海洋工程電纜貫穿裝置密性試驗淺析

宋永強

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海洋工程電纜貫穿裝置密性試驗淺析

宋永強

（海洋石油工程（青島)有限公司，山東青島 266555）

電纜貫穿裝置在鉆采平臺、鉆井船、浮式生產儲油船（FPSO）、海上風電等海洋工程領域有著廣泛的應用，是電纜貫穿甲板或艙壁非常重要的裝置。本文提出了電纜密封貫穿裝置密性試驗的前提、方法和流程，通過對密性的檢測試驗，可排除工程投入生產后的相關隱患，更好地為生產提供保障。

海洋工程 密性 電纜 貫穿裝置

0 引言

海洋工程領域，電纜貫穿裝置主要分為模塊式（Cable Transit，簡稱MCT）、套管式、防火毯填充式、灌注式四種方式[1]。作為電纜貫穿甲板或艙壁的密封保護裝置，必須滿足工程嚴格的設計要求，否則一旦發生事故，會影響甲板、艙室的防護或防火等級要求；影響電氣、儀表、通訊設備，特別是應急設備的正常運轉；影響工程的生產作業和工作人員的人身安全；電纜的導火線效應更是危及整個工程[2]。

1 電纜貫穿裝置的密性

電纜貫穿裝置的設計要求一般為：密性、防火性能、燃燒性能、耐腐蝕性等[3]，本文著重介紹電纜貫穿裝置的密性。通常設計要求電纜貫穿裝置與被貫穿的甲板或艙壁具有相同的密性，包括水密、氣密性能，可采用沖水、沖氣等相關密性試驗方法檢驗密性。

2 電纜貫穿裝置中電纜敷設要求

電纜貫穿裝置中電纜必須正確合理的敷設，才能夠滿足密性要求，這是密性試驗合格的前提和基礎。

2.1 一般要求

電纜貫穿裝置中電纜敷設遵循的一般要求如下：

1）電纜敷設前應認真檢查貫穿的電纜是否符合設計圖紙等文件的要求。

2）電纜密封貫穿裝置在使用前必須檢查廠家相關認證、資質證書或相關鑒定，方可使用。

3）使用電纜貫穿裝置前應對框架、護管等內部進行除銹清潔。

4）敷設段電纜表面應用無水酒精等進行清潔。

5）整理電纜，確保電纜貫穿裝置內電纜與電纜之間、電纜與內壁之間的間隙不小于5 mm，電纜平直、不交叉。

6）在電纜進行敷設穿過電纜貫穿裝置的過程中，應不損傷電纜，電纜線芯應無短路或斷路，電纜絕緣性良好。

7）穿過電纜貫穿裝置的電纜中心線必須與框架或穿線管軸心平行，電纜進入框架之前應保證有一定距離的直段，如表1所示。此要求是密性試驗合格與否的關鍵。

表1　電纜進入貫穿裝置前的直段（單位：mm）

2.2 電纜貫穿裝置兩端電纜支承件定位

已開孔定位的電纜貫穿裝置，其兩側電纜支承件定位應明確，電纜支撐件的主要作用是按照相應標準使得電纜貫穿裝置兩端的電纜保持必須長度的直段。電纜貫穿裝置用來貫穿電纜，不應作為支承和固定電纜使用。

2.2.1 兩端電纜支承件位置的一般要求

電纜貫穿裝置與其兩端的電纜支撐件一般應滿足以下兩個要求才能保證密性。

1）電纜在電纜支承件上被緊固后，不應使電纜和電纜貫穿裝置的內壁相接觸，保持電纜和貫穿裝置內壁的四周有一定的空隙，平臺或船舶的振動等不至于引起電纜和電纜貫穿裝置之間摩擦而損傷電纜。

2）電纜在支撐上的最近綁扎緊固處到電纜貫穿裝置必須有足夠的距離，并使得電纜進入電纜貫穿裝置時逐根分開，才能更好的做貫穿裝置的密性試驗。

2.2.2 電纜托架與艙壁或甲板位置關系

電纜托架中的電纜穿過非水密或非防火艙壁或甲板時，托架底面應比電纜貫穿裝置內壁高出10 mm。兩端的托架端面與電纜貫穿裝置的距離根據托架的寬度而定，托架寬度小于或等于200 mm的則為100～150 mm，托架寬度大于200 mm的則為150～200 mm，如圖1示。

電纜托架中的電纜穿過水密或防火艙壁或甲板時，托架底面應比電纜貫穿裝置內壁高出10 mm。托架端面與電纜貫穿裝置的距離一般為300 mm，如圖2示。

圖1　托架中電纜穿過非水密艙壁或甲板（單位mm）

圖2　托架中電纜穿過水密艙壁或甲板（單位mm）

2.2.3 電纜馬腳與貫穿裝置相對位置

為了避免電纜在馬腳上緊固后，與電纜貫穿裝置的端口部接觸，扁鐵的寬度應小于貫穿件的內徑，馬腳與電纜貫穿裝置的距離一般為100 mm，如圖3示。

圖3　馬腳固定電纜穿過艙壁（單位mm）

3 密性試驗

根據不同的電纜密封部位可用沖水或沖氣方法做密性試驗[4]，根據工程要求，可對電纜密封裝置單做沖水或充氣試驗。

在實際的海洋工程項目中，電纜必須敷設完畢，敷設報檢工作完畢，與被封堵電纜相關的電氣、儀表、通訊調試工作完畢，電纜貫穿裝置封堵工作結束并且報驗通過后才能進行密性試驗，實驗前必須清潔電纜貫穿裝置表面，保證其周圍沒有被擋住直到試驗完成，將試驗區域附近的設備進行保護。

沖氣密性試驗：

試驗工具及介質：壓力氣體、壓力表、調節閥、氣槍（噴嘴內徑為12 mm）、發泡劑（如肥皂水）、刷子。以MCT為例，試驗步驟如下：

1）將壓力氣體管，調節閥和壓力表組裝在一起。調節調節閥，使得壓力表出口一側氣體壓強穩定在0.15 MPa以內，如圖4所示：

圖4　沖氣密性試驗圖示

2）人員分為兩組，分別位于MCT兩側：一側負責施加壓力氣體，另一側人員負責涂抹發泡劑，觀察氣體泄露情況。

3）首先在MCT模塊上涂抹發泡劑，完畢后通知另一側人員將壓力氣體施加于MCT模塊表面，晃動氣槍以覆蓋所有縫隙。使用氣槍距離MCT的距離為300 mm，壓強從0逐漸加到0.15 MPa，保持15 min。

4）觀察MCT，若有冒泡現象，則證明封堵不嚴，記錄封堵有缺陷的位置；反之則證明其密性良好。

5）統計封堵缺陷位置，重新進行封堵及密性試驗。

6）試驗后關閉壓力氣體，清潔發泡劑。

沖水密性試驗：

試驗工具及介質：水源、壓力表、調節閥、水槍（口徑不小于12 mm）、毛巾，以MCT為例，試驗步驟如下：

1）將水槍，調節閥和壓力表組裝在一起。調節調節閥，使得壓力表出口一側水壓穩定在0.2 MPa，如圖5所示：

圖5　沖水密性試驗圖示

2）人員分為兩組，分別位于MCT兩側：一側負責噴水，另一側人員負責觀察泄露情況。

3）使用水槍距離MCT模塊表面1m的地方進行沖水，晃動水槍以覆蓋所有縫隙。水壓保持在0.2 MPa，保持15 min。

4）觀察MCT，若有滲透漏水現象，則證明封堵不嚴，記錄封堵有缺陷的位置；反之則證明其密性良好。

5）統計封堵缺陷位置，重新進行封堵及密性試驗。

6）試驗后關閉水槍。

4 結語

電纜貫穿裝置在海洋工程中占據著重要的位置，其密性是非常重要的一個指標，通過對電纜貫穿裝置中電纜敷設要求及其密性試驗的分析介紹，可以更好地為海洋工程項目中電纜的敷設和密封提供幫助。

[1] 黃一民. 船舶電纜穿艙密封裝置分析研究[J].機電設備, 2004, 21(3): 9-11.

[2] 朱陽飛, 張一兵. 新型可拆式電纜貫穿耐火密封裝置在船舶建造中的應用[J]. 中國高新技術企業,2012, (23): 61-63.

[3] 李永江.海洋工程用電纜技術性能及設計選型[J]. 2009, 26(4): 23-26.

[4] 全國海洋船標準化技術委員會船舶電氣設備分技術委員會: CB/T 3667.1-2014 船舶電纜敷設和電氣設備安裝附件第一部分: 電纜貫通裝置[S]. 北京: 中國船舶工業綜合技術經濟研究院: 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

宋永強（1981-），男，碩士研究生。研究方向：機電一體化。E-mail：15963255931@163.com