Enstrümantasyon Kablosu Şartnamesi: Petrol ve Gaz Projelerinde Nasıl Hazırlanır?

Enstrümantasyon kablosu şartnamesi, petrol ve gaz projelerinde yalnızca iletken kesiti ile ekran tipini tanımlamaz. Rafineri, petrokimya tesisi, gaz işleme tesisi, LNG terminali ve proses fabrikası; hassas analog ve dijital sinyalleri elektromanyetik girişim, mekanik risk, sıcaklık, kimyasal maruziyet ve yangın gereksinimleriyle aynı ortamda bir araya getirir.

Bu nedenle proje ekibi kabloyu basit bir düşük gerilim ürünü gibi değerlendirmemelidir. Öncelikle enstrüman devresinin görevini belirlemek gerekir. Ardından çift veya üçlü yapısı, iletken kesiti, ekran mimarisi, yalıtım, zırh, dış kılıf, elektriksel parametreler ve yangın performansı ayrı ayrı ele alınmalıdır.

Örneğin “12 çift zırhlı enstrümantasyon kablosu” ifadesi birkaç farklı kablo konstrüksiyonunu tarif edebilir. Bir üretici overall screen ve SWA sunarken başka bir üretici PiMF, genel ekran ve farklı dış kılıf malzemesi teklif edebilir. Dolayısıyla satın alma ekibi teknik özellikleri ayrıntılı tanımladığında teklifleri çok daha sağlıklı karşılaştırabilir.

Kısa cevap: Petrol ve gaz projesi için doğru enstrümantasyon kablosunu seçerken önce devre ve sinyal tipini belirleyin. Daha sonra pair/triad sayısını, iletken kesitini, elektriksel değerleri, overall veya individual screen yapısını, yalıtımı, zırhı, dış kılıfı ve yangın gereksinimlerini tanımlayın. Son olarak proje standartlarını, testleri ve dokümantasyon taleplerini RFQ’ya ekleyin.

Enstrümantasyon Kablosu Şartnamesi Nasıl Hazırlanır?

Enstrümantasyon kablosu şartnamesi hazırlarken kablo koduyla başlamak yerine devreden başlayın. Böylece her yapı elemanının gerçek mühendislik ihtiyacını tanımlarsınız.

Adım	Tanımlanacak Konu	Neden Önemli?
1	Devre ve sinyal	Elektriksel ihtiyacı belirler
2	Pair / triad	Enstrüman bağlantısına uyar
3	İletken	Direnç ve loop performansını etkiler
4	Ekranlama	EMI ve devre izolasyonunu etkiler
5	Yalıtım	Elektriksel ve termal performansı etkiler
6	Zırh	Mekanik koruma sağlar
7	Dış kılıf	Çevresel dayanımı etkiler
8	Yangın performansı	Projenin güvenlik şartlarını karşılar
9	Çevre koşulları	Malzeme seçimini yönlendirir
10	Standart ve doküman	Teknik karşılaştırmayı kolaylaştırır

Bu sıra, projede alışılmış bir kablo kodunu otomatik olarak kopyalamak yerine gerçek kullanım koşullarını temel alır.

Enstrümantasyon Kablosu Şartnamesi Devre ile Başlamalıdır

İlk soru “Hangi kablo kodunu kullanalım?” olmamalıdır. Bunun yerine proje mühendisi “Bu kablo hangi devreye hizmet edecek?” sorusuyla başlamalıdır.

Petrol ve gaz tesislerindeki enstrümantasyon sistemleri birçok farklı sinyal taşır. Örneğin sistem; basınç transmitterleri, akış ölçümü, seviye ölçümü, sıcaklık sensörleri, kontrol vanaları, DCS, PLC, ESD ve fire & gas sistemleri arasında haberleşme sağlayabilir.

Bununla birlikte düşük seviyeli analog bir ölçüm devresi, basit bir kuru kontak sinyaline göre elektromanyetik gürültüden daha fazla etkilenebilir. Bu fark doğrudan ekran mimarisini ve elektriksel parametreleri etkiler.

Sonuç olarak kablo seçimini devrenin gerçek fonksiyonu yönlendirmelidir.

Pair, Triad veya Multicore Yapısı Nasıl Seçilir?

Enstrümantasyon kabloları çiftler, üçlüler veya ayrı damar grupları içerebilir.

Bir pair, iki yalıtılmış iletkeni aynı fonksiyonel eleman içinde bir araya getirir. Buna karşılık triad yapısı üç iletkeni birlikte tutar. Proje mühendisi doğru yapıyı loop diagram, I/O listesi ve enstrüman bağlantı dokümanlarına göre belirlemelidir.

Örneğin “24 damarlı kablo” ile “12 pair kablo” aynı teknik yapıyı ifade etmez. Pair konstrüksiyon; büküm düzenini, devre ayrımını ve ekran mimarisini doğrudan etkiler.

Dolayısıyla RFQ içerisinde yalnızca toplam iletken sayısını yazmak yeterli değildir.

İletken Kesiti ve Elektriksel Değerler

Satın alma ekibi iletken kesitini yalnızca önceki bir projeden kopyalamamalıdır. Devre uzunluğu, iletken direnci, gerilim düşümü ve bağlı ekipman doğru kesiti belirler.

Enstrümantasyon kablolarında proje tasarımına göre 0,50 mm², 0,75 mm², 1,00 mm², 1,50 mm² veya 2,50 mm² gibi kesitler görülebilir.

Ayrıca mühendis şu elektriksel değerleri kontrol edebilir:

• Maksimum iletken direnci
• Yalıtım direnci
• Karşılıklı kapasitans
• Kapasitans dengesizliği
• Endüktans
• L/R oranı
• Çalışma gerilimi
• Test gerilimi

Özellikle uzun loop’larda veya hassas sinyal devrelerinde bu parametreler kablo seçiminde önemli rol oynar.

Intrinsically Safe Devrelerde Elektriksel Parametreler

Intrinsically safe yani kendinden emniyetli devrelerde kablonun elektriksel değerleri güvenlik hesabının bir parçası haline gelebilir.

Bu durumda tasarım mühendisi kablo kapasitansını ve endüktansını bağlı cihazların ve safety barrier sisteminin izin verdiği sınırlarla karşılaştırmalıdır. Ayrıca bazı projeler L/R oranını da şartnameye ekler.

Bu nedenle IS devrelerinde yalnızca iletken kesiti ve gerilim değeri üzerinden kablo seçmek doğru yaklaşım değildir.

Enstrümantasyon Kablosu Şartnamesi ve Ekranlama

Enstrümantasyon kablosu şartnamesi ekran yapısını açık biçimde belirtmelidir. “Screened instrumentation cable” gibi genel bir ifade birkaç farklı konstrüksiyona karşılık gelebilir.

Petrol ve gaz tesislerinde motorlar, VFD sürücüler, güç kabloları, switchgear ve elektrik dağıtım sistemleri elektromanyetik gürültü oluşturabilir. Ekran yapısı hassas enstrüman sinyallerini bu etkilerden korumaya yardımcı olur.

Overall Screen

Overall screen, bütün kablo çekirdeğinin çevresine tek bir metalik ekran ekler. Bu yapı dış ortamdan gelen elektromanyetik girişime karşı genel koruma sağlar.

Birçok standart proses sinyal devresi için overall screen yeterli performans sunabilir.

Individual Pair veya Triad Screen

PiMF yapıda üretici her pair için ayrı metalik folyo kullanır. TiMF ise aynı yaklaşımı triad gruplarına uygular.

Böylece her sinyal grubu komşu devrelerden daha güçlü biçimde ayrılır. Özellikle aynı kablo içinde birden fazla hassas sinyal taşıyan projelerde bu mimari avantaj sağlar.

Individual + Overall Screen

Bazı projeler hem ayrı pair/triad ekranları hem de genel ekran talep eder.

Bu yapı iki farklı soruna odaklanır: individual screen devreler arası paraziti azaltır, overall screen ise dış EMI kaynaklarına karşı ek bariyer oluşturur.

Ancak en karmaşık ekran yapısı her proje için otomatik olarak en doğru çözüm değildir. Proje ekibi sinyal hassasiyetini, güzergâhı ve EMC ortamını birlikte değerlendirmelidir.

PE mi XLPE mi?

Yalıtım malzemesi kablonun elektriksel özelliklerini, sıcaklık performansını ve mekanik davranışını etkiler.

PE güçlü elektriksel özellikler sunar ve enstrümantasyon ile haberleşme kablolarında yaygın bir seçenek oluşturur.

Buna karşılık XLPE çapraz bağlı moleküler yapısı sayesinde daha yüksek termal ve mekanik performans sağlayabilir. ETK Kablo ürün gamında overall screen, PiMF/TiMF ve zırhlı XLPE konstrüksiyonlar yer alır.

Yine de satın alma ekibi yalnızca XLPE daha gelişmiş göründüğü için otomatik seçim yapmamalıdır. Proje standardı ve gerçek çalışma koşulları yalıtım malzemesini belirlemelidir.

Zırh ile Ekran Aynı Görevi Yapmaz

Bu ayrım petrol ve gaz projelerinde özellikle önemlidir.

Ekran elektromanyetik performansa odaklanır. Zırh ise kabloya mekanik koruma kazandırır.

Örneğin korunaklı bir kontrol odası içindeki kablo aynı tesisteki açık pipe rack güzergâhına göre çok daha düşük mekanik risk taşır.

Proje ihtiyacına göre şu seçenekler değerlendirilebilir:

• Zırhsız konstrüksiyon
• SWA çelik tel zırh
• SWB çelik tel örgü
• Projeye özel mekanik koruma

SWA ağır mekanik risklerde güçlü koruma sağlar. Buna karşılık SWB farklı esneklik ve mekanik performans dengesi sunabilir.

Dolayısıyla yalnızca “petrol ve gaz projesi” olduğu için her kabloya zırh eklemek teknik açıdan doğru değildir.

Dış Kılıf Gerçek Ortama Göre Seçilmelidir

Dış kılıf kablo ile çevre koşulları arasındaki temel bariyeri oluşturur. Bu nedenle proje ekibi montaj ortamını ayrıntılı incelemelidir.

Başlıca kriterler şunlardır:

• Dahili veya harici montaj
• UV maruziyeti
• Nem
• Ortam sıcaklığı
• Yağ teması
• Hidrokarbonlar
• Kimyasal maddeler
• Aşınma riski
• Yangın ve duman gereksinimleri

PVC ve halojensiz malzemeler farklı proje ihtiyaçlarına cevap verir. Ancak “oil & gas cable” ifadesi tek başına her yağa, yakıta veya hidrokarbona karşı dayanım kanıtlamaz.

Eğer tesis belirli bir kimyasal dayanım istiyorsa proje ekibi gerekli malzeme özelliğini ve test metodunu şartnameye açık biçimde eklemelidir.

Yangın Performansını Ayrı Tanımlayın

Enstrümantasyon kablosu şartnamesi yangınla ilgili kavramları birbirinden ayırmalıdır.

Flame retardant, LSZH ve fire resistant aynı performansı ifade etmez.

Proje ayrı ayrı şu özellikleri talep edebilir:

• Dikey alev yayılımı performansı
• Demet halinde alev yayılımı performansı
• Düşük duman
• Halojensiz malzeme
• Düşük korozif gaz
• Yangın sırasında devre bütünlüğü

Örneğin IEC 60332 ailesi alev yayılımı testlerini, IEC 61034 duman yoğunluğunu ve IEC 60754 ailesi halojen/asitlik özelliklerini ele alır.

Bununla birlikte proje yangın sırasında devrenin çalışmasını istiyorsa yalnızca LSZH malzeme yeterli olmaz. Tasarım ekibi devre bütünlüğü gereksinimini ayrıca tanımlamalıdır.

Tehlikeli Bölgelerde Enstrümantasyon Kablosu

Rafineri ve gaz tesislerinde yanıcı gaz veya buhar ihtimali nedeniyle birçok alan tehlikeli bölge sınıflandırmasına tabi olabilir.

Ancak kablonun adı tek başına bir devreyi hazardous area için uygun hale getirmez.

Tasarım ekibi ekipman sertifikasını, koruma konseptini, devre yapısını, kablo parametrelerini ve montaj metodunu birlikte incelemelidir.

Özellikle intrinsically safe devrelerde kapasitans ve endüktans değerleri toplam loop hesabını etkileyebilir. Ayrıca proje; devre ayrımı, ekran bağlantısı, topraklama, kablo kimliği ve terminasyon kuralları için ilave şartlar koyabilir.

Intrinsically Safe Kablo Mutlaka Mavi mi Olmalı?

IEC 60079-14, intrinsically safe devrelerin açık biçimde tanınmasını ister. Proje renk ile kimliklendirme yöntemini seçerse açık mavi renk önemli bir yöntem oluşturur.

Ancak proje tasarımı farklı kimliklendirme çözümlerine de izin verebilir. Dolayısıyla RFQ içerisinde yalnızca “IS cable = blue” yazmak yerine gerçek proje felsefesini belirtmek daha doğru olur.

Çevresel Koşullar Kablo Yapısını Değiştirir

Aynı rafineri içinde bile bütün güzergâhlar aynı kabloyu gerektirmez.

Montaj Ortamı	Öncelikli Kriter
Kontrol odası	Ekranlama, yangın performansı, terminasyon
Harici tray	UV, sıcaklık, nem, mekanik risk
Yer altı güzergâhı	Nem ve mekanik koruma
Proses alanı	EMI, kimyasallar, sıcaklık
Yüksek mekanik risk	SWA / SWB veya özel koruma
Kapalı insanlı alan	Duman ve halojen performansı
IS devre	Kapasitans, endüktans, devre ayrımı

Sonuç olarak tek bir “standart petrol ve gaz enstrümantasyon kablosu” bütün tesis için doğru çözüm oluşturmaz.

Enstrümantasyon Kablosu Şartnamesi ve Standartlar

Enstrümantasyon kablosu şartnamesi ilgili üretim ve test standartlarını açık biçimde göstermelidir.

EN 50288-7, endüstriyel proseslerde analog ve dijital sinyal iletimi için çok elemanlı metalik enstrümantasyon ve kontrol kablolarında önemli bir referans oluşturur.

Bunun yanında proje şu alanlar için ek standartlar isteyebilir:

• İletken yapısı
• Alev yayılımı
• Duman yoğunluğu
• Halojen içeriği
• Korozif gaz
• Tehlikeli bölge montajı
• Müşteri veya EPC şartnamesi

Ancak yalnızca bir standart numarası yazmak komple kablo yapısını tanımlamaz. Aynı genel standart çerçevesinde farklı yalıtım, ekran, zırh ve kılıf seçenekleri bulunabilir.

Petrol ve Gaz Projesi İçin Kablo Seçim Rehberi

Proje İhtiyacı	Değerlendirilecek Yapı
Standart proses sinyali	Overall screen, zırhsız
Birden fazla hassas devre	PiMF / TiMF
Yüksek EMI + hassas devreler	Individual + overall screen
Mekanik riskli güzergâh	SWA / SWB
Düşük duman gereksinimi	Halojensiz / LSZH yapı
Intrinsically safe loop	Uygun C / L değerleri
Kimyasal maruziyet	Projeye özel dayanımlı kılıf

Bu tablo ilk mühendislik değerlendirmesini kolaylaştırır. Nihai karar için proje cable schedule, loop diagram, çevresel koşullar ve müşteri şartnamesi birlikte incelenmelidir.

Enstrümantasyon Kablosu RFQ’sunda Neler Olmalı?

İyi hazırlanmış bir RFQ, üreticinin kritik teknik kararları tahmin etmesine gerek bırakmaz.

Satın alma ekibi mümkünse şu bilgileri eklemelidir:

• Proje ve müşteri şartnamesi
• Üretim standardı
• Pair, triad veya damar sayısı
• İletken kesiti ve sınıfı
• Yalıtım malzemesi
• Overall screen gereksinimi
• PiMF / TiMF gereksinimi
• Drain veya earth wire yapısı
• İç kılıf
• SWA veya SWB zırh
• Dış kılıf malzemesi
• Dış kılıf rengi
• Gerilim değeri
• Elektriksel parametreler
• Çalışma sıcaklığı
• UV gereksinimi
• Yağ / kimyasal dayanımı
• Yangın ve duman şartları
• IS / hazardous area gereksinimleri
• Kablo markalama
• Makara boyları
• Test ve kalite dokümanları

Enstrümantasyon Kablosu Şartnamesi Örneği

Enstrümantasyon kablosu şartnamesi yalnızca “12 pair armored instrumentation cable” şeklinde yazılmamalıdır.

Daha net bir RFQ örneği şu şekilde olabilir:

12 pair enstrümantasyon kablosu; belirtilen iletken kesiti, XLPE yalıtım, her pair için individual Al/PET screen ve drain wire, ilave overall screen, iç kılıf, galvanizli çelik tel zırh, proje şartnamesine uygun dış kılıf, gerekli çalışma gerilimi, yangın performansı ve ilgili üretim/test standartları.

Bu örnek evrensel bir kablo şartnamesi değildir. Bunun yerine teknik satın alma dokümanının her konstrüksiyon elemanını ayrı tanımlaması gerektiğini gösterir.

Petrol ve Gaz Projelerinde Sık Yapılan Hatalar

Kablo Kodunu İncelemeden Kopyalamak

Ürün kodu pratik bir kısa tanım sağlar. Ancak proje ekibi yalıtım, ekran, zırh ve kılıf yapısını yine de kontrol etmelidir.

Her Kabloda Zırh İstemek

Korunaklı bir kontrol odası ile açık proses sahası aynı mekanik riski taşımaz. Bu nedenle güzergâh gerçek zırh ihtiyacını belirlemelidir.

Yalnızca “Screened” Yazmak

Overall screen ile PiMF aynı yapı değildir. RFQ, overall, individual veya kombine ekran talebini açıkça göstermelidir.

IS Devrelerde Kapasitans ve Endüktansı Unutmak

Kablo C ve L değerleri intrinsically safe loop hesabını etkileyebilir. Bu nedenle tasarım mühendisi bu değerleri ikincil datasheet bilgisi olarak görmemelidir.

LSZH ile Fire Resistant Kavramını Karıştırmak

LSZH düşük duman ve halojen özelliklerini ifade eder. Devre bütünlüğü ise ayrı bir yangın performansı gerektirir.

PVC veya LSZH Kılıfı Otomatik Olarak Yağa Dayanıklı Sanmak

Kimyasal maruziyet varsa proje ekibi ilgili dayanım kriterini ve test metodunu ayrıca belirtmelidir.

Dokümantasyonu Siparişten Sonraya Bırakmak

FAT, test raporları, sertifikalar ve witness talepleri ticari teklifi etkileyebilir. Bu nedenle satın alma ekibi bu gereksinimleri RFQ aşamasında paylaşmalıdır.

ETK Kablo Petrol ve Gaz Enstrümantasyon Çözümleri

ETK Kablo; proses kontrolü, otomasyon, ölçüm sistemleri, petrol ve gaz tesisleri, petrokimya ve ağır sanayi projeleri için geniş bir enstrümantasyon kablosu portföyü üretir.

Ürün gamında overall screen, PiMF, TiMF ve individual + overall screen yapıları bulunur. Ayrıca ETK Kablo proje ihtiyacına göre XLPE yalıtım, PVC veya halojensiz dış kılıf, SWA zırh ve SWB mekanik koruma seçenekleri sunar.

RE-2X(St)H ailesi overall screened ve halojensiz çözümler sunarken RE-2X(St)YSWAY yapısı XLPE, ekran, PVC ve SWA kombinasyonuna örnek oluşturur. Buna ek olarak PiMF/TiMF konstrüksiyonlar birden fazla hassas devrenin aynı kablo içerisinde daha güçlü şekilde ayrılmasını sağlar.

Dolayısıyla doğru ETK kablosu yalnızca sektör adına göre değil, gerçek loop, güzergâh, EMI, yangın ve mekanik gereksinimlere göre seçilmelidir.

Enstrümantasyon Kablosu Şartnamesi Hakkında Sıkça Sorulan Sorular

Petrol ve gaz projelerinde hangi enstrümantasyon kablosu kullanılır?

Tek bir evrensel konstrüksiyon yoktur. Proje overall screen, PiMF/TiMF, zırhlı, zırhsız, PVC veya halojensiz yapılar arasından gerçek devre ve güzergâha uygun seçimi yapmalıdır.

Enstrümantasyon kablolarında individual screen gerekli midir?

Her devre için gerekli değildir. Individual screen, aynı kablo içinde birden fazla hassas sinyal bulunduğunda devreler arası izolasyonu güçlendirebilir.

PiMF ne demektir?

PiMF, her pair grubunun kendi metalik folyo ekranına sahip olduğu konstrüksiyonu ifade eder.

TiMF ne demektir?

TiMF, aynı individual screen prensibini üç iletkenli triad gruplarına uygular.

Petrol ve gaz kablolarında SWA zorunlu mudur?

Hayır. Güzergâh ve mekanik risk SWA ihtiyacını belirler. Korunaklı bir iç ortam çoğu zaman açık saha ile aynı zırh yapısını gerektirmez.

Ekran ile zırh arasındaki fark nedir?

Ekran sinyal bütünlüğünü elektromanyetik girişime karşı korumaya yardımcı olur. Zırh ise kabloya mekanik koruma kazandırır.

LSZH enstrümantasyon kablosu fire resistant mıdır?

Otomatik olarak değil. LSZH malzeme düşük duman ve düşük halojen özelliklerini tanımlar. Proje yangın sırasında devre bütünlüğü istiyorsa ayrıca uygun fire resistant gereksinimini tanımlamalıdır.

EN 50288-7 neyi kapsar?

EN 50288-7, endüstriyel proseslerde analog ve dijital sinyal iletimi için çok elemanlı metalik enstrümantasyon ve kontrol kablolarında önemli bir referans standardıdır.

Enstrümantasyon kablosu hazardous area içinde çalışabilir mi?

Evet, fakat kablonun adı tek başına uygunluğu kanıtlamaz. Tasarım ekibi komple devreyi, ekipmanı, kablo parametrelerini ve montaj metodunu birlikte değerlendirmelidir.

Üreticiye hangi bilgiler gönderilmelidir?

RFQ; pair veya triad sayısını, iletken kesitini, yalıtımı, ekranı, zırhı, kılıfı, elektriksel değerleri, yangın şartlarını, çevre koşullarını, standartları ve gerekli test dokümanlarını açıkça belirtmelidir.

Doğru Enstrümantasyon Kablosu Şartnamesini Hazırlayın

Enstrümantasyon kablosu şartnamesi, kabloyu genel bir ticari ürün yerine proses kontrol sisteminin mühendislik bileşeni olarak ele almalıdır.

Öncelikle sinyal devresini ve pair/triad yapısını belirleyin. Ardından iletken kesitini, elektriksel parametreleri, ekran mimarisini ve yalıtım malzemesini tanımlayın.

Daha sonra güzergâhın mekanik riskini, dış kılıf gereksinimlerini, kimyasal maruziyeti ve yangın performansını ekleyin. Tehlikeli bölgelerde ise intrinsically safe hesapları ve montaj kuralları için gerekli elektriksel verileri ayrıca kontrol edin.

Son olarak RFQ içerisinde standartları, testleri, kablo markalamasını, makara boylarını ve kalite dokümanlarını net biçimde yazın.

ETK Kablo, overall screen, PiMF/TiMF, XLPE, PVC, halojensiz, SWA ve SWB seçenekleriyle petrol ve gaz projelerine özel enstrümantasyon kablo çözümleri üretmektedir.