Сварные или болтовые многокабельные проходки: что выбрать?

Я наблюдал, как проекты останавливались на этапе рамы многокабельной проходки, потому что никто не выбрал сварной или болтовой вариант на ранней стадии. Наша производственная линия поставляет оба, поэтому я вижу последствия.

Выберите сварной мульти кабельный ввод, когда рама стационарна, сварка разрешена, а конструкция подвергается сильной вибрации или нуждается в полном 360-градусном заземлении. Выберите болтовой мульти кабельный ввод для установки при модернизации, зон с ограничением огневых работ и любого проекта, где кабельные трассы могут измениться позже.

Это короткий ответ. Более длинный ответ зависит от вашей площадки, вашего сертификата и вашего бюджета на протяжении всего срока службы актива. Ниже я рассмотрю каждый из них по порядку.

Чем отличаются сварные и болтовые рамы MCT по герметичности и долговечности?

В прошлом месяце наша команда контроля качества провела испытания под давлением болтовой рамы и сварной рамы бок о бок при 0,4 МПа. Обе выдержали. Разница проявилась в другом.

Сварные и болтовые рамы MCT герметизируют кабели одинаково, посредством сжатых модульных уплотнительных блоков и компрессионного блока. Соединение рамы с конструкцией отличается: сварной шов является непрерывным и постоянным, в то время как болтовая рама зависит от прокладки и правильного крутящего момента болтов, что требует периодической проверки в условиях вибрации.

Вот сравнение, которое я даю покупателям, прежде чем мы перейдем к деталям.

Уплотнение находится в модулях, а не в раме

Система MCT состоит из трех частей: рамы, резиновых блоков и компрессионного блока. Рама может быть приварена, отлита или прикреплена болтами к конструкции. Само уплотнение обеспечивается за счет компрессионного клинового блока, прижимающего модули к кабелям и друг к другу. Наши модули TSC и TSR используют ступенчатую сердцевину, безгалогенный EPDM ¹, поэтому один размер модуля охватывает диапазон диаметров кабелей. Эта часть системы не зависит от способа крепления рамы. Один покупатель однажды сказал мне, что он беспокоился, что рама на болтах "не может быть газонепроницаемой". Это возражение справедливо, но оно указывает на неправильный интерфейс. Кабельное уплотнение идентично. Изменяется только соединение рамы со стальной конструкцией.

Вибрация и ползучесть болтов

В машинных отделениях, турбинных залах и некоторых контейнерах BESS вибрация постоянна. Сварной шов не имеет ничего, что могло бы ослабнуть. Болтовое фланцевое соединение имеет болты, которые могут ползти, и прокладку, которая может расслабляться. Ни то, ни другое само по себе не является отказом. Это просто означает, что рама на болтах требует проверки момента затяжки в плане технического обслуживания. Если ваш объект не может этого гарантировать, приварите ее.

Заземление и электромагнитная совместимость

Сварные рамы обеспечивают электрический контакт на 360 градусов с конструкцией. Это важно для электромагнитной совместимости ² в помещениях с распределительными устройствами и корпусах центров обработки данных. Рама на болтах заземляется через болты и шайбы, что представляет собой меньшую площадь контакта. Это работает, но путь заземления следует указать на чертеже.

Могу ли я модернизировать или расширить болтовую систему MCT без врезки в существующие стальные конструкции?

Производитель контейнеров BESS в Германии задал нам этот же вопрос в прошлом году. Их первая партия контейнеров уже была сварена, а количество кабелей увеличилось.

Да. Болтовая рама MCT крепится через просверленные отверстия и прокладку, так что можно добавлять, удалять или перемещать рамы без резки или огневых работ. Существующие рамы также можно расширять путем замены модульных уплотнительных блоков и фиксирующих пластин внутри рамы, вместо того чтобы затрагивать конструкцию.

Ключевой момент прост. Болтовые проходки являются приемлемым вариантом в местах, где сварка запрещена. Это относится к работам по модернизации, действующим предприятиям и зонам с риском пожара. Вот последовательность, которую мы рекомендуем для установки при модернизации.

Пятиэтапный процесс модернизации

1. Осмотрите существующий вырез или отметьте новое отверстие. Подтвердите толщину и материал стены или переборки.
2. Просверлите шаблон отверстий для болтов в соответствии с фланцем рамы. Резак и сварщик не требуются, если отверстие уже существует.
3. Установите прокладку между фланцем и монтажной поверхностью. Держите поверхность чистой и ровной.
4. Затяните болты крест-на-крест до указанного крутящего момента. Запишите значения.
5. Загрузите модули, вставьте фиксирующие пластины и сожмите с помощью компрессионного блока. Проверьте индикатор сжатия.

Упомянутый мной производитель контейнеров пошел по этому пути для своей второй партии. Они оставили сварные рамы на первой партии и использовали болтовые рамы на второй партии. Обе партии использовали одни и те же модули.

Расширение существующей рамы без касания стали

Многие покупатели не осознают, сколько мощности находится внутри рамы, которой они.

Этот последний пункт становится все более важным с каждым годом. Болтовые рамы поддерживают неразрушающий вывод из эксплуатации и повторное использование компонентов, что соответствует целям циркулярной экономики, по которым отчитываются некоторые из наших европейских клиентов.

Какой тип рамы дает мне более быструю установку и более низкую общую стоимость проекта на объекте?

Компромисс, который я чаще всего взвешиваю, — это работа на месте против работы в нашей мастерской. Место проведения сварки определяет большую часть стоимости, а не цена рамы.

Болтовые рамы MCT устанавливаются быстрее на месте, потому что им не требуется сертифицированный сварщик, разрешение на огневые работы или НК. Сварные рамы стоят дороже изначально, но могут снизить стоимость жизненного цикла за счет исключения замены прокладок и повторной затяжки болтов. Общая стоимость зависит от того, где происходит изготовление и как долго эксплуатируется актив.

Сама рама составляет небольшую часть счета. Основные статьи — это трудозатраты, разрешения и инспекция. Я разбиваю их ниже.

Сварка в цеху, болтовое крепление на месте

Руководство по конструкционной стали содержит пункт, который хорошо соотносится с MCT. Соединения, выполненные в цеху, часто более экономичны при сварке. Соединения, выполненные на месте, часто более эффективны при болтовом креплении, потому что сварка на месте требует больше подготовки и больше испытаний. Поэтому гибридный подход распространен. Если производитель контейнеров сваривает рамы в панели на своей производственной линии, сварка дешева и контролируема. Если EPC-подрядчик устанавливает рамы на действующем заводе, болтовое крепление выигрывает. Мы поставляем рамы обоими способами, и наши сроки поставки не меняются в зависимости от выбора.

Возражение по поводу стоимости жизненного цикла

Некоторые инженеры возражают против болтовых рам, используя аргумент жизненного цикла. Сварные рамы часто показывают более низкую стоимость жизненного цикла, потому что нет прокладки для замены и нет болтов для подтягивания. Это верно для судна со сроком службы тридцать лет или стационарной подстанции. Это менее верно для модуля центра обработки данных, который перенастраивается каждые несколько лет, где стоимость вырезания сварной рамы намного выше, чем проверка крутящего момента. Оцените цифры за реальный срок службы актива, а не фазу строительства. Там, где цифры близки, возможность менять кабели позже обычно склоняет к болтовому креплению.

Откуда на самом деле берется экономия

Для большинства наших покупателей OEM и EPC самая большая статья расходов — это не сварка против болтов. Это цена модуля и рамы по сравнению с существующим брендом. Наше прямое второе снабжение находится на 40-60 процентов ниже типичных цен существующего поставщика, при этом сохраняя те же размеры рамы. Эта экономия применима к обоим методам крепления.

Влияет ли выбор сварного или болтового MCT на сертификацию, огнестойкость или соответствие IP68?

Один урок стоил нам задержки отгрузки в 2019 году: покупатель предположил, что наш протокол испытаний на огнестойкость A-60 распространяется на любой метод монтажа. Сюрвейер не согласился.

Да, косвенно. Огнестойкость, IP68 и газонепроницаемое уплотнение тестируются на полной системе герметизации кабелей, включая способ крепления рамы. Сварная рама становится частью протестированной переборки. Рама на болтах должна соответствовать протестированной прокладке, схеме болтов и крутящему моменту, чтобы сохранить действительность сертификата.

Сертификаты выдаются для конфигурации, а не для названия продукта. В этом вся суть. Позвольте мне подробно рассказать, что фактически проверяет каждая категория.

Что охватывает каждая категория

Класс огнестойкости A60 и морской класс

В морской и оффшорной инженерии классификационный сюрвейер ⁴ рассматривает установку в соответствии с чертежом типового одобрения. Наша фабрика одобрена BV, и наши системы имеют классы огнестойкости A-0 и A-60. Когда покупатель сваривает раму, рама рассматривается как часть перегородки. Структурная целостность переборки сохраняется, потому что сварной шов закрывает вырез. Когда покупатель крепит раму болтами, сюрвейер проверяет, соответствуют ли материал прокладки, размер болтов и расстояние между ними тому, что было в испытании. Если они не соответствуют, сертификат не передается. Это была ошибка в 2019 году. Рама была в порядке. Прокладка не была испытанного типа.

IP68 и газонепроницаемое уплотнение

IP68 проверяется погружением. Модули и компрессионный блок обеспечивают герметичность со стороны кабеля. Сварной шов представляет собой единое непрерывное соединение. Болтовая рама добавляет соединение с прокладкой, поэтому прокладка должна быть частью испытанной системы. Наш класс водонепроницаемости и газонепроницаемости от 0,01 до 0,4 МПа достигается любым из методов крепления, но только в рамках задокументированной конфигурации. Испытательные документы доступны по запросу, и мы отправляем чертеж, показывающий испытанный шаблон болтов, вместе с ними.

Опасные зоны и горячие работы

Там, где сертификация ATEX регулирует зону, вопрос часто отпадает сам собой. Разрешения на горячие работы в действующей технологической зоне медленно получаются и иногда отклоняются. Болтовые рамы являются принятым способом установки кабельного прохода в этих зонах. Сертификация прохода остается неизменной. Что меняется, так это то, разрешено ли вам вообще зажигать дугу.

Что запрашивать у любого поставщика

Запросите сертификат типового одобрения ⁵, протокол испытаний и монтажный чертеж для выбранного вами метода крепления. Запросите CAD или STEP файлы рамы, чтобы ваш собственный конструкторский отдел мог проверить шаблон болтов. Мы предоставляем все три в стандартной комплектации, вместе с таблицей перекрестных ссылок, потому что наши покупатели читают спецификацию, прежде чем ответить на электронное письмо.

Заключение

Неопределенные рамы задерживают проекты. Сваривайте, когда конструкция постоянна и вибрирует; крепите болтами, когда горячие работы ограничены или кабели будут меняться. Запросите у нас таблицы перекрестных ссылок и образцы.

Сноски

Авторитетный международный орган по стандартам, касающимся спецификаций материалов и контроля. ↩︎

Глобальная организация, ответственная за международные стандарты, касающиеся электромагнитной совместимости и электрических систем. ↩︎

Международный технический орган, определяющий степени защиты от проникновения для корпусов электрического и механического оборудования. ↩︎

Ведущее классификационное общество, предоставляющее техническую экспертизу и сертификацию для морской и оффшорной безопасности. ↩︎

Основное международное агентство по морской безопасности, регулирующее стандарты пожарной защиты и типового одобрения оборудования. ↩︎