一种海缆铠装钢丝外护层的生产工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种海缆生产工艺，具体涉及一种海缆铠装钢丝外护层的生产工艺。
【背景技术】
[0002]随着我国大力发展海洋事业，提出建设海洋强国的战略方针实施以来，海洋风电、海洋油气及海岛电网建设都进入了快速发展时期，海底光、电缆在跨洋通信、海岛供电、海上能源开发等方面的应用需求也急剧增加。
[0003]海缆因其应用场合多为水下，在结构设计和性能要求等方面与陆地电缆有较大的差别。首先，海缆有着极其严苛的阻水性能要求，从电缆导体到塑料护层，从径向到纵向都要求具有良好的阻水性能。其次，不同于陆地电缆常用钢带和皱纹铝护套充当铠装结构，海缆由于在敷设过程中往往要经历几十至几百米不等的水下敷设落差，该段海缆的自重会产生施加在海缆上非常大的张力，因此在结构设计时海缆必须使用钢丝作为铠装层，用来承受敷设时海缆自重产生的巨大张力。相应的，陆缆的致密塑料外护层结构已不能起到束缚带有一定扭转张力的钢丝的作用，目前行业内通常使用纤维编织绳对铠装钢丝捆扎、保护。纤维编织绳具有抗拉强度大、耐磨、加工工艺简单等优点，但是稀疏绕包的加工工艺决定了纤维编织绳无法起到很好的阻水作用。海缆敷设到水下后其钢丝铠装层会直接暴露在水中，虽然目前行业内在生产前采用对铠装钢丝镀锌和生产过程中在铠装层外涂覆沥青的方式缓解铠装钢丝被水腐蚀的程度，但是相关研究表明铠装钢丝的失效年限还是远远小于海缆本身的设计寿命，在钢丝被腐蚀后无法起到应有的对海缆的机械防护作用，大大提高了海缆运行的危险性，因此，目前迫切需要开发一种行之有效的解决海缆铠装钢丝的防水方法。
【发明内容】
[0004]发明目的:本发明针对不足，提出一种海缆铠装钢丝外护层的生产工艺，该工艺安全可靠，能满足铠装钢丝的防水要求。
[0005]技术方案:本发明所述的一种海缆铠装钢丝外护层的生产工艺，包括钢丝放线、钢丝矫直、涂覆热熔胶、挤出外护层、外护层冷却、工频火花检测及钢丝收线步骤:
所述钢丝放线使用满足钢丝装盘要求的盘具，利用转速稳定的放线架进行转动放线；所述钢丝矫直使用矫直辊轮进行，矫直辊轮中部含凹槽，且包括多种不同规格，满足不同放线高度和不同直径钢丝的矫直需要；
所述涂覆热熔胶过程使用电热凃胶筒进行，预先将热熔胶加热至180±10°C，使热熔胶具有良好的流动性，并在涂覆过程中持续保温，根据钢丝直径的不同在涂覆筒口安装相应规格的热熔胶刮模，可控制热熔胶的涂覆厚度且保证涂覆均匀；
所述挤出外护层使用满足不同直径钢丝挤出要求的塑料挤出机进行，螺杆首区至末区设置的加热温度由165°C逐渐升至198°C，机头温度控制在190±5°C，螺杆转速根据螺杆尺寸与护层厚度实际调整，机头内安装经抛光处理的不锈钢模具，保证护层挤出后厚度均匀，表面质量良好；
所述外护层冷却使用温度稳定的循环冷却水采用两段式冷却方式进行，首段冷却水温度为60?70°C，后端冷却水温度30?40°C ；
所述工频火花检测通过交流工频电压火花检测仪完成，根据相关标准要求在外护层上施加6kV/mm的交流电压，最高电压不允许超过15kV;
所述钢丝收线使用盘具侧板及内筒妥善保护、满足钢丝装盘要求的盘具，利用转速稳定的收线架进行转动收线。
[0006]进一步的，所述盘具采用钢木式盘具或瓦楞式盘具。
[0007]进一步的，所述矫直辊轮采用间距可调式双排不锈钢矫直辊轮。
[0008]进一步的，所述挤出外护层的材料为中密度聚乙烯或高密度聚乙烯及其他符合要求的阻水高分子材料。
[0009]进一步的，所述塑料挤出机采用Φ90塑料挤出机。
[0010]有益效果:本发明所述钢丝放线和钢丝收线过程采用转速稳定的收放线架进行，收放线速度稳定均一;所述钢丝矫直使用双排可调式不锈钢矫直辊轮，可以根据钢丝直径的不同调节辊轮间距，是钢丝在进行护层挤制前圆整度良好，避免钢丝造成卡模或护层厚度不均的情况;所述涂覆热熔胶过程在钢丝挤制外护层前进行热熔胶涂覆，使钢丝与护层间贴合更为紧密，具有更好的纵向阻水性能;所述钢丝外护层挤出使用满足不同直径钢丝挤塑要求的Φ90塑料挤出机，护层挤出厚度稳定，外护层材料选择中密度聚乙烯，挤出工艺稳定、易控，且可保证挤出后钢丝护层的机械性能和径向防水性能良好;所述外护层冷却使用温度恒定的循环冷却水进行，冷却水温度根据外护层材料种类确定，塑料护层冷却充分，冷却后表面光洁无水点;完成护层挤出生产后通过所述工频火花检测对护层质量进行在线监测，保证钢丝护层无破损、缺陷，电气性能良好。
【具体实施方式】
[0011 ]下面结合具体实施例对本发明作进一步说明:
实施例1
一种海缆铠装钢丝外护层的生产工艺，包括钢丝放线、钢丝矫直、涂覆热熔胶、挤出外护层、外护层冷却、工频火花检测及钢丝收线步骤:
所述钢丝放线使用满足钢丝装盘要求的盘具，利用转速稳定的放线架进行转动放线；所述钢丝矫直使用矫直辊轮进行，矫直辊轮中部含凹槽，且包括多种不同规格，满足不同放线高度和不同直径钢丝的矫直需要；
所述涂覆热熔胶过程使用电热凃胶筒进行，预先将热熔胶加热至180±10°c，使热熔胶具有良好的流动性，并在涂覆过程中持续保温，根据钢丝直径的不同在涂覆筒口安装相应规格的热熔胶刮模，可控制热熔胶的涂覆厚度且保证涂覆均匀；
所述挤出外护层使用满足不同直径钢丝挤出要求的塑料挤出机进行，螺杆首区至末区设置的加热温度由165°C逐渐升至198°C，机头温度控制在190±5°C，螺杆转速根据螺杆尺寸与护层厚度实际调整，机头内安装经抛光处理的不锈钢模具，保证护层挤出后厚度均匀，表面质量良好；
所述外护层冷却使用温度稳定的循环冷却水采用两段式冷却方式进行，首段冷却水温度为60?70°C，后端冷却水温度30?40°C ；
所述工频火花检测通过交流工频电压火花检测仪完成，根据相关标准要求在外护层上施加6kV/mm的交流电压，最高电压不允许超过15kV;
所述钢丝收线使用盘具侧板及内筒妥善保护、满足钢丝装盘要求的盘具，利用转速稳定的收线架进行转动收线。
[0012]进一步的，所述盘具采用钢木式盘具或瓦楞式盘具。
[0013]进一步的，所述矫直辊轮采用间距可调式双排不锈钢矫直辊轮。
[0014]进一步的，所述挤出外护层的材料为中密度聚乙烯或高密度聚乙烯及其他符合要求的阻水高分子材料。
[0015]进一步的，所述塑料挤出机采用Φ90塑料挤出机。
[0016]本发明所述钢丝放线和钢丝收线过程采用转速稳定的收放线架进行，收放线速度稳定均一;所述钢丝矫直使用双排可调式不锈钢矫直辊轮，可以根据钢丝直径的不同调节辊轮间距，是钢丝在进行护层挤制前圆整度良好，避免钢丝造成卡模或护层厚度不均的情况;所述涂覆热熔胶过程在钢丝挤制外护层前进行热熔胶涂覆，使钢丝与护层间贴合更为紧密，具有更好的纵向阻水性能;所述钢丝外护层挤出使用满足不同直径钢丝挤塑要求的Φ 90塑料挤出机，护层挤出厚度稳定，外护层材料选择中密度聚乙烯，挤出工艺稳定、易控，且可保证挤出后钢丝护层的机械性能和径向防水性能良好;所述外护层冷却使用温度恒定的循环冷却水进行，冷却水温度根据外护层材料种类确定，塑料护层冷却充分，冷却后表面光洁无水点；完成护层挤出生产后通过所述工频火花检测对护层质量进行在线监测，保证钢丝护层无破损、缺陷，电气性能良好。
[0017]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种海缆铠装钢丝外护层的生产工艺，其特征在于:包括钢丝放线、钢丝矫直、涂覆热熔胶、挤出外护层、外护层冷却、工频火花检测及钢丝收线步骤: 所述钢丝放线使用满足钢丝装盘要求的盘具，利用转速稳定的放线架进行转动放线； 所述钢丝矫直使用矫直辊轮进行，矫直辊轮中部含凹槽，且包括多种不同规格，满足不同放线高度和不同直径钢丝的矫直需要； 所述涂覆热熔胶过程使用电热凃胶筒进行，预先将热熔胶加热至180±10°c，使热熔胶具有良好的流动性，并在涂覆过程中持续保温，根据钢丝直径的不同在涂覆筒口安装相应规格的热熔胶刮模，可控制热熔胶的涂覆厚度且保证涂覆均匀； 所述挤出外护层使用满足不同直径钢丝挤出要求的塑料挤出机进行，螺杆首区至末区设置的加热温度由165°C逐渐升至198°C，机头温度控制在190±5°C，螺杆转速根据螺杆尺寸与护层厚度实际调整，机头内安装经抛光处理的不锈钢模具，保证护层挤出后厚度均匀，表面质量良好； 所述外护层冷却使用温度稳定的循环冷却水采用两段式冷却方式进行，首段冷却水温度为60?70°C，后端冷却水温度30?40°C ； 所述工频火花检测通过交流工频电压火花检测仪完成，根据相关标准要求在外护层上施加6kV/mm的交流电压，最高电压不允许超过15kV; 所述钢丝收线使用盘具侧板及内筒妥善保护、满足钢丝装盘要求的盘具，利用转速稳定的收线架进行转动收线。2.根据权利要求1所述的一种海缆铠装钢丝外护层的生产工艺，其特征在于:所述盘具采用钢木式盘具或瓦楞式盘具。3.根据权利要求1所述的一种海缆铠装钢丝外护层的生产工艺，其特征在于:所述矫直辊轮采用间距可调式双排不锈钢矫直辊轮。4.根据权利要求1所述的一种海缆铠装钢丝外护层的生产工艺，其特征在于:所述挤出外护层的材料为中密度聚乙烯或高密度聚乙烯及其他符合要求的阻水高分子材料。5.根据权利要求1所述的一种海缆铠装钢丝外护层的生产工艺，其特征在于:所述塑料挤出机采用Φ 90塑料挤出机。
【专利摘要】本发明公开了一种海缆铠装钢丝外护层的生产工艺，包括钢丝放线、钢丝矫直、涂覆热熔胶、挤出外护层、外护层冷却、工频火花检测及钢丝收线步骤。所述钢丝放线使用满足钢丝装盘要求的盘具，利用转速稳定的放线架进行转动放线；所述钢丝矫直使用矫直辊轮进行，矫直辊轮中部含凹槽，且包括多种不同规格；所述涂覆热熔胶使用电热加胶筒对热熔胶预先进行加热并持续保温，使热熔胶具有良好的流动性，热熔胶流至涂覆筒内对钢丝进行涂覆；所述挤出外护层使用满足不同直径钢丝挤出要求的塑料挤出机进行。本发明工艺安全可靠，能满足铠装钢丝的防水要求，避免钢丝被水下环境腐蚀，保证海缆在水下长时间运行过程中铠装层具备良好的机械性能，从而相对延长海缆的使用寿命。
【IPC分类】H01B7/22, H01B7/282, H01B13/24, H01B13/22, H01B7/14
【公开号】CN105679466
【申请号】CN201610159661
【发明人】张洪亮, 马志金, 张建民, 栗雪松, 陈果, 赵囿林, 叶成
【申请人】中天科技海缆有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年3月21日