Antenner i Ex-områder. Ex-forum Jan Robert Moen, Statoil Fagleder telekommunikasjon. 1 - Classification: Internal

Transkript

1 Antenner i Ex-områder Ex-forum 2011 Jan Robert Moen, Statoil Fagleder telekommunikasjon 1 - Classification: Internal

2 Innhold Radio og antenner Krav/utfordringer Løsninger/videre arbeid 2 - Classification: Internal

3 Radio kommunikasjon på en offshore plattfrom eller et landanlegg Radiostasjon (sender/mottaker) innendørs i telekom. rom, kontrollrom etc. Tale Tx / Rx Coax kabel Utendørs antenne Strømforsyning 24/48 VDC / 230 VAC 3 - Classification: Internal

4 Flere radioer koplet inn på et antenna combiner system Tx / Rx Flere radiokanaler Bedre dekning Tx / Rx Antenna combiner Flere antenner Tx / Rx Radiating coax kabel 4 - Classification: Internal

5 Intern kommunikasjon via repeater Tx / Rx Ex radio Tx / Rx Antenna combiner Flere antenner Tx / Rx Radiating coax kabel Ex radio 5 - Classification: Internal

6 Forskjellige radiosendere mht. effekt og frekvens Radiostasjon Tx / Rx Elektrisk signal med definert effekt og frekvens: Radio signal < 1 W 1 25 W 100 W ++ RL: 6 20 GHz Wi-Fi: 2,4 / 5,8 GHz VHF/UHF: MHz Sendertillatelser og frekvensbruk reguleres av Post- og teletilsynet 6 - Classification: Internal

7 Offshore antennetårn på toppen av boligkvarteret det minst utsatte området med tanke på gass Mange antenner for forskjellige radio system: UHF radio for intern kommunikasjon Maritim VHF Fly VHF (helikopter kommunikasjon) Radiolinjer (for kommunikasjon til andre plattformer/land) Radar GPS mottaker GSM 900 Wi-Fi 7 - Classification: Internal

8 To typer tekniske utfordringer mht. eksplosjonssikkerhet Mulig induksjon av strømmer fra mottatt radiosignal i konstruksjoner nær en antenne der en samtidig har et gnistgap Elektrisk krav til antenne ( Ex antenne ) 8 - Classification: Internal

9 Mulig induksjon av strømmer fra mottatt radiosignal Antenner stråler i alle retninger avhengig av behov for kommunikasjon : Ut fra plattformen Inn mot plattform konstruksjonen Hva er sikker avstand? Avhengig av: Effekt Frekvens 9 - Classification: Internal

10 Mulig induksjon av strømmer fra mottatt radiosignal Potensiell svingekrets med et gnistgap Radiostasjon Radio signal Tx / Rx CENELEC CLC/TR 50427: Assessment of inadvertent ignition of flammable atmospheres by radio-frequency radiation Guide beskriver metodikk for å beregne sikker avstand. Rekkverk eller tilsvarende med sprekk i konstruksjonen Kran i arbeid Tilstrekkelig energi Kortslutter radiosignal 10 - Classification: Internal

11 Mulig induksjon av strømmer fra mottatt radiosignal Det må gjøres et stykke regnearbeid (i et regneark) iht. CENELEC CLC/TR Normalt vil en ligge godt under grenseverdier med fornuftig plassering av antenner og de effektene vi opererer med 11 - Classification: Internal

12 Utdrag av beregning for Gullfaks C Radio type TAG nr Radio location Freq Power(W) Mod F EFZ SD Cable type TAG nr Length Att(dB)/100m Ant type Tag nr AFZ AntP(W) Gain Eirp(W) UHF onboard repeater 86-JR78B L ,1 AT-C01D-001 0,1 0 UHF onboard repeater 86-JR78B L ,1 AT-C01D-002 0,1 0 UHF onboard repeater 86-JR78B L ,1 AT-C03D-002 0,1 0 UHF onboard repeater 86-JR78B L ,1 AT-C05D-002 0,1 0 UHF onboard repeater 86-JR78C L ,1 AT-C05M-004 0,1 0 UHF onboard radio crane 4 86-JR83G Crane ,0 AT-D11T-001 1,0 1 VHF marin radio crane 4 86-JR83B Crane ,0 AT-D11T-002 1,0 1 UHF onboard radio 86-JR71 D33M ,0 RG213 TC-D AT-D31D-001 1,0 1 UHF onboard radio 86-JR67 D ,0 RG214 TC-D AT-D33D-002 1,0 1 Mobiltele LTT GSM JR64 LTT ,0 RG214 TC-H Omni AT-H ,8 5 9 GMDSS LTT 86-JG32 LTT ,0 RG214 TC-H AV6K AT-H , GMDSS LTT 86-JG31 LTT ,0 RG214 TC-H AV6K AT-H ,0 2 0 GMDSS LTT 86-JG34 LTT ,0 RG214 TC-H AT-H , GMDSS LTT 86-JG35 LTT ,0 RG214 TC-H AV6K AT-H ,0 2 0 Master clock LTT AT-H ,0 0 VHF flygradio LTT 86-JC47D LTT ,4 1/2" TC-H AV8 AT-H ,9 2 8 Not used VHF antenna TC-H AT-H ,0 0 UHF LTT (marin) 86-JR07B LTT ,0 1/2" TC-H AT-H ,7 1 VHF marin GMDSS 86-JG34 LTT ,0 RG214 TC-H AV6K AT-H , UHF LTT 86-JC41G LTT ,0 1/2" superflex TC-H Dipole AT-H ,0 1 UHF LTT 86-JR07A LTT ,0 1/2" superflex TC-H Dipole AT-H ,0 1 NDB, see remarks 86-JR10 <30 11 AT-L ,0 11 Radiolink Tordis (dig) 86-JC ,0 7/8" TC-L Parabolic AT-L , Radiolink Tordis (dig) 86-JC ,0 7/8" TC-L Parabolic AT-L , Radiolink Tordis (ana) 86-JR ,0 1/2" TC-L Panel AT-L , Radiolink Tordis (ana) 86-JR ,0 1/2" TC-L Panel AT-L , Radiolink Visund 86-JQ58A ,0 1/2" TC-L Panel AT-L ,3 0 Radiolink Borg Dolp PASO ODU 86-JC87G ,4 1,0 Parabolic AT-L ,4 0 UHF onboard repeater 86-JR01A L ,0 Logper AT-L ,0 1 HF TX, see remarks 86-JR06Q < ,7 AT-L ,0 250 HF TX reserve, see remarks 86-JR06Q < ,7 AT-L ,0 250 VHF RX Combiner Garex 86-JC70C L AT-L , Classification: Internal

13 Elektriske krav til antenner utfordringer Utvikling av regelverk Tolking/forståelse av regelverk Vi har en annen forståelse av dette nå enn før IEC har ikke spesielle krav rettet mot antenner Vi har sett på Ex n løsning for sone Classification: Internal

14 Elektrisk krav til antenner gamle NORSOK krav NORSOK T-001 (2003): With respect to disconnection of the antennas, all passive antennas shall be considered as a cable and shall as such not be disconnected if gas is detected in the area. Men: En antenne representerer en svingekrets som kan lagre energi => Endringer i tekniske krav 14 - Classification: Internal

15 Elektrisk krav til antenner nye NORSOK krav (Tilsvarende krav i Statoils Technical requirements ) NORSOK T-001 (2010): Non-Ex-certified field equipment shall be shut down by the area shut down commands according to the installations shut-down philosophy. Dette innbefatter også antenner Basert på NORSOK S-001 (2008) krav: Equipment in non-hazardous naturally ventilated area Equipment installed in non-hazardous naturally ventilated areas shall as a minimum be suitable for operation in Zone 2, including equipment in HVAC supply system. Non-essential equipment, Group 1, shall be disconnected upon single low gas detection anywhere on the installation and also on ESD Classification: Internal

16 To alternativ 1. be suitable for operation in Zone 2 eller sone 1 2. disconnected upon single low gas detection anywhere on the installation and also on ESD Classification: Internal

17 Nedstengning Sendere med høy effekt kan stenges ned ved gass deteksjon Kraftige HF sendere (lite brukt) Radiofyr (NDB) Radar (stråler bare utover for å beskytte personell) Pluss radioutstyr som ikke er nødvendig i beredskapsøyemed, bl.a.: GSM 900 GPS Satellitt TV mottaker Dette vil ivareta utfordringer knyttet til: Mulig induksjon av strømmer fra mottatt radiosignal Elektrisk krav til antenne ( Ex antenne ) 17 - Classification: Internal

18 Eksisterende ATEX sertifiserte løsninger Bærbare UHF/VHF radioer (sone 1) benyttes i klassifisert område Mange produsenter Wi-Fi antenne: Komplett Ex aksesspunkt m/antenne (sone 1) benyttes i klassifisert område Ex antenne for tilkopling til aksesspunkt innendørs i uklassifisert område Radiolinje antenner (sone 2) Et viktig punkt er også å unngå statisk elektrisitet på glassfiber radomer merking Kjennetegnes ved: Lave effekter: < 1 w Ex i Ex n Ex p løsning benyttes også i noen sammenhenger, bl.a. for radar og parabol antenner i radomer 18 - Classification: Internal

19 Operative utfordringer Status: Foreløpig ikke ATEX sertifiserte UHF/VHF antenner på markedet UHF/VHF radiosystemer må være operative under en nødssituasjon Intern kommunikasjon for beredskapslag etc. Kommunikasjon med fartøy etc. som skal assistere under en hendelse Eksisterende UHF/VHF antenner: Antenner for offshore bruk har en solid mekanisk konstruksjon lager ikke gnister Utfordringen er i stor grad knyttet til kopling mellom antenne og kabel Ex E løsning er ikke teknisk gjennomførbar for en coax tilkopling 19 - Classification: Internal

20 Hvor er vi: Snart Ex antenner for stasjonære UHF/VHF radioer Samarbeid med antenne produsenter med sikte på å få utviklet Ex antenner Små modifikasjoner i forhold til eksisterende antenner Arbeider fortsatt med detaljer Ex n løsning Sertifisering gjenstår Radiostasjon Tx / Rx Coax kabel Utendørs antenne 20 - Classification: Internal

21 Men stasjonære UHF/VHF radioer er ikke ATEX sertifisert Hvilke krav vil en eventuell ATEX sertifisering av antenner sette til radioene? DC block? Maksimal effekt? Gassgruppe 2A: < 6W Gassgruppe 2C: < 2w Hva med sendere på 25 W (for maritim VHF nød kommunikasjon)? Hvordan dokumenteres eventuelt dette? Radiostasjon Tx / Rx Coax kabel Utendørs antenne 21 - Classification: Internal

22 Videre arbeid Samarbeid med antenne produsent Sertifisering Avklaring knyttet til radioer 22 - Classification: Internal

23 Thank you Presentation title Presenters name: Jan Robert Moen Presenters title: Leading Advisor Telecommunication address: tel: Classification: Internal