導(dǎo)讀筆記本電腦的正常使用壽命通常為3~5年,電源線作為配套設(shè)備,理應(yīng)具有同等使用壽命。然而,電源線頻繁的移動(dòng)使用和拉拔收卷,易出現(xiàn)過(guò)度的彎折、拉伸、繞線、芯線之間摩擦,甚至?xí)l(fā)生導(dǎo)體斷裂、電源線無(wú)法使用等故障。據(jù)統(tǒng)計(jì),筆記本電腦電源線的損壞更換周期僅為半年左右。為此,本工作結(jié)合市場(chǎng)前景研制出一種成本低、體積小、壽命長(zhǎng)的筆記本電腦電源線,匹配Type-C接口,不僅可以解決壽命短的問(wèn)題,還改善了傳統(tǒng)電源線不便攜帶的缺點(diǎn),為消費(fèi)者帶來(lái)更好的體驗(yàn)。精讀?影響電源線壽命和質(zhì)量的因素通過(guò)對(duì)電源線的特性、使用環(huán)境和狀態(tài)分析,影響電源線壽命和質(zhì)量的因素主要有電源線自身因素、自然環(huán)境因素、人為因素等。1)自身因素。電源線的產(chǎn)品性能涉及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選型、工藝、質(zhì)控、管理等環(huán)節(jié),任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)紕漏,都將導(dǎo)致電源線的性能變差。2)自然環(huán)境因素。自然環(huán)境包含溫度、濕度等,如長(zhǎng)期暴曬在陽(yáng)光下會(huì)導(dǎo)致護(hù)套層開(kāi)裂,進(jìn)而影響電源線使用壽命。3)人為因素。人為使用條件不當(dāng),比如使用過(guò)程中的機(jī)械損傷、頻繁收卷電源線、拉拔插頭線,或使電源線長(zhǎng)期帶電、適配器接觸松脫致尖端放電等,均會(huì)降低電源線的使用壽命。4)體積大。傳統(tǒng)Type-C接口電源線由兩根絕緣單線和一根充電確認(rèn)信號(hào)線組成,擠出護(hù)套后,所得到的產(chǎn)品外徑大,耗材多,進(jìn)而影響電源線的質(zhì)量。?電源線的改進(jìn)依據(jù)客戶(hù)對(duì)高壽命輕型筆記本電腦電源線性能的要求,其主要可靠性技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表1,考慮到產(chǎn)品配套設(shè)備會(huì)銷(xiāo)往不同的地區(qū)及國(guó)家,電源線還須滿(mǎn)足UL 758-2019《電器布線電線電纜及其試驗(yàn)方法》及UL 1581-2019《電線電纜和軟線參考標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定。表1 高壽命輕型筆記本電腦電源線可靠性指標(biāo)針對(duì)上述可靠性指標(biāo)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求,本工作以型號(hào)為AWM 20276 18AWG×1C+24AWG×1C+D OD:4.05mm電腦電源線用電纜為例,對(duì)其改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)和工藝進(jìn)行說(shuō)明。1結(jié)構(gòu)改進(jìn)傳統(tǒng)型電源線結(jié)構(gòu),由兩根絕緣單線和一根充電確認(rèn)信號(hào)線組成,三芯成纜后,再擠包一層聚氯乙烯(PVC)護(hù)套。同等護(hù)套厚度情況下,傳統(tǒng)型電源線護(hù)套相對(duì)改進(jìn)型外徑較大,不便于攜帶;且耗材多,成本高,沒(méi)有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。為提高產(chǎn)品便攜性和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,本工作對(duì)傳統(tǒng)型電源線結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),將電線接地端(GND)線芯設(shè)計(jì)成裸線,改進(jìn)后電源線的外徑由原來(lái)的4.6mm減小至4.05mm;單位長(zhǎng)度質(zhì)量由原來(lái)的27kg·km-1減小至21 kg·km-1;成本由原來(lái)的每千米1490元減小至1420元。傳統(tǒng)型和改進(jìn)型電源線的結(jié)構(gòu)對(duì)比示意圖見(jiàn)圖1。圖1 傳統(tǒng)型和改進(jìn)型電源線的結(jié)構(gòu)示意圖2工藝設(shè)計(jì)1)導(dǎo)體電源線導(dǎo)體主要依據(jù)其可靠性指標(biāo)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計(jì)。在導(dǎo)體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和束、絞工藝設(shè)計(jì)時(shí),須提高電纜的耐彎曲性能。導(dǎo)體按標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3956—2008規(guī)定的第6種軟銅導(dǎo)體規(guī)格設(shè)計(jì),單絲直徑為0.12mm;同時(shí)為提升壽命,在束線時(shí)填充一根750D尼龍絲。2)絕緣符合電源線要求的絕緣料有耐熱等級(jí)為105℃的PVC、聚四氟乙烯(PTFE)、交聯(lián)聚烯烴、聚丙烯(PP)等。交聯(lián)聚烯烴成本相對(duì)PTFE較低,但要增加電子輻照加工工藝。出于成本考慮,改進(jìn)方案中信號(hào)線與電源線的絕緣料分別選用PP和耐熱等級(jí)為105℃的PVC,生產(chǎn)時(shí)導(dǎo)體過(guò)預(yù)熱器,絕緣同心度控制在90%以上,芯線做浸錫測(cè)試:在溫度為(330±5)℃的錫爐中浸5s,絕緣層熱收縮不大于1mm。3)成纜成纜節(jié)距過(guò)大時(shí),絕緣和護(hù)套機(jī)械性能可能不達(dá)標(biāo)。常規(guī)的成纜工藝,裸地線易扭絞,導(dǎo)致成纜外觀差。改進(jìn)方案中絞合采用630型懸臂式單絞機(jī),絕緣線芯采用普通放線裝置,裸地線采用返燃機(jī)放線裝置,設(shè)置成纜節(jié)距為(50±5)mm,右向絞合而成。4)護(hù)套護(hù)套對(duì)電源線內(nèi)部起直接保護(hù)作用,保護(hù)電源線不受機(jī)械損傷。依據(jù)電源線的可靠性指標(biāo)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和性?xún)r(jià)比,對(duì)多種護(hù)套材料進(jìn)行試驗(yàn)、驗(yàn)證和對(duì)比,優(yōu)選UL認(rèn)證的80℃霧面PVC,邵氏A硬度為80A,擠出內(nèi)模管嘴長(zhǎng)為0.5mm,外模設(shè)計(jì)比標(biāo)稱(chēng)線徑大0.25mm,電纜線芯過(guò)滑石粉后充實(shí)押出,電纜外徑控制在(4.05±0.10)mm。?試驗(yàn)部分耐彎折試驗(yàn)項(xiàng)目主要是驗(yàn)證生產(chǎn)工藝對(duì)電源線壽命性能的影響,考察的是電源線(絞合導(dǎo)體、絕緣、編織導(dǎo)體、護(hù)套等)傳輸性能不被反復(fù)彎折運(yùn)動(dòng)影響的能力。1試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備為YH-8801A型電線彎折試驗(yàn)機(jī)。2試驗(yàn)方法結(jié)合客戶(hù)要求和ANSI/EIA-364-41C-1999標(biāo)準(zhǔn)中方法,選取不同的材料、工藝和設(shè)備,分別進(jìn)行制樣、驗(yàn)證、對(duì)比分析。裸地線的規(guī)格為(72/0.12)mm鍍錫銅+750D尼龍絲,是影響耐彎折測(cè)試性能好壞的關(guān)鍵因素,本試驗(yàn)優(yōu)選列出五種方案,每種方案兩條試驗(yàn)樣品,分別記為1-1,1-2,2-1,…,5-2,并按照表1中耐彎折測(cè)試1的要求進(jìn)行測(cè)試。方案一:減小裸地線節(jié)距。用400型束絲機(jī)束線,束絞節(jié)距由(16±2)mm減小為(10±2)mm。方案二:復(fù)絞。用18根0.12mm單絲鍍錫銅線在400型束絲機(jī)上進(jìn)行束絞,束絞節(jié)距為(11.56±2)mm,再用4股束絞線進(jìn)行復(fù)絞,復(fù)絞節(jié)距為(22±2)mm,導(dǎo)體復(fù)絞時(shí)將尼龍絲放置在導(dǎo)體中心,4根銅絲股線放置在周?chē)7桨溉哼^(guò)一道分線盤(pán)。用400型束絲機(jī)束絞,尼龍絲和72根單絲鍍錫銅線分別穿過(guò)分線盤(pán)的分線孔。具體設(shè)置為:尼龍絲放置在分線盤(pán)的中心孔,72根單絲鍍錫銅絲依次放置在中心孔的外圍,第二層12根,第三層 15根,次外層19根,外層26根。束絞節(jié)距為(13.87±2)mm,護(hù)套押出前,纜芯半成品過(guò)滑石粉。方案四:纏繞機(jī)束絞。用300型纏繞機(jī)束絞,750D尼龍絲做“主線”放置在中心,72根單絲鍍錫銅線纏繞在尼龍絲上,纏繞節(jié)距為(13.87±2)mm,護(hù)套押出前,纜芯半成品過(guò)滑石粉。方案五:過(guò)三道分線盤(pán)。用400型束絲機(jī)束絞,尼龍絲和72根單絲鍍錫銅線過(guò)三道分線盤(pán),具體設(shè)置為:尼龍絲和12根單絲鍍錫銅線分別穿過(guò)第一道分線盤(pán)的分線孔;15根單絲鍍錫銅線分別穿過(guò)第二道分線盤(pán)的第二層分線孔;19根單絲鍍錫銅線分別穿過(guò)第三道分線盤(pán)的次外層分線孔;26根單絲鍍錫銅線分別穿過(guò)第三道分線盤(pán)的外層分線孔。束絞節(jié)距為(13.87±2)mm,護(hù)套押出前,纜芯半成品過(guò)滑石粉。3結(jié)果分析五種方案的耐彎折試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。表2 五種方案的耐彎折試驗(yàn)結(jié)果由表2中的測(cè)試結(jié)果可知:方案一成纜后裸地線節(jié)距再次變小,導(dǎo)致裸地線扭絞嚴(yán)重,進(jìn)而影響成品外觀;方案二中分股束線,可以提升耐彎折性能,但束線外徑增大導(dǎo)致成纜外徑變大,影響成品外觀和護(hù)套厚度;方案三中一道分線板束線,成品外觀好,但耐彎折性能不合格;方案四和方案五,各項(xiàng)性能測(cè)試指標(biāo)均可以滿(mǎn)足,但方案四在纏繞機(jī)生產(chǎn)時(shí)需增加倒軸工序,人工成本較高;方案五中導(dǎo)體采用400型束絲機(jī)束線,立式帶張力放線架,束線后導(dǎo)體光滑圓整,成纜裸地線采用返燃機(jī)放線,避免了束線扭絞問(wèn)題的發(fā)生,提升了產(chǎn)品圓整度。本工作介紹了高壽命輕型筆記本電腦電源線的研制及設(shè)計(jì),并重點(diǎn)闡述了影響電源線壽命和質(zhì)量的因素及耐彎折性能試驗(yàn),產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)、質(zhì)量輕。隨著5G通信技術(shù)和人工智能的融合與發(fā)展,此類(lèi)產(chǎn)品需求將日益增加,并且市場(chǎng)前景廣闊?!峨娋€電纜》1958年正式創(chuàng)刊,上海電纜研究所有限公司主辦,是電線電纜行業(yè)的電工技術(shù)類(lèi)科技期刊。及時(shí)、全面地刊載國(guó)內(nèi)外電線電纜行業(yè)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的新理論、新方法、新技術(shù)、新成果,引導(dǎo)基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究融會(huì)貫通,推動(dòng)學(xué)科交叉融合,為電線電纜的研究、設(shè)計(jì)、制造和應(yīng)用等方面構(gòu)建學(xué)術(shù)交流和科技開(kāi)放平臺(tái)。主要欄目有綜述、線纜產(chǎn)品、線纜材料、測(cè)試技術(shù)、敷設(shè)運(yùn)行、工藝設(shè)備和經(jīng)驗(yàn)交流等。歡迎來(lái)稿!【線上投稿入口】http://dxdl.cbpt.cnki.net來(lái)源 | 上纜所傳媒編輯 | 常 佳審核 | 何曉芳【聲明】本文為原創(chuàng)內(nèi)容,版權(quán)歸“上纜所傳媒”所有,未經(jīng)授權(quán)請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載。...
5月9日,中國(guó)移動(dòng)西藏公司完成中國(guó)-尼泊爾陸纜系統(tǒng)調(diào)測(cè),標(biāo)志著中國(guó)移動(dòng)尼泊爾方向首條跨境陸纜正式開(kāi)通并投入使用。此條中國(guó)-尼泊爾陸纜連接尼泊爾首都加德滿(mǎn)和西藏日喀則,并可通過(guò)政企專(zhuān)網(wǎng)延伸至我國(guó)境內(nèi)所有城市,開(kāi)通帶寬達(dá)100Gbps,該陸纜打通了“一帶一路”南亞方向的重要信息通道,將進(jìn)一步提升中國(guó)與尼泊爾通信的直連互通能力,解決當(dāng)?shù)刂匈Y企業(yè)和其他海外企業(yè)通信需求,促進(jìn)“一帶一路”地區(qū)互聯(lián)互通發(fā)展。截至目前,中國(guó)移動(dòng)西藏公司將繼續(xù)積極推動(dòng)國(guó)際信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),建設(shè)樟木口岸的中尼出口路由,以多路由保障中尼國(guó)際系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,不斷優(yōu)化“一帶一路”沿線和全球資源布局,持續(xù)深化中國(guó)與全球的互聯(lián)互通。據(jù)介紹,公司5G累計(jì)投入18億元,建成5G基站6000余個(gè),實(shí)現(xiàn)市、縣、鄉(xiāng)全覆蓋,行政村覆蓋率42%;開(kāi)啟了縣城及以上區(qū)域1300余個(gè)基站RedCap功能,在拉薩完成全區(qū)首個(gè)3CC載波聚合部署,在珠峰開(kāi)通首個(gè)5G-A基站,標(biāo)志著西藏加速邁進(jìn)5G-A商用新時(shí)代。來(lái)源 | 人民日?qǐng)?bào)編輯 | 孫文輝 常佳審核 | 何曉芳【免責(zé)聲明】本文所收集的部分資料來(lái)源于互聯(lián)網(wǎng),轉(zhuǎn)載出于傳遞和分享更多信息之目的,并不意味著贊同其觀點(diǎn)或?qū)ζ鋬?nèi)容真實(shí)性負(fù)責(zé),文章僅供參考。如本文轉(zhuǎn)載內(nèi)容涉及版權(quán)等問(wèn)題,請(qǐng)速與我們?nèi)〉寐?lián)系,我們將及時(shí)修改或刪除。...
導(dǎo)讀海洋生產(chǎn)及探測(cè)裝備在海洋資源開(kāi)發(fā)、科學(xué)研究、環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)和深海探索等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用,主要包括水下生產(chǎn)系統(tǒng)裝備、深海機(jī)器人和水下拖曳系統(tǒng)。水下生產(chǎn)系統(tǒng)是開(kāi)發(fā)海洋油氣資源的關(guān)鍵裝備,涵蓋了所有水下油氣生產(chǎn)、集輸、外輸、分配、分離、增壓、海管連接(管道組件)、水下設(shè)備間跨接、水下注入(如水、氣、化學(xué)藥劑)等設(shè)備,以及相應(yīng)的控制系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)和支撐結(jié)構(gòu)。深海機(jī)器人,主要包括載人潛水器(HOV)、有纜遙控潛水器(ROV)和無(wú)纜自治潛水器(AUV),能夠在水下移動(dòng),并使用各種工具完成水下作業(yè),是深海探測(cè)裝備體系的重要組成部分;水下拖曳系統(tǒng)包括水下聲納、水下傳感器、分析儀器和采樣器等設(shè)備,主要用于數(shù)據(jù)或樣品的采集,在水下環(huán)境監(jiān)測(cè)、水工結(jié)構(gòu)檢查、海洋資源調(diào)查等方面具有特殊用途。通常情況下,海洋生產(chǎn)及探測(cè)裝備需要通過(guò)臍帶纜與水面、陸地建立連接。本研究對(duì)海洋開(kāi)發(fā)中深海探測(cè)裝備、水下生產(chǎn)系統(tǒng)和ROV等設(shè)備用臍帶纜技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)梳理,包括結(jié)構(gòu)功能設(shè)計(jì)、靜態(tài)和動(dòng)態(tài)機(jī)械性能設(shè)計(jì),以及附件和終端設(shè)計(jì)。精讀?水下臍帶纜技術(shù)發(fā)展水下臍帶纜集光纖通信、遙控指令傳遞、視頻影像傳輸、電力遠(yuǎn)供、輸送工作液體和氣體等多種功能,用于水下設(shè)備之間的光電傳輸紐帶。不僅能夠向水下設(shè)備傳遞載荷、能量、信息和物質(zhì),還能夠承受深海環(huán)境下的高壓、高鹽度和低溫等極端條件,具備耐海水腐蝕和耐磨損的能力。單根臍帶纜的使用長(zhǎng)度通常在幾百米到幾千米之間,并且不同型號(hào)和不同作業(yè)水深的水下設(shè)備對(duì)臍帶纜有不同的技術(shù)要求。因此,臍帶纜技術(shù)復(fù)雜且生產(chǎn)制造難度較高。1水下生產(chǎn)系統(tǒng)用臍帶纜水下生產(chǎn)系統(tǒng)用臍帶纜的主要作用包括:①為水下閥門(mén)執(zhí)行器提供液壓動(dòng)力通道;②為控制盒和電動(dòng)泵等提供電能;③為水下設(shè)施和油井提供遙控及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸通道;④為油井提供所需流體(如甲醇和緩蝕劑等化學(xué)藥劑);⑤將井下原油和天然氣向平臺(tái)或陸上輸送。根據(jù)使用要求,水下生產(chǎn)系統(tǒng)用臍帶纜通常分為動(dòng)態(tài)纜和靜態(tài)纜。在同一工程中,動(dòng)態(tài)纜和靜態(tài)纜的纜芯結(jié)構(gòu)相同。動(dòng)態(tài)纜需要承受更大、更復(fù)雜的機(jī)械力,其鎧裝設(shè)計(jì)要求高于靜態(tài)纜。靜態(tài)纜的敷設(shè)長(zhǎng)度可達(dá)數(shù)十千米,因此必須減小其質(zhì)量和體積,以滿(mǎn)足生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工和成本需求。動(dòng)態(tài)纜在安裝和運(yùn)行過(guò)程中易受到風(fēng)、浪、流和浮體運(yùn)動(dòng)的影響,需要進(jìn)行局部和整體力學(xué)分析,以保證壽命周期內(nèi)的安全運(yùn)行。相比之下,靜態(tài)纜通常只需要考慮海底穩(wěn)定性等問(wèn)題。根據(jù)結(jié)構(gòu),水下生產(chǎn)系統(tǒng)用臍帶纜可以分為鋼管臍帶纜、熱塑軟管臍帶纜、電力臍帶纜和綜合功能臍帶纜。鋼管臍帶纜在抗壓潰性、強(qiáng)度和耐化學(xué)性能方面表現(xiàn)優(yōu)異,且液體無(wú)滲漏,但是存在彎曲半徑大、易受疲勞破壞、成本高、操作困難和交貨時(shí)間長(zhǎng)等限制。相比之下,熱塑軟管臍帶纜具有成本低廉、易操作和彎曲半徑小等優(yōu)勢(shì),然而其抗壓潰性較低、耐化學(xué)性能較差,容易發(fā)生液體滲漏和在內(nèi)壓下膨脹等現(xiàn)象。其中,超級(jí)雙相不銹鋼管具有響應(yīng)低延遲性和輸送介質(zhì)無(wú)滲透性的特點(diǎn),是大長(zhǎng)度臍帶纜設(shè)計(jì)的首選;在淺水域動(dòng)態(tài)使用環(huán)境或需要反復(fù)收卷釋放設(shè)備中,熱塑性軟管具備較好的柔韌性和較小的彎曲半徑,是最佳選擇。兩者各具優(yōu)勢(shì),在實(shí)際應(yīng)用中常?;旌鲜褂?。對(duì)于生產(chǎn)系統(tǒng)用臍帶纜,國(guó)際上的供應(yīng)商主要包括耐克森(Nexans)、Technip DUCO、JDR Oceaneering Multiflex,以及Aker Solution等公司。2ROV用臍帶纜ROV用臍帶纜具備多種綜合功能,包括動(dòng)力傳輸、光纖通信、銅纜通信、遙控指令傳遞、視頻影像傳輸,以及ROV拖體收放等,此外還具有較高的強(qiáng)度與質(zhì)量比、靈活的彎曲特性、優(yōu)良的耐腐蝕和耐磨損性能、優(yōu)異的反復(fù)收放能力,能夠滿(mǎn)足深海機(jī)器人和深海探測(cè)裝備的工作需求。應(yīng)用場(chǎng)景不同,ROV用臍帶纜的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也會(huì)有所不同。在深海鉆探中,需要采用高強(qiáng)度、高耐腐蝕性的臍帶纜,來(lái)承載鉆井平臺(tái)的負(fù)載和能源供應(yīng);而在深海生物探測(cè)中,則需要使用柔軟、輕便的臍帶纜,以避免對(duì)海洋生態(tài)造成損害。根據(jù)鎧裝結(jié)構(gòu),ROV用臍帶纜可以分為金屬鎧裝臍帶纜和非金屬鎧裝臍帶纜。金屬鎧裝臍帶纜常用于連接工作母船和放置深海機(jī)器人的中繼器,而非金屬鎧裝臍帶纜則常用于連接中繼器和深海機(jī)器人。根據(jù)使用環(huán)境,臍帶纜主要有淺海觀察型水下機(jī)器人用臍帶纜、作業(yè)型水下機(jī)器人用臍帶纜和全海深機(jī)器人用臍帶纜。不同類(lèi)型的臍帶纜具有不同的特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景,選擇合適的臍帶纜能夠提高深海機(jī)器人的性能和可靠性。其中,一般的水下觀測(cè)型水下機(jī)器人臍帶纜和水下測(cè)試傳感器用臍帶纜結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單,滿(mǎn)足數(shù)據(jù)傳輸和較低功率的電能供給即可;水下作業(yè)型機(jī)器人臍帶纜則結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,工作的水深范圍由淺海至深海,最深處可達(dá)6000m。水下作業(yè)型機(jī)器人用臍帶纜應(yīng)用最為廣泛,但其對(duì)設(shè)計(jì)和制造能力要求較高,尤其是大長(zhǎng)度生產(chǎn),國(guó)際上生產(chǎn)廠家較少。為了滿(mǎn)足強(qiáng)度和重力要求,全海深機(jī)器人用臍帶纜的鎧裝通常采用非金屬鎧裝。隨著國(guó)外ROV等潛水器技術(shù)的日益成熟,ROV用臍帶纜技術(shù)不斷發(fā)展。國(guó)外生產(chǎn)廠家有挪威Nexans、美國(guó)Rochester、英國(guó)JDR Cable Systems、美國(guó)Storm Products Company、英國(guó)INTERKAB和BPP-Cables等公司。國(guó)內(nèi)用戶(hù)主要包括國(guó)家海洋局下屬研究所、中科院聲系統(tǒng)研究所、國(guó)土資源調(diào)查系統(tǒng)、中船重工系統(tǒng)、中船工業(yè)系統(tǒng)和中海油系統(tǒng)等單位。?臍帶纜設(shè)計(jì)要點(diǎn)1影響因素臍帶纜廣泛應(yīng)用于不同的領(lǐng)域,包括水下生產(chǎn)、檢查、監(jiān)視、搜索與識(shí)別、安裝與回收、清理、海洋科學(xué)考察、全球定位、搜索、救援遇難艦船、解救受困潛水艇,以及中繼通信等。在不同的使用環(huán)境下,需要考慮彎曲、張力卷繞、磨損和腐蝕等影響因素。1)彎曲。臍帶纜在操作過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)在滑輪、導(dǎo)纜器、絞車(chē)卷筒等位置發(fā)生彎曲。2)張力卷繞。在臍帶纜放纜過(guò)程中,內(nèi)部張力不斷變化,各部件之間的幾何關(guān)系隨放纜幅度的變化而改變,產(chǎn)生卷繞運(yùn)動(dòng),引起內(nèi)部摩擦。3)磨損。臍帶纜的卷繞運(yùn)動(dòng)會(huì)造成兩種形式的磨損,一是臍帶纜內(nèi)部部件之間的磨損,二是臍帶纜與收放裝置之間的磨損。磨損會(huì)導(dǎo)致臍帶纜某一點(diǎn)持續(xù)惡化,直至故障。磨損率受多種操作因素影響,如放纜速率、張力、滑輪布置形式,以及臍帶纜的彎曲半徑等。收放設(shè)備的不當(dāng)選擇或安裝,會(huì)加速臍帶纜外表面的磨損。4)腐蝕。海水腐蝕主要對(duì)金屬產(chǎn)生影響,尤其是鋼絲。如常見(jiàn)的雙層鎧裝臍帶纜在海水中會(huì)慢慢地被電解溶解,導(dǎo)致內(nèi)層鋼絲受到海水侵蝕。5)打圈或扭結(jié)。當(dāng)臍帶纜受到拉力,形成圓圈后,隨著半徑不斷縮小,易發(fā)生纏結(jié)現(xiàn)象,進(jìn)而導(dǎo)致永久變形。6)壓扁。臍帶纜在受到風(fēng)浪影響時(shí),如果受力的纜圈壓在另一纜圈上,或下層臍帶纜受到過(guò)度卷繞張力的壓迫,可能會(huì)在絞車(chē)滾筒上發(fā)生擠壓的情況。高度集中的壓力可能會(huì)導(dǎo)致金屬承力單元和其他部件的永久變形。因此,水下設(shè)備的尺寸、質(zhì)量、工作深度、動(dòng)力、子系統(tǒng)和載荷等均會(huì)直接影響臍帶纜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。2整體和局部設(shè)計(jì)要點(diǎn)臍帶纜通常由多個(gè)功能單元依據(jù)尺寸組合,形成多層同心結(jié)構(gòu),以維持良好的對(duì)稱(chēng)度、圓整度和同心度。相鄰層之間通常采用包帶纏繞緊固,以保持纜芯的緊湊度和圓整度,增強(qiáng)抗側(cè)壓能力,減少受壓狀態(tài)下的徑向收縮,并提高耐疲勞性能。鎧裝不僅為水下設(shè)備回收和吊放提供載荷支撐,且保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)單元免受外部機(jī)械和環(huán)境的損傷。在收放過(guò)程中,為防止因受力而打扭,鎧裝結(jié)構(gòu)通常設(shè)計(jì)成扭矩平衡結(jié)構(gòu)。此外,鎧裝外面通常覆有保護(hù)層,以防海水腐蝕影響性能。針對(duì)含有軟管的水下生產(chǎn)系統(tǒng)用臍帶纜,軟管外護(hù)套通常鉆有小孔,可將滲入的液體或氣體排出,避免海水壓爆臍帶纜。水下生產(chǎn)系統(tǒng)用臍帶纜的設(shè)計(jì)、制造和質(zhì)量規(guī)范須符合GB/T 21412.5—2017《石油天然氣工業(yè)水下生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和操作第5部分:水下臍帶纜》(同1SO 13628-5)標(biāo)準(zhǔn)。目前,ROV 用臍帶纜沒(méi)有相應(yīng)的國(guó)際和國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),主要基于理論計(jì)算和長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)積累的產(chǎn)品設(shè)計(jì)參數(shù),用以進(jìn)行動(dòng)態(tài)運(yùn)行和結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析。為保證ROV用臍帶纜的縱向密封性,需要在纜芯中填充適當(dāng)?shù)目v向水密材料,填補(bǔ)各結(jié)構(gòu)單元間的間隙,以實(shí)現(xiàn)空間占位和良好的阻水、阻油效果。水下臍帶纜性能要求取決于其工作條件。整體分析環(huán)境荷載作用下,臍帶纜的極值荷載、疲勞荷載,并驗(yàn)證其穩(wěn)定性等。水下臍帶纜的整體分析內(nèi)容和分析軟件見(jiàn)表1。表1 水下臍帶纜分析內(nèi)容和分析軟件ROV用臍帶纜整體分析的難點(diǎn)在于環(huán)境載荷有不確定性、臍帶纜有幾何變形,以及浮體和環(huán)境載荷間高度非線性耦合。目前,國(guó)外少數(shù)廠家已經(jīng)建立了完整的技術(shù)體系,涵蓋了ROV用臍帶纜的設(shè)計(jì)、使用和安裝,而國(guó)內(nèi)仍存在差距。局部分析是臍帶纜設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。臍帶纜的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)通常依賴(lài)于原型試驗(yàn)給出電纜結(jié)構(gòu)的響應(yīng)和性能,存在成本高昂和耗時(shí)較長(zhǎng)的缺點(diǎn)。隨著計(jì)算機(jī)的快速發(fā)展,結(jié)合部分試驗(yàn)結(jié)果,進(jìn)行數(shù)值模擬,已成為臍帶纜結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)的主流手段。3結(jié)構(gòu)及功能設(shè)計(jì)要點(diǎn)臍帶纜由多個(gè)功能單元、填充和護(hù)套等組成。其中,各單元的設(shè)計(jì)需要考慮其在海洋環(huán)境中的工作條件,如海水溫度、壓力、腐蝕性等因素,同時(shí)也需要考慮其與設(shè)備之間的接口設(shè)計(jì),以實(shí)現(xiàn)有效的數(shù)據(jù)傳輸和控制。因此,在設(shè)計(jì)水下臍帶纜時(shí),需要綜合考慮各單元的功能和特點(diǎn),以確保設(shè)備能夠穩(wěn)定可靠地運(yùn)行。1)關(guān)鍵單元設(shè)計(jì)臍帶纜的功能單元一般包括動(dòng)力單元、光纖單元和通信電纜單元,此外,大多數(shù)水下生產(chǎn)系統(tǒng)用臍帶纜還包含管單元。①動(dòng)力單元。根據(jù)水下裝備的供電需求,如單相工作電壓、三相工作電壓、供電功率等參數(shù)計(jì)算額定電流,通過(guò)額定電流計(jì)算導(dǎo)體的直流電阻,從而計(jì)算和選擇適當(dāng)?shù)慕孛娣e。②光纖單元。根據(jù)傳輸容量、帶寬和波長(zhǎng)等需求,選擇合適的光纖類(lèi)別、光纖芯數(shù)等。設(shè)計(jì)不銹鋼管光單元時(shí),需要考慮光纖的保護(hù)材料和光單元數(shù)量等因素。為提高不銹鋼管光纖單元的防護(hù)能力,通常在外擠制一層塑料護(hù)套。③通信電纜單元。根據(jù)不同頻率下的工作電容、衰減和特性阻抗等要求,進(jìn)一步考慮通信單元的類(lèi)型、導(dǎo)體芯數(shù)或?qū)?shù)、導(dǎo)體標(biāo)稱(chēng)截面積和屏蔽形式等。④管單元。根據(jù)水深、功能、質(zhì)量、強(qiáng)度和柔軟度等要求,確定管單元的材料、壁厚、外徑,以及保護(hù)層的材料和結(jié)構(gòu),以提高臍帶纜的防腐、強(qiáng)度、耐磨等性能。2)單元成纜設(shè)計(jì)纜芯由多個(gè)組成單元絞合而成,各個(gè)組成單元間須填充聚合物、硅橡膠和固化聚氨酯等材料,以保證纜芯的緊密度。對(duì)于有水密要求的臍帶纜,需要填充水密材料。在纜芯制作過(guò)程中,通常會(huì)使用金屬或非金屬帶將其繞包扎緊。纜芯分為滲漏型和護(hù)套型兩種類(lèi)型,其中滲漏型線芯適用于油井鉆探等特殊環(huán)境,而護(hù)套型線芯則具有更好的防水性能和支撐作用。3)鎧裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為滿(mǎn)足水下裝備對(duì)臍帶纜機(jī)械性能的要求,需要設(shè)計(jì)鎧裝結(jié)構(gòu)以承擔(dān)機(jī)械荷載。鎧裝結(jié)構(gòu)一般采用具有較高的強(qiáng)度和耐腐蝕性的金屬/非金屬材料。非金屬纖維材料作為承力元件時(shí),需要考慮其力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性等因素。金屬承力元件一般選擇高強(qiáng)度鍍鋅鋼絲,而其他元件承擔(dān)的拉伸強(qiáng)度很小,可以忽略。因此,只需要計(jì)算主要承力元件的拉伸強(qiáng)度。鋼絲鎧裝一般為兩層螺旋絞合,有時(shí)也采用3層、4層和5層的鎧裝,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意絞合方向、絞合角度、絞合節(jié)距和鎧裝單線根數(shù)等。①絞合方向(通常表示為左向和右向)。內(nèi)鎧裝層為右向、外鎧裝層為左向的布置形式,最早用于石油行業(yè)的承荷探測(cè)電纜。外層右向、內(nèi)層左向的鎧裝,也可以提供相同的使用特性,并在實(shí)際應(yīng)用中證明能夠達(dá)到預(yù)期的性能要求。②絞合角度。絞合角度表示為鎧裝螺旋線與軸向的夾角,通常在18°~24°范圍。依據(jù)鎧裝的設(shè)計(jì)特性和與其他鎧裝臍帶纜部件的內(nèi)部關(guān)系,內(nèi)外鎧裝層可以采用不同的絞合角度。③絞合節(jié)距。絞合節(jié)距為螺旋單線繞線芯轉(zhuǎn)動(dòng)一圈所行進(jìn)的距離。④鎧裝單線根數(shù)。在選擇鎧裝單線直徑和根數(shù)時(shí),需要滿(mǎn)足96%~99%的內(nèi)護(hù)層表面覆蓋率或根據(jù)具體使用特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在節(jié)距和鎧裝材料相同的條件下,較大直徑的鎧裝單線能夠提供更高的機(jī)械穩(wěn)定性。經(jīng)過(guò)磨損后,較大規(guī)格的鎧裝單線剩余金屬比率較高,因此其強(qiáng)度也較大。相比之下,較小規(guī)格的鎧裝單線具有更長(zhǎng)的抗彎曲疲勞壽命。?靜態(tài)臍帶纜和動(dòng)態(tài)臍帶纜的機(jī)械性能與靜態(tài)臍帶纜相比,動(dòng)態(tài)臍帶纜更容易失效,并且在設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)時(shí)具有更高的難度。動(dòng)態(tài)臍帶纜不僅需要具備常規(guī)靜態(tài)臍帶纜的靜態(tài)機(jī)械性能,還須在動(dòng)態(tài)環(huán)境下承受載荷時(shí)具備良好的動(dòng)態(tài)機(jī)械性能、抗動(dòng)態(tài)疲勞性能。1靜態(tài)機(jī)械性能設(shè)計(jì)鎧裝臍帶纜時(shí),首要保證其機(jī)械強(qiáng)度,應(yīng)滿(mǎn)足在制造、操作、運(yùn)輸、安裝和運(yùn)行過(guò)程中所有工況下載荷的要求。1)破斷力臍帶纜不僅需要承受自身質(zhì)量,還須應(yīng)對(duì)船體在海面晃動(dòng)產(chǎn)生的額外慣性力。金屬鎧裝臍帶纜通常采用鍍鋅鋼絲作為鎧裝元件,而水下生產(chǎn)系統(tǒng)用無(wú)鎧裝鋼管臍帶纜則以鋼管作為承力元件。鋼絲鎧裝的力學(xué)性能較為復(fù)雜,本文中僅討論鋼絲鎧裝臍帶纜的力學(xué)性能。動(dòng)態(tài)鎧裝臍帶纜通常具有兩層或兩層以上異向絞合的鎧裝鋼絲。在受軸向拉力時(shí),各層鋼絲會(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力矩,內(nèi)外層鎧裝由于絞合方向相反而產(chǎn)生相反的力矩。力矩的大小取決于鋼絲截面積和至纜芯的距離。相較于內(nèi)層鎧裝,外層鎧裝通常具有更多的根數(shù)或更大的外徑,會(huì)產(chǎn)生更大的扭轉(zhuǎn)力矩,可以通過(guò)調(diào)整螺旋角度來(lái)平衡內(nèi)外層鎧裝的力矩。鎧裝臍帶纜的破斷力計(jì)算可分為端部受約束和端部自由旋轉(zhuǎn)兩種情況。當(dāng)端部受約束時(shí),外層鎧裝由于承受較高的應(yīng)力會(huì)首先斷裂,而內(nèi)層會(huì)緩慢延伸至斷裂;當(dāng)端部自由旋轉(zhuǎn)時(shí),外層鎧裝可能會(huì)出現(xiàn)松散現(xiàn)象,此時(shí)內(nèi)層將承受較高的應(yīng)力。因此,若端部自由旋轉(zhuǎn)或操作不當(dāng),可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電纜的破斷力下降,并導(dǎo)致內(nèi)層鋼絲首先斷裂。影響鎧裝臍帶纜破斷力的主要因素有:①鎧裝鋼絲之間或與外部介質(zhì)的磨損,導(dǎo)致鋼絲截面直徑減小,從而降低破斷力;②鎧裝鋼絲受到腐蝕作用,進(jìn)而影響其有效截面面積;③H2S導(dǎo)致鎧裝鋼絲變脆,CO2加速鋼絲腐蝕;④不正當(dāng)操作或是液壓預(yù)緊導(dǎo)致鎧裝臍帶纜發(fā)生過(guò)度扭轉(zhuǎn),可能使其破斷強(qiáng)度降低30%;⑤使用接頭盒導(dǎo)致錨固位置鎧裝破斷強(qiáng)度降低至90%;⑥鎧裝臍帶纜在斜槽中擺動(dòng);⑦物理?yè)p傷,如打扭、鎧裝層刮傷和凹陷等。2)安全工作載荷鎧裝臍帶纜的安全工作載荷是指在不影響功能單元(如銅導(dǎo)體、光單元、屏蔽層,以及鎧裝材料、護(hù)套材料等)正常工作的情況下,在彈性變形范圍內(nèi)所能承受的最小軸向拉伸張力。根據(jù)DNVGL-RP-F401—2017的規(guī)定,鎧裝臍帶纜中各功能單元的安全工作載荷系數(shù)取決于實(shí)際承載力與材料的屈服應(yīng)力和90%的極限承載力中較小值的比值。推薦安全工作載荷系數(shù)見(jiàn)表2,實(shí)際應(yīng)用時(shí)通常會(huì)采用更高的安全系數(shù)。表2 動(dòng)態(tài)鎧裝臍帶纜安全工作載荷系數(shù)3)最小彎曲半徑鎧裝臍帶纜的彎曲半徑是指電纜在彎曲狀態(tài)下不受損傷或降低性能的最小半徑。過(guò)度彎曲可能會(huì)發(fā)生打扭、受損而縮短使用壽命,甚至?xí)l(fā)生傳輸信號(hào)相互干擾、串音等現(xiàn)象。鎧裝臍帶纜由多種功能單元優(yōu)化組合而成,在彎曲過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)兩種狀態(tài):曲率較小時(shí),各單元受到摩擦作用,整體彎曲而不相互滑移;曲率逐漸增大時(shí),各單元所受合力大于摩擦力,開(kāi)始出現(xiàn)相對(duì)滑移。基于簡(jiǎn)化模型,理論推導(dǎo)多層絞合結(jié)構(gòu)在拉伸、彎曲和扭轉(zhuǎn)耦合作用下的應(yīng)變計(jì)算模型。該模型能夠計(jì)算不同曲率下絞合關(guān)鍵單元的應(yīng)變分布,并考慮滑移和不滑移狀態(tài)。4)剛度臍帶纜的剛度是指其抵抗彈性變形的能力,是衡量臍帶纜力學(xué)性能的重要指標(biāo),主要包括拉伸剛度、扭轉(zhuǎn)剛度和彎曲剛度。①拉伸剛度。在研究鎧裝臍帶纜的拉伸行為時(shí),需要綜合考慮軸向變形和纜芯徑向收縮引起的變形。當(dāng)鎧裝鋼絲在發(fā)生軸向應(yīng)變時(shí),會(huì)對(duì)纜芯產(chǎn)生徑向壓力。鎧裝鋼絲是主要承擔(dān)拉伸載荷的單元,纜芯則具備一定的徑向支撐能力。考慮鎧裝鋼絲受拉伸時(shí)對(duì)纜芯的擠壓作用,則纜芯的徑向剛度是一個(gè)重要的輸入?yún)?shù)。通常假設(shè)纜芯為均質(zhì)聚合物材料,如低密度聚乙烯或高密度聚乙烯圓截面,可通過(guò)經(jīng)典彈性力學(xué)理論估算其徑向剛度。②扭轉(zhuǎn)剛度。對(duì)于海洋裝備用動(dòng)態(tài)鎧裝臍帶纜等細(xì)長(zhǎng)柔性體,通常會(huì)同時(shí)受到拉伸和扭轉(zhuǎn)的影響,二者互相耦合。③彎曲剛度。在鎧裝臍帶纜彎曲行為分析中,通常將整體結(jié)構(gòu)視為螺旋單元纏繞在柱單元結(jié)構(gòu)上。鎧裝臍帶纜總的彎曲剛度為所有螺旋單元與柱單元的和,其彎曲行為分為無(wú)滑移階段和全滑移階段。在曲率半徑較小時(shí),各單元無(wú)法克服靜摩擦作用,因此相對(duì)固定;隨著曲率增加,各單元逐漸開(kāi)始相對(duì)滑移。2環(huán)境載荷臍帶纜在水下安裝運(yùn)行時(shí)容易受到風(fēng)、浪和流等多種外部因素的影響,對(duì)其性能有重要影響。流是指海水在一定方向上發(fā)生的大規(guī)模流動(dòng),其形成原因包括潮汐洋流、風(fēng)海流、大洋環(huán)流、補(bǔ)償流等多種情況。根據(jù)大量風(fēng)速儀記錄數(shù)據(jù),某點(diǎn)上的瞬時(shí)風(fēng)速可以分為長(zhǎng)周期部分(歷時(shí)十分鐘以上)和短周期部分(歷時(shí)數(shù)秒以?xún)?nèi))。長(zhǎng)周期部分通常偏離結(jié)構(gòu)物的自振頻率,主要產(chǎn)生靜力作用;而短周期部分與結(jié)構(gòu)物的自振頻率接近,具有動(dòng)力作用效應(yīng)。海洋中存在各種形式的波動(dòng),不僅可以發(fā)生在海洋表面,還存在于海洋的不同密度層之間,具有不同的波動(dòng)尺度、機(jī)理和特性,呈現(xiàn)出復(fù)雜的波動(dòng)現(xiàn)象。海洋波動(dòng)是海水運(yùn)動(dòng)的重要形式之一。根據(jù)觀測(cè)記錄,主要為波動(dòng)周期在1~30s期間的海浪,其波動(dòng)能量極大,是導(dǎo)致船舶、平臺(tái)等海洋工程結(jié)構(gòu)物受損和變形破壞的主要因素。3動(dòng)態(tài)響應(yīng)對(duì)海洋裝備和海洋工程結(jié)構(gòu)而言,波浪載荷是其受到的主要載荷,波浪載荷的參數(shù)選取直接影響到海洋裝備和海洋工程結(jié)構(gòu)的操作、安全性和建造成本。此外,浮動(dòng)船體和洋流引起的周?chē)黧w次生運(yùn)動(dòng)也是海底結(jié)構(gòu)件疲勞損傷的主要因素。其中,渦激振動(dòng)是影響臍帶纜疲勞壽命的因素之一。當(dāng)臍帶纜處在垂直入射的水流中時(shí),兩側(cè)會(huì)形成交替向下游流動(dòng)的漩渦。當(dāng)漩渦的脫落頻率接近或是整數(shù)倍的結(jié)構(gòu)的自振頻率時(shí),臍帶纜會(huì)處于共振狀態(tài),即渦激振動(dòng)。渦激振動(dòng)時(shí),圓柱的運(yùn)動(dòng)軌跡通常呈“8”字形。隨著水流速率的增加,橫向振幅逐漸增大,因此橫向振動(dòng)對(duì)管線的疲勞損傷具有重要的作用。渦激振動(dòng)受到多種參數(shù)的影響,目前在渦激振動(dòng)問(wèn)題的研究中尚未建立可靠的相似理論,以實(shí)現(xiàn)模型試驗(yàn)數(shù)據(jù)與實(shí)際線纜振動(dòng)之間的對(duì)應(yīng)。4海底穩(wěn)定性海底臍帶纜所處的海洋環(huán)境十分復(fù)雜,容易受到浪、流等水動(dòng)力的影響,為確保臍帶纜在海底穩(wěn)定運(yùn)行,穩(wěn)定性分析至關(guān)重要。目的是限制臍帶纜在初始安裝位置的運(yùn)動(dòng),避免其在垂直方向漂浮或下沉,并校核側(cè)向穩(wěn)定性。外徑質(zhì)量比是衡量海底穩(wěn)定性的重要指標(biāo)。影響臍帶纜海底穩(wěn)定性的因素主要包括:①臍帶纜在海水中的質(zhì)量;②海底的摩擦力;③各種環(huán)境荷載,如浪、流等;④不良的工程地質(zhì)現(xiàn)象。5動(dòng)態(tài)疲勞性能動(dòng)態(tài)疲勞損傷是指構(gòu)件材料受交變載荷作用一定次數(shù)后,結(jié)構(gòu)發(fā)生失效的現(xiàn)象。循環(huán)載荷(應(yīng)力)通常小于材料的破斷強(qiáng)度(屈服應(yīng)力)??蛊谠O(shè)計(jì)是動(dòng)態(tài)鎧裝臍帶纜系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵內(nèi)容之一,柔性動(dòng)態(tài)海底電纜需要不斷承受海洋環(huán)境載荷作用,同時(shí)船體運(yùn)動(dòng)會(huì)促使動(dòng)態(tài)海底電纜在船體連接位置反復(fù)彎折。這些載荷加速了動(dòng)態(tài)鎧裝臍帶纜應(yīng)力集中區(qū)域的裂紋形成、擴(kuò)展,最終破壞結(jié)構(gòu)的完整性。1)疲勞載荷疲勞載荷是指動(dòng)態(tài)海底電纜在服役過(guò)程中承受的所有循環(huán)載荷,包括成纜制造、運(yùn)輸、安裝和在位運(yùn)行中的載荷。根據(jù)ISO 13628-5標(biāo)準(zhǔn),動(dòng)態(tài)鎧裝臍帶纜疲勞載荷的來(lái)源主要為:①波浪載荷直接作用或引起船體運(yùn)動(dòng),進(jìn)而導(dǎo)致海纜隨波響應(yīng);②船體自由運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致纜線的偏移;③穩(wěn)態(tài)洋流下線纜的渦激振動(dòng);④生產(chǎn)周轉(zhuǎn)和安裝過(guò)程中受到的循環(huán)載荷;⑤運(yùn)行過(guò)程中的循環(huán)載荷,包括附著在海底電纜上的生物載荷。2)疲勞失效動(dòng)態(tài)鎧裝臍帶纜的失效通常發(fā)生在金屬單元上。銅導(dǎo)體上的疲勞損傷起始于兩根相互擠壓的銅絲之間的微小磨損。當(dāng)銅導(dǎo)體接觸面之間磨損時(shí),通常形成黑色的氧化層。隨著彎曲載荷的幅值和頻率增加,氧化層厚度增加,導(dǎo)體表面凹陷深度增加。此時(shí),銅導(dǎo)體的脆性特征顯著,其承載能力隨之降低。接觸銅導(dǎo)體之間的疲勞損傷情況見(jiàn)圖1,圖中A為導(dǎo)體接觸面之間的氧化層,并伴有裂紋的出現(xiàn),B為緊壓導(dǎo)體之間的塑性變形現(xiàn)象。圖1 接觸銅導(dǎo)體疲勞損傷與銅導(dǎo)體疲勞機(jī)理類(lèi)似,鋼絲的疲勞裂紋起始于相鄰鋼絲的接觸點(diǎn),鎧裝鋼絲的疲勞損傷現(xiàn)象見(jiàn)圖2,在接觸點(diǎn)形成凹陷,并在反復(fù)擠壓滑移的狀態(tài)下,微裂紋開(kāi)始出現(xiàn),并以半圓形式向內(nèi)擴(kuò)展,導(dǎo)致整個(gè)截面的承載能力降低。同時(shí),鎧裝鋼絲更容易受到腐蝕。依據(jù)挪威船級(jí)社(DNN)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),在腐蝕環(huán)境下,鋼絲的疲勞性能會(huì)顯著降低。圖2 鎧裝鋼絲疲勞損傷3)S-N曲線材料的疲勞性能可以通過(guò)作用時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變范圍(S)和到破壞時(shí)的壽命(N)之間的關(guān)系來(lái)描述,即S-N曲線。其中,壽命N定義為在給定應(yīng)力比(R)和恒幅載荷作用下的破壞循環(huán)次數(shù)。疲勞破壞可以分為裂紋萌生、擴(kuò)展和斷裂3個(gè)階段,不同材料的疲勞破壞階段呈現(xiàn)現(xiàn)象和所對(duì)應(yīng)載荷的比例不一致。因此,S-N曲線的定義基于以下兩個(gè)假設(shè):①對(duì)于高強(qiáng)度、中強(qiáng)度鋼等脆性材料,裂紋從萌生、擴(kuò)展至小尺寸圓截面試件的斷裂時(shí)間很短,并且裂紋萌生時(shí)的尺度較小,難以觀察。因此,以整個(gè)過(guò)程中的載荷變化作為指標(biāo)是合理的;②對(duì)于延展性較好的材料,裂紋萌生后會(huì)有相當(dāng)長(zhǎng)的擴(kuò)展階段,伴隨著5%~15%的強(qiáng)度下降。裂紋的出現(xiàn)也會(huì)伴隨剛度下降,同時(shí)對(duì)應(yīng)的應(yīng)變也發(fā)生變化。因此,可用應(yīng)變變化量來(lái)確定裂紋是否擴(kuò)展。?制造工藝及裝備目前,國(guó)內(nèi)外光纖和光纖單元的制造技術(shù)比較成熟,許多線纜生產(chǎn)廠家較為熟悉絕緣和護(hù)套的擠出工藝和裝備。臍帶纜在制造過(guò)程中難度較大的工序是成纜和鎧裝,尤其是對(duì)于大長(zhǎng)度臍帶纜。本文將重點(diǎn)探討這兩道工序。1成纜工藝及設(shè)備在成纜過(guò)程中,絞合方向可分為左向和右向。通常最外層的成纜方向?yàn)橛蚁?。在?shí)際生產(chǎn)中,采用節(jié)徑比來(lái)估量成纜節(jié)距的大小較合適。因不同電纜的纜芯直徑差異較大(如生產(chǎn)系統(tǒng)用臍帶纜和ROV用臍帶纜相比),僅提及節(jié)距不能準(zhǔn)確估算電纜的各項(xiàng)性能,因此引入節(jié)徑比,即節(jié)距長(zhǎng)度與成纜直徑的比值。節(jié)徑比越大,線芯在彎曲時(shí)的變形越大,成品的柔軟性越差,但強(qiáng)度會(huì)增大,電纜外徑和絞入率變小,直流電阻也會(huì)減小,從而提高生產(chǎn)效率,減少材料用量。選擇合適的成纜節(jié)距,可以使成品電纜具有良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和彎曲性,并減少變形、皺折。線芯成纜時(shí),線芯之間均存在一定間隙,需要采用水密材料進(jìn)行填充,以保證成纜的圓整度和成品的防滲水、防滲油性能。在成纜完成及收線前,根據(jù)設(shè)計(jì)要求,需要對(duì)絞合后的線芯繞包一層或多層金屬或非金屬包帶,可以起到包扎、屏蔽等作用,并在工藝上便于下一道工序的加工。對(duì)于水下生產(chǎn)系統(tǒng)用臍帶纜和比較長(zhǎng)的ROV用臍帶纜,成纜設(shè)備均較為龐大。單元數(shù)較少的可以使用立式成纜機(jī),占地面積少,單元多的則須采用大型臥式成纜機(jī)。JDR大型立式成纜機(jī)和大型臥式成纜機(jī)見(jiàn)圖3。圖3 JDR大型成纜機(jī)2鎧裝工藝及設(shè)備動(dòng)態(tài)纜的鎧裝工藝對(duì)于高強(qiáng)度金屬鎧裝臍帶纜至關(guān)重要,與其他靜態(tài)纜有著顯著區(qū)別。高強(qiáng)度鋼絲鎧裝的制造過(guò)程中,通常需要采取一系列處理措施,包括鋼絲預(yù)變形去應(yīng)力前處理、鋼絲絞合后變形去應(yīng)力處理,以及鋼絲絞合后預(yù)拉伸處理等工藝步驟。1)高強(qiáng)度鋼絲預(yù)變形去應(yīng)力前處理工藝為了消除高強(qiáng)度鋼絲在絞合過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,需要在鋼絲成形前對(duì)其進(jìn)行預(yù)先變形,即預(yù)先形成螺旋狀。需要在絞線機(jī)的絞籠收線裝置后、鋼絲絞合模前精確設(shè)計(jì)和安裝預(yù)變形器(即預(yù)扭頭),預(yù)變形器裝置見(jiàn)圖4。圖4 預(yù)變形器裝置圖輪間距為預(yù)變形器的工藝參數(shù),需要通過(guò)計(jì)算分析,并結(jié)合實(shí)際預(yù)變形效果進(jìn)行反復(fù)校正,最終確定合適的參數(shù)值。選擇合適預(yù)變形高度非常重要,預(yù)變形高度過(guò)小,則無(wú)法有效消除鋼絲絞合應(yīng)力;預(yù)變形高度過(guò)大,則會(huì)降低金屬鎧裝臍帶纜的機(jī)械性能,同時(shí)影響金屬鎧裝臍帶纜的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和使用壽命。2)高強(qiáng)度鋼絲絞合后變形去應(yīng)力處理為進(jìn)一步消除鋼絲絞合后的殘余應(yīng)力,并改善鋼絲絞合結(jié)構(gòu)和表面質(zhì)量,需要進(jìn)行后變形處理,即在鋼絲絞合模和牽引輪之間,設(shè)置幾組水平和垂直的輥輪,使絞合后的鋼絲經(jīng)過(guò)反復(fù)彎曲和徑向壓縮。后變形器裝置見(jiàn)圖5。后變形器的輥輪個(gè)數(shù)越多,牽引力增大,不僅可以使鋼絲絞合更加緊密,同時(shí)使鎧裝層表面更加圓整且不松散,顯著提高了金屬鎧裝臍帶纜的卷繞、彎曲和耐疲勞等機(jī)械性能。3)高強(qiáng)度鋼絲絞合預(yù)拉伸后處理電纜制造完成后,內(nèi)鎧單線會(huì)嵌入下層護(hù)套中,是不穩(wěn)定的狀態(tài)。在工作負(fù)載作用下,會(huì)產(chǎn)生較大的表面應(yīng)力,甚至?xí)^(guò)材料的屈服強(qiáng)度。為了保證鋼絲鎧裝ROV用臍帶纜沿長(zhǎng)度方向的穩(wěn)定性,需要施加預(yù)應(yīng)力,使其達(dá)到與后續(xù)工程使用時(shí)相近的受力狀態(tài)。圖5 后變形器裝置圖拉伸負(fù)荷根據(jù)金屬鎧裝臍帶纜的最小斷裂強(qiáng)度確定。只有在承受足夠大的拉伸負(fù)荷時(shí),金屬鎧裝臍帶纜才能消除鋼絲絞合應(yīng)力,達(dá)到自然穩(wěn)定的狀態(tài)。通過(guò)合理的預(yù)拉伸后處理,消除金屬鎧裝臍帶纜的鋼絲絞合缺陷,改善鋼絲受力均勻性,提高其彈性模量和疲勞壽命。預(yù)拉伸后處理裝置見(jiàn)圖6。圖6 預(yù)拉伸后處理裝置圖預(yù)拉伸時(shí)間包含兩方面,一是從零加載到設(shè)定預(yù)拉伸負(fù)荷所用的時(shí)間,即加載時(shí)間;二是在設(shè)定預(yù)拉伸負(fù)荷作用下的持續(xù)時(shí)間,即保載時(shí)間。保載是為了更徹底地消除金屬鎧裝臍帶纜的鋼絲絞合應(yīng)力,通常保載時(shí)間越長(zhǎng),消除效果越好,但保載時(shí)間也不宜過(guò)長(zhǎng),以免影響生產(chǎn)效率。水下生產(chǎn)系統(tǒng)用臍帶纜一般采用常規(guī)強(qiáng)度的鎧裝鋼絲,無(wú)需預(yù)成型和預(yù)處理。對(duì)于非金屬絲加強(qiáng)的鎧裝成纜機(jī),需要盡可能多的放線裝置,有時(shí)甚至需要上百個(gè)主動(dòng)放線裝置,以提高纖維張力的一致性。非金屬管或非金屬鎧裝層外往往編織一層高強(qiáng)度非金屬絲保護(hù)層,此時(shí)需要采用多放線裝置的大型臥式編織機(jī)。?臍帶纜附件與終端水下生產(chǎn)系統(tǒng)及ROV系統(tǒng)作為復(fù)雜的有機(jī)組成,每個(gè)組成部分均起著非常重要的作用。水下臍帶纜配套使用的附件包括絞車(chē)、升沉補(bǔ)償裝置、承重頭、光電滑環(huán)和水密接插件等。附件性能的優(yōu)劣,對(duì)臍帶纜系統(tǒng)的正常運(yùn)行起著非常關(guān)鍵的作用。1承重頭在水下ROV或拖體吊放和回收過(guò)程中,水下ROV或拖體鎧裝臍帶纜需承擔(dān)載荷。為連接鎧裝臍帶纜與水下ROV或拖體,必須使用承重頭,其作用是一端通過(guò)夾具或灌膠方式連接至水下ROV或拖體的鎧裝臍帶纜,另一端則通過(guò)法蘭等方式與水下ROV或拖體固定。承重頭需要具備較高的機(jī)械強(qiáng)度和抗腐蝕性能。鎧裝臍帶纜的斷裂大多發(fā)生在承重頭處,因此承重頭的力值設(shè)計(jì)通常要求不小于鎧裝臍帶纜的破斷力。2水密接插件水密接插件是水下環(huán)境中用于傳輸電源和信號(hào)的連接器,在海洋科學(xué)研究、海洋石油及天然氣鉆探與生產(chǎn)、水下工程設(shè)備、水下傳輸及監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、深海機(jī)器人及國(guó)防等諸多領(lǐng)域,均具有十分廣泛的應(yīng)用。使用范圍主要包括水下ROV或拖體、AUV、海洋儀器、深海油氣開(kāi)發(fā)、水下探測(cè)、水下攝像機(jī)、水下潛標(biāo)、水下拖體和水下檢測(cè)等。根據(jù)功能劃分,水密接插件可以分為水下光纖接插件、水下電接插件和水下光電復(fù)合接插件等3類(lèi)。根據(jù)安裝和使用環(huán)境的要求,可以分為干插拔和濕插拔兩類(lèi)。干插拔水密接插件只能在空氣中進(jìn)行插拔操作,連接后再放入水中使用。在需要維修、更換或增減水下設(shè)備時(shí),必須將設(shè)備浮出水面才能進(jìn)行電連接器的分離和連接,操作耗時(shí)、費(fèi)力且成本高。濕插拔水密接插件能夠在水下環(huán)境中進(jìn)行插拔操作,快速進(jìn)行水下環(huán)境中設(shè)備的組裝、增減和更換等工作,特別適用于水下作業(yè)裝備,如脫落電纜、潛水設(shè)備、水下攝像機(jī)、海上油田上的電器設(shè)備、高壓水閥門(mén)、壓力變送器、水下電話(huà),以及快速搶修設(shè)備等。干插拔水密接插件主要采用橡膠塑模密封和金屬殼體O型圈密封技術(shù)。橡膠塑模密封連接器的可靠性取決于密封材料性能和接插件插拔的可靠性。目前,橡膠塑模密封連接器已基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,代表性進(jìn)口公司有subconn和seacon等。金屬殼體O型圈密封連接器已廣泛應(yīng)用于軍用產(chǎn)品研究和民用產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中,在淡水和海水0~500m深度范圍內(nèi)能夠有效密封。濕插拔水密連接器主要采用充油壓力平衡式連接器技術(shù),其工作原理是插頭跟插座首先對(duì)接密封,然后繼續(xù)擠壓,排除外部流體和污染物,通過(guò)各自的通道完成連接器的對(duì)接。3水密接頭盒水下ROV或拖體臍帶纜的纜芯通過(guò)承重頭后,在水密接頭盒內(nèi)與水下ROV或拖體預(yù)留線相連接。在水密接頭盒內(nèi),鎧裝臍帶纜的纜芯動(dòng)力單元和信號(hào)單元分別與水密接插件插座相連接,水下ROV或拖體各設(shè)備配備有水密接插件的插頭,通過(guò)插拔實(shí)現(xiàn)動(dòng)力和信號(hào)的通斷。在深水區(qū),水密接頭盒通常與液壓補(bǔ)償裝置聯(lián)調(diào)工作,以減少殼體所承受的水壓,從而降低密封的要求。4終端水下臍帶纜終端(UTA)是臍帶纜端部最關(guān)鍵的硬件設(shè)備,為臍帶纜的鋼管、電纜、光纖提供終端接口,并充當(dāng)臍帶纜的吊裝、倒運(yùn)以及安裝支持結(jié)構(gòu),包括臍帶纜本體、上部接線箱、牽引頭、I/J型管密封、頂部防彎器、防彎器連接器、臍帶纜終端接頭、限彎器、電/光纖接頭跨接管等部分。水下生產(chǎn)系統(tǒng)水下終端分布見(jiàn)圖7。圖7 水下生產(chǎn)系統(tǒng)水下終端分布示意圖水下臍帶纜終端的深海環(huán)境載荷復(fù)雜惡劣,對(duì)連接系統(tǒng)的承載能力提出了更高的要求。需要分析在各生產(chǎn)工況下終端的軸向載荷能力、剪切載荷能力、彎矩能力和扭矩能力,以及不同吊裝提升方式對(duì)其承載能力的影響。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,水下生產(chǎn)系統(tǒng)用臍帶纜相關(guān)技術(shù)存在一定差距,但國(guó)內(nèi)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)深水施工船舶自主制造及鋪設(shè)裝備的自主深水柔性管纜安裝。未來(lái),臍帶纜可以向優(yōu)化設(shè)計(jì)、提高性能和降低成本等方向發(fā)展,結(jié)合設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),得出以下改進(jìn)措施和展望。1)作為一般規(guī)則,在滿(mǎn)足項(xiàng)目要求的情況下宜優(yōu)先選擇軟管。2)在流量允許的情況下,考慮采用大口徑與多條小口徑流體管線的組合。通常較小口徑的管纜的總體成本較低。3)整合電纜功能,減少臍帶纜單元的數(shù)量,降低生產(chǎn)設(shè)備的體積和成本,如將電纜單元和光纖單元合并成一個(gè)同軸單元;避免不必要的組件或?qū)?,如包帶?)利用更高電壓進(jìn)行電力傳輸,優(yōu)化纜芯尺寸。5)通過(guò)詳細(xì)的海洋和路線數(shù)據(jù)來(lái)優(yōu)化穩(wěn)定性,減少或去除鎧裝,輕量化的同時(shí)節(jié)約成本。7)多個(gè)臍帶纜的項(xiàng)目,考慮通用設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)。水下ROV的應(yīng)用量隨石油和天然氣行業(yè)、海上風(fēng)電場(chǎng)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的增長(zhǎng)而不斷擴(kuò)大。同時(shí),人工智能等技術(shù)在ROV中的集成和應(yīng)用也推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的增長(zhǎng)。然而,仍存在一些挑戰(zhàn),如AUV的日益普及。AUV的工作方式與ROV非常相似,但無(wú)需臍帶纜,減少了對(duì)臍帶纜的需求。隨著設(shè)計(jì)和試驗(yàn)?zāi)芰Φ牟粩嗵岣撸约安牧虾蜕a(chǎn)裝備的持續(xù)進(jìn)步,國(guó)內(nèi)ROV用臍帶纜及附件與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距逐漸縮小。未來(lái)ROV用臍帶纜也將朝著更細(xì)、更輕、更強(qiáng)、更智能和環(huán)境適應(yīng)能力更強(qiáng)的方向發(fā)展?!峨娋€電纜》1958年正式創(chuàng)刊,上海電纜研究所有限公司主辦,是電線電纜行業(yè)的電工技術(shù)類(lèi)科技期刊。及時(shí)、全面地刊載國(guó)內(nèi)外電線電纜行業(yè)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的新理論、新方法、新技術(shù)、新成果,引導(dǎo)基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究融會(huì)貫通,推動(dòng)學(xué)科交叉融合,為電線電纜的研究、設(shè)計(jì)、制造和應(yīng)用等方面構(gòu)建學(xué)術(shù)交流和科技開(kāi)放平臺(tái)。主要欄目有綜述、線纜產(chǎn)品、線纜材料、測(cè)試技術(shù)、敷設(shè)運(yùn)行、工藝設(shè)備和經(jīng)驗(yàn)交流等。歡迎來(lái)稿!【線上投稿入口】http://dxdl.cbpt.cnki.net來(lái)源 | 上纜所傳媒編輯 | 常 佳審核 | 何曉芳【聲明】本文為原創(chuàng)內(nèi)容,版權(quán)歸“上纜所傳媒”所有,未經(jīng)授權(quán)請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載。...
2024年4月,中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)電線電纜分會(huì)啟動(dòng)了線纜行業(yè)采購(gòu)經(jīng)理指數(shù)(PMI)統(tǒng)計(jì)編制的試運(yùn)行工作。由于該項(xiàng)工作剛處于試運(yùn)行起步階段,需要持續(xù)加強(qiáng)推進(jìn)、不斷積累數(shù)據(jù);同時(shí),進(jìn)一步充實(shí)企業(yè)采報(bào)隊(duì)伍、豐富數(shù)據(jù)樣本范圍并不斷提高數(shù)據(jù)報(bào)送的質(zhì)量,所編制的線纜PMI才能形成對(duì)線纜行業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行波動(dòng)狀況的及時(shí)、有效監(jiān)測(cè)作用;使之在表征行業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀況、預(yù)測(cè)未來(lái)經(jīng)濟(jì)走勢(shì)方面發(fā)揮先導(dǎo)指數(shù)的作用。目前,基于該項(xiàng)工作剛起步的試運(yùn)行現(xiàn)狀,僅可依據(jù)當(dāng)月線纜PMI數(shù)據(jù)嘗試分析即期行業(yè)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀況,由于還缺乏歷史數(shù)據(jù)作對(duì)比,對(duì)當(dāng)前的變動(dòng)趨勢(shì),尚無(wú)法依據(jù)環(huán)比做出判斷;同時(shí),基于目前編制線纜行業(yè)PMI指數(shù)的樣本范圍限制,可能尚不能較完整地表征行業(yè)整體的經(jīng)濟(jì)變動(dòng)狀況,故目前僅供甄別參考。2024年4月線纜行業(yè)采購(gòu)經(jīng)理指數(shù)(線纜PMI)(試運(yùn)行)一4月份線纜行業(yè)采購(gòu)經(jīng)理指數(shù)情況4月份,線纜行業(yè)采購(gòu)經(jīng)理指數(shù)(PMI)為54.2%,位于景氣區(qū)間,高于榮枯線(50%)4.2個(gè)百分點(diǎn),表明線纜行業(yè)經(jīng)濟(jì)整體處在擴(kuò)張區(qū)間,經(jīng)營(yíng)活動(dòng)較活躍。從主要分類(lèi)指數(shù)來(lái)看:4月份的生產(chǎn)指數(shù)為61.0%,位于高位景氣區(qū)間,高于榮枯線11.0個(gè)百分點(diǎn),顯示線纜企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)活躍,行業(yè)產(chǎn)能得到進(jìn)一步釋放。新訂單指數(shù)為54.9%、出口訂單指數(shù)為51.9%,都位于景氣區(qū)間,分別高于榮枯線4.9個(gè)百分點(diǎn)和1.9個(gè)百分點(diǎn);表明線纜行業(yè)市場(chǎng)需求有增加、出口形勢(shì)有好轉(zhuǎn)。原材料庫(kù)存指數(shù)為47.6%、產(chǎn)成品庫(kù)存指數(shù)為48.8%,分別低于低于榮枯線2.4個(gè)百分點(diǎn)和1.2個(gè)百分點(diǎn),處于收縮區(qū)間;表明線纜行業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)活躍,原材料耗用增加、主要原材料庫(kù)存減少,產(chǎn)成品去庫(kù)存。購(gòu)進(jìn)價(jià)格指數(shù)為86.6%,位于高位景氣區(qū)間,高于榮枯線36.6個(gè)百分點(diǎn)。近期的原材料價(jià)格增幅明顯,基于控制成本和價(jià)格風(fēng)險(xiǎn),在一定程度上對(duì)即期的原材料庫(kù)存指數(shù)、產(chǎn)成品庫(kù)存指數(shù)有影響。出廠價(jià)格指數(shù)為73.2%,位于高位景氣區(qū)間,高于榮枯線23.2個(gè)百分點(diǎn),低于購(gòu)進(jìn)價(jià)格指數(shù)13.4個(gè)百分點(diǎn)。表明隨著原材料價(jià)格上漲,產(chǎn)品出廠價(jià)格也呈現(xiàn)一定幅度的提升,基于行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)狀和價(jià)格傳導(dǎo)機(jī)制,出廠價(jià)格調(diào)整幅度滯后于原材料漲幅。采購(gòu)量指數(shù)為61.0%,位于景氣區(qū)間,高于榮枯線11.0個(gè)百分點(diǎn),表明在生產(chǎn)活躍、需求增加的情形下,企業(yè)預(yù)期向好,有繼續(xù)增加采購(gòu)、擴(kuò)大生產(chǎn)的意愿。從業(yè)人員指數(shù)為51.2%,高于榮枯線1.2個(gè)百分點(diǎn),表明行業(yè)就業(yè)規(guī)模略有擴(kuò)大。供應(yīng)商配送時(shí)間指數(shù)為50.0%,位于榮枯臨界點(diǎn),表明線纜行業(yè)原材料供應(yīng)狀況不冷不熱。生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)預(yù)期指數(shù)為68.3%,高于榮枯線18.3個(gè)百分點(diǎn),表明企業(yè)對(duì)未來(lái)預(yù)期較為樂(lè)觀。二4月份線纜行業(yè)PMI指數(shù)預(yù)示的一些問(wèn)題(一)生產(chǎn)指數(shù)景氣度較強(qiáng)、訂單指數(shù)景氣度較弱從生產(chǎn)方面看:生產(chǎn)指數(shù)和采購(gòu)量指數(shù)雖位于高位景氣,但從逆指數(shù)——供應(yīng)商配送指數(shù)看,處于榮枯臨界點(diǎn),預(yù)示上游配套供應(yīng)狀況不冷不熱,形成反差;從需求方面看:新訂單指數(shù)和出口訂單指數(shù)雖然在榮枯線之上,但與生產(chǎn)指數(shù)和采購(gòu)量指數(shù)比較,景氣程度明顯較弱;值得注意的是,4月份在手訂單指數(shù)僅43.9%,低于榮枯線6.1個(gè)百分點(diǎn),預(yù)示延續(xù)當(dāng)前生產(chǎn)指數(shù)景氣度的基礎(chǔ)不扎實(shí);同時(shí),4月份原材料庫(kù)存指數(shù)、產(chǎn)成品指數(shù)都預(yù)示行業(yè)處于去庫(kù)存狀態(tài);而購(gòu)進(jìn)價(jià)格指數(shù)處于高位,對(duì)需求、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)也將形成進(jìn)一步的抑制。因此,對(duì)后續(xù)景氣度變動(dòng)狀況行業(yè)企業(yè)需加強(qiáng)研判。 (二)企業(yè)經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)加大購(gòu)進(jìn)價(jià)格指數(shù)處于高位,且明顯高于生產(chǎn)者出廠價(jià)格指數(shù)。企業(yè)投入成本的增加,在內(nèi)卷的競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)下,經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)加大。三4月份線纜行業(yè)PMI指數(shù)與中國(guó)制造業(yè)PMI指數(shù)對(duì)比數(shù)據(jù)來(lái)源:中電協(xié)線纜分會(huì)、國(guó)家統(tǒng)計(jì)局中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)電線電纜分會(huì)二〇二四年五月線纜行業(yè)PMI統(tǒng)計(jì)工作持續(xù)開(kāi)展中,我們誠(chéng)摯地希望未填報(bào)企業(yè)積極參與,共同確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。讓我們共同努力,推動(dòng)線纜行業(yè)持續(xù)發(fā)展!...
近日,由上海電纜研究所有限公司牽頭,聯(lián)合杭州電纜股份有限公司、特變電工昭和(山東)電纜附件有限公司等共同設(shè)計(jì)研發(fā)的750kV交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜系統(tǒng),在國(guó)家電線電纜質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)中心(TICW)完成并順利通過(guò)型式試驗(yàn)。電纜系統(tǒng)電氣試驗(yàn)回路由1600mm2電纜本體和復(fù)合套式戶(hù)外終端組成。據(jù)了解,這是全球電線電纜業(yè)界首次開(kāi)展并通過(guò)的交流750kV交聯(lián)電纜系統(tǒng)型式試驗(yàn)。本次試驗(yàn)積累的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)為后續(xù)產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)、制造、標(biāo)準(zhǔn)化等工作打下了基礎(chǔ),也標(biāo)志著國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)750kV電纜系統(tǒng)取得了階段性成果。下一步,上海電纜研究所將聯(lián)合相關(guān)單位繼續(xù)開(kāi)展研發(fā)和驗(yàn)證工作,并重點(diǎn)推進(jìn)GIS終端等配套產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。交流750kV電纜系統(tǒng)有望在我國(guó)西北區(qū)域,尤其是大容量抽水蓄能等項(xiàng)目中應(yīng)用。同時(shí),交流750kV電纜系統(tǒng)的研發(fā)也將帶動(dòng)我國(guó)超高壓電力電纜及附件整體技術(shù)水平的提升。來(lái)源 | 上纜所傳媒編輯 | 常 佳審核 | 何曉芳【聲明】本文為原創(chuàng)內(nèi)容,版權(quán)歸“上纜所傳媒”所有,未經(jīng)授權(quán)請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載。...
5月9日,《國(guó)務(wù)院關(guān)于調(diào)整完善工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)許可證管理目錄的決定》發(fā)布。其中指出,對(duì)冷軋帶肋鋼筋、瓶裝液化石油氣調(diào)壓器、鋼絲繩、膠合板、細(xì)木工板、安全帽等6種產(chǎn)品實(shí)施工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)許可證管理。調(diào)整后,實(shí)施工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)許可證管理的產(chǎn)品共計(jì)14類(lèi)27個(gè)品種。國(guó)務(wù)院關(guān)于調(diào)整完善工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)許可證管理目錄的決定國(guó)發(fā)〔2024〕11號(hào)各省、自治區(qū)、直轄市人民政府,國(guó)務(wù)院各部委、各直屬機(jī)構(gòu):為保障重要工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量安全,強(qiáng)化產(chǎn)品準(zhǔn)入管理和源頭治理,防范產(chǎn)品質(zhì)量安全重大風(fēng)險(xiǎn),確保人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全和公共安全,國(guó)務(wù)院決定,調(diào)整完善工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)許可證管理目錄,對(duì)冷軋帶肋鋼筋、瓶裝液化石油氣調(diào)壓器、鋼絲繩、膠合板、細(xì)木工板、安全帽等6種產(chǎn)品實(shí)施工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)許可證管理。調(diào)整后,實(shí)施工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)許可證管理的產(chǎn)品共計(jì)14類(lèi)27個(gè)品種,由省級(jí)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)許可證主管部門(mén)負(fù)責(zé)實(shí)施,相關(guān)審批權(quán)限不得下放。同時(shí),化肥生產(chǎn)許可證審批方式由告知承諾調(diào)整為“先核后證”審批。國(guó)務(wù)院工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)許可證主管部門(mén)要盡快制定冷軋帶肋鋼筋等6種產(chǎn)品生產(chǎn)許可證實(shí)施細(xì)則,并明確過(guò)渡期,確保于2024年9月底前開(kāi)始實(shí)施。省級(jí)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)許可證主管部門(mén)要嚴(yán)格審批管理,提高審批效率,加強(qiáng)事前事中事后監(jiān)管。各相關(guān)部門(mén)要做好協(xié)同配合,切實(shí)保障產(chǎn)品質(zhì)量安全。國(guó)務(wù)院2024年5月3日實(shí)施工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)許可證管理的產(chǎn)品目錄(共計(jì)14類(lèi)27個(gè)品種)來(lái)源 | 上纜所傳媒引用 | 國(guó)務(wù)院文字 | 常 佳編輯 | 常 佳審核 | 何曉芳【免責(zé)聲明】本文所收集的部分資料來(lái)源于互聯(lián)網(wǎng),轉(zhuǎn)載出于傳遞和分享更多信息之目的,并不意味著贊同其觀點(diǎn)或?qū)ζ鋬?nèi)容真實(shí)性負(fù)責(zé),文章僅供參考。如本文轉(zhuǎn)載內(nèi)容涉及版權(quán)等問(wèn)題,請(qǐng)速與我們?nèi)〉寐?lián)系,我們將及時(shí)修改或刪除。...
近日,國(guó)內(nèi)首條由110kV聚丙烯絕緣電纜連接架空線組成的混合線路在深圳福田成功投運(yùn),并安全運(yùn)行超過(guò)192小時(shí),進(jìn)一步豐富了國(guó)產(chǎn)綠色電纜的應(yīng)用場(chǎng)景,為其未來(lái)推廣應(yīng)用至大型城市群建設(shè)、海上風(fēng)電并網(wǎng)接入等領(lǐng)域打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。據(jù)悉,當(dāng)前我國(guó)高壓電纜絕緣材料廣泛使用交聯(lián)聚乙烯材料,其生產(chǎn)周期長(zhǎng)、耗能大。與之相比,使用“綠色”聚丙烯材料制作的高壓電纜具有生產(chǎn)能耗低、可回收利用、運(yùn)行溫度高進(jìn)而提升電纜傳輸容量等特點(diǎn),近年來(lái)在電力行業(yè)內(nèi)引起廣泛關(guān)注。相較于相同規(guī)格和電壓等級(jí)的交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜,本次電纜生產(chǎn)全過(guò)程中,碳足跡減少了約4.6噸二氧化碳當(dāng)量,電纜絕緣生產(chǎn)周期縮短80%,生產(chǎn)能耗降低超過(guò)40%,電纜制造效率大幅提升。南方電網(wǎng)深圳供電局輸電管理所工作人員正在對(duì)電纜戶(hù)外終端頭進(jìn)行封鉛 據(jù)了解,此次投運(yùn)的電纜線路部分主要采用電纜溝、埋管等敷設(shè)方式,通過(guò)戶(hù)外終端與架空線路連接。電纜溝管內(nèi)工況復(fù)雜多變,直接面臨高溫炙烤、雨水浸潤(rùn)、土壤侵蝕等環(huán)境考驗(yàn),比起電纜隧道,電纜溝管敷設(shè)更加符合當(dāng)前城市高壓電纜的真實(shí)運(yùn)行環(huán)境,對(duì)聚丙烯絕緣電纜的絕緣性能提出了更高的要求。為確保聚丙烯絕緣電纜與戶(hù)外終端附件的適配度,南方電網(wǎng)深圳供電局(下稱(chēng)“深圳供電局”)輸電管理所根據(jù)該材料熱塑性的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),形成了一整套快速、可靠的電纜附件施工工藝操作流程。本次投運(yùn)的110kV聚丙烯絕緣電纜西側(cè)戶(hù)外終端此外,為保障電纜線路的安全可靠運(yùn)行,深圳供電局在本線路集成了環(huán)流監(jiān)測(cè)、故障定位、視頻監(jiān)控和紅外測(cè)溫等數(shù)字智能設(shè)備,開(kāi)發(fā)了線路信息整合分析系統(tǒng),以對(duì)電纜線路運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與評(píng)估。此次110kV聚丙烯絕緣電纜及架空線混合線路成功投運(yùn)并安全運(yùn)行超192小時(shí),為未來(lái)該類(lèi)電纜在復(fù)雜外部環(huán)境的安全運(yùn)行提供了重要數(shù)據(jù)支撐。南方電網(wǎng)深圳供電局輸電管理所工作人員正在敷設(shè)聚丙烯絕緣電纜 相關(guān)閱讀:進(jìn)入工業(yè)化應(yīng)用階段!國(guó)內(nèi)首條110kV聚丙烯絕緣電力電纜在廣州成功掛網(wǎng)運(yùn)行來(lái)源 | 中宏網(wǎng)廣東編輯 | 孫文輝 常佳審核 | 何曉芳【免責(zé)聲明】本文所收集的部分資料來(lái)源于互聯(lián)網(wǎng),轉(zhuǎn)載出于傳遞和分享更多信息之目的,并不意味著贊同其觀點(diǎn)或?qū)ζ鋬?nèi)容真實(shí)性負(fù)責(zé),文章僅供參考。如本文轉(zhuǎn)載內(nèi)容涉及版權(quán)等問(wèn)題,請(qǐng)速與我們?nèi)〉寐?lián)系,我們將及時(shí)修改或刪除。...
近日,國(guó)際電工委員會(huì)TC46和IEC SC46C(電線和對(duì)稱(chēng)電纜分技術(shù)委員會(huì))在德國(guó)柏林DIN總部召開(kāi)春季工作組會(huì)議,來(lái)自德、美、法、意等歐美國(guó)家及中國(guó)在內(nèi)的二十幾名代表參加了本期會(huì)議。上海電纜研究所有限公司(下稱(chēng)“上纜所”)作為IEC SC46C的國(guó)內(nèi)技術(shù)歸口單位,受?chē)?guó)標(biāo)委的委托,組建了以上纜所專(zhuān)家為團(tuán)長(zhǎng)的中國(guó)代表團(tuán),負(fù)責(zé)解答中國(guó)主導(dǎo)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)提案以及IEC文件的技術(shù)意見(jiàn)。SC46C目前在研標(biāo)準(zhǔn)六項(xiàng)中,主要聚焦單線對(duì)電纜、混合纜和高頻電纜的時(shí)域測(cè)試方法研究,上纜所組織國(guó)內(nèi)專(zhuān)家積極參與這些國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制修訂,同時(shí)主導(dǎo)制訂了其中的兩項(xiàng)。IEC 62783-1-2 Ed1.0“數(shù)字通信用雙軸平行電纜時(shí)域阻抗測(cè)試方法”,去年年底作為新項(xiàng)目投票后,成員國(guó)以100%的贊成票通過(guò),同時(shí)吸引了6個(gè)國(guó)家的專(zhuān)家參與該項(xiàng)目。在此次會(huì)議上,上纜所與參會(huì)專(zhuān)家討論了該文件的技術(shù)意見(jiàn),達(dá)成一致處理意見(jiàn),并將在月底提交草案稿文件。另一項(xiàng)由上纜所主導(dǎo)制訂的標(biāo)準(zhǔn)IEC 62807-2 Ed1.0“戶(hù)內(nèi)通信用混合纜門(mén)類(lèi)規(guī)范”,則充分考慮到中國(guó)線纜行業(yè)的通信用混合纜技術(shù)已在5G通信、安防監(jiān)控、交通運(yùn)輸、工業(yè)控制等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,并形成產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì),同時(shí)考慮到先進(jìn)技術(shù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作將對(duì)提升中國(guó)產(chǎn)品國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力有積極的促進(jìn)作用,經(jīng)廣泛征集行業(yè)意見(jiàn),技術(shù)團(tuán)隊(duì)形成的文件順利進(jìn)入草案稿階段。上纜所技術(shù)團(tuán)隊(duì)深耕通信光電纜測(cè)試技術(shù),除了對(duì)稱(chēng)電纜領(lǐng)域外,還長(zhǎng)期研究和跟蹤同軸電纜和電磁兼容測(cè)試領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)。此次會(huì)議上,針對(duì)三同軸測(cè)試技術(shù)中最新的無(wú)巴倫測(cè)試方法,上纜所提出的測(cè)試建議以及對(duì)測(cè)試公式提出的修改意見(jiàn),全部被項(xiàng)目組采納。上纜所作為線纜領(lǐng)域的行業(yè)院所,始終堅(jiān)持以標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級(jí),推動(dòng)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,開(kāi)展前瞻性、體系化布局,為中國(guó)成為“制造強(qiáng)國(guó)”貢獻(xiàn)中國(guó)智慧。來(lái)源 | 青春上纜所編輯 | 常 佳審核 | 何曉芳【免責(zé)聲明】本文所收集的部分資料來(lái)源于互聯(lián)網(wǎng),轉(zhuǎn)載出于傳遞和分享更多信息之目的,并不意味著贊同其觀點(diǎn)或?qū)ζ鋬?nèi)容真實(shí)性負(fù)責(zé),文章僅供參考。如本文轉(zhuǎn)載內(nèi)容涉及版權(quán)等問(wèn)題,請(qǐng)速與我們?nèi)〉寐?lián)系,我們將及時(shí)修改或刪除。...
2024年4月28日上午,中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)電線電纜分會(huì)電力電纜及附件工作部在上海組織召開(kāi)電纜附件技術(shù)研討會(huì),28家附件領(lǐng)域企業(yè)的35名代表參會(huì)。本次會(huì)議圍繞電纜附件用金具和附件金屬單元連接議題,開(kāi)展附件產(chǎn)品、技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化研討。電纜附件領(lǐng)域知名專(zhuān)家葛光明到會(huì),給予技術(shù)指導(dǎo)。電力電纜工作部秘書(shū)長(zhǎng)徐曉峰通報(bào)了協(xié)會(huì)近期工作,并作附件金屬連接技術(shù)現(xiàn)狀及問(wèn)題的報(bào)告。上海國(guó)纜檢測(cè)股份有限公司總經(jīng)理助理李闖介紹金具連接試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)動(dòng)態(tài)。與會(huì)代表結(jié)合自身專(zhuān)業(yè)工作,進(jìn)行了熱烈討論,對(duì)金具產(chǎn)品設(shè)計(jì)與材料性能、附件金屬單元安裝連接、高壓附件金屬連接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)化等提出了有益的思路和建議。本次會(huì)議安排緊湊、富有成效,形成了數(shù)項(xiàng)共識(shí)提議,后續(xù)將以專(zhuān)題技術(shù)研究和標(biāo)準(zhǔn)預(yù)研形式推進(jìn)。來(lái)源 | 上纜所傳媒文字 | 徐曉峰編輯 | 常 佳審核 | 何曉芳【聲明】本文為原創(chuàng)內(nèi)容,版權(quán)歸“上纜所傳媒”所有,未經(jīng)授權(quán)請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載。...
人們常常會(huì)問(wèn)一家企業(yè)你的核心競(jìng)爭(zhēng)力是什么就這樣在不斷追問(wèn)與反復(fù)探尋之中我們見(jiàn)證了一家家線纜企業(yè)一路披荊斬棘,開(kāi)辟道路一路奮力向前,永不言棄一路從無(wú)到有,從小到大在他們多年如一日的堅(jiān)守里我們看到了中國(guó)制造的底氣在他們無(wú)數(shù)次試錯(cuò)的日夜里我們看到了誰(shuí)與爭(zhēng)鋒的勇氣在他們與時(shí)代浪潮的碰撞里我們看到了揮斥方遒的銳氣這些年他們從未停止過(guò)腳步他們致廣大而盡精微挺進(jìn)深海,翱翔九天向綠而行,向新而生以線纜之名,賦能千行百業(yè)今年,是中華人民共和國(guó)成立75周年,是實(shí)現(xiàn)“十四五”規(guī)劃目標(biāo)任務(wù)的關(guān)鍵一年,更是牢記使命責(zé)任、接續(xù)奮斗再出發(fā)的重要一年。今天,《2024年度中國(guó)線纜產(chǎn)業(yè)最具競(jìng)爭(zhēng)力企業(yè)》榜單評(píng)測(cè)正式啟動(dòng),我們期待與你同行,期待你展現(xiàn)出更多的自主創(chuàng)新能力、價(jià)值創(chuàng)造能力,為持續(xù)推動(dòng)線纜行業(yè)實(shí)現(xiàn)質(zhì)的有效提升和量的合理增長(zhǎng)作出新貢獻(xiàn)!來(lái)源 | 上纜所傳媒文字 | 常 佳編輯 | 常 佳審核 | 何曉芳【聲明】本文為原創(chuàng)內(nèi)容,版權(quán)歸“上纜所傳媒”所有,未經(jīng)授權(quán)請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載。...
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