沥青缸的改进与应用价值分析

张 悦， 丰如男， 张建华

(宁波东方电缆股份有限公司，浙江宁波315040)

沥青缸的改进与应用价值分析

张 悦， 丰如男， 张建华

(宁波东方电缆股份有限公司，浙江宁波315040)

对海底电缆制造过程中的沥青涂敷装备——沥青缸的结构改进设计、实际使用中的效果及在技术创新与节能增效等方面的价值进行了综合阐述。

海底电缆；沥青缸；结构改进；应用价值

0 引 言

沥青涂敷是海底电缆生产制造过程中的一个必要工艺环节，其作用主要是保护金属加强件免受海水腐蚀，并使内、外填充材料能紧密粘合，浑然一体。因此，该工序在整个海缆生产过程中极其重要。

由于在海缆生产初期经验不足，且许多辅助设备均是公司自行开发设计，投入应用前没有得到足够的生产实践检验时间，因而在实际生产中就出现了诸多不尽人意的地方，现详细介绍如下。

1 原沥青缸设计分析

1.1 原沥青缸主体结构设计与工作原理

原沥青缸主体是一个长方形的缸体，缸体内盛放有约2/3的沥青;缸底放有加热器，加热器通电后加热使沥青融化为液态。缸体的外侧装有一个直径约800 mm的滚筒(方向与电缆走向相同)，在滚筒面向电缆的一边装有一把向下倾斜约30°的瓦形刮铲，刮铲的上部刚好位于滚筒的中部位置。于是当电机带动滚筒转动时，滚筒上的沥青就会通过刮铲而流到电缆表面，从而实现沥青在电缆表面的涂敷。此外，在实际使用过程中，还需用无纺布做成麻花状的绳索绕在电缆上，用于刮去多余的沥青。这种方式相当粗糙，与高度自动化的其它生产设备极不协调，也不利于车间卫生管理。

1.2 原沥青缸的主要缺点

(1)体积过大。每个沥青缸占地约5～6 m2，这在海缆生产车间中是一种大的浪费。

(2)滚筒的直径大。在把大部分沥青搅拌起来的同时，又产生了很大的烟雾，既污染了环境，又对生产员工的健康不利。

(3)电耗大。该沥青缸工作时的耗电量约为27 kW·h以上，这是保持沥青呈液态的最低功率。

(4)沥青涂敷不完全。因为从刮铲上流下的沥青只能流到海缆的上表面，不能流到电缆的下部，因而造成电缆生产过程中，沥青涂覆不完全，下部始终有未涂敷的地方存在。

(5)沥青涂敷厚度不均。依赖缠绕在电缆表面的麻花状的无纺布并不能实现沥青涂敷均匀。实际情况是有的地方厚，有的地方薄，同一截面上也薄厚不均，因而在保证最小厚度的情况下，又造成了沥青的较大浪费，涂敷效果并不理想。且停机时间超过半个小时就需更换一次，既浪费了工作时间，又影响了生产效率的提高。

(6)常现故障。刮铲和麻花状无纺布在实际工作中，因沥青粘稠度高或工作时间稍长就会出现故障，故需经常停车修理或更换。

上述设计中存在的诸多不足，在实际生产中严重影响并制约着海缆生产设备的工作效率，有时甚至因不能满足生产要求或故障而使正常生产停止，从而影响了客户订单的正常交期。

为从根本上解决原沥青缸存在的不足，在充分了解生产实际需要的基础上，最终设计出较为理想的解决方案。

2 新沥青缸的设计分析

2.1 新沥青缸主体结构设计与工作原理

在新设计方案中，沥青缸主体由几个大小不等、高约600 mm、壁厚约5 mm的长方形箱体拼接而成(如图1所示)。长方形缸体壁是双层的，层间用保温石棉隔热。距缸体底部约60 mm的地方，水平装有6组均匀分布的孔，孔内装有6根壁厚为3 mm的无缝钢管。工作时管内安放6根电热棒，用于对缸内沥青加热。电热棒每组2 kW，总计12 kW。

新沥青缸中沥青供给装置主要采用直径60 mm的U型钢管，喷嘴位于电缆的正上方并通过U型管与缸体内的齿轮泵相连，齿轮泵在0.75 kW的电机带动下，吸取缸体内已受热呈熔融状态下的沥青向移动的电缆上部均匀喷淋，并设有联动装置，保证在电缆生产停止时齿轮泵同时停止工作，以节约能源。

图1 新沥青缸立体效果图

此外，为保证沥青在海缆上喷涂完全，电缆底部也能均匀涂覆，在新沥青缸的设计中，特别在通过电缆的下方，设计安装了一个可调节高低的沥青接收槽，当喷淋的液态沥青从电缆上部流到下部，可以适当调节沥青槽的高度，使流下的沥青能在电缆下部集中并沿槽流回沥青缸的过程中，将电缆的下部也涂敷完全。为保证涂敷的沥青厚度均匀，特设计了沥青的刮涂装置(如图2所示)。该装置采用厚度约12 mm的硅胶板和薄铁板做成刮模，固定在沥青缸的前端，当电缆从刮模中心穿过时，根据电缆尺寸大小专门制作的刮模会将电缆表面沥青刮匀，并使涂敷的沥青厚度适中，减少了沥青的浪费。

图2 新沥青缸刮涂装置立体效果图

2.2 新沥青缸的主要优点

新沥青缸是在原沥青缸基础上开发设计的，设计过程中有针对性地对实际使用中存在的不足加以改进，因而更符合生产实际需要;同时又增加一些技术创新，使新沥青缸使用更方便、工作效率更高。

(1)体积减小约一半。新沥青缸每个占地面积约为2～3 m2，节约了工作空间。

(2)减少了烟雾。由于采用齿轮泵供给沥青，沥青无需在缸体内循环流动，下部温度较高的沥青不会大量与表面沥青进行热交换，因而在正常生产的情况下，不会破坏因外部空气温度较低而使沥青与空气接触部分所形成的接近固态的沥青薄膜，因而也就减少了大量烟雾的生成，极大地降低对环境空气的污染。

(3)节约了电能。原来沥青缸正常工作时需要电能27 kW以上，而新的沥青缸功率只有12 kW，电耗降低一半还多。

(4)沥青涂敷全面。因设计安装了可调节沥青槽，可保证海缆底部沥青涂敷全面。

(5)沥青涂敷均匀。设计采用了硅胶板刮铲，既耐磨又耐高温，使用寿命也长，无需经常更换，提高了工作效率，节约了换模时间。同时也使沥青在电缆表面均匀涂覆，确保产品质量，避免了材料的浪费。

3 结束语

通过对原沥青缸的改进设计，消除了在实际生产过程中的诸多不足，提高了生产效率，避免了材料浪费，节约了生产成本。

The Im provement of Asphalt Container and Its Value Analysis

ZHANG Yue，FENG Ru-nan，ZHANG Jian-hua
(Ningbo OrientWires&Cables Co.，Ltd.，Ningbo 315040，China)

This paper describes in detail the improvement of structure design of asphalt coating equipment(asphalt container)which is used in themanufacture of submarine power cable，the application satisfactoriness，technology innovation and energy saving aswell as efficiency increment.

submarine power cable;asphalt container;structure improvement;application value

TM205.2

A

1672-6901(2012)05-0045-02

2012-03-23

张 悦(1973-)，男，工程师.

作者地址:浙江宁波国家高新区扬帆路999弄1号[315040].