船用和海洋工程电缆修补工艺探讨

2010-04-01陆云春李永江

江苏船舶 2010年4期

陆云春,李永江,孙勇

(江苏远洋东泽电缆股份有限公司,江苏扬州 225129)

0 引言

船舶和海洋工程在施工、使用和修理等过程中,由于作业不当、发生事故或自然灾害等原因,有可能会造成电缆外护套、铠装层,甚至绝缘和导体不同程度的损伤。电缆的损伤会给电缆的正常运行带来不良影响,但在很多情况下无法更换电缆。为此,就需要通过修补使得电缆满足使用要求。

1 损伤分类

按照损伤情况对电缆性能造成的影响,大致可以分为关键性损伤和一般性损伤。关键性损伤是指导体或绝缘全部或大部分破损,如导体整体断裂、绝缘大面积机械损伤等;一般性损伤是指电缆外护套和铠装层局部破损。

电缆发生关键性破损,按照规范要求一般不允许进行修补,必须更换电缆。本文重点讨论电缆一般性损伤的修补,修补后的电缆,各项性能指标应能满足使用要求,并需获得现场验船师和船东的认可。

2 电缆修补工艺

根据船用和海洋工程用电缆的结构组成,电缆的修补可分为导体修补、绝缘修补、非金属挤包护套修补、编织铠装层修补。

2.1 导体修补

船用电缆的导体不允许进行焊接修补,尤其是不允许对整根多芯绝缘线芯导体进行修补。但某些特殊情况下由于船厂施工不当,发生导体断裂,无法更换电缆,此时可进行修补作为应急使用。导体断裂的修补主要采用对接冷压法。

首先将损坏部分用电器清洁液洗净,拨开损坏部分,然后用相同型号规格的电缆与损坏的电缆进行对接,采用专用连接管将电缆线芯冷压对接,然后进行压模,完成后需要测定导体电阻的合格性。此种方法仅仅可以用在小截面电缆导体上(一般不超过6 mm2),同时导体冷压对接后表面需处理光滑,并且连接管、电缆和压模的规格必须一致。实践证明该种方法可行,但使用范围有限。现在通常采用的方法是预防为主,采用备用线芯防止导体断路。

2.2 线芯绝缘和非金属护套修补

线芯绝缘的修补通常有以下几种方法,可根据实际情况进行选择:

2.2.1 热缩型套管修补法

这是目前使用得较普遍的主要修补方法,其不但可以用作线芯绝缘的修补,同时可用作成品电缆非金属挤包型护套的修补。

(1)修补原理

热缩套管材料遇热收缩,紧包在内裹物上,与之形成一体。

(2)热缩套管技术要求

①热缩套管应具有优异灵敏的热缩性;

②材料与原绝缘或护套材料相同或相似,性能优于或不低于原绝缘或护套材料;

③热缩套管的耐环境温度的范围应能满足使用要求,尤其是耐低温性能,一般应能达到 -30℃;

④热缩套管的横向收缩比(即直径)应不小于3,纵轴方向上不发生明显收缩。

(3)套管尺寸选择

为了使得修补方案最优化,根据实践经验以及相关标准的规定要求,选择的热缩套管内径和长度应基本满足下述公式的描述。套管内径可以按照式(1)进行估算:

式中:D为热缩套管的内径,mm;d为绝缘线芯或护套的外径,mm。

套管长度按照式(2)和式(3)分别进行选择:

式中:L为热缩套管的长度,mm;L1为护套修补长度,mm。

依据护套外径,推荐修补护套的热缩套管直径见表1。

表1 修补电缆护套的热缩套管直径 mm

(4)修补操作方法

①将线芯或护套需要修补处两端用专用刀片削成一定的斜度,但不能损伤导体或绝缘线芯。修补示意图如图1所示;

图1 修补示意图

②将用于修补的热缩套管套封在线芯或护套修补处,用专用热风枪从套管中间向两端沿圆周均匀加热,使其逐渐收缩,直至紧裹在绝缘线芯或电缆护套上。在加热过程中,套管应不出现气泡;

③加热且待套管完全收缩后,用锋利刀片小心修平加热导致的残余物,修补后的绝缘线芯或护套表面平整光滑,如图 2所示。

2.2.2 绕包热缩带包管法

对于一些无法套入热缩管的电缆,护套也可先将修补处两侧削成平缓的坡状,然后采用绕包热缩带包管进行修补,将热缩带含胶水的一面朝内;绕包后上下接缝处需要对齐,并且接缝口向上,在接缝重叠处用手或压模紧压包管3～5 min,使重叠层粘贴在一起;然后用热风枪在重叠层外来回加热带包管,从中间向两端并沿圆周均匀加热,直至带包管收缩彻底包紧护套,连接端头有液体胶水溢出。完成后将修补的多余部分用刀片轻轻削平。要求修补后的表面平整且光滑,否则应重新进行修补,直到形成合格的管状为止。