一種輕型柔軟低煙無(wú)鹵耐火低壓船用電纜及其工藝流程的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明具體涉及一種輕型柔軟低煙無(wú)鹵耐火船用電纜及其工藝流程，為船舶及海洋工程提供具有柔軟、體積小、重量輕，機(jī)械性能、電性能優(yōu)異額定電壓等級(jí)0.6/lkV及以下電能傳輸、電路照明等場(chǎng)合的耐火電纜。
【背景技術(shù)】
[0002]船舶在五大交通運(yùn)輸方式中處于非常重要地位，由于水路運(yùn)輸能力最大，在長(zhǎng)江干線，一支拖駁或頂推駁船隊(duì)的載運(yùn)能力已超過(guò)萬(wàn)噸，國(guó)外最大的頂推駁船隊(duì)的載運(yùn)能力達(dá)3?4萬(wàn)噸，世界上最大的油船已超過(guò)50萬(wàn)噸；遠(yuǎn)洋運(yùn)輸在我國(guó)對(duì)外經(jīng)濟(jì)貿(mào)易方面占獨(dú)特重要地位，我國(guó)有超過(guò)90%的外貿(mào)貨物采用遠(yuǎn)洋運(yùn)輸，是發(fā)展國(guó)際貿(mào)易的強(qiáng)大支柱，戰(zhàn)時(shí)又可以增強(qiáng)國(guó)防能力，這是其它任何運(yùn)輸方式都無(wú)法代替的。
[0003]在船舶上，電纜好像人的血管和神經(jīng)一樣，遍布船舶的全身，擔(dān)負(fù)著供電、信號(hào)控制和通信聯(lián)絡(luò)的作用，但同時(shí)也是“第二次災(zāi)害”的罪魁禍?zhǔn)?，?dāng)船舶發(fā)生火災(zāi)時(shí)，被引燃的一般船用電纜會(huì)釋放出大量的有毒氣體和濃密的煙霧，不但腐蝕儀器儀表設(shè)備，造成設(shè)備癱瘓，更會(huì)使船舶上人員因?yàn)槲霟煔庠斐芍卸旧踔了劳?，如果在狹小、封閉的空間中電纜被引燃，則會(huì)迅速消耗空間中的氧氣，產(chǎn)生毒氣使人員即刻缺氧窒息中毒而亡。據(jù)有關(guān)資料介紹，船舶由于電氣故障引發(fā)的火災(zāi)事故中，由于電纜燃燒產(chǎn)生的煙霧和毒氣造成很大部分人員傷亡和船舶儀器儀表設(shè)備癱瘓，從而導(dǎo)致船舶失去控制，進(jìn)而造成船舶沉沒(méi)。我國(guó)船舶通用規(guī)范規(guī)定在船舶在火災(zāi)探測(cè)報(bào)警、消防系統(tǒng)、操舵系統(tǒng)、應(yīng)急照明、有線廣播等系統(tǒng)的供電電纜必須是耐火電纜，以保證船舶火災(zāi)發(fā)生后在有效的時(shí)間內(nèi)提高生存和自救能力。
[0004]由于船用耐火電纜新標(biāo)準(zhǔn)的推出，對(duì)于耐火性能有了更高的要求，根據(jù)最新標(biāo)準(zhǔn)IEC60331-1:2009或者IEC60331-2:2009中對(duì)于耐火電纜要求830°C進(jìn)行耐火沖擊要求，對(duì)于電纜的耐火性能有了更高的要求，為了滿足電纜的耐火要求，目前國(guó)內(nèi)采用增加氧化鎂礦物絕緣和云母帶的厚度來(lái)滿足電纜的耐火性能，因此導(dǎo)致了電纜的外徑變大，重量增加，電纜彎曲性能差，成本上升。
[0005]目前，國(guó)內(nèi)外采用的大多是氧化鎂礦物防火絕緣電纜和云母帶繞包耐火電纜。氧化鎂礦物防火電纜由于這種結(jié)構(gòu)的電纜需要專門的生產(chǎn)加工設(shè)備，加之生產(chǎn)氧化鎂礦物防火絕緣電纜的設(shè)備不僅需要進(jìn)口，而且非常昂貴，資金投入太大；另外，氧化鎂礦物防火絕緣電纜的外護(hù)層是全金屬結(jié)構(gòu)，造價(jià)上較高，在際應(yīng)用方面受到一定程度的限制；再加上金屬護(hù)套氧化鎂礦物防火絕緣電纜在生產(chǎn)加工、運(yùn)輸、線路的敷設(shè)安裝和使用等過(guò)程中的特殊要求，如氧化鎂礦物防火絕緣電纜的生產(chǎn)加工不能像高分子材料那樣便捷，很難在狹小復(fù)雜的船艙內(nèi)敷設(shè)，原材料成本造價(jià)高，很難大規(guī)模地普及使用，特別難以在民用船舶上推廣等。而云母帶纏繞的耐火電纜，在生產(chǎn)過(guò)程中需要多層纏繞，由于工藝條件的限制，往往易造成搭接縫處出現(xiàn)缺陷，火燒后云母帶發(fā)脆，容易脫落，也造成耐火效果差，從而難以保障通訊、電力在火災(zāi)情況下的安全暢通。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明目的:為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種輕型柔軟低煙無(wú)鹵耐火低壓船用電纜及其工藝流程。
[0007]技術(shù)方案:一種輕型柔軟低煙無(wú)鹵耐火低壓船用電纜，包括由內(nèi)到外設(shè)置的低煙無(wú)鹵包帶層、低煙無(wú)鹵阻燃隔離套、金屬編織鎧裝屏蔽層和低煙無(wú)鹵阻燃保護(hù)套，所述低煙無(wú)鹵包帶層內(nèi)設(shè)有若干根陶瓷化硅橡膠絕緣線芯和低煙無(wú)鹵阻燃填充材料，所述陶瓷化硅橡膠絕緣線芯包括鍍錫軟導(dǎo)體以及包裹在鍍錫軟導(dǎo)體外層的陶瓷化硅橡膠絕緣層，所述鍍錫軟導(dǎo)體進(jìn)行電流傳輸，所述鍍錫軟導(dǎo)體通過(guò)鍍錫工藝生產(chǎn)，提高導(dǎo)體抗氧化，耐腐蝕性能；同時(shí)導(dǎo)體采用第5種軟導(dǎo)體，減小了電纜的彎曲半徑，滿足船艙狹小的空間敷設(shè)，所述陶瓷化硅橡膠絕緣層，其20°C絕緣體積電阻率為2X 115 Ω.cmo耐火等級(jí)滿足IEC60331-1:2009及以上以及BS 6387的CWZ級(jí)水噴淋、震動(dòng)、耐火試驗(yàn)。具有耐火、低煙、無(wú)鹵阻燃，取消了耐火電纜耐火層部分，有效的減小了電纜的外徑、降低了電纜的重量，所述金屬編織鎧裝屏蔽層為鍍錫銅絲屏蔽，鍍錫銅絲編織密度多90%，單絲外徑不小于0.2mm。為防止線芯中的感應(yīng)電流影響電能的傳輸，導(dǎo)致供電不穩(wěn)或供電系統(tǒng)癱瘓，也能起到良好的機(jī)械保護(hù)作用，并且保證了電纜的良好彎曲性能。
[0008]作為優(yōu)化:包帶使用低煙無(wú)鹵阻燃包帶，填充使用低煙無(wú)鹵阻燃填充繩，保證了電纜的低煙、無(wú)鹵和阻燃性能，提高了電纜的圓整度。
[0009]作為優(yōu)化:隔離層套為擠包型低煙無(wú)鹵阻燃熱塑性聚烯烴材料，這種材料保證了電纜具有低煙、無(wú)鹵、阻燃、抗腐蝕及老化等性能，將為船舶的運(yùn)行提供安全保障。
[0010]作為優(yōu)化:所述保護(hù)套為為擠包型低煙無(wú)鹵阻燃熱塑性聚烯烴材料，電纜兼具低煙、無(wú)鹵、阻燃、抗外部腐蝕及老化等性能，將為船舶的運(yùn)行提供安全保障。
[0011]一種輕型柔軟低煙無(wú)鹵耐火船用電纜及其工藝流程:包括拉絲、退火、束絲、復(fù)絞、絕緣擠出、線芯成纜、連續(xù)硫化、隔離套擠出、編織鎧裝和外護(hù)套擠出共10個(gè)工序；其中，絕緣工序?yàn)殛P(guān)鍵工序，退火、絕緣擠出和連續(xù)硫化為特殊工序；
拉絲:采用Φ1.2mm的銅桿通過(guò)小拉絲機(jī)內(nèi)漸變孔徑的拉絲模具最小可生產(chǎn)至Φ0.1mm的單絲；
退火:單絲經(jīng)過(guò)退火爐內(nèi)580°C ~600°C的高溫后，單絲內(nèi)由拉絲引起破碎的晶格得以重新聚集排列；退火單絲在線通過(guò)380°C ~400°C的錫爐，經(jīng)過(guò)錫爐末端的眼模定徑后，熔化的錫層可均勻涂覆在導(dǎo)體表面；對(duì)導(dǎo)體單絲提出退火鍍錫后斷裂伸長(zhǎng)率不小于30%的指標(biāo)要求；
束絲、復(fù)絞及半導(dǎo)電帶繞包:電纜導(dǎo)體由多根鍍錫單絲束絞為0.5mm2~16mm2的導(dǎo)體單元后復(fù)交為50mm2~630mm2的導(dǎo)體；導(dǎo)體表面可以繞包一層平整光滑的包帶；
絕緣擠出:在超凈環(huán)境下，陶瓷化硅橡膠在連硫擠出設(shè)備上生產(chǎn)，使用螺桿直徑為Φ65πιπι~Φ90πιπι、溫度控制在5°C ~25°C之間，避免了因雜質(zhì)和水氣的侵入而引起的電樹枝、水樹枝現(xiàn)象的產(chǎn)生；
連續(xù)硫化:絕緣擠出后立即進(jìn)行高壓過(guò)飽和蒸汽硫化，通過(guò)控制電纜線速度、硫化段長(zhǎng)度和蒸汽壓力來(lái)控制硫化時(shí)間，確保電纜的絕緣材料在250°C X 15min，20N/cm2負(fù)載的條件下，負(fù)載時(shí)熱延伸不大于70%，卸載冷卻后，永久變形不超過(guò)10% ； 成纜:在生產(chǎn)過(guò)程中保持每根線芯不受扭力以及張力均勻可控，線芯使用低煙無(wú)鹵阻燃填充繩填充，成纜包帶使用低煙無(wú)鹵帶，保證線芯成纜后圓整密實(shí)。
[0012]隔離套和外護(hù)套擠出:隔離套和外護(hù)套工序使用螺桿直徑為Φ 70mm~ Φ 150mm、溫度精度控制在±3°0、長(zhǎng)徑比為20~25、壓縮比為1.2-1.5的擠塑機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)，電纜隔離套和外護(hù)套經(jīng)受GB/T 3048.10-2007規(guī)定的火花檢測(cè)，材料均勻性、致密性擠包在纜芯或者鎧裝層外；
編織鎧裝層:使用編織機(jī)在電纜隔離套外進(jìn)行編織鎧裝，采用編織屏蔽鎧裝方式，使鍍錫銅絲以一定的規(guī)律相互交織并覆蓋在電纜的纜芯上，而成為一層緊密的保護(hù)、屏蔽層。這種編織屏蔽鎧裝層對(duì)于電纜既能起到優(yōu)良的電氣屏蔽作用，也能起到良好的機(jī)械保護(hù)作用，并且保證了電纜的良好彎曲性能。
[0013]有益效果:本發(fā)明中的電纜可滿足額定電壓0.6/lkV及以下船用耐火低壓電纜的使用范圍。主要是:
1.遇到高溫時(shí)轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)的陶瓷材料，這種陶瓷材料具備了陶瓷的絕緣、隔熱、隔火、隔水、抗