圆筒型FPSO电气施工工艺要点

孙玮

摘 要：根据船东和挪威船级社以及IEC相关规定，结合实际设计安装过程中遇到的实际问题，为提高设计质量，保障项目进度，对Dana FPSO浮式生产储油以下简称FPSO，简述电气工艺要点。

关键词：FPSO（浮式生产储油）；施工；流程

中图分类号：U665 文献标志码：A 文章编号：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

隨着海洋开发技术的迅速发展，FPSO成为油气开发不可缺少的重要船型，通常与穿梭油轮，海底采油系统配套使用。电气施工贯穿整个项目的建造、调试过程，优秀的电气施工工艺是项目成功交付的保障。

1 电缆敷设要求总则

（1）所有电缆应安装在托架或者托盘上。

（2）生活区和办公楼电缆应隐藏在舾装板后。

（3）在安装和敷设电缆应尽量避免摩擦或者不适当的挤压。

（4）所有的电缆应被安放在牢固的镀锌钢或不锈钢托架上，并用不锈钢扎带将其安装及固定在不锈钢托架/托盘上。

（5）扎带之间的距离在水平路径上不应超过600mm，在垂直路径上不应超过300mm。

（6）电缆不能碰触到任何锋利的边缘。

（7）所有室外即中高湿度区域均为不锈钢托架（例如：主甲板，处理模块，生活区办公楼外部等等）。

（8）应尽量避免使用单芯电缆，如必须使用，电缆应以对角形式拉放或电缆以品字形拉放，单芯电缆在绑扎时应根据电缆的载流量大小使用专用的电缆卡子固定。

（9）电缆的周围温度不能高于电缆所承受的最高温度。

（10）工作区域敷设的电缆，可能受到机械损害的通路应用镀锌板盖封（不锈钢托架用不锈钢盖板），或者用镀锌钢管进行保护，钢管厚度一般不小于4mm。

（11）电缆最小弯曲半径应满足电缆厂家规范要求。

（12）a.防火和通用报警系统；b.消防系统包括消防释放报警；c.烟火探测系统；d.防火门及其指示系统的控制和电力系统；e.水密门及其指示系统的控制和动力系统；f.应急照明；g.广播扩音系统；h.用于防火和防暴的遥控紧急关断系统；应被设置于A类机器区及其它易燃危险区域外，这些电缆敷设时要保证不会因邻近区域起火，舱壁受热，导致电缆受损。

（13）不同电压的电缆应有不同颜色的外护套。

（14）电缆敷设敷大体可分成以下几个系统：

a.系统1：高压电缆，1.0kV及以上；b.系统2：低压电缆和电力系统的控制电缆，低于1.0kV；c.系统3：仪表和通讯电缆。

电缆敷设应有相应的物理隔离，要求如下：

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

如果电缆之间不能满足此要求，应加相应的物理隔离，防止不同系统电缆之间的干扰。

（15）高压电缆的敷设需满足以下要求：

a.高压电缆必须在电缆托架走，与任何电缆分开300mm走；b.“高压”标记牌要标记在所有的高压设备上；c.高压电缆20米内至少有一个“高压”标记牌。

2 托架及舾装件安装

（1）电缆托架安装应为电缆及电缆安装留有足够空间，托架底部往上至少有300mm空间，中压电缆距其他电缆的距离必须要至少300mm。（2）电缆托架要设计的尽可能平直，要尽量避免大而急的变化（包括垂直和水平方向）。（3）电缆/设备的焊接支撑由金属制成，并有防腐蚀保护。（4）托架应尽量安装在预制好的焊脚上，当电缆支撑物焊接在油箱或水箱的外壁上时，电缆支腿和甲板或舱壁之间就需加复板。（5）所有碳钢托架均应热浸锌。室外应使用不锈钢托架，包括托架，托盘，螺栓，螺母，垫片等。不锈钢和碳钢之间连接应使用特氟龙垫片做隔离。（6）所有防火和防水电缆贯通件应使用气密型或是MCT。

3 电气设备安装

（1）电气设备应该合理的放置和保护以降低由于灰尘、油渍、气体液体滴落的积累造成的机械损害。（2）电气设备应避免放于热源和水油滴落处，应放置于便于操作和维护的地方。（3）所有设备都应安装标示牌，指示设备名称，序列号，同时应急灯应有一个“E”字母红色标签粘于外壳上，标识明确。（4）每一个电压等级要提供相应的接线盒，或者是在同一个接线盒内人为的将其分开。对于高压系统（大于1KV）而言，每一电压等级都要必须配备相应的独立的接线盒。（5）应急电路和正常电路不能共用一个接线盒。（6）控制和报警电路的接线盒与动力电路接线盒相分离。（7）电缆在接线盒处的连接要做好支撑，紧固以保证电缆导体不会受到不适当的压力。（8）安装在危险区域的设备须有EEx型保护或有几种相结合并且有认可证书。（9）电池和电池组应安装在电池室或玻璃纤维箱内，并固定或支撑在舱体结构内。

4 设备接地要求

（1）接地主要分为保护接地（PE），仪表接地（IE）和本安接地（IS）。（2）接地应有效的连接主结构，接地柱应尽量靠近设备焊接。（3）PE和IE接地点之间的距离应至少1000mm。（4）现场设备应通过电源电缆铠装层接至PE系统（要求电缆铠装层要有足够的截面积）。如电缆铠装层没有足够的截面积，则应通过电缆芯线或I型导线接至PE系统。（5）接地导线材质应为铜质。电缆铠装应编成辫子进行有效接地；每个铜接地导线的标称截面积应不低于船级社要求。（6）IE接地点作为非本安仪表电路接地参考点，IS接地点作为本安仪表电路接地参考点。IE/IS屏蔽层在现场设备端悬空，从现场设备端至最终接至中央控制柜的IE/IS接地排，中间保持电气连续性。（7）每一个配电板，电机控制中心应用两个独立的接地柱接地。（8）导航和无线电设备应用II型导线接地。或依照制造商推荐的办法接地。（9）大于50伏的插座应有接地极。大于50伏的非永久性设备附带的插头应有一个接地极，接地导体应以活动拉线与设备固定金属部分连接。（10）永久安装的发电机、马达、控制器、容器、焊接用的插座、仪器以及其它一些类似电气设备的框架或机体用两根单独的导线与船体相连。（11）非金属构造的插座，开关和类似设备的出口，所有暴露的金属部件应接地。（12）带非导体材料减震器或固定在非金属材料上的设备及箱体，应用铜编制带或铜导线或导体接地。（13）电力电缆的金属护套，铠装和编制网在电缆两端接地。（14）交流单芯电缆和特殊的高载波直流电缆（例如，半导体闸流管设备）应仅在一端接地。（15）保护性接地导线套装塑料管，其颜色为黄绿色。（16）所有电力设备/电缆支撑系统的导电部件，所有没有焊接到FPSO船体的设备/支撑件都需要用合适规格的接地导体连接到船体上接地。

5 设备进线接线工艺

（1）通常设备尽量避免顶部进线，一些特殊情况需要上进线或者侧进线的应得到船东认可才行。

（2）所有电缆都应通过MCT或电缆填料函进线。

（3）所有电缆导线应用冷压接线头或金属套环来接线，接线头形式取决于接线排的类型。

（4）交流系统导体和接地线应如下编码：

a.Phase 1相位1 L1 Brown 综色；

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 蓝色；

e.Protective Earth 保护接地 PE Yellow/Green 黄色/绿色；

f.Protective Earth/Neutral 保护接地/中性 PEN Yellow/Green+Blue 黄色/绿色+蓝色；

（5）直流系统导体应如下编码：

a.Positive pole（+）Brown 正极 综色；

b.Negative pole（-）Gray 负极 蓝色；

（6）电缆接入无底版的配电板，操纵台或控制箱时，电缆必须接入设备外壳，电缆末端的外部铠装在进箱位置应被剥除。

6 标识牌和电缆标签编号

6.1 设备标牌

（1）厂家应该提供所有的设备标示牌。（2）所有单独的电气设备都应有各自的标示牌。（3）标示牌尺寸应由设备尺寸来决定。（4）相关标牌材料应遵循室外用不锈钢，特殊设备除外，例如AVS 按钮、室内用PVC。（5）标识牌应使用AISI 316 螺丝，镀锌铆钉来固定。

6.2 电缆标签

（1）所有电缆标签应根据系统图来编号。（2）材料应遵循：室外用不锈钢、室内用PVC。（3）所有电缆两端应该加标记。

7 结束语

DANA 项目作为我国船厂承建的首个FPSO总包项目，其建造过程中，涌现出大量的新工艺新标准，船东对各个环节的严格要求，对船厂是个巨大挑战。因此，充分考虑DANA项目的特殊之处，根据规范和船东协商并制定出切实可行的施工标准至关重要。详实、完善、先进的施工工艺是施工质量的保障，也是降本增效，避免返工损失的有效途径。

参考文献：

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

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

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

[4]中远船务（启东）海洋工程有限公司电气工艺总则[S].

[5]郑恳.船舶电气工艺设计与施工[M].北京理工大学出版社.

[6]中国船舶工业集团公司.船舶设计实用手册（第3版）（电气分册）[M].国防工业出版社，2013.

[7]美国雪夫龙公司.海上油气工程实用设计手册[M].中海洋石油总公司翻译出版，1992.