapparatuur en andere machines.
Hiermee kunnen operators en automatiseringssystemen apparatuur in de hele faciliteit starten, stoppen, regelen en bewaken.
Veel voorkomende toepassingen zijn onder meer:
- Motorcontrole
- Klepbediening
- Pompregeling
- Schakelapparatuur
- Industriële machines
- Procesbesturingssystemen
Stuurkabels worden vaak vervaardigd met meerdere aders, zodat meerdere stuurcircuits binnen één kabel kunnen worden gedragen.
Afhankelijk van de toepassing kunnen ze ook afscherming, bepantsering, oliebestendigheid, vlamvertraging of een flexibele constructie vereisen.
3. Instrumentatiekabels
Moderne olie- en gasfaciliteiten zijn sterk afhankelijk van instrumenten om de bedrijfsomstandigheden te monitoren.
Instrumentatiekabels zenden signalen van veldinstrumenten naar besturingssystemen, waardoor operators parameters kunnen bewaken zoals:
- Druk
- Temperatuur
- Stroom
- Niveau
- Procesomstandigheden
Omdat veel instrumentatiesignalen een relatief laag niveau hebben, kan elektrische interferentie de signaalnauwkeurigheid beïnvloeden.
Om deze reden gebruiken instrumentatiekabels vaak getwiste paren en afscherming om elektromagnetische interferentie en ongewenste signaalkoppeling te helpen verminderen.
Verschillende constructies kunnen individuele paarafscherming, algehele afscherming of een combinatie van beide omvatten.
Instrumentatiekabels worden veel gebruikt in raffinaderijen, petrochemische fabrieken, boorfaciliteiten, pijpleidingen en olie- en gasverwerkingssystemen.
4. Communicatiekabels
Communicatie is een ander essentieel onderdeel van een modern olie- en gasproject.
Grote faciliteiten maken gebruik van communicatienetwerken om gegevens over te dragen tussen controlekamers, veldapparatuur, bewakingssystemen, industriële apparatuur en afgelegen locaties.
Afhankelijk van de toepassing kunnen communicatiesystemen gebruik maken van:
- Industriële Ethernet-kabels
- Gedraaide-communicatiekabels
- Coaxiale kabels
- Glasvezelkabels
Industriële Ethernet-kabels kunnen worden gebruikt voor automatisering en datacommunicatie, terwijl glasvezelkabels de voorkeur kunnen hebben voor transmissie over lange- afstanden, hoge bandbreedte of omgevingen met aanzienlijke elektromagnetische interferentie.
Communicatiekabels hebben mogelijk ook extra bescherming nodig als ze buitenshuis worden geïnstalleerd of in gebieden die zijn blootgesteld aan vocht, chemicaliën, trillingen of mechanische belasting.
5. Brand-brandbestendige en brand-prestatiekabels
Brandveiligheid is een belangrijke overweging bij olie- en gasfaciliteiten, omdat veel gebieden brandbare materialen en koolwaterstoffen bevatten.
In bepaalde toepassingen moet het mogelijk zijn dat kabels tijdens een brand gedurende een bepaalde periode de circuitintegriteit behouden of specifieke vlam{0}}vertragende en rookarme- eigenschappen hebben.
Afhankelijk van de projectvereisten kunnen de kabelspecificaties het volgende omvatten:
- Vlamvertraging
- Brandwerendheid
- Lage rookuitstoot
- Laag-halogeen- of halogeen-vrije constructie
- Weerstand tegen brandvoortplanting
Deze kabels kunnen belangrijk zijn voor noodsystemen, alarmen, veiligheidssystemen, communicatiesystemen, noodverlichting en andere kritische circuits.
De exacte brandprestatie-eisen- zijn afhankelijk van het projectontwerp, de installatielocatie, de toepasselijke normen en lokale regelgeving.
6. Waar moet op worden gelet bij het selecteren van kabels?
Bij het selecteren van kabels voor een groot olie- en gasproject gaat het om meer dan alleen het controleren van de geleidergrootte en -spanning.
De kabel moet geschikt zijn voor zowel zijn elektrische functie als de omgeving waarin hij wordt geïnstalleerd.
Belangrijke factoren zijn onder meer:
Bedrijfstemperatuur
Olie- en gasfaciliteiten kunnen apparatuur met hoge temperaturen- bevatten en gebieden die zijn blootgesteld aan direct zonlicht of hete processystemen.
De isolatie en de mantel moeten geschikt zijn voor de verwachte bedrijfstemperatuur.
Olie- en chemische bestendigheid
Kabels kunnen in contact komen met aardolieproducten, smeermiddelen, oplosmiddelen en andere chemicaliën.
Kabelmaterialen moeten daarom worden geselecteerd op basis van de feitelijke stoffen die aanwezig zijn in de installatieomgeving.
Mechanische bescherming
Kabels die in industriële installaties worden geïnstalleerd, kunnen onderhevig zijn aan trillingen, stoten, schuren, trekkrachten of verplettering.
Afhankelijk van de installatie kan aanvullende bescherming zoals bepantsering vereist zijn.
Vocht- en waterbestendigheid
Installaties buiten en op zee kunnen kabels blootstellen aan regen, vochtigheid, waternevel en zout water.
De kabelconstructie moet overeenkomen met het verwachte niveau van blootstelling aan water.
Afscherming en elektromagnetische compatibiliteit
Instrumentatie-, besturings-, communicatie- en VFD-toepassingen vereisen mogelijk afscherming om elektromagnetische interferentie te verminderen en een betrouwbare signaaloverdracht te behouden.
Flexibiliteit
Sommige kabels worden op vaste posities geïnstalleerd, terwijl andere worden onderworpen aan herhaalde bewegingen of buigingen.
Flexibele kabelconstructies kunnen nodig zijn voor boorapparatuur, bewegende machines of andere dynamische toepassingen.
Normen en projectvereisten
Olie- en gasprojecten omvatten vaak gedetailleerde technische specificaties en internationale of regionale normen.
De toepasselijke vereisten moeten worden bevestigd op basis van de projectlocatie, installatieomgeving, apparatuur, spanningsniveau en beoogde toepassing.
Conclusie
Een groot olie- en gasproject vereist doorgaans een combinatie van industriële kabeltypen in plaats van één enkele universele kabel.
Stroomkabelselektrische energie leveren.
Besturingskabelsindustriële apparatuur bedienen.
Instrumentatie kabelsmeet- en processignalen verzenden.
Communicatie kabelsondersteuning van data- en netwerksystemen.
Brand-prestatiekabelshelpen bij het handhaven van kritische veiligheidsfuncties onder brandomstandigheden.
Elke kabel heeft een andere rol en de constructie ervan moet worden afgestemd op de gebruiksomgeving.
Door rekening te houden met elektrische vereisten, temperatuur, blootstelling aan chemicaliën, mechanische belasting, vocht, afscherming, flexibiliteit, brandgedrag en toepasselijke normen, kunnen ingenieurs en projectteams kabels selecteren die geschikt zijn voor de specifieke vereisten van een olie- en gasinstallatie.