DIN EN ISO 13628-5-2010 Petroleum and natural gas industries - Design and operation of subsea production systems - Part 5 Subsea umbilicals (ISO 13628-5 2009) English version EN IS.pdf

1、Mai 2010DEUTSCHE NORM Normenausschuss Erdl- und Erdgasgewinnung (NG) im DINPreisgruppe 36DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin, gestattet.ICS 75.180.10!$.6“1571119www.din.deDDIN E

2、N ISO 13628-5Erdl- und Erdgasindustrie Auslegung und Betrieb von Unterwasser-Produktionssystemen Teil 5: Unterwasser-Versorgungskabel (ISO 13628-5:2009);Englische Fassung EN ISO 13628-5:2009, nur auf CD-ROMPetroleum and natural gas industries Design and operation of subsea production systems Part 5:

3、 Subsea umbilicals (ISO 13628-5:2009);English version EN ISO 13628-5:2009, only on CD-ROMIndustries du ptrole et du gaz naturel Conception et exploitation des systmes de production immergs Partie 5: Faisceaux de cbles immergs (ISO 13628-5:2009);Version anglaise EN ISO 13628-5:2009, seulement en CD-R

4、OMAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 188 SeitenDIN EN ISO 13628-5:2010-05 Nationales Vorwort Dieses Dokument (EN ISO 13628-5:2009) wurde vom ISO/TC 67 Materials, equipment and offshore structures for petroleum, petrochemical and natural gas indust

5、ries“, Subkomitee SC 4 Drilling and production equipment“ in Zusammenarbeit mit dem Technischen Komitee CEN/TC 12 Materialien, Ausrstungen und Offshore-Bauwerke fr die Erdl-, petrochemische und Erdgasindustrie“ (Sekretariat AFNOR, Frankreich) erarbeitet. Fr Deutschland hat hieran der Arbeitskreis NA

6、 109-00-01-04 AK Bohr- und Frdereinrichtungen“ im Normenausschuss Erdl- und Erdgasgewinnung (NG) des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. mitgearbeitet. Diese europische Norm enthlt unter Bercksichtigung des DIN-Prsidialbeschlusses 1/2004 nur die englische Originalfassung der ISO Norm. Diese Norm

7、 enthlt neben den gesetzlichen Einheiten auch die Einheiten F“, ft“, inch“, kip“, ksi“, lb“, ppm“, psi“, die im Deutschen Normenwerk nicht zugelassen sind. Es wird ausdrcklich darauf hingewiesen, dass die Anwendung dieser Einheiten im nationalen amtlichen und geschftlichen Verkehr aufgrund des Geset

8、zes ber Einheiten im Messwesen nicht zulssig ist. Umrechnung: Nicht-SI-Einheit SI-Einheit Umrechnung F C C = (5/9) (F-32) ft m 1 ft = 0,304 8 m in (inch) mm 1 in = 25,4 mm kip N 1 kip = 4 448,22 N ksi MPa 1 ksi = 6,894 757 MPa lb (pound) kg 1 lb = 0,453 592 37 kg ppm mg/kg 1 ppm = 1 mg/kg psi (psig)

9、 kPa 1 psi = 6,894 757 kPa 2 DIN EN ISO 13628-5:2010-05 Fr die in diesem Dokument zitierten Internationalen Normen wird im Folgenden auf die entsprechenden Deutschen Normen hingewiesen: ISO 527-1 siehe DIN EN ISO 527-1 ISO 527-2 siehe DIN EN ISO 527-2 ISO 527-3 siehe DIN EN ISO 527-3 ISO 527-4 siehe

10、 DIN EN ISO 527-4 ISO 527-5 siehe DIN EN ISO 527-5 ISO 4080 siehe DIN EN ISO 4080 ISO 4672 siehe DIN EN ISO 4672 ISO 6801 siehe DIN EN 26801 ISO 7751 siehe DIN EN ISO 7751 IEC 60228 siehe DIN EN 60228 IEC 60793-1-1 siehe DIN EN 60793-1-1 IEC 60793-2 siehe DIN EN 60793-2 IEC 60794-1-2 siehe DIN 60794

11、-1-2 ISO 13628 Petroleum and natural gas industries Design and operation of subsea production systems besteht aus den folgenden Teilen: Part 1: General requirements and recommendations Part 2: Unbonded flexible pipe systems for subsea and marine applications Part 3: Through flowline (TFL) systems Pa

12、rt 4: Subsea wellhead and tree equipment Part 5: Subsea umbilicals Part 6: Subsea production control systems Part 7: Completion/workover riser systems Part 8: Remotely Operated Vehicle (ROV) interfaces on subsea production systems Part 9: Remotely Operated Tool (ROT) intervention systems Part 10: Sp

13、ecification for bonded flexible pipe Part 11: Flexible pipe systems for subsea and marine applications Part 15: Subsea structures and manifolds 3 DIN EN ISO 13628-5:2010-05 Nationaler Anhang NA (informativ) Begriffe, Definitionen und Abkrzungen Folgende Begriffe, Definitionen und Abkrzungen werden i

14、n der Norm verwendet: 3.1 Begriffe 3.1.1 zulssiger Biegeradius kleinster Radius, auf den ein Versorgungskabel bei einer gegebenen Zugspannung gebogen werden darf, ohne dadurch die Auslegungskriterien zu verletzen oder einen Verlust des Leistungsvermgens zu erleiden Siehe Bild 1. ANMERKUNG 1 Die Bieg

15、eradius wird mit Bezug auf die Mittellinie des Versorgungskabels gemessen. ANMERKUNG 2 Der zulssige Biegeradius nimmt mit steigender Zugbeanspruchung zu und variiert in Abhngigkeit vom Innendruck und der Beschaffenheit, d. h. dem Sicherheitsniveau. 3.1.2 zulssige Zugbeanspruchung maximale Zuglast, m

16、it der ein Versorgungskabel bei einem gegebenen Biegeradius belastet werden kann, ohne dadurch die Auslegungskriterien zu verletzen oder einen Verlust des Leistungsvermgens zu erleiden Siehe Bild 1. ANMERKUNG Die zulssige Zugbeanspruchung verringert sich mit abnehmendem Biegeradius und variiert in A

17、bhngigkeit vom Innendruck und der Beschaffenheit, d. h. dem Sicherheitsniveau. 3.1.3 Zusatzeinrichtung Zubehr des Versorgungssystems, das nicht zur hauptschlichen funktionalen Zweckbestimmung zhlt BEISPIELE Sollbruchstelle, Auftriebseinrichtungen, Schutzrohr-Abdichtungen, VIV-Stringer (Einrichtungen

18、 zur Reduzierung wirbelinduzierter Schwingungen), Zentrierer, externe Anker-Spannvorrichtungen. 3.1.4 Krmmungsbegrenzer Einrichtung, die dazu dient, den Biegeradius des Versorgungskabels durch mechanische Mittel zu begrenzen ANMERKUNG Ein Krmmungsbegrenzer besteht normalerweise aus einer Reihe von m

19、etallischen oder geformten Verbindungsringen, die ber das Versorgungskabel verteilt angeordnet sind. Er wird manchmal auch als Zugentlastungs-einrichtung mit Biegeschutz (BSR, en: bend strain reliever) bezeichnet. 3.1.5 Biegeversteifung Einrichtung zur lokalen Erhhung der Biegesteifigkeit, um den Mi

20、ndest-Biegeradius des Versorgungskabels unter definierten Biegemoment-Bedingungen zu erhalten ANMERKUNG Bei der Versteifung handelt es sich normalerweise um ein Formteil, das in Abhngigkeit von der erforderlichen Betriebsart manchmal verstrkt ist und ber dem Versorgungskabel angebracht wird. Es wird

21、 manchmal auch als Zugentlastungseinrichtung mit Biegeschutz (BSR, en: bend strain reliever) bezeichnet. 4 DIN EN ISO 13628-5:2010-05 3.1.6 Korbbildung Erscheinung, bei der sich infolge von akkumulierten axialen und radialen Spannungen in den Bewehrungs-lagen Bewehrungsdrhte lokal mit einem zunehmen

22、den und/oder abnehmenden Teilkreisdurchmesser neu anordnen 3.1.7 Bndel verseilte Funktionsbauteile und zugehrige Flleinlagen im Versorgungskabel vor der weiteren Verarbeitung ANMERKUNG Zu den typischen Funktionsbauteilen in einem Bndel zhlen Schluche, Rohre, Elektrokabel, Glasfaserkabel. 3.1.8 Belas

23、tungskurve Linie, die das Verhltnis zwischen dem zulssigen Biegeradius und der zulssigen Zugbeanspruchung fr eine Innendruck-Bedingung definiert Siehe Bild 1. ANMERKUNG Die Kurven knnen sich deshalb in Bezug auf Lagerung, Prfung, Montage und Betriebszenarien unter-scheiden. Legende X Kehrwert des no

24、rmierten Biegeradius, MBR je Radius Y normierte zulssige Zugbeanspruchung, Zugkraft je MTL 1 maximale Zugbeanspruchung (MTL) ohne Biegung 2 zunehmender Druck und/oder zunehmendes Sicherheitsniveau 3 Kehrwert des Mindest-Biegeradius (MBR) ohne Zugbeanspruchung ANMERKUNG 1 Bei einer Erhhung des Sicher

25、heitsniveaus erhht sich im Allgemeinen der zulssige Biegeradius und verringert sich die zulssige Zugbeanspruchung, d. h. die Belastungskurven nhern sich dem Ursprung. ANMERKUNG 2 Bei einer Erhhung des Innendrucks erhht sich im Allgemeinen der zulssige Biegeradius und verringert sich die zulssige Zug

26、beanspruchung, d. h. die Belastungskurven nhern sich dem Ursprung. Bild 1 Belastungskurven 5 DIN EN ISO 13628-5:2010-05 3.1.9 Karussell Lagerbehlter, der mit Hilfe eines Antriebs um eine vertikale Achse gedreht werden kann 3.1.10 Legeraupe Einrichtung, die das Versorgungskabel zwischen Bndern oder P

27、latten hlt und axial-lineare Antriebskraft auf das Versorgungskabel bertrgt ANMERKUNG Eine Legeraupe wird auch als linearer Kabelantrieb oder Raupenabzug oder als Spanneinrichtung bezeichnet. 3.1.11 Kenndaten Daten, die sich auf ein Bauteil oder ein Versorgungskabel beziehen und Angaben zum Leistung

28、svermgen machen, ohne jedoch spezifische Abnahme-/Rckweisungskriterien festzulegen 3.1.12 chinesischer Finger Bauart eines Greifers, der dazu dient, das Versorgungskabel an dessen Auendurchmesser zu halten; er besteht aus einer Reihe von spiralfrmig verwobenen Drhten oder einem Kunststoffseil, das/d

29、ie an einer eingebauten Verankerungseinrichtung befestigt ist/sind 3.1.13 Ader Oberbegriff, der zur Beschreibung eines einzelnen elektrisch isolierten Leiters verwendet wird 3.1.14 seitliche Verlegung Installationsttigkeit, bei der sich das Installationsschiff am Verlegungsweg seitlich entlang beweg

30、t oder an dessen Ende 3.1.15 Quetschlast in radialer Richtung wirkende Last, die entlang des Umfangs mglicherweise nicht gleichmig verteilt und entlang des Versorgungskabels in der Lnge begrenzt ist ANMERKUNG Eine Quetschlast wird blicherweise whrend der Installation verursacht. 3.1.16 Tiefwasser Wa

31、ssertiefe, die im Allgemeinen von 610 m (2 000 ft) bis 1 830 m (6 000 ft) reicht 3.1.17 Auslegungs-Lebensdauer Betriebslebensdauer, die mit einem entsprechenden Faktor multipliziert wird, der grer oder gleich eins ist 3.1.18 Auslegungs-Betriebsdruck DWP maximaler Betriebsdruck, fr den eine Schlauch-

32、 oder Rohrleitung im Dauerbetrieb ausgelegt ist 3.1.19 Auslegungs-Zugbeanspruchung maximale Zugbeanspruchung, die mit einem entsprechenden Faktor multipliziert wird, der kleiner oder gleich eins ist 6 DIN EN ISO 13628-5:2010-05 3.1.20 Endanschluss Formstck fr mechanische Verbindungen, das am Ende ei

33、nes Versorgungskabels angebracht ist und zur bertragung von Installations- und Betriebslasten, Fluid und elektrischen Diensten an eine Anschlusseinheit dient, die auf der Unterwasseranlage oder oberirdischen Anlage montiert ist 3.1.21 Werksabnahme Reihe von Prfungen, die am vollstndigen Bauteil des

34、Versorgungskabels oder dem gesamten Versorgungs-kabel erfolgt, um die Integritt der zu prfenden Einheit nachzuweisen 3.1.22 Fllstoff Element, dass die Hohlrume zwischen den Funktionsbauteilen (3.1.23) ganz oder teilweise ausfllt, um die relative Lage der Bauteile und die Form des Querschnitts zu erh

35、alten, das Gewicht-Durchmesser-Verhltnis zu beeinflussen, Bauteile im Hinblick auf den Verschlei voneinander zu trennen oder eine bestimmte radiale Steifigkeit zu erhalten 3.1.23 Funktionsbauteil in einem Versorgungskabel enthaltene Schlauchleitungen, Rohre, Elektrokabel und Glasfaserkabel, die erfo

36、rderlich sind, um die betrieblichen Anforderungen zu erfllen 3.1.24 Funktionsspezifikation Dokument, in dem die Gesamtheit der Anforderungen durch Kenndaten, Merkmale, Prozessbedingungen, Grenzen und Ausschlsse zur Definition des Leistungsvermgens eines Produktes oder einer Dienstleistung festgelegt

37、 ist, einschlielich Anforderungen an die Qualittssicherung 3.1.25 Hauptanlage ortsfeste oder schwimmende Anlage, mit der das Versorgungskabel mechanisch und funktional verbunden ist und die die Funktionen und Dienstleistungen bereitstellt, die durch das Versorgungskabel bertragen werden BEISPIELE Pl

38、attform, Boje, schwimmendes Produktionssystem. 3.1.26 Wasserstoff-Scavenger Gelmaterial, das im Rohr (aus Metall oder Polymer), das den Glasfaserleiter hlt, aufgebracht wird, damit Wasserstoff-Ionen absorbiert werden, die eine Verdunkelung“ der Faser und damit einer Verringerung der bertragungsmglic

39、hkeiten verhindern 3.1.27 unabhngige Verifizierungsstelle Partei oder Gruppe, die sowohl vom Hersteller als auch vom Kufer unabhngig ist 3.1.28 Verseilen Vorgang des schraubenfrmigen Zusammenbaus (SZ sofern zutreffend) von elektrischen Adern oder Glas-fasern in ein Kabel oder von Schluchen, Elektrok

40、abeln, Glasfaserkabeln in ein Bndel oder Teilbndel ANMERKUNG Der Vorgang wird manchmal auch als Verdrillen“ bezeichnet. 3.1.29 Schlagwinkel Winkel zwischen der Achse des spiralfrmigen Elements (z. B. Armierungsdrhte) und einer Geraden, die parallel zur Lngsachse des Versorgungskabels verluft 7 DIN E

41、N ISO 13628-5:2010-05 3.1.30 Verladen Verbringen eines Versorgungskabels oder eines Versorgungssystems von einem Lager auf ein Installations-/ Transportschiff; entweder durch bertragung mittels Spulen oder durch Heben des auf seiner Installations-/ Transporttrommel gelagerten Produkts 3.1.31 schrift

42、liche Spezifikation des Herstellers vom Hersteller in bereinstimmung mit den vom Kufer festgelegten Anforderungen sowie dem vorliegenden Teil der ISO 13628 verfasste Spezifikation fr das Versorgungskabel, die Bauteile des Versorgungskabels und deren Fertigung ANMERKUNG Die Spezifikation darf aus ein

43、er Vielzahl von Dokumenten bestehen (Gestaltungsplan, Inspektions- und Prfplan, Prfverfahren usw.). 3.1.32 maximale Zugbeanspruchung hchste Zugbeanspruchung, der ein Versorgungskabel mit Nullkrmmung standhalten kann, ohne das Spannungskriterium zu verletzen oder einen Verlust des Leistungsvermgens z

44、u erleiden Siehe Bild 1 und 3.1.8. 3.1.33 Tragseil in ein Schutzrohr installierte oder vormontierte Einrichtung, die zum Verbringen der Hauptzugvorrichtung, normalerweise ein Drahtseil, in die Rohrleitung dient, damit ein Versorgungskabel durch die Rohrleitung gezogen werden kann 3.1.34 Mindest-Bieg

45、eradius kleinster Radius, auf den ein Versorgungskabel gebogen werden darf, das nicht auf Zug beansprucht wird, ohne das Spannungskriterium zu verletzen oder einen Verlust des Leistungsvermgens zu erleiden Siehe Bild 1 und 3.1.8. 3.1.35 Multikoppler Mehrweg-Verbinderanordnung, die sich aus zwei Unte

46、rbaugruppen von Anschluss-Stabplatten zusammen-setzt, die jeweils aus einer Anzahl von hydraulischen und/oder elektrischen und/oder optischen Kupplungs-hlften besteht, die jeweils einen separaten Dienst bertragen, die gleichzeitig in die Kupplungshlften auf der anderen Unterbaugruppe greifen, sobald

47、 die beiden Unterbaugruppen miteinander verbunden werden 3.1.36 Einzugskopf Vorrichtung, die dazu dient, das Ende eines Versorgungskabels anzuschlieen, damit es von einem Schiff abgeladen und ber den Meeresboden und/oder durch ein Schutzrohr gezogen werden kann ANMERKUNG Bei einigen Konstruktionswei

48、sen knnen die Bewehrungen zur Befestigung des Versorgungskabels am oberen Ende des Schutzrohres verwendet werden. Der Einzugskopf besteht normalerweise aus einem gegltteten zylindrischen Gehuse, in dem die Bewehrung des Versorgungskabels angeschlossen wird und innerhalb dessen die Enden der Funktion

49、sbauteile enthalten sind. Er kann normalerweise schnell demontiert werden, um einen Zugang zu den Bauteilen fr Prfungen nach dem Einbau und zur berwachung zu ermglichen. Eine Form eines Einzugskopfes kann auch an dem unter Wasser befindlichen Ende des Versorgungskabels verwendet werden. 3.1.37 Spule (Kabeltrommel) Vorrichtung zum Lagern, Transportieren oder Installieren von Versorgungskabeln