瀝青缸的改進(jìn)與應(yīng)用價(jià)值分析

張 悅， 豐如男， 張建華

(寧波東方電纜股份有限公司，浙江寧波315040)

瀝青缸的改進(jìn)與應(yīng)用價(jià)值分析

張 悅， 豐如男， 張建華

(寧波東方電纜股份有限公司，浙江寧波315040)

對(duì)海底電纜制造過程中的瀝青涂敷裝備——瀝青缸的結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)、實(shí)際使用中的效果及在技術(shù)創(chuàng)新與節(jié)能增效等方面的價(jià)值進(jìn)行了綜合闡述。

海底電纜；瀝青缸；結(jié)構(gòu)改進(jìn)；應(yīng)用價(jià)值

0 引 言

瀝青涂敷是海底電纜生產(chǎn)制造過程中的一個(gè)必要工藝環(huán)節(jié)，其作用主要是保護(hù)金屬加強(qiáng)件免受海水腐蝕，并使內(nèi)、外填充材料能緊密粘合，渾然一體。因此，該工序在整個(gè)海纜生產(chǎn)過程中極其重要。

由于在海纜生產(chǎn)初期經(jīng)驗(yàn)不足，且許多輔助設(shè)備均是公司自行開發(fā)設(shè)計(jì)，投入應(yīng)用前沒有得到足夠的生產(chǎn)實(shí)踐檢驗(yàn)時(shí)間，因而在實(shí)際生產(chǎn)中就出現(xiàn)了諸多不盡人意的地方，現(xiàn)詳細(xì)介紹如下。

1 原瀝青缸設(shè)計(jì)分析

1.1 原瀝青缸主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工作原理

原瀝青缸主體是一個(gè)長方形的缸體，缸體內(nèi)盛放有約2/3的瀝青;缸底放有加熱器，加熱器通電后加熱使瀝青融化為液態(tài)。缸體的外側(cè)裝有一個(gè)直徑約800 mm的滾筒(方向與電纜走向相同)，在滾筒面向電纜的一邊裝有一把向下傾斜約30°的瓦形刮鏟，刮鏟的上部剛好位于滾筒的中部位置。于是當(dāng)電機(jī)帶動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾筒上的瀝青就會(huì)通過刮鏟而流到電纜表面，從而實(shí)現(xiàn)瀝青在電纜表面的涂敷。此外，在實(shí)際使用過程中，還需用無紡布做成麻花狀的繩索繞在電纜上，用于刮去多余的瀝青。這種方式相當(dāng)粗糙，與高度自動(dòng)化的其它生產(chǎn)設(shè)備極不協(xié)調(diào)，也不利于車間衛(wèi)生管理。

1.2 原瀝青缸的主要缺點(diǎn)

(1)體積過大。每個(gè)瀝青缸占地約5～6 m2，這在海纜生產(chǎn)車間中是一種大的浪費(fèi)。

(2)滾筒的直徑大。在把大部分瀝青攪拌起來的同時(shí)，又產(chǎn)生了很大的煙霧，既污染了環(huán)境，又對(duì)生產(chǎn)員工的健康不利。

(3)電耗大。該瀝青缸工作時(shí)的耗電量約為27 kW·h以上，這是保持瀝青呈液態(tài)的最低功率。

(4)瀝青涂敷不完全。因?yàn)閺墓午P上流下的瀝青只能流到海纜的上表面，不能流到電纜的下部，因而造成電纜生產(chǎn)過程中，瀝青涂覆不完全，下部始終有未涂敷的地方存在。

(5)瀝青涂敷厚度不均。依賴?yán)p繞在電纜表面的麻花狀的無紡布并不能實(shí)現(xiàn)瀝青涂敷均勻。實(shí)際情況是有的地方厚，有的地方薄，同一截面上也薄厚不均，因而在保證最小厚度的情況下，又造成了瀝青的較大浪費(fèi)，涂敷效果并不理想。且停機(jī)時(shí)間超過半個(gè)小時(shí)就需更換一次，既浪費(fèi)了工作時(shí)間，又影響了生產(chǎn)效率的提高。

(6)常現(xiàn)故障。刮鏟和麻花狀無紡布在實(shí)際工作中，因?yàn)r青粘稠度高或工作時(shí)間稍長就會(huì)出現(xiàn)故障，故需經(jīng)常停車修理或更換。

上述設(shè)計(jì)中存在的諸多不足，在實(shí)際生產(chǎn)中嚴(yán)重影響并制約著海纜生產(chǎn)設(shè)備的工作效率，有時(shí)甚至因不能滿足生產(chǎn)要求或故障而使正常生產(chǎn)停止，從而影響了客戶訂單的正常交期。

為從根本上解決原瀝青缸存在的不足，在充分了解生產(chǎn)實(shí)際需要的基礎(chǔ)上，最終設(shè)計(jì)出較為理想的解決方案。

2 新瀝青缸的設(shè)計(jì)分析

2.1 新瀝青缸主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工作原理

在新設(shè)計(jì)方案中，瀝青缸主體由幾個(gè)大小不等、高約600 mm、壁厚約5 mm的長方形箱體拼接而成(如圖1所示)。長方形缸體壁是雙層的，層間用保溫石棉隔熱。距缸體底部約60 mm的地方，水平裝有6組均勻分布的孔，孔內(nèi)裝有6根壁厚為3 mm的無縫鋼管。工作時(shí)管內(nèi)安放6根電熱棒，用于對(duì)缸內(nèi)瀝青加熱。電熱棒每組2 kW，總計(jì)12 kW。

新瀝青缸中瀝青供給裝置主要采用直徑60 mm的U型鋼管，噴嘴位于電纜的正上方并通過U型管與缸體內(nèi)的齒輪泵相連，齒輪泵在0.75 kW的電機(jī)帶動(dòng)下，吸取缸體內(nèi)已受熱呈熔融狀態(tài)下的瀝青向移動(dòng)的電纜上部均勻噴淋，并設(shè)有聯(lián)動(dòng)裝置，保證在電纜生產(chǎn)停止時(shí)齒輪泵同時(shí)停止工作，以節(jié)約能源。

圖1 新瀝青缸立體效果圖

此外，為保證瀝青在海纜上噴涂完全，電纜底部也能均勻涂覆，在新瀝青缸的設(shè)計(jì)中，特別在通過電纜的下方，設(shè)計(jì)安裝了一個(gè)可調(diào)節(jié)高低的瀝青接收槽，當(dāng)噴淋的液態(tài)瀝青從電纜上部流到下部，可以適當(dāng)調(diào)節(jié)瀝青槽的高度，使流下的瀝青能在電纜下部集中并沿槽流回瀝青缸的過程中，將電纜的下部也涂敷完全。為保證涂敷的瀝青厚度均勻，特設(shè)計(jì)了瀝青的刮涂裝置(如圖2所示)。該裝置采用厚度約12 mm的硅膠板和薄鐵板做成刮模，固定在瀝青缸的前端，當(dāng)電纜從刮模中心穿過時(shí)，根據(jù)電纜尺寸大小專門制作的刮模會(huì)將電纜表面瀝青刮勻，并使涂敷的瀝青厚度適中，減少了瀝青的浪費(fèi)。

圖2 新瀝青缸刮涂裝置立體效果圖

2.2 新瀝青缸的主要優(yōu)點(diǎn)

新瀝青缸是在原瀝青缸基礎(chǔ)上開發(fā)設(shè)計(jì)的，設(shè)計(jì)過程中有針對(duì)性地對(duì)實(shí)際使用中存在的不足加以改進(jìn)，因而更符合生產(chǎn)實(shí)際需要;同時(shí)又增加一些技術(shù)創(chuàng)新，使新瀝青缸使用更方便、工作效率更高。

(1)體積減小約一半。新瀝青缸每個(gè)占地面積約為2～3 m2，節(jié)約了工作空間。

(2)減少了煙霧。由于采用齒輪泵供給瀝青，瀝青無需在缸體內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，下部溫度較高的瀝青不會(huì)大量與表面瀝青進(jìn)行熱交換，因而在正常生產(chǎn)的情況下，不會(huì)破壞因外部空氣溫度較低而使瀝青與空氣接觸部分所形成的接近固態(tài)的瀝青薄膜，因而也就減少了大量煙霧的生成，極大地降低對(duì)環(huán)境空氣的污染。

(3)節(jié)約了電能。原來瀝青缸正常工作時(shí)需要電能27 kW以上，而新的瀝青缸功率只有12 kW，電耗降低一半還多。

(4)瀝青涂敷全面。因設(shè)計(jì)安裝了可調(diào)節(jié)瀝青槽，可保證海纜底部瀝青涂敷全面。

(5)瀝青涂敷均勻。設(shè)計(jì)采用了硅膠板刮鏟，既耐磨又耐高溫，使用壽命也長，無需經(jīng)常更換，提高了工作效率，節(jié)約了換模時(shí)間。同時(shí)也使瀝青在電纜表面均勻涂覆，確保產(chǎn)品質(zhì)量，避免了材料的浪費(fèi)。

3 結(jié)束語

通過對(duì)原瀝青缸的改進(jìn)設(shè)計(jì)，消除了在實(shí)際生產(chǎn)過程中的諸多不足，提高了生產(chǎn)效率，避免了材料浪費(fèi)，節(jié)約了生產(chǎn)成本。

The Im provement of Asphalt Container and Its Value Analysis

ZHANG Yue，F(xiàn)ENG Ru-nan，ZHANG Jian-hua
(Ningbo OrientWires&Cables Co.，Ltd.，Ningbo 315040，China)

This paper describes in detail the improvement of structure design of asphalt coating equipment(asphalt container)which is used in themanufacture of submarine power cable，the application satisfactoriness，technology innovation and energy saving aswell as efficiency increment.

submarine power cable;asphalt container;structure improvement;application value

TM205.2

A

1672-6901(2012)05-0045-02

2012-03-23

張 悅(1973-)，男，工程師.

作者地址:浙江寧波國家高新區(qū)揚(yáng)帆路999弄1號(hào)[315040].