ПНСТ 626-2022 Нефтяная и газовая промышленность. Системы подводной добычи. Подводные силовые кабели для мелководья. Методические указания

Утвержден и введен в действие

Приказом Федерального

агентства по техническому

регулированию и метрологии

от 5 сентября 2022 г. N 64-пнст

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

НЕФТЯНАЯ И ГАЗОВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ

СИСТЕМЫ ПОДВОДНОЙ ДОБЫЧИ

ПОДВОДНЫЕ СИЛОВЫЕ КАБЕЛИ ДЛЯ МЕЛКОВОДЬЯ.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Petroleum and natural gas industry.

Subsea production systems. Shallow submarine power cables.

Methodology guide

ПНСТ 626-2022

ОКС 75.020

Срок действия

с 30 декабря 2022 года

до 30 декабря 2025 года

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью "Газпром 335" (ООО "Газпром 335")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 023 "Нефтяная и газовая промышленность"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 5 сентября 2022 г. N 64-пнст

Правила применения настоящего стандарта и проведения его мониторинга установлены в ГОСТ Р 1.16-2011 (разделы 5 и 6).

Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии собирает сведения о практическом применении настоящего стандарта. Данные сведения, а также замечания и предложения по содержанию стандарта можно направить не позднее чем за 4 мес до истечения срока его действия разработчику настоящего стандарта по адресу: [email protected] и/или в Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии по адресу: 123112 Москва, Пресненская набережная, д. 10, стр. 2.

В случае отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты" и также будет размещена на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

Введение

Создание и развитие отечественных технологий и техники для освоения шельфовых нефтегазовых месторождений должны быть обеспечены современными стандартами, устанавливающими требования к проектированию, строительству и эксплуатации систем подводной добычи. Для решения данной задачи Министерством промышленности и торговли Российской Федерации и Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии реализуется Программа по обеспечению нормативной документацией создания отечественной системы подводной добычи для освоения морских нефтегазовых месторождений. В объеме работ программы предусмотрена разработка национальных стандартов и предварительных национальных стандартов, областью применения которых являются системы подводной добычи углеводородов.

Целью разработки настоящего стандарта является установление требований к проектам на мелководье, использующим силовые кабели, а также общих требований к силовым кабелям.

1 Область применения

Настоящий стандарт содержит требования и методические указания для проектирования и эксплуатации силовых кабелей систем подводной добычи углеводородов в условиях мелководья.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 15845 Изделия кабельные. Термины и определения

ГОСТ 31996 Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ. Общие технические условия

ГОСТ Р 59304 Нефтяная и газовая промышленность. Системы подводной добычи. Термины и определения

ГОСТ Р МЭК 60840 Кабели силовые с экструдированной изоляцией и арматура к ним на номинальное напряжение свыше 30 кВ (Um = 36 кВ) до 150 кВ (Um = 170 кВ). Методы испытаний и требования к ним

ГОСТ Р МЭК 62067 Кабели силовые с экструдированной изоляцией и арматура к ним на номинальное напряжение свыше 150 кВ (Um = 170 кВ) до 500 кВ (Um = 550 кВ). Методы испытаний и требования к ним

ПНСТ 597-2022 Нефтяная и газовая промышленность. Системы подводной добычи. Кабели силовые с экструдированной изоляцией и кабельная арматура

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 15845 и ГОСТ Р 59304, а также следующий термин с соответствующим определением:

3.1 мелководье: Участок дна водоема, находящийся на глубине от 5 до 50 м.

4 Технические требования

4.1 Общие требования

Силовые кабели для мелководья должны соответствовать техническим требованиям по ГОСТ 31996, ГОСТ Р МЭК 60840, ГОСТ Р МЭК 62067, ПНСТ 597-2022 (см. также [1] - [5]).

4.2 Требования к проектированию

4.2.1 При проектировании силового кабеля, а также при разработке проекта кабельной системы необходимо учитывать воздействия на кабель. Оценку внешних воздействий на кабель, уложенный на мелководном участке, целесообразно выполнять в соответствии с рекомендациями (см. [6]).

4.2.2 Все воздействия можно классифицировать как функциональные, природные или случайные.

4.2.2.1 К функциональным воздействиям относят факторы, возникающие в результате производства, монтажа и эксплуатации кабеля. Функциональные воздействия включают в себя, но не ограничиваются следующими нагрузками:

- вес (вес кабеля и навесного оборудования, плавучесть, обрастание морскими организмами);

- внешнее гидростатическое давление;

- электрическое напряжение;

- тепло (внутреннее, внешнее);

- воздействия, вызванные коротким замыканием;

- воздействия от дополнительного оборудования (хомуты, клеммы, системы защиты кабелей и т.д.);

- воздействие от судна для укладки кабеля (воздействия от лебедки, роликов); статические и квазистатические гидродинамические силы при монтаже или подъеме, реакции от оборудования для заглубления;

- воздействие от морского дна (трение, оседание и т.п.);

- нагрузки от покровного слоя (например, грунтов и камней) и от инфраструктурных переходов.

4.2.2.2 Природные воздействия - это нагрузки, вызванные явлениями окружающей среды, прямо или косвенно воздействующими на кабель, не охваченные функциональными или случайными нагрузками. Воздействия окружающей среды включают в себя, но не ограничиваются следующими нагрузками:

- волны (удары, изменения плавучести);

- течения;

- лед (дрейфующий лед);

- движения объекта на поверхности моря, соединенного с кабелем.

4.2.2.3 Случайные воздействия являются незапланированными действиями. Случайные воздействия включают в себя, но не ограничиваются следующими нагрузками:

- экстремальные ветровые, волновые нагрузки или течения;

- оседание морского дна, оползень;

- сейсмические нагрузки;

- падающие грузы;

- тяговый якорь или снасти для тралового лова;

- ошибка позиционирования судна при монтаже или подъеме.

4.2.3 Воздействия, действующие на кабель, следует учитывать для анализа возможных вариантов неисправностей. Кабель должен выдерживать наиболее неблагоприятную комбинацию воздействий, действующих одновременно.

4.2.4 Силовые кабели для мелководья могут выйти из строя в течение срока их службы из-за электрических и тепловых причин, а также внешних воздействий (преимущественно на этапе эксплуатации). Примеры приведены на рисунках 1 и 2 и в таблицах 1 и 2.

1 - проводник; 2 - изоляция; 3 - экран;

4 - электрические; 5 - тепловые

Рисунок 1 - Примеры механизмов выхода

из строя подводного силового кабеля

Таблица 1

Примеры отказов подводных силовых кабелей

1 - механические; 2 - химические;

F - сила; M - крутящий момент

Рисунок 2 - Примеры воздействий, приводящих к выходу

из строя подводного силового кабеля

Таблица 2

Примеры отказов подводных силовых кабелей

4.2.5 Выбор кабеля должен быть осуществлен исходя из условий эксплуатации и с учетом электрических потерь в кабеле. В целях снижения рисков рекомендуется использовать уже разработанные кабели и вспомогательное оборудование, а также провести консультации с производителями кабелей. Выбор материала проводника рекомендуется осуществлять исходя из свойств материала с учетом его технических и экономических особенностей.

4.2.6 Проект кабельной системы должен быть рассчитан для доказательства способности безопасно передавать требуемую проектную мощность при сохранении допустимой температуры элементов системы как в ненагруженном состоянии, так и с полной нагрузкой.

4.2.7 В проекте также должна быть учтена работа по выявлению ограничений к процессу монтажа и эксплуатации, в том числе законодательных.

4.2.8 Предварительная структурная схема системы должна быть оценена с точки зрения надежности и ремонтопригодности. Применение дублирующих элементов системы может повысить общую надежность.

4.3 Указания по монтажу

В проекте на этапе монтажа должны быть учтены следующее элементы, но не ограничиваясь:

- процессы хранения, выгрузки и транспортирования;

- процесс укладки кабеля;

- процесс втягивания кабеля на морские установки или берег;

- процесс подземной укладки, включая описание необходимого для укладки оборудования;

- методы защиты кабеля, кроме подземной укладки.

5 Требования к производству

До начала работ производитель кабеля должен согласовать план испытаний, методики испытаний и документацию для приемки заказчиком. Объем информации и документации должен быть достаточным для возможности планирования, контроля, выпуска отчетности проекта. Критерии приемки для испытаний должны быть согласованы между производителем и покупателем.

6 Требования к монтажу

6.1.1 Не рекомендуется использование водолазов.

6.1.2 Во время монтажа подводных силовых кабелей должна быть предусмотрена система мониторинга проведения укладки. Система мониторинга должна контролировать, но не ограничиваясь:

- учет номеров кабелей/барабанов;

- длины кабелей;

- соединения и ремонтные участки;

- глубину;

- натяжение кабеля на судне;

- угол отклонения кабеля;

- расстояние и точку касания дна;

- параметры окружающей среды;

- параметры движения судна.

В зависимости от типа кабелеукладочного судна и характеристик подводного силового кабеля могут меняться предпочтительные методы контроля.

6.1.3 Конфигурацию укладки и нагрузки, действующие на подводный силовой кабель, следует контролировать для обеспечения того, чтобы конфигурация сохранялась в пределах расчетной границы рабочих режимов во время монтажа. Границы рабочих режимов должны быть четко указаны в проекте, включая допустимые диапазоны для различных этапов монтажа.

7 Требования к эксплуатации и обслуживанию

7.1.1 Кабельную систему следует эксплуатировать в соответствии с проектом.

7.1.2 Владелец/оператор кабельной системы должен установить и поддерживать систему непрерывного мониторинга состояния оборудования.

7.1.3 Цели непрерывного мониторинга состоят в том, чтобы регистрировать состояние кабельной системы, обнаруживать изменения в условиях эксплуатации и предпринимать действия по смягчению режима работы, такие как изменение рабочих параметров (например, электрического тока, температуры кабеля). Параметры кабеля, которые контролируют, могут включать в себя, но не ограничиваться следующими:

- напряжение, ток, мощность;

- температуру;

- растяжение, изгиб, вибрацию.

БИБЛИОГРАФИЯ