海洋工程电缆贯穿装置密性试验浅析

宋永强



海洋工程电缆贯穿装置密性试验浅析

宋永强

（海洋石油工程（青岛)有限公司，山东青岛 266555）

电缆贯穿装置在钻采平台、钻井船、浮式生产储油船（FPSO）、海上风电等海洋工程领域有着广泛的应用，是电缆贯穿甲板或舱壁非常重要的装置。本文提出了电缆密封贯穿装置密性试验的前提、方法和流程，通过对密性的检测试验，可排除工程投入生产后的相关隐患，更好地为生产提供保障。

海洋工程 密性 电缆 贯穿装置

0 引言

海洋工程领域，电缆贯穿装置主要分为模块式（Cable Transit，简称MCT）、套管式、防火毯填充式、灌注式四种方式[1]。作为电缆贯穿甲板或舱壁的密封保护装置，必须满足工程严格的设计要求，否则一旦发生事故，会影响甲板、舱室的防护或防火等级要求；影响电气、仪表、通讯设备，特别是应急设备的正常运转；影响工程的生产作业和工作人员的人身安全；电缆的导火线效应更是危及整个工程[2]。

1 电缆贯穿装置的密性

电缆贯穿装置的设计要求一般为：密性、防火性能、燃烧性能、耐腐蚀性等[3]，本文着重介绍电缆贯穿装置的密性。通常设计要求电缆贯穿装置与被贯穿的甲板或舱壁具有相同的密性，包括水密、气密性能，可采用冲水、冲气等相关密性试验方法检验密性。

2 电缆贯穿装置中电缆敷设要求

电缆贯穿装置中电缆必须正确合理的敷设，才能够满足密性要求，这是密性试验合格的前提和基础。

2.1 一般要求

电缆贯穿装置中电缆敷设遵循的一般要求如下：

1）电缆敷设前应认真检查贯穿的电缆是否符合设计图纸等文件的要求。

2）电缆密封贯穿装置在使用前必须检查厂家相关认证、资质证书或相关鉴定，方可使用。

3）使用电缆贯穿装置前应对框架、护管等内部进行除锈清洁。

4）敷设段电缆表面应用无水酒精等进行清洁。

5）整理电缆，确保电缆贯穿装置内电缆与电缆之间、电缆与内壁之间的间隙不小于5 mm，电缆平直、不交叉。

6）在电缆进行敷设穿过电缆贯穿装置的过程中，应不损伤电缆，电缆线芯应无短路或断路，电缆绝缘性良好。

7）穿过电缆贯穿装置的电缆中心线必须与框架或穿线管轴心平行，电缆进入框架之前应保证有一定距离的直段，如表1所示。此要求是密性试验合格与否的关键。

表1　电缆进入贯穿装置前的直段（单位：mm）

2.2 电缆贯穿装置两端电缆支承件定位

已开孔定位的电缆贯穿装置，其两侧电缆支承件定位应明确，电缆支撑件的主要作用是按照相应标准使得电缆贯穿装置两端的电缆保持必须长度的直段。电缆贯穿装置用来贯穿电缆，不应作为支承和固定电缆使用。

2.2.1 两端电缆支承件位置的一般要求

电缆贯穿装置与其两端的电缆支撑件一般应满足以下两个要求才能保证密性。

1）电缆在电缆支承件上被紧固后，不应使电缆和电缆贯穿装置的内壁相接触，保持电缆和贯穿装置内壁的四周有一定的空隙，平台或船舶的振动等不至于引起电缆和电缆贯穿装置之间摩擦而损伤电缆。

2）电缆在支撑上的最近绑扎紧固处到电缆贯穿装置必须有足够的距离，并使得电缆进入电缆贯穿装置时逐根分开，才能更好的做贯穿装置的密性试验。

2.2.2 电缆托架与舱壁或甲板位置关系

电缆托架中的电缆穿过非水密或非防火舱壁或甲板时，托架底面应比电缆贯穿装置内壁高出10 mm。两端的托架端面与电缆贯穿装置的距离根据托架的宽度而定，托架宽度小于或等于200 mm的则为100～150 mm，托架宽度大于200 mm的则为150～200 mm，如图1示。

电缆托架中的电缆穿过水密或防火舱壁或甲板时，托架底面应比电缆贯穿装置内壁高出10 mm。托架端面与电缆贯穿装置的距离一般为300 mm，如图2示。

图1　托架中电缆穿过非水密舱壁或甲板（单位mm）

图2　托架中电缆穿过水密舱壁或甲板（单位mm）

2.2.3 电缆马脚与贯穿装置相对位置

为了避免电缆在马脚上紧固后，与电缆贯穿装置的端口部接触，扁铁的宽度应小于贯穿件的内径，马脚与电缆贯穿装置的距离一般为100 mm，如图3示。

图3　马脚固定电缆穿过舱壁（单位mm）

3 密性试验

根据不同的电缆密封部位可用冲水或冲气方法做密性试验[4]，根据工程要求，可对电缆密封装置单做冲水或充气试验。

在实际的海洋工程项目中，电缆必须敷设完毕，敷设报检工作完毕，与被封堵电缆相关的电气、仪表、通讯调试工作完毕，电缆贯穿装置封堵工作结束并且报验通过后才能进行密性试验，实验前必须清洁电缆贯穿装置表面，保证其周围没有被挡住直到试验完成，将试验区域附近的设备进行保护。

冲气密性试验：

试验工具及介质：压力气体、压力表、调节阀、气枪（喷嘴内径为12 mm）、发泡剂（如肥皂水）、刷子。以MCT为例，试验步骤如下：

1）将压力气体管，调节阀和压力表组装在一起。调节调节阀，使得压力表出口一侧气体压强稳定在0.15 MPa以内，如图4所示：

图4　冲气密性试验图示

2）人员分为两组，分别位于MCT两侧：一侧负责施加压力气体，另一侧人员负责涂抹发泡剂，观察气体泄露情况。

3）首先在MCT模块上涂抹发泡剂，完毕后通知另一侧人员将压力气体施加于MCT模块表面，晃动气枪以覆盖所有缝隙。使用气枪距离MCT的距离为300 mm，压强从0逐渐加到0.15 MPa，保持15 min。

4）观察MCT，若有冒泡现象，则证明封堵不严，记录封堵有缺陷的位置；反之则证明其密性良好。

5）统计封堵缺陷位置，重新进行封堵及密性试验。

6）试验后关闭压力气体，清洁发泡剂。

冲水密性试验：

试验工具及介质：水源、压力表、调节阀、水枪（口径不小于12 mm）、毛巾，以MCT为例，试验步骤如下：

1）将水枪，调节阀和压力表组装在一起。调节调节阀，使得压力表出口一侧水压稳定在0.2 MPa，如图5所示：

图5　冲水密性试验图示

2）人员分为两组，分别位于MCT两侧：一侧负责喷水，另一侧人员负责观察泄露情况。

3）使用水枪距离MCT模块表面1m的地方进行冲水，晃动水枪以覆盖所有缝隙。水压保持在0.2 MPa，保持15 min。

4）观察MCT，若有渗透漏水现象，则证明封堵不严，记录封堵有缺陷的位置；反之则证明其密性良好。

5）统计封堵缺陷位置，重新进行封堵及密性试验。

6）试验后关闭水枪。

4 结语

电缆贯穿装置在海洋工程中占据着重要的位置，其密性是非常重要的一个指标，通过对电缆贯穿装置中电缆敷设要求及其密性试验的分析介绍，可以更好地为海洋工程项目中电缆的敷设和密封提供帮助。

[1] 黄一民. 船舶电缆穿舱密封装置分析研究[J].机电设备, 2004, 21(3): 9-11.

[2] 朱阳飞, 张一兵. 新型可拆式电缆贯穿耐火密封装置在船舶建造中的应用[J]. 中国高新技术企业,2012, (23): 61-63.

[3] 李永江.海洋工程用电缆技术性能及设计选型[J]. 2009, 26(4): 23-26.

[4] 全国海洋船标准化技术委员会船舶电气设备分技术委员会: CB/T 3667.1-2014 船舶电缆敷设和电气设备安装附件第一部分: 电缆贯通装置[S]. 北京: 中国船舶工业综合技术经济研究院: 2014.

Analysis on the Tightness Test of the Marine Engineering Cable Penetration Device

Song Yongqiang

(Offshore oil engineering (Qingdao） Co., Ltd., Qingdao 266555, Shandong, China)

TB42

A

1003-4862(2018）10-0048-03

2018-5-17

宋永强（1981-），男，硕士研究生。研究方向：机电一体化。E-mail：15963255931@163.com