圓筒型FPSO電氣施工工藝要點

孫瑋

摘 要：根據船東和挪威船級社以及IEC相關規定，結合實際設計安裝過程中遇到的實際問題，為提高設計質量，保障項目進度，對Dana FPSO浮式生產儲油以下簡稱FPSO，簡述電氣工藝要點。

關鍵詞：FPSO（浮式生產儲油）；施工；流程

中圖分類號：U665 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）16-0099-02

Abstract： According to the relevant regulations of shipowners， Det Norske Veritas （DNV） and IEC， and in view of the practical problems encountered in the actual design and installation process， this paper briefly describes the main points of electrical technology for Dana FPSO floating production oil storage （hereinafter referred to as FPSO）， in order to improve the design quality and ensure the progress of the project.

Keywords： FPSO （floating production oil storage）； construction； process

引言

隨著海洋開發技術的迅速發展，FPSO成為油氣開發不可缺少的重要船型，通常與穿梭油輪，海底采油系統配套使用。電氣施工貫穿整個項目的建造、調試過程，優秀的電氣施工工藝是項目成功交付的保障。

1 電纜敷設要求總則

（1）所有電纜應安裝在托架或者托盤上。

（2）生活區和辦公樓電纜應隱藏在舾裝板后。

（3）在安裝和敷設電纜應盡量避免摩擦或者不適當的擠壓。

（4）所有的電纜應被安放在牢固的鍍鋅鋼或不銹鋼托架上，并用不銹鋼扎帶將其安裝及固定在不銹鋼托架/托盤上。

（5）扎帶之間的距離在水平路徑上不應超過600mm，在垂直路徑上不應超過300mm。

（6）電纜不能碰觸到任何鋒利的邊緣。

（7）所有室外即中高濕度區域均為不銹鋼托架（例如：主甲板，處理模塊，生活區辦公樓外部等等）。

（8）應盡量避免使用單芯電纜，如必須使用，電纜應以對角形式拉放或電纜以品字形拉放，單芯電纜在綁扎時應根據電纜的載流量大小使用專用的電纜卡子固定。

（9）電纜的周圍溫度不能高于電纜所承受的最高溫度。

（10）工作區域敷設的電纜，可能受到機械損害的通路應用鍍鋅板蓋封（不銹鋼托架用不銹鋼蓋板），或者用鍍鋅鋼管進行保護，鋼管厚度一般不小于4mm。

（11）電纜最小彎曲半徑應滿足電纜廠家規范要求。

（12）a.防火和通用報警系統；b.消防系統包括消防釋放報警；c.煙火探測系統；d.防火門及其指示系統的控制和電力系統；e.水密門及其指示系統的控制和動力系統；f.應急照明；g.廣播擴音系統；h.用于防火和防暴的遙控緊急關斷系統；應被設置于A類機器區及其它易燃危險區域外，這些電纜敷設時要保證不會因鄰近區域起火，艙壁受熱，導致電纜受損。

（13）不同電壓的電纜應有不同顏色的外護套。

（14）電纜敷設敷大體可分成以下幾個系統：

a.系統1：高壓電纜，1.0kV及以上；b.系統2：低壓電纜和電力系統的控制電纜，低于1.0kV；c.系統3：儀表和通訊電纜。

電纜敷設應有相應的物理隔離，要求如下：

a.系統1和系統3=300mm；b.系統1和系統2=300mm；c.系統2和系統3=300mm。

如果電纜之間不能滿足此要求，應加相應的物理隔離，防止不同系統電纜之間的干擾。

（15）高壓電纜的敷設需滿足以下要求：

a.高壓電纜必須在電纜托架走，與任何電纜分開300mm走；b.“高壓”標記牌要標記在所有的高壓設備上；c.高壓電纜20米內至少有一個“高壓”標記牌。

2 托架及舾裝件安裝

（1）電纜托架安裝應為電纜及電纜安裝留有足夠空間，托架底部往上至少有300mm空間，中壓電纜距其他電纜的距離必須要至少300mm。（2）電纜托架要設計的盡可能平直，要盡量避免大而急的變化（包括垂直和水平方向）。（3）電纜/設備的焊接支撐由金屬制成，并有防腐蝕保護。（4）托架應盡量安裝在預制好的焊腳上，當電纜支撐物焊接在油箱或水箱的外壁上時，電纜支腿和甲板或艙壁之間就需加復板。（5）所有碳鋼托架均應熱浸鋅。室外應使用不銹鋼托架，包括托架，托盤，螺栓，螺母，墊片等。不銹鋼和碳鋼之間連接應使用特氟龍墊片做隔離。（6）所有防火和防水電纜貫通件應使用氣密型或是MCT。

3 電氣設備安裝

（1）電氣設備應該合理的放置和保護以降低由于灰塵、油漬、氣體液體滴落的積累造成的機械損害。（2）電氣設備應避免放于熱源和水油滴落處，應放置于便于操作和維護的地方。（3）所有設備都應安裝標示牌，指示設備名稱，序列號，同時應急燈應有一個“E”字母紅色標簽粘于外殼上，標識明確。（4）每一個電壓等級要提供相應的接線盒，或者是在同一個接線盒內人為的將其分開。對于高壓系統（大于1KV）而言，每一電壓等級都要必須配備相應的獨立的接線盒。（5）應急電路和正常電路不能共用一個接線盒。（6）控制和報警電路的接線盒與動力電路接線盒相分離。（7）電纜在接線盒處的連接要做好支撐，緊固以保證電纜導體不會受到不適當的壓力。（8）安裝在危險區域的設備須有EEx型保護或有幾種相結合并且有認可證書。（9）電池和電池組應安裝在電池室或玻璃纖維箱內，并固定或支撐在艙體結構內。

4 設備接地要求

（1）接地主要分為保護接地（PE），儀表接地（IE）和本安接地（IS）。（2）接地應有效的連接主結構，接地柱應盡量靠近設備焊接。（3）PE和IE接地點之間的距離應至少1000mm。（4）現場設備應通過電源電纜鎧裝層接至PE系統（要求電纜鎧裝層要有足夠的截面積）。如電纜鎧裝層沒有足夠的截面積，則應通過電纜芯線或I型導線接至PE系統。（5）接地導線材質應為銅質。電纜鎧裝應編成辮子進行有效接地；每個銅接地導線的標稱截面積應不低于船級社要求。（6）IE接地點作為非本安儀表電路接地參考點，IS接地點作為本安儀表電路接地參考點。IE/IS屏蔽層在現場設備端懸空，從現場設備端至最終接至中央控制柜的IE/IS接地排，中間保持電氣連續性。（7）每一個配電板，電機控制中心應用兩個獨立的接地柱接地。（8）導航和無線電設備應用II型導線接地。或依照制造商推薦的辦法接地。（9）大于50伏的插座應有接地極。大于50伏的非永久性設備附帶的插頭應有一個接地極，接地導體應以活動拉線與設備固定金屬部分連接。（10）永久安裝的發電機、馬達、控制器、容器、焊接用的插座、儀器以及其它一些類似電氣設備的框架或機體用兩根單獨的導線與船體相連。（11）非金屬構造的插座，開關和類似設備的出口，所有暴露的金屬部件應接地。（12）帶非導體材料減震器或固定在非金屬材料上的設備及箱體，應用銅編制帶或銅導線或導體接地。（13）電力電纜的金屬護套，鎧裝和編制網在電纜兩端接地。（14）交流單芯電纜和特殊的高載波直流電纜（例如，半導體閘流管設備）應僅在一端接地。（15）保護性接地導線套裝塑料管，其顏色為黃綠色。（16）所有電力設備/電纜支撐系統的導電部件，所有沒有焊接到FPSO船體的設備/支撐件都需要用合適規格的接地導體連接到船體上接地。

5 設備進線接線工藝

（1）通常設備盡量避免頂部進線，一些特殊情況需要上進線或者側進線的應得到船東認可才行。

（2）所有電纜都應通過MCT或電纜填料函進線。

（3）所有電纜導線應用冷壓接線頭或金屬套環來接線，接線頭形式取決于接線排的類型。

（4）交流系統導體和接地線應如下編碼：

a.Phase 1相位1 L1 Brown 綜色；

b.Phase 2 相位2 L2 Black 黑色；

c.Phase 3 相位3 L3 Gray 灰色；

d.Neutral 中性線 N Blue 藍色；

e.Protective Earth 保護接地 PE Yellow/Green 黃色/綠色；

f.Protective Earth/Neutral 保護接地/中性 PEN Yellow/Green+Blue 黃色/綠色+藍色；

（5）直流系統導體應如下編碼：

a.Positive pole（+）Brown 正極 綜色；

b.Negative pole（-）Gray 負極 藍色；

（6）電纜接入無底版的配電板，操縱臺或控制箱時，電纜必須接入設備外殼，電纜末端的外部鎧裝在進箱位置應被剝除。

6 標識牌和電纜標簽編號

6.1 設備標牌

（1）廠家應該提供所有的設備標示牌。（2）所有單獨的電氣設備都應有各自的標示牌。（3）標示牌尺寸應由設備尺寸來決定。（4）相關標牌材料應遵循室外用不銹鋼，特殊設備除外，例如AVS 按鈕、室內用PVC。（5）標識牌應使用AISI 316 螺絲，鍍鋅鉚釘來固定。

6.2 電纜標簽

（1）所有電纜標簽應根據系統圖來編號。（2）材料應遵循：室外用不銹鋼、室內用PVC。（3）所有電纜兩端應該加標記。

7 結束語

DANA 項目作為我國船廠承建的首個FPSO總包項目，其建造過程中，涌現出大量的新工藝新標準，船東對各個環節的嚴格要求，對船廠是個巨大挑戰。因此，充分考慮DANA項目的特殊之處，根據規范和船東協商并制定出切實可行的施工標準至關重要。詳實、完善、先進的施工工藝是施工質量的保障，也是降本增效，避免返工損失的有效途徑。

參考文獻：

[1]DANA project ELECTRICAL CONSTRUCTION PRACTICE[Z].

[2]DANA project EIT installation requirements[Z].

[3]IEC 61892-6 MOU Electrical Installation Installation[Z].2007.

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[5]鄭懇.船舶電氣工藝設計與施工[M].北京理工大學出版社.

[6]中國船舶工業集團公司.船舶設計實用手冊（第3版）（電氣分冊）[M].國防工業出版社，2013.

[7]美國雪夫龍公司.海上油氣工程實用設計手冊[M].中海洋石油總公司翻譯出版，1992.