電氣快速連接在移動式軟鋪設備的應用

曾德祥，黃利志，李一凡，華小露，張金東

（深圳海油工程水下技術有限公司，廣東深圳 518067）

0 引言

100 t張緊器和350 t滾筒驅動系統為2套大型海洋工程施工設備，主要用于軟管、臍帶纜和海底電纜的安裝作業。設備的供電電纜和控制電纜數量較多，原設計的電氣連接方式采用壓接式端子連接，在實際使用中因接線空間狹小和接線錯誤等原因導致設備調試時間較長，影響設備動復員效率。為解決布線和接線不便問題，同時提高張緊器和滾筒驅動系統的施工動復員效率，提出采用電氣快速連接替換原有壓接式端子連接的方案。

1 電氣快速連接改造

1.1 改造背景

100 t張緊器和350 t滾筒驅動系統原有動力線纜、控制線纜都經由電氣動力站和操作控制室的電纜密封件進線。100 t張緊器需要接入電氣動力站的電纜多達42根，其中14根動力電纜均為鎧裝電纜，接線完成后電纜貫穿孔不易封堵，雨天可能會漏水，造成安全隱患。2套設備的控制線纜均為多芯線纜，拆接線工作量大，而電氣動力站和操作控制室內接線空間狹小（圖1），端子排列緊密，容易出現接線錯誤導致設備無法正常啟動，影響設備的動復員時間。

1.2 改造思路

圖1 內部接線空間

為了提高設備動復員的效率，減少接線錯誤率，消除電纜貫穿孔密封件拆裝、封堵耗時長，以及封堵不嚴造成漏水等安全隱患，在方便設備的動復員的前提下，根據實際情況對設備進行改造。改造基本思路：增加1個電力接線箱，方便100 t張緊器的動力線纜連接，將2套設備的控制線纜接線形式改為快速插拔式，并增加相應的插座箱。

1.3 改造方案

（1）在100 t張緊器電氣動力站散熱風機旁，安裝1個電力電纜接線箱（圖2a）,進出線方式為“下進下出”，空調外機室旁安裝1個插座箱（圖2b），用于控制線纜接線，進出線方式為“下進右出”。

圖2 張緊器接線箱插座箱位置

（2）350 t滾筒驅動系統在控制室室外空調室外機旁安裝1個插座箱（圖3），用于控制線纜接線，進出線方式為“下進左出”。

2 改造流程

2.1 施工前準備

（1）施工方案編制完成并完成相關審核。

（2）接線箱和插座箱（含插頭、端子及填料函等）選型及采辦。根據所需要連接的電纜數量和線徑，確定100 t張緊器的電氣動力站空調外機旁接線箱尺寸為（700伊500伊1100）mm，室外散熱風機旁的插座箱尺寸為（700伊300伊1100）mm；350 t滾筒驅動系統操作控制室空調室外機旁的插座箱尺寸為（400伊300伊1200）mm。參考快速接頭廠家提供的產品目錄，根據線纜的尺寸、芯數進行所需快速接頭的選型；

（3）施工人員、機具、材料如焊接工具、熱縮套管等的準備，并對參與人員進行相應的技術及安全交底。

圖3 滾筒驅動系統插座箱位置示意

2.2 現場施工

（1）本著方便設備人員接線和提高線纜工作可靠性的原則，對線纜的走線和出口位置進行重新規劃和布置，并按照圖紙在現場進行線纜的施工布置，做好線號標記。

（2）完成線纜敷設后，根據線纜的出口位置，對接線箱和插座箱的位置進行準確定位和安裝。（3）完成相應插座箱和接線箱的內部接線，做好線號標記。（4）完成電氣動力站、操作控制室內的線纜接線，做好線纜的固定，需滿足相關安裝工藝和規范[1]。

（5）對于剩余部分線纜，依照錫焊工藝和規范[2]，將快速接頭焊接到相應的線纜上，完成線纜快速接頭的改造。接頭焊接前需要確認線號的正確性，每芯線纜需套有熱縮管并做好熱縮。焊接完成后需用萬用表對接頭進行測量，確保每芯線纜沒有短接現象。

2.3 連接和測試

改造完成后，對更換后的接頭和線纜再次進行測試。用萬用表測試所有線纜接頭，檢測有無短路現象，若測試結果顯示所有電纜均無短路現象，可以進行下一步測試。隨后由設備人員完成線纜的連接工作，連接過程中快速接頭使用正常，插裝方便、效率高；最后上電后進行設備功能測試，通過相應的操作測試設備的各項功能。

在進行滾筒驅動系統功能測試時，發現設備系統壓力無法顯示，且設備的揚聲器無規律發聲，經檢查后發現操作控制室內有一芯線接錯，重新接線后故障消失。設備各項功能測試正常，說明本次改造完成情況良好。張緊器改造前后接線情況見圖4。

3 改造效果

3.1 改造前主要問題

（1）耗費大量時間進行線纜的穿線工作以及對電纜貫穿孔的封堵。

（2）通電調試時出現故障報警，檢查后發現一般是接線錯誤或者線纜接觸不良引起的，每次排查都需要耗費大量時間。

（3）電纜貫穿孔的密封情況不好，會出現漏水的情況，造成安全隱患。

3.2 改造后提升效果

圖4 張緊器改造前后接線

改造后，省去了電纜管穿孔密封件的拆裝封堵和線路校對等工作，減少了工作量和人力的投入，同時電纜走線更加合理美觀，減少了因分散布線造成的空間浪費，更加合理地安排設備裝船位置。改造完成后，經陸地測試與具體時間核算發現，相較于接線改造前350 t滾筒驅動系統的動復員時間減少12 h，100 t張緊器的動復員時間減少16 h，分別節省人力約72工時和144工時。改造前后設備動復員接線用時對比見表1。

表1 改造前后設備動復員接線用時對比

4 結束語

2套大型設備經電氣快速連接優化改造后，在設備陸地通電維保和多個軟鋪項目的動復員期間，接線效率明顯提升且出錯率大幅降低，達到了預期的優化目的。針對需頻繁動復員的移動式設備，采用快速電氣連接的接線方式可有效縮短布線、接線、校對和調試時間，提高設備的動復員效率。

科研項目：中國海洋石油集團有限責任公司科技項目《深水柔性軟管安裝技術研究與應用》（編號：CNOOC-KJ 135ZDXM05GC00GC2017-03）資助。