宋永強，何小超，趙 杰

（海洋石油工程（青島）有限公司，山東 青島 266555）

電纜密封貫穿裝置在海洋工程船舶、鉆采平臺、FPSO、海上風電等工程項目電纜穿倉穿甲板密封方面有著廣泛的應用，主要分為填料式密封裝置、模塊式密封裝置、帶焊接填料函穿線管密封裝置、套管式密封裝置、防火毯填充式密封裝置。

1 電纜密封貫穿裝置結構組成

填料式密封裝置由堵料（膨脹條、膨脹阻燃劑）、填料和框架組成，填料由粉料和溶液兩部分組成，如圖1所示。按照一定比例配置，充分充滿電纜框與電纜、電纜與電纜之間的空隙，膨脹條用于分隔電纜和膨脹后阻止填料的流溢[1]。

圖1 填料式密封裝置

模塊式密封裝置是一種預制成有標準組件的裝置，一般由模塊、框架、附件組成，如圖2所示。最大優(yōu)點是具有可拆性貫穿礦體長度小。模塊式密封裝置在海洋平臺、船舶等工程中的應用比較廣泛[2]。

圖2 模塊式密封裝置

帶填料函穿線管密封裝置由穿線管、套筒、填料函組成，如圖3所示。穿線管為無縫鋼管或焊接鋼管，套筒為無縫鋼管，該密封裝置最適合單根電纜穿甲板用。

圖3 帶填料函穿線管密封裝置

套管式密封裝置一般由防火套管、框架和密封膠組成，如圖4所示。安裝工具為打膠搶和美工刀，安裝方式為將防火套管包覆在貫穿框體內的電纜上，在框體兩端填充以硅樹脂混合物為基礎的防火密封膠，特點是防火性能高，同時具有可拆性[3]。

圖4 套管式密封裝置

防火毯式密封裝置由防火毯、密封膠和框架組成，如圖5所示。安裝工具為打膠搶和美工刀，框架使用自己設計生產的框架，框架的截面形狀和深度無特殊要求，安裝簡單快速，基本不存在浪費材料的可能。

圖5 防火毯式密封裝置

2 電纜密封貫穿裝置安裝

2.1 常用框架安裝

2.1.1 常用框架安裝注意事項

框架安裝時要注意以下幾點：

1）框架安裝在海洋平臺/船舶甲板或者艙壁開孔時不得影響結構強度，開孔位置一般距離結構大梁或焊縫至少50 mm，開孔距離主甲板不小于300 mm；框架開孔應避免在以下結構位置開孔[4]：

a）梁或桁與肋骨等交叉的開口處，梁或桁端部的肘板處；

b）扶強材、肘板及其上面的折邊處；

c）支柱的上部橫梁附近，支柱的下部構件如肘板、縱桁等處；

d）艙口部位、機座的卷邊等處。

2）開孔的大小應與所選定的電纜穿艙件相配合。

3）所有焊接安裝的框架，考慮到金屬化學效應，針對開孔區(qū)域材質選用相應材質的框架。

4）電纜穿艙件外觀應整潔、邊緣應無銳邊和毛刺。

5）電纜穿艙件需采用雙面連續(xù)焊。

6）甲板艙壁上進行對縫焊接時，根部空隙必須盡可能細（小于2 mm），保持開孔公差。

7）帶法蘭邊框架（模塊式電纜密封貫穿）焊接時注意防止搭接的金屬片之間產生腐蝕裂紋，使用對縫焊接。

8）不同金屬材質的框架焊接安裝時注意依據廠家提供的焊接最低預熱溫度。

2.1.2 常用方形框架的焊接要求

電纜管船密封裝置常用方形框架焊接要求如下。

1）框架允許縫中擺放，或與開孔之間呈一定角度相對位置，如圖6所示。為防止焊接產生過熱變形，框架與開孔間最大允許間隙不得大于2 mm，如圖7所示。

圖6 框架擺放示意圖

圖7 框架與開孔間隙

2）框架焊接整個過程，使用專用夾具，以確保其公差始終控制在允許的范圍之內，直到框架的表面溫度低于50℃，才可拆除夾具，點焊按圖8所示，在位于方形穿隔位大約中間位置處施以點焊。焊接前盡量逐個將前側的定位點焊疤磨平，焊接順序為先從焊接框架密封側（背側）開始，然后前側角焊，如圖9所示?？蚣鼙趁婷芊夂傅烙糜诜乐归g隙腐蝕，可根據實際情況決定施焊與否，非必操作步驟。

圖8 框架點焊示意

圖9 框架焊接路徑

2.1.3 圓形框架和穿線管焊接要求

圓形框架和穿線管允許縫中擺放，或與開孔之間呈一定角度相對位置，如圖2所示。為防止焊接產生過熱變形，圓形框架和穿線管與開孔之間最大允許間隙不得大于2 mm，穿過艙壁或甲板時，以圓形框架和穿線管直徑兩端為點焊位置，艙壁外側或甲板上方為角焊，艙壁內側或甲板下方為密封焊，如圖10所示。

圖10 圓形框架和穿線管甲板上焊接

2.2 填料式密封裝置填料封堵

填料灌注前清潔框架內外表面以及電纜外表面。穿艙壁時注意某些特殊區(qū)域需要選擇灌注孔排氣孔在艙壁同一側的框架。

2.3 模塊式密封裝置模塊安裝

模塊安裝時使用潤滑劑涂抹框架內表面時必須保證角落位置涂抹均勻；手持分為兩半的模塊壓緊電纜時，須在兩個半塊之間保留0-1.0 mm空隙；不要多剝或少剝芯層，每個模塊只能穿一根電纜，備用模塊的中芯塞不能丟失；檢查模塊之間，以及模塊與電纜之間不應有可見的縫隙。

2.4 套管式密封裝置套管安裝

套管安裝注意：在防火密封前，需要清除電纜和電纜框表面的灰塵和污垢；若電纜框垂直安裝，填充防火套管時為防止套管滑落，可選用內徑比電纜外徑稍小的套管；為防止填充套管滑落和移動，可將多根填充套管鉤連在一起，成束填充。

2.5 防火毯填充式密封裝置防火毯安裝

防火毯填充的兩個端面肉眼不能看到明顯空洞和凹陷，用手觸摸斷面感覺是否塞實；檢查兩端預留的打膠的空間厚度是否合適（15～20 mm）；框架內壁需要打膠的表面，和膠接觸的電纜部位要無灰塵和油污以及其他影響粘接效果的物質；檢查膠面是否平整，不能有明顯的凹陷，膠和框架內壁、膠和電纜表面之間是否完全接觸，肉眼不能看到有間隙。

2.6 帶填料函穿線管密封裝置安裝

帶填料函穿線管密封裝置最為重要的是焊接填料函的選擇，一般填料函的結構及基本尺寸按行業(yè)標準CB/T3667.1-2014《船舶電纜敷設和電氣設備安裝附件電纜貫通裝置》中的TH、TG型管式電纜填料函的結構及基本尺寸[5]。穿線管安裝注意：在有可能受到機械損傷以及易受到油水侵入的場所，可以安裝穿線管作為電纜貫穿件來保護電纜；穿線管、套筒應無裂痕、銳邊和毛刺，管口應有不小于2 mm的圓角；如需要彎曲，管子的彎曲半徑應大于管外徑的1.5倍；穿線管管長若大于800 mm，應焊裝管夾緊固。

3 電纜密封貫穿裝置比較與應用

電纜密封貫穿裝置的選用應該考慮密性、防火性能、較少的組件、較小的安裝難度、可拆性好等指標。常用的幾種電纜密封貫穿裝置基本指標見表1.

表1 常用電纜密封貫穿裝置基本指標

從安裝方面比較，套管式和防火毯式貫穿裝置相對最為簡單，電纜排布和增減也比較方便，可操作性和實用性都很強，模塊式貫穿裝置安裝最為復雜；從經濟方面比較，填料式貫穿裝置最為便宜，是海洋工程領域傳統的應用裝置，模塊式貫穿裝置價格比較貴，但它的一些特殊類型可應用于防火等級、防水防塵、電磁兼容要求更高的區(qū)域；從外觀方面比較，模塊式貫穿裝置相對最美觀，海洋工程項目的業(yè)主方比較認可，其他類型因為框架自行預制外觀比較粗糙一些；從適用電纜數量方面比較，帶填料函穿線管式貫穿裝置只適用于單根電纜，但它對電纜的保護更好，做到防踢、防機械損傷，其他類型可使用于單根電纜或成束電纜。

4 結語

通過研究各種類型電纜密封貫穿裝置的特點和安裝方式，并對他們的一些指標分析，可以看出，海洋工程項目應該根據自身的要求選擇合適的類型。隨著技術的不斷進步，電纜密封貫穿裝置將會有更加廣闊的應用范圍。