Els grans projectes de petroli i gas depenen d'una àmplia gamma de sistemes elèctrics i de comunicació. Des d'equips de perforació i producció fins a bombes, sistemes de control, instrumentació i xarxes de comunicació, els cables fiables són essencials per mantenir tota la instal·lació funcionant de manera segura i eficient.
A diferència dels cables utilitzats en edificis comercials normals, els cables industrials de les instal·lacions de petroli i gas poden haver de suportar petroli, productes químics, altes temperatures, humitat, vibracions, estrès mecànic i entorns exteriors exigents.
Per aquest motiu, un gran projecte de petroli i gas sol requerir diversos tipus de cables industrials diferents en lloc d'un cable d'ús general-.
Aleshores, quins tipus de cables s'utilitzen habitualment?
1. Cables d'alimentació
Els cables d'alimentació són un dels tipus de cable més importants en una instal·lació de petroli i gas. S'utilitzen per subministrar energia elèctrica des d'equips de distribució a motors, bombes, compressors, equips de perforació, sistemes d'il·luminació i altres càrregues elèctriques.
Segons el projecte, els cables d'alimentació poden anar des de cables de baixa-tensió fins a cables de mitjana- i alta-tensió.
Les aplicacions típiques inclouen:
- Motors i bombes
- Compressors
- Equips de perforació
- Sistemes de distribució d'energia
- Equips de processament
- Sistemes elèctrics de plataforma offshore
Els cables d'alimentació utilitzats en entorns de petroli i gas poden requerir materials especials d'aïllament i jaquetes per oferir resistència al petroli, als productes químics, a la humitat, a la calor i als danys mecànics.
Per a les instal·lacions on es requereix una protecció física addicional, també es poden utilitzar cables d'alimentació blindats.
2. Cables de control
L'energia és només una part d'un projecte de petroli i gas. Els equips industrials també necessiten senyals de control fiables.
Els cables de control s'utilitzen per connectar sistemes de control amb equips com ara motors, vàlvules, bombes, aparells de commutació i altres maquinàries.
Permeten als operadors i sistemes d'automatització engegar, aturar, regular i controlar equips a tota la instal·lació.
Les aplicacions habituals inclouen:
- Control motor
- Control de vàlvules
- Control de la bomba
- Interruptor
- Maquinària industrial
- Sistemes de control de processos
Els cables de control sovint es fabriquen amb múltiples nuclis de manera que es poden portar diversos circuits de control dins d'un sol cable.
Depenent de l'aplicació, també poden requerir blindatge, blindatge, resistència al petroli, retard de flama o construcció flexible.
3. Cables d'instrumentació
Les instal·lacions modernes de petroli i gas depenen molt de la instrumentació per controlar les condicions de funcionament.
Els cables d'instrumentació transmeten senyals dels instruments de camp als sistemes de control, permetent als operadors controlar paràmetres com ara:
- Pressió
- Temperatura
- Flux
- Nivell
- Condicions del procés
Com que molts senyals d'instrumentació són de nivell relativament baix, les interferències elèctriques poden afectar la precisió del senyal.
Per aquest motiu, els cables d'instrumentació utilitzen habitualment parells trenats i blindatge per ajudar a reduir les interferències electromagnètiques i l'acoblament de senyal no desitjat.
Les diferents construccions poden incloure blindatge de parell individual, blindatge general o una combinació d'ambdós.
Els cables d'instrumentació s'utilitzen àmpliament en refineries, plantes petroquímiques, instal·lacions de perforació, canonades i sistemes de processament de petroli i gas.
4. Cables de comunicació
La comunicació és una altra part essencial d'un projecte modern de petroli i gas.
Les grans instal·lacions utilitzen xarxes de comunicació per transferir dades entre sales de control, dispositius de camp, sistemes de monitorització, equips industrials i ubicacions remotes.
Segons l'aplicació, els sistemes de comunicació poden utilitzar:
- Cables Ethernet industrials
- Cables de comunicacions de-parells trenats
- Cables coaxials
- Cables de fibra òptica
Els cables Ethernet industrials es poden utilitzar per a l'automatització i la comunicació de dades, mentre que els cables de fibra òptica es poden preferir per a la transmissió de llarga-distància, ample de banda elevat o entorns amb interferències electromagnètiques importants.
Els cables de comunicació també poden necessitar protecció addicional quan s'instal·len a l'aire lliure o en zones exposades a humitat, productes químics, vibracions o tensió mecànica.
5. Cables-resistents al foc i-de rendiment
La seguretat contra incendis és una consideració important a les instal·lacions de petroli i gas perquè moltes zones contenen materials inflamables i hidrocarburs.
En determinades aplicacions, és possible que els cables hagin de mantenir la integritat del circuit durant un període especificat durant un incendi o que proporcionin característiques específiques de -retardent de flama i de baix-fum.
Depenent dels requisits del projecte, les especificacions del cable poden incloure:
- Retard de flama
- Resistència al foc
- Baixa emissió de fum
- Construcció baixa{0}}d'halògens o sense halògens
- Resistència a la propagació del foc
Aquests cables poden ser importants per a sistemes d'emergència, alarmes, sistemes de seguretat, sistemes de comunicació, il·luminació d'emergència i altres circuits crítics.
Els requisits exactes de rendiment del foc-depenen del disseny del projecte, la ubicació de la instal·lació, els estàndards aplicables i les normatives locals.
6. Què s'ha de tenir en compte a l'hora de seleccionar els cables?
La selecció de cables per a un gran projecte de petroli i gas implica més que comprovar la mida i la tensió del conductor.
El cable ha de ser adequat tant per a la seva funció elèctrica com per a l'entorn on s'instal·larà.
Els factors importants inclouen:
Temperatura de funcionament
Les instal·lacions de petroli i gas poden contenir equips d'alta-temperatura i zones exposades a la llum solar directa o als sistemes de procés calents.
L'aïllament i la jaqueta han de ser adequats per a la temperatura de funcionament esperada.
Resistència química i al petroli
Els cables poden entrar en contacte amb productes derivats del petroli, lubricants, dissolvents i altres productes químics.
Per tant, els materials del cable s'han de seleccionar segons les substàncies reals presents a l'entorn d'instal·lació.
Protecció mecànica
Els cables instal·lats a les instal·lacions industrials poden experimentar vibracions, impactes, abrasió, forces de tracció o aixafament.
Depenent de la instal·lació, pot ser necessària una protecció addicional, com ara una armadura.
Resistència a la humitat i a l'aigua
Les instal·lacions a l'aire lliure i en alta mar poden exposar els cables a la pluja, la humitat, l'aigua ruixada i l'aigua salada.
La construcció del cable ha de coincidir amb el nivell esperat d'exposició a l'aigua.
Apantallament i compatibilitat electromagnètica
Les aplicacions d'instrumentació, control, comunicació i VFD poden requerir blindatge per reduir la interferència electromagnètica i mantenir una transmissió de senyal fiable.
Flexibilitat
Alguns cables s'instal·len en posicions fixes, mentre que altres estan sotmesos a moviments o flexions repetides.
Les construccions de cable flexible poden ser necessàries per a equips de perforació, maquinària en moviment o altres aplicacions dinàmiques.
Normes i requisits del projecte
Els projectes de petroli i gas sovint impliquen especificacions tècniques detallades i estàndards internacionals o regionals.
Els requisits aplicables s'han de confirmar segons la ubicació del projecte, l'entorn d'instal·lació, l'equip, el nivell de tensió i l'aplicació prevista.
Conclusió
Un gran projecte de petroli i gas sol requerir una combinació de tipus de cable industrial en lloc d'un sol cable universal.
Cables d'alimentaciósubministrar energia elèctrica.
Cables de controloperar equips industrials.
Cables d'instrumentaciótransmetre senyals de mesura i processar.
Cables de comunicaciósuport de dades i sistemes de xarxa.
Cables de rendiment-de focajudar a mantenir les funcions de seguretat crítiques en condicions d'incendi.
Cada cable té una funció diferent i la seva construcció s'ha d'adaptar a l'entorn operatiu.
Tenint en compte els requisits elèctrics, la temperatura, l'exposició química, l'estrès mecànic, la humitat, la protecció, la flexibilitat, el rendiment del foc i els estàndards aplicables, els enginyers i els equips de projecte poden seleccionar cables adequats als requisits específics d'una instal·lació de petroli i gas.