Коррозионностойкий FRP кабельный лоток IEC 61537 Винилэфирная смола для морских условий

Коррозионностойкий кабельный лоток из стеклопластика для морских и шельфовых условий

1. Основные функциональные преимущества коррозионностойких кабельных лотков из стеклопластика в морских и шельфовых условиях

Морские и шельфовые условия представляют собой наиболее агрессивную коррозионную среду для любой системы управления кабелями. Постоянное воздействие соленого морского тумана, высокой влажности, атмосферы, насыщенной хлоридами, ультрафиолетового излучения, а в нефтегазовой отрасли на шельфе — паров углеводородов и сероводорода, означает, что даже нержавеющая сталь 316L со временем может подвергаться питтинговой и щелевой коррозии. Коррозионностойкие кабельные лотки из стеклопластика, также известные как лотки из стеклопластика (GRP) или FRP (Fiber Reinforced Plastic), решают эту проблему на уровне материала. Изготовленные из пултрудированных или формованных композитов из стекловолокна с термореактивной полимерной матрицей, эти лотки по своей природе не подвержены электрохимической коррозии — они не ржавеют, не питтингуют и не требуют защитных покрытий для выживания в средах, богатых хлоридами. Испытания в солевом тумане показали, что кабельный лоток из стеклопластика не проявляет коррозии даже после длительного воздействия, в то время как нержавеющая сталь начинает проявлять поверхностную деградацию в идентичных условиях. Помимо коррозионной стойкости, лотки из стеклопластика являются непроводящими и обладают высокой диэлектрической прочностью, что исключает необходимость заземления самого лотка и снижает риски электробезопасности во влажных условиях палубы. Они также не искрят, что является критически важным свойством безопасности в опасных зонах, где могут накапливаться пары углеводородов. Веся примерно на 40% меньше стали, лотки из стеклопластика значительно снижают трудозатраты при монтаже, нагрузку на опорные конструкции платформы и время установки — что особенно выгодно на шельфовых платформах, где ограничен доступ крана, а каждый килограмм веса верхней палубы имеет значение. При сроке службы более 30 лет и минимальных требованиях к обслуживанию, коррозионностойкие кабельные лотки из стеклопластика обеспечивают значительно более низкую общую стоимость владения по сравнению с металлическими аналогами при установке на морских и шельфовых объектах.

2. Сценарии применения и соответствующие требования к сертификации

Различные зоны на морских судах и шельфовых объектах предъявляют особые нормативные требования и требования к сертификации коррозионностойких кабельных лотков из стеклопластика, и выбор правильного продукта для каждой зоны имеет решающее значение как для соответствия требованиям безопасности, так и для эксплуатационной надежности. На нефтегазовых платформах на шельфе кабельные лотки подвергаются наиболее суровому сочетанию соленой воды, паров углеводородов и ультрафиолетового излучения. Кабельные лотки из стеклопластика десятилетиями испытывались и доказали свою эффективность в суровых условиях нефтегазовой промышленности на шельфе и принимаются Береговой охраной США для морских применений. Для получения одобрения классификационного общества морские кабельные лотки должны соответствовать стандартам, таким как DNV GL, ABS, Lloyd's Register и IEC 60092. В химических зонах и зонах с потенциально взрывоопасной атмосферой должны использоваться антистатические полимерные составы с добавлением углерода для предотвращения накопления электростатического заряда, что соответствует требованиям для использования в опасных зонах. Для сигнальных кабелей над палубой, подверженных воздействию соленого морского тумана, рекомендуются перфорированные лотки из стеклопластика с УФ-стабилизированными оболочками LSZH и кабельными вводами со степенью защиты IP68 на концах. Сертификация пожарной безопасности одинаково важна на судах и шельфовых платформах: лотки из стеклопластика должны соответствовать классу пожарной опасности ASTM E-84 Class 1, классификации самозатухания UL 94 V-0 и низкому дымовыделению без галогенов, чтобы гарантировать, что пожар не приведет к образованию токсичных паров, которые могут вывести из строя персонал в замкнутых пространствах. Для европейских морских проектов требуется соответствие стандартам BS EN 61537 и Директиве по низкому напряжению 2014/35/EU, в то время как для морских установок в Северной Америке используются стандарты IEEE Std 45 для бортовых электроустановок.

3. Типы спецификаций и их пригодность для морских и шельфовых применений

Коррозионностойкие кабельные лотки из стеклопластика доступны в трех основных конструктивных конфигурациях, каждая из которых обладает различными эксплуатационными характеристиками, подходящими для различных морских и шельфовых применений. Лестничные лотки состоят из двух пултрудированных боковых направляющих, соединенных перекладинами, обычно расположенными с шагом 6, 9, 12 или 18 дюймов по центру. Эта открытая конструкция обеспечивает отличную вентиляцию и дренаж — что важно во влажных условиях палубы, где застой воды может ускорить деградацию оболочки кабеля — и позволяет легко осматривать и перемаршрутизировать кабели во время обслуживания. Стандартные ширины варьируются от 6 до 36 дюймов, с высотой боковых направляющих 3, 4 или 6 дюймов, обеспечивающих соответствующую глубину нагрузки по стандарту NEMA. Сплошные желобчатые лотки имеют полностью закрытое основание, которое обеспечивает максимальную защиту от брызг соленой воды, химических брызг и падающих обломков, что делает их подходящими для зон с концентрированным воздействием, таких как зоны хранения химикатов и трюмы. Перфорированные штампованные лотки имеют формованное основание с перфорацией, которая обеспечивает воздушный поток и дренаж, одновременно обеспечивая некоторую степень защиты, и широко используются для прокладки сигнальных кабелей над палубой. С точки зрения полимерных систем, выбор зависит от применения. Стандартная изофталевая полиэфирная смола обеспечивает хорошую общую химическую стойкость и пожарную безопасность при наиболее экономичной стоимости. Винилэфирная смола используется для высококоррозионных сред, обеспечивая значительно повышенную стойкость к кислотам, щелочам и коррозии, вызванной хлоридами, что делает ее рекомендуемым выбором для шельфовых платформ и судов химической переработки. Для взрывоопасных зон в опасных зонах антистатическая смола с добавлением углерода обеспечивает контролируемую проводимость для предотвращения накопления статического заряда. Классификация нагрузки соответствует NEMA FG 1, который определяет три класса рабочей нагрузки: Класс A при 50 фунтов на погонный фут, Класс B при 75 фунтов на погонный фут и Класс C при 100 фунтов на погонный фут. Некоторые высокопроизводительные системы достигают нагрузки NEMA 20C с коэффициентом безопасности 2,0.

4. Соображения по установке: расстояние между опорами, тепловое расширение, защита от УФ-излучения и точки крепления

Установка коррозионностойких кабельных лотков из стеклопластика на морских судах и шельфовых платформах требует внимания к нескольким факторам, которые значительно отличаются от практики установки стальных лотков, и несоблюдение их может привести к структурному разрушению, повреждению кабеля и незапланированным простоям. Наиболее важным фактором является расстояние между опорами. Модуль упругости стеклопластика примерно в десять раз меньше, чем у стали, что означает, что лоток одинакового размера будет значительно больше прогибаться под той же нагрузкой. При установке кабельных лотков из стеклопластика опоры должны располагаться на расстоянии не более 1500 мм друг от друга, с дополнительными опорами на расстоянии не более 300 мм от начала или конца трассы. Каждое соединительное фитинг должно иметь соответствующую опору в пределах 200 мм, и все фитинги должны быть закреплены при каждом вводе кабеля. Расстояние между точками крепления должно соответствовать правилам классификационного общества, таким как Правила ABS для строительства и классификации морских судов, которые устанавливают особые требования для шельфовых установок. Тепловое расширение является еще одним критическим фактором. Стеклопластик расширяется примерно в 1,5-2 раза больше, чем сталь, при эквивалентных температурных колебаниях. Каждая длина лотка поставляется с встроенными саморегулирующимися муфтами, и для теплового расширения необходимо учитывать зазор 8 мм. Для обеспечения теплового расширения материала стеклопластика при сохранении надежного крепления следует использовать компенсационные соединительные пластины с овальными отверстиями. В отношении защиты от УФ-излучения, все наружные и надпалубные установки должны использовать лотки с поверхностным защитным слоем и ингибиторами УФ-излучения по всей толщине, поскольку длительное воздействие солнечного света может вызвать поверхностное мелование и деградацию полимера. Для резки и сверления рекомендуется использовать поперечную пилу с твердосплавным наконечником, а все обрезанные края следует герметизировать полимером для предотвращения проникновения влаги. Наконец, поскольку стеклопластик является непроводящим, в зонах, где существует риск электростатического разряда, необходимо прокладывать независимый заземляющий проводник вдоль лотка и подключать его к заземляющей сети судна или платформы.

Требования к сертификации коррозионностойких кабельных лотков из стеклопластика

Общие характеристики коррозионностойких кабельных лотков из стеклопластика