一种轻型柔软低烟无卤耐火低压船用电缆及其工艺流程的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明具体涉及一种轻型柔软低烟无卤耐火船用电缆及其工艺流程，为船舶及海洋工程提供具有柔软、体积小、重量轻，机械性能、电性能优异额定电压等级0.6/lkV及以下电能传输、电路照明等场合的耐火电缆。
【背景技术】
[0002]船舶在五大交通运输方式中处于非常重要地位，由于水路运输能力最大，在长江干线，一支拖驳或顶推驳船队的载运能力已超过万吨，国外最大的顶推驳船队的载运能力达3?4万吨，世界上最大的油船已超过50万吨；远洋运输在我国对外经济贸易方面占独特重要地位，我国有超过90%的外贸货物采用远洋运输，是发展国际贸易的强大支柱，战时又可以增强国防能力，这是其它任何运输方式都无法代替的。
[0003]在船舶上，电缆好像人的血管和神经一样，遍布船舶的全身，担负着供电、信号控制和通信联络的作用，但同时也是“第二次灾害”的罪魁祸首，当船舶发生火灾时，被引燃的一般船用电缆会释放出大量的有毒气体和浓密的烟雾，不但腐蚀仪器仪表设备，造成设备瘫痪，更会使船舶上人员因为吸入烟气造成中毒甚至死亡，如果在狭小、封闭的空间中电缆被引燃，则会迅速消耗空间中的氧气，产生毒气使人员即刻缺氧窒息中毒而亡。据有关资料介绍，船舶由于电气故障引发的火灾事故中，由于电缆燃烧产生的烟雾和毒气造成很大部分人员伤亡和船舶仪器仪表设备瘫痪，从而导致船舶失去控制，进而造成船舶沉没。我国船舶通用规范规定在船舶在火灾探测报警、消防系统、操舵系统、应急照明、有线广播等系统的供电电缆必须是耐火电缆，以保证船舶火灾发生后在有效的时间内提高生存和自救能力。
[0004]由于船用耐火电缆新标准的推出，对于耐火性能有了更高的要求，根据最新标准IEC60331-1:2009或者IEC60331-2:2009中对于耐火电缆要求830°C进行耐火冲击要求，对于电缆的耐火性能有了更高的要求，为了满足电缆的耐火要求，目前国内采用增加氧化镁矿物绝缘和云母带的厚度来满足电缆的耐火性能，因此导致了电缆的外径变大，重量增加，电缆弯曲性能差，成本上升。
[0005]目前，国内外采用的大多是氧化镁矿物防火绝缘电缆和云母带绕包耐火电缆。氧化镁矿物防火电缆由于这种结构的电缆需要专门的生产加工设备，加之生产氧化镁矿物防火绝缘电缆的设备不仅需要进口，而且非常昂贵，资金投入太大；另外，氧化镁矿物防火绝缘电缆的外护层是全金属结构，造价上较高，在际应用方面受到一定程度的限制；再加上金属护套氧化镁矿物防火绝缘电缆在生产加工、运输、线路的敷设安装和使用等过程中的特殊要求，如氧化镁矿物防火绝缘电缆的生产加工不能像高分子材料那样便捷，很难在狭小复杂的船舱内敷设，原材料成本造价高，很难大规模地普及使用，特别难以在民用船舶上推广等。而云母带缠绕的耐火电缆，在生产过程中需要多层缠绕，由于工艺条件的限制，往往易造成搭接缝处出现缺陷，火烧后云母带发脆，容易脱落，也造成耐火效果差，从而难以保障通讯、电力在火灾情况下的安全畅通。
【发明内容】
[0006]发明目的:为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种轻型柔软低烟无卤耐火低压船用电缆及其工艺流程。
[0007]技术方案:一种轻型柔软低烟无卤耐火低压船用电缆，包括由内到外设置的低烟无卤包带层、低烟无卤阻燃隔离套、金属编织铠装屏蔽层和低烟无卤阻燃保护套，所述低烟无卤包带层内设有若干根陶瓷化硅橡胶绝缘线芯和低烟无卤阻燃填充材料，所述陶瓷化硅橡胶绝缘线芯包括镀锡软导体以及包裹在镀锡软导体外层的陶瓷化硅橡胶绝缘层，所述镀锡软导体进行电流传输，所述镀锡软导体通过镀锡工艺生产，提高导体抗氧化，耐腐蚀性能；同时导体采用第5种软导体，减小了电缆的弯曲半径，满足船舱狭小的空间敷设，所述陶瓷化硅橡胶绝缘层，其20°C绝缘体积电阻率为2X 115 Ω.cmo耐火等级满足IEC60331-1:2009及以上以及BS 6387的CWZ级水喷淋、震动、耐火试验。具有耐火、低烟、无卤阻燃，取消了耐火电缆耐火层部分，有效的减小了电缆的外径、降低了电缆的重量，所述金属编织铠装屏蔽层为镀锡铜丝屏蔽，镀锡铜丝编织密度多90%，单丝外径不小于0.2mm。为防止线芯中的感应电流影响电能的传输，导致供电不稳或供电系统瘫痪，也能起到良好的机械保护作用，并且保证了电缆的良好弯曲性能。
[0008]作为优化:包带使用低烟无卤阻燃包带，填充使用低烟无卤阻燃填充绳，保证了电缆的低烟、无卤和阻燃性能，提高了电缆的圆整度。
[0009]作为优化:隔离层套为挤包型低烟无卤阻燃热塑性聚烯烃材料，这种材料保证了电缆具有低烟、无卤、阻燃、抗腐蚀及老化等性能，将为船舶的运行提供安全保障。
[0010]作为优化:所述保护套为为挤包型低烟无卤阻燃热塑性聚烯烃材料，电缆兼具低烟、无卤、阻燃、抗外部腐蚀及老化等性能，将为船舶的运行提供安全保障。
[0011]一种轻型柔软低烟无卤耐火船用电缆及其工艺流程:包括拉丝、退火、束丝、复绞、绝缘挤出、线芯成缆、连续硫化、隔离套挤出、编织铠装和外护套挤出共10个工序；其中，绝缘工序为关键工序，退火、绝缘挤出和连续硫化为特殊工序；
拉丝:采用Φ1.2mm的铜杆通过小拉丝机内渐变孔径的拉丝模具最小可生产至Φ0.1mm的单丝；
退火:单丝经过退火炉内580°C ~600°C的高温后，单丝内由拉丝引起破碎的晶格得以重新聚集排列；退火单丝在线通过380°C ~400°C的锡炉，经过锡炉末端的眼模定径后，熔化的锡层可均匀涂覆在导体表面；对导体单丝提出退火镀锡后断裂伸长率不小于30%的指标要求；
束丝、复绞及半导电带绕包:电缆导体由多根镀锡单丝束绞为0.5mm2~16mm2的导体单元后复交为50mm2~630mm2的导体；导体表面可以绕包一层平整光滑的包带；
绝缘挤出:在超净环境下，陶瓷化硅橡胶在连硫挤出设备上生产，使用螺杆直径为Φ65πιπι~Φ90πιπι、温度控制在5°C ~25°C之间，避免了因杂质和水气的侵入而引起的电树枝、水树枝现象的产生；
连续硫化:绝缘挤出后立即进行高压过饱和蒸汽硫化，通过控制电缆线速度、硫化段长度和蒸汽压力来控制硫化时间，确保电缆的绝缘材料在250°C X 15min，20N/cm2负载的条件下，负载时热延伸不大于70%，卸载冷却后，永久变形不超过10% ； 成缆:在生产过程中保持每根线芯不受扭力以及张力均匀可控，线芯使用低烟无卤阻燃填充绳填充，成缆包带使用低烟无卤带，保证线芯成缆后圆整密实。
[0012]隔离套和外护套挤出:隔离套和外护套工序使用螺杆直径为Φ 70mm~ Φ 150mm、温度精度控制在±3°0、长径比为20~25、压缩比为1.2-1.5的挤塑机进行生产，电缆隔离套和外护套经受GB/T 3048.10-2007规定的火花检测，材料均匀性、致密性挤包在缆芯或者铠装层外；
编织铠装层:使用编织机在电缆隔离套外进行编织铠装，采用编织屏蔽铠装方式，使镀锡铜丝以一定的规律相互交织并覆盖在电缆的缆芯上，而成为一层紧密的保护、屏蔽层。这种编织屏蔽铠装层对于电缆既能起到优良的电气屏蔽作用，也能起到良好的机械保护作用，并且保证了电缆的良好弯曲性能。
[0013]有益效果:本发明中的电缆可满足额定电压0.6/lkV及以下船用耐火低压电缆的使用范围。主要是:
1.遇到高温时转化为无机的陶瓷材料，这种陶瓷材料具备了陶瓷的绝缘、隔热、隔火、隔水、抗