428電纜鹽堿侵蝕故障研究

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(中石化地球物理公司勝利分公司儀器管理中心 山東 東營(yíng) 257000)

0 引 言

這幾年物探勝利分公司的一些內(nèi)外部地震勘探項(xiàng)目都涉及一些鹽堿水的工區(qū)，例如2017年3月份開(kāi)始的樁海—2017地震勘探項(xiàng)目，該工區(qū)地形復(fù)雜，主要是涉水區(qū)域很多，海水養(yǎng)殖廠很多，施工時(shí)很多428采集鏈的電纜都浸泡在鹽堿水中，由于鹽堿水較強(qiáng)的侵蝕性，導(dǎo)致相當(dāng)多428電纜在回廠檢修時(shí)出現(xiàn)性能指標(biāo)故障，由于找不到具體故障源，給后期的檢修和測(cè)試工作帶來(lái)一定困難。

這些故障電纜所表現(xiàn)出的通訊性能是：在連接主機(jī)測(cè)試時(shí)，感應(yīng)同一電源站排列的其他采集鏈，在428TMS(428采集鏈的測(cè)試儀)測(cè)試系統(tǒng)上也看不見(jiàn)一個(gè)站，這些電纜的外觀特點(diǎn)是：無(wú)斷線，線纜看上去完好，沒(méi)有破皮的地方，用手摸感覺(jué)有澀、粘和潮濕的感覺(jué)，這種感覺(jué)在夏天空氣潮濕時(shí)表現(xiàn)更明顯，原因在于線纜外皮中含有鹽堿。

1 故障電纜的故障部位確定

這些故障電纜用CT428電纜測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)其有一段或幾段中間段電纜都是顯示故障代碼2，即電纜衰減大的故障提示。為確定導(dǎo)致這種故障的具體部位，因?yàn)?28電纜的線纜內(nèi)部銅芯線電阻大和采集站接口內(nèi)部接口電路板短路或斷路,引起信號(hào)衰減都會(huì)引起本故障。將測(cè)試時(shí)出現(xiàn)這種故障的一段線纜分別在離2個(gè)采集站(FDU)接口約50 cm的地方斷開(kāi)，再把2個(gè)采集站(FDU)接口在斷線的地方與好的428電纜線段連接起來(lái)用CT428測(cè)試，結(jié)果顯示正常(PASS)，我們用這種方法對(duì)另3根同樣故障的428電纜進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果相同，這說(shuō)明，導(dǎo)致這種電纜故障的部位在其線纜，而不是采集站(FDU)接口。

2 故障電纜的性能指標(biāo)測(cè)試

選取3根這種故障電纜，把每根在CT428測(cè)試時(shí)顯示故障代碼2的中間段線段及兩端的采集站(FDU)接口一起剪下來(lái)，得到3段電纜，分別編號(hào)1、2、3號(hào)。這3根428電纜的故障線段在DTX—LT(一種網(wǎng)絡(luò)電纜測(cè)試儀)上的性能指標(biāo)(衰減、串音、回波損耗)測(cè)試結(jié)果如圖1所示[1]。

正常428中間段電纜用DTX—LT測(cè)試的衰減、串音和回波損耗的結(jié)果如圖2所示。

通過(guò)與正常428電纜的衰減、串音和回波損耗比較，可看出3段故障線段的共同特點(diǎn)是衰減指標(biāo)超標(biāo)，其余2個(gè)指標(biāo)回波損耗和串音都測(cè)試正常。

3 電纜的故障原因分析和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

3.1 原因分析

圖2 正常428電纜段3項(xiàng)指標(biāo)測(cè)試結(jié)果

3.2 驗(yàn)證試驗(yàn)

試驗(yàn)猜想：由于電纜外皮上侵蝕有鹽堿，而鹽堿能溶于清水中，如果將上述的故障電纜段放入清水中，電纜外皮縫隙中的鹽堿就會(huì)逐漸溶解在水中，此時(shí)電纜外皮的電導(dǎo)必然減小，其衰減也會(huì)減少。為此，先后把上述已經(jīng)用CT428和DTX—LT測(cè)試儀測(cè)試過(guò)的3根428故障電纜段放入一個(gè)裝滿清水的大塑料桶中如圖3所示。

圖3 428故障電纜段放入水桶中測(cè)試

每段電纜放入10 min和60 min后，再分別用CT428和DTX—LT測(cè)試，在估計(jì)電纜外皮縫隙中的鹽堿在60 min的時(shí)間內(nèi)已溶解干凈后，再把3根線段拿出水桶中立即用CT428和DTX—LT測(cè)試，測(cè)試完后再把3根電纜段晾干，再用CT428和DTX—LT測(cè)試。

1)CT428電纜測(cè)試儀的測(cè)試結(jié)果

在上述時(shí)間的各個(gè)階段，CT428的測(cè)試結(jié)果都是合格，測(cè)試結(jié)果表1。

表1 3根428故障電纜段在各個(gè)時(shí)間段的測(cè)試結(jié)果

2)DTX—LT的測(cè)試結(jié)果(衰減指標(biāo))

放入水桶10 min、60 min，拿出水桶和晾干后各根電纜段衰減的測(cè)試結(jié)果,1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)故障電纜段的測(cè)試結(jié)果分別如圖4、圖5、圖6所示。

圖4 1號(hào)428故障電纜段4種情況下的衰減

圖5 2號(hào)428故障電纜段4種情況下的衰減

圖6 3號(hào)428故障電纜段4種情況下的衰減

從圖4、圖5、圖6測(cè)試結(jié)果可明顯看出：1)含有鹽堿的老化電纜在經(jīng)過(guò)清水浸泡后，其數(shù)傳時(shí)的衰減明顯降低，達(dá)到儀器測(cè)試合格標(biāo)準(zhǔn)；2)電纜在水中的衰減較之不在水中時(shí)要大; 3)電纜干燥狀態(tài)下的衰減最小。

4 結(jié)束語(yǔ)

原來(lái)對(duì)這種鹽堿侵蝕的428故障電纜因?yàn)檎也坏骄唧w故障源，一般都是報(bào)廢處理。通過(guò)本文的分析和后期實(shí)驗(yàn)論證，完全了解了該類故障電纜的故障機(jī)理，對(duì)這類故障電纜的有效維修方法就是：用清水沖洗浸泡電纜即可，一般1 h左右就可完全消除掉電纜細(xì)微縫隙中的鹽堿。另外，浸泡時(shí)用手把電纜反復(fù)在水中抖動(dòng)，可加速鹽堿的溶解。老化電纜含有鹽堿后，其絕緣外皮衰減(即介質(zhì)衰減)會(huì)大幅度增大，從而影響內(nèi)部銅芯線的信號(hào)傳輸。在有鹽堿水的區(qū)域施工時(shí)，需要注意：電纜盡可能采用428防水電纜(WPS型)；在電纜經(jīng)過(guò)鹽堿水區(qū)域后，要盡可能用清水及時(shí)清洗。