本發(fā)明涉及一種艦用成束阻燃縱向水密性深水電纜及其制造方法。
背景技術(shù):
艦用成束阻燃縱向水密性電纜廣泛應(yīng)用于核潛艇、航母和其他先進(jìn)艦艇。電纜的縱向水密封特性能保證當(dāng)船舶發(fā)生局部事故殃及電纜時,阻止海水從電纜結(jié)構(gòu)內(nèi)部滲漏到其他艙室或進(jìn)而進(jìn)入儀器設(shè)備,確保水密艙壁安全及整船抗沉性。同時當(dāng)電纜局部破損,僅需局部修復(fù),不會由于海水的侵入腐蝕造成整根電纜報廢甚至波及精密的電氣設(shè)備。由于潛艇經(jīng)常要處于深水下,為確保水密倉的安全提高作戰(zhàn)能力對電纜的縱向水密性要求特別嚴(yán)苛,例如到達(dá)800米深的海底,水壓大約為8MPa。2009年2月25日,公開號為CN201199459的中國實(shí)用新型專利,公開了一種深水密封海底多功能用電纜,該電纜包括若干組電力傳輸線芯層,每組電力傳輸線芯層包括若干根傳輸線芯、一防水包帶、以及填充在若干根傳輸線芯之間的防水填充材料;若干組電力傳輸線芯層之間呈嵌套方式布置;在最外層的電力傳輸線芯層的防水包帶外側(cè)布置若干個通信線芯組,每個通信線芯組包括兩根傳輸線芯,其對絞后在其外包裹一層鍍錫絲屏蔽層;在若干個通信線芯組外布置一防水包帶,且在若干個通信線芯組之間填充防水填充材料,而且每個通信線芯組的傳輸線芯和鍍錫絲屏蔽層之間也填充防水填充材料;通信線芯組的防水包帶外設(shè)置一聚乙烯護(hù)套。這樣的電纜通過填充在傳輸線芯之間的防水填充材料及包裹在傳輸線芯外面的防水包帶實(shí)現(xiàn)密封,當(dāng)電纜端頭處于深水下時,由于巨大的壓力,海水會從電纜的端頭壓進(jìn)電纜中。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決現(xiàn)有技術(shù)中電纜在深海水中縱向水密性的問題,本發(fā)明提供一種艦用成束阻燃縱向水密性深水電纜,可以在8MPa水壓下,仍具有良好的縱向水密性。為解決以上技術(shù)問題,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。一種成束阻燃縱向水密性深水電纜,其特征在于由七根及以上鍍錫銅絲絞合而成導(dǎo)體;導(dǎo)體單絲間隙密實(shí)填充熱硫化型液狀乙丙橡膠密封材料并擠包乙丙橡膠絕緣層成絕緣線芯;至少兩芯絕緣線芯絞合而成纜芯,各絕緣線芯間隙間填充熱硫化型液狀氯丁橡膠密封材料并擠包高阻燃氯丁橡膠內(nèi)護(hù)套;高阻燃氯丁橡膠內(nèi)護(hù)套外編織鍍錫銅絲編織鎧裝或鍍鋅鋼絲編織鎧裝;所述鍍錫銅絲編織鎧裝層或鍍鋅鋼絲編織鎧裝層間隙填充熱硫化型液狀氯丁橡膠密封材料并擠包高阻燃氯丁橡膠外護(hù)套,本發(fā)明方法制成的電纜中導(dǎo)體、密封材料、絕緣、內(nèi)護(hù)套、鎧裝、外護(hù)套緊密粘結(jié)成一個整體,本發(fā)明能夠通過通過8Mpa,6h縱向水密性試驗(yàn)和成束燃燒試驗(yàn)。作為本發(fā)明的優(yōu)先方案,對導(dǎo)體單絲間隙和絕緣層之間的密封采取與乙丙絕緣同質(zhì)的熱硫化型液狀乙丙膠密封材料可以增加密封材料同乙丙絕緣之間的粘結(jié)強(qiáng)度同時不影響絕緣材料絕緣性能,使剝離強(qiáng)度遠(yuǎn)大于8Mpa水壓所產(chǎn)生的縱向撕力。作為本發(fā)明的優(yōu)先方案,導(dǎo)體單絲間隙密實(shí)填充熱硫化型液狀乙丙橡膠密封材料密封層最大外徑處厚度為0.1-0.2mm。作為本發(fā)明的優(yōu)先方案,對絕緣線芯和內(nèi)護(hù)套間間隙、內(nèi)護(hù)套和鎧裝和外護(hù)套間的間隙采取與氯丁護(hù)套同質(zhì)的熱硫化型液狀氯丁膠密封材料可以增加粘結(jié)強(qiáng)度同時不影響護(hù)套材料性能,使剝離強(qiáng)度遠(yuǎn)大于8Mpa水壓所產(chǎn)生的縱向撕力,同時可以降低水密封材料成本。作為本發(fā)明的優(yōu)先方案,各絕緣線芯間隙間填充熱硫化型液狀氯丁橡膠密封材料密封層最大外徑處厚度為0.1-0.3mm。作為本發(fā)明的優(yōu)先方案,在高阻燃氯丁橡膠內(nèi)護(hù)套外采用單絲直徑為0.3mm的鍍錫銅絲或鍍鋅鋼絲進(jìn)行編織構(gòu)成鎧裝層,編織采用“二上二下”方式,內(nèi)護(hù)套外徑2.5≤D<10.1mm每錠3-5根,內(nèi)護(hù)套外徑大于10.1mm每錠5-10根,內(nèi)護(hù)套外徑2.5≤D<15.2mm編織角度30-60°,內(nèi)護(hù)套外徑15.2≤D<25.4mm編織角度35-60°,內(nèi)護(hù)套外徑25.4≤D<38.1mm編織角度40-70°,內(nèi)護(hù)套外徑38.1≤D<50.8mm編織角度45-70°,編織覆蓋率不小于88%。作為本發(fā)明的優(yōu)先方案,鍍錫銅絲編織鎧裝層或鍍鋅鋼絲編織鎧裝層間隙填充熱硫化型液狀氯丁橡膠密封材料密封層最大外徑處厚度為0.1-0.4mm。相對于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明采用了對導(dǎo)體單絲間隙和絕緣之間的密封及絕緣成纜后間隙與護(hù)套之間鎧裝之間的密封分別采取不同的密封材料。相對于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明采用了熱硫化型液狀三元乙丙膠密封材料及熱硫化型液莊氯丁膠密封材料與絕緣和護(hù)套同時硫化具有較好的耐熱性能可以保證電纜能夠通過艦用電纜專有的95±1℃,≥18h滴落試驗(yàn)。一種艦用成束阻燃縱向水密性深水電纜的制造方法,其特征在于包括以下步驟:(1)采用七根以上鍍錫銅絲絞合作為導(dǎo)體,最外層左向,相鄰層方向相反,絞合節(jié)徑比15-20;(2)采用與絕緣同質(zhì)的熱硫化型液狀乙丙橡膠作為密封材料加壓0.1-0.2Mpa填充入鍍錫銅導(dǎo)體單絲間隙同時外擠包乙丙絕緣層進(jìn)入蒸汽硫化管道進(jìn)行連續(xù)硫化得到絕緣線芯,密封層最大外徑處厚度達(dá)0.1-0.2mm,乙丙橡膠絕緣層擠出時擠橡機(jī)機(jī)身溫度一區(qū)60士5℃二區(qū)65士5℃,機(jī)頭溫度為三區(qū)80士5℃四區(qū)90士5℃,不同型號連續(xù)硫化機(jī)組連續(xù)硫化蒸汽壓力為0.8-1.4Mpa,線速度20-50米/分;(3)單芯電纜不需成纜,兩芯及以上電纜需將多股絕緣線芯絞合成纜芯不繞包帶,成纜方向最外層右向,相鄰層方向相反,成纜節(jié)徑比12-18;(4)采用與內(nèi)護(hù)套同質(zhì)的熱硫化型液狀氯丁橡膠作為密封材料加壓0.1-0.2Mpa填充入纜芯各絕緣間隙同時外擠包高阻燃氯丁橡膠內(nèi)護(hù)套進(jìn)入蒸汽硫化管道進(jìn)行連續(xù)硫化,密封層最大外徑處厚度達(dá)0.1-0.3mm,高阻燃氯丁橡膠內(nèi)護(hù)套擠出時擠橡機(jī)機(jī)身溫度一區(qū)45士5℃二區(qū)55士5℃,機(jī)頭溫度為三區(qū)70士5℃四區(qū)75士5℃,不同型號連續(xù)硫化機(jī)組連續(xù)硫化蒸汽壓力為0.8-1.3Mpa,線速度15-45米/分;(5)在高阻燃氯丁橡膠內(nèi)護(hù)套外采用單絲直徑為0.3mm的鍍錫銅絲或鍍鋅鋼絲進(jìn)行編織構(gòu)成鎧裝層,編織采用“二上二下”方式,內(nèi)護(hù)套外徑2.5≤D<10.1mm每錠3-5根,內(nèi)護(hù)套外徑大于10.1mm每錠5-10根,內(nèi)護(hù)套外徑2.5≤D<15.2mm編織角度30-60°,內(nèi)護(hù)套外徑15.2≤D<25.4mm編織角度35-60°,內(nèi)護(hù)套外徑25.4≤D<38.1mm編織角度40-70°,內(nèi)護(hù)套外徑38.1≤D<50.8mm編織角度45-70°,編織覆蓋率不小于88%;(6)在所述鍍錫銅絲編織鎧裝層或鍍鋅鋼絲編織鎧裝層間隙加壓0.1-0.2Mpa填充熱硫化型液狀氯丁橡膠密封材料并外擠包高阻燃氯丁橡膠外護(hù)套進(jìn)入蒸汽硫化管道進(jìn)行連續(xù)硫化,所述熱硫化型液狀氯丁橡膠密封填滿鎧裝層單絲間隙;最大外徑處厚度達(dá)0.1-0.4mm,高阻燃氯丁橡膠外護(hù)套擠出時擠橡機(jī)機(jī)身溫度一區(qū)45士5℃二區(qū)55士5℃,機(jī)頭溫度為三區(qū)70士5℃四區(qū)75士5℃,不同型號連續(xù)硫化機(jī)組連續(xù)硫化蒸汽壓力為0.8-1.3Mpa,線速度15-45米/分。相對于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明取得了以下有益成果:該制造方法制成的電纜,導(dǎo)體、密封材料、絕緣、內(nèi)護(hù)套、鎧裝、外護(hù)套緊密粘結(jié)成一個整體,具體優(yōu)異的縱向水密性性能;采取與乙丙絕緣同質(zhì)的熱硫化型液狀乙丙膠密封材料可以增加密封材料同乙丙絕緣之間的粘結(jié)強(qiáng)度同時不影響絕緣材料絕緣性能;對絕緣線芯和內(nèi)護(hù)套間間隙、內(nèi)護(hù)套和鎧裝和外護(hù)套間的間隙采取與氯丁護(hù)套同質(zhì)的熱硫化型液狀氯丁膠密封材料可以增加粘結(jié)強(qiáng)度同時不影響護(hù)套材料性能;采用乙丙絕緣具有優(yōu)異的絕緣性能、耐水性能、耐熱變形性能;鍍錫銅絲或鍍鋅鋼絲編織層可以增強(qiáng)電纜的抗機(jī)械強(qiáng)度;氯丁橡膠內(nèi)護(hù)套及外護(hù)套具有優(yōu)異的耐水性能、高抗撕、高機(jī)械強(qiáng)度性能、優(yōu)異的耐熱變形性能、具有優(yōu)異的耐磨性能、在保證水密性的基礎(chǔ)上具優(yōu)異的耐油性能、耐侯性能、高阻燃性能;全橡膠型結(jié)構(gòu)柔軟便于安裝敷設(shè)。附圖說明圖1為本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)記:導(dǎo)體1、熱硫化型乙丙膠密封層2、乙丙橡膠絕緣層3、內(nèi)熱硫化型氯丁橡膠密封層4、高阻燃氯丁橡膠內(nèi)護(hù)套5、鍍錫銅絲或鍍鋅鋼絲編織鎧裝6、外熱硫化型氯丁橡膠密封層7、高阻燃氯丁橡膠外護(hù)套8。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。一種成束阻燃縱向水密性深水電纜,其特征是,包括由七根及以上鍍錫銅絲絞合而成導(dǎo)體1;組成導(dǎo)體1的單絲間隙密實(shí)填充熱硫化型液狀乙丙橡膠密封層2并擠包乙丙橡膠絕緣層3成絕緣線芯;單芯電纜不需,兩芯及以上電纜絕緣線芯需絞合而成纜芯,各絕緣線芯間隙填充內(nèi)熱硫化型液氯丁橡膠密封層4并擠包高阻燃氯丁橡膠內(nèi)護(hù)套5;高阻燃氯丁橡膠內(nèi)護(hù)套外編織鍍錫銅絲編織鎧裝或鍍鋅鋼絲編織鎧裝6,所述鍍錫銅絲編織鎧裝層或鍍鋅鋼絲編織鎧裝層間隙填充外熱硫化型液氯丁橡膠密封層7并擠包高阻燃氯丁橡膠外護(hù)套8;導(dǎo)體、密封材料、絕緣層、內(nèi)護(hù)套裝、外護(hù)套緊密粘結(jié)成一個整體,本發(fā)明能夠通過8Mpa,6h縱向水密性試驗(yàn)和成束燃燒試驗(yàn)。作為本發(fā)明的優(yōu)先方案,對導(dǎo)體單絲間隙和絕緣層之間的密封采取與乙丙絕緣同質(zhì)的熱硫化型液狀乙丙膠密封材料,可以增加密封材料同乙丙絕緣之間的粘結(jié)強(qiáng)度,同時不影響絕緣材料絕緣性能,使剝離強(qiáng)度遠(yuǎn)大于8Mpa水壓所產(chǎn)生的縱向撕力。作為本發(fā)明的優(yōu)先方案,導(dǎo)體單絲間隙密實(shí)填充熱硫化型液狀乙丙橡膠密封材料密封層最大外徑處厚度為0.1-0.2mm。作為本發(fā)明的優(yōu)先方案,對絕緣線芯和內(nèi)護(hù)套間間隙、內(nèi)護(hù)套和鎧裝和外護(hù)套間的間隙采取與氯丁護(hù)套同質(zhì)的熱硫化型液狀氯丁膠密封材料,可以增加粘結(jié)強(qiáng)度同時不影響護(hù)套材料性能,使剝離強(qiáng)度遠(yuǎn)大于8Mpa水壓所產(chǎn)生的縱向撕力,同時可以降低水密封材料成本。作為本發(fā)明的優(yōu)先方案,各絕緣線芯間隙間填充熱硫化型液狀氯丁橡膠密封材料密封層最大外徑處厚度為0.1-0.3mm。作為本發(fā)明的優(yōu)先方案,在高阻燃氯丁橡膠內(nèi)護(hù)套外采用單絲直徑為0.3mm的鍍錫銅絲或鍍鋅鋼絲進(jìn)行編織構(gòu)成鎧裝層,編織采用“二上二下”方式,內(nèi)護(hù)套外徑2.5≤D<10.1mm每錠3-5根,內(nèi)護(hù)套外徑大于10.1mm每錠5-10根,內(nèi)護(hù)套外徑2.5≤D<15.2mm編織角度30-60°,內(nèi)護(hù)套外徑15.2≤D<25.4mm編織角度35-60°,內(nèi)護(hù)套外徑25.4≤D<38.1mm編織角度40-70°,內(nèi)護(hù)套外徑38.1≤D<50.8mm編織角度45-70°,編織覆蓋率不小于88%。作為本發(fā)明的優(yōu)先方案,鍍錫銅絲編織鎧裝層或鍍鋅鋼絲編織鎧裝層間隙填充熱硫化型液狀氯丁橡膠密封材料密封層最大外徑處厚度為0.1-0.4mm。本發(fā)明采用了對導(dǎo)體單絲間隙和絕緣之間的密封及絕緣成纜后間隙與護(hù)套之間鎧裝之間的密封分別采取不同的密封材料;采用了熱硫化型液態(tài)三元乙丙膠密封材料及熱硫化型特殊配方液態(tài)氯丁膠密封材料與絕緣和護(hù)套同時硫化具有較好的耐熱性能可以保證電纜能夠通過艦用電纜專有的95±1℃,≥18h滴落試驗(yàn)。一種艦用成束阻燃縱向水密性深水電纜的制造方法,其特征在于包括以下步驟:(1)采用多股鍍錫銅絲絞合作為導(dǎo)體1,最外層左向,相鄰層方向相反,絞合節(jié)徑比15-20;(2)采用與絕緣同質(zhì)的熱硫化型液狀乙丙橡膠作為密封材料,加壓0.1-0.2Mpa填充入鍍錫銅導(dǎo)體單絲間隙,同時外擠包乙丙絕緣層進(jìn)入蒸汽硫化管道進(jìn)行連續(xù)硫化得到絕緣線芯,密封層最大外徑處厚度達(dá)0.1-0.2mm,乙丙橡膠絕緣層擠出時擠橡機(jī)機(jī)身溫度一區(qū)60士5℃二區(qū)65士5℃,機(jī)頭溫度為三區(qū)80士5℃四區(qū)90士5℃,不同型號連續(xù)硫化機(jī)組連續(xù)硫化蒸汽壓力為0.8-1.4Mpa,線速度20-50米/分;(3)單芯電纜不需成纜,兩芯及以上電纜需將多股絕緣線芯絞合成纜芯不繞包帶,成纜方向最外層右向,相鄰層方向相反,成纜節(jié)徑比12-18;(4)采用采用與內(nèi)護(hù)套同質(zhì)的熱硫化型液狀氯丁橡膠作為密封材料加壓0.1-0.2Mpa填充入纜芯各絕緣間隙同時外擠包高阻燃氯丁橡膠內(nèi)護(hù)套進(jìn)入蒸汽硫化管道進(jìn)行連續(xù)硫化,密封層最大外徑處厚度達(dá)0.1-0.3mm,高阻燃氯丁橡膠內(nèi)護(hù)套擠出時擠橡機(jī)機(jī)身溫度一區(qū)45士5℃二區(qū)55士5℃,機(jī)頭溫度為三區(qū)70士5℃四區(qū)75士5℃,不同型號連續(xù)硫化機(jī)組連續(xù)硫化蒸汽壓力為0.8-1.3Mpa,線速度15-45米/分;(5)在高阻燃氯丁橡膠內(nèi)護(hù)套外采用單絲直徑為0.3mm的鍍錫銅絲或鍍鋅鋼絲進(jìn)行編織構(gòu)成鎧裝層,編織采用“二上二下”方式,內(nèi)護(hù)套外徑2.5≤D<10.1mm每錠3-5根,內(nèi)護(hù)套外徑大于10.1mm每錠5-10根,內(nèi)護(hù)套外徑2.5≤D<15.2mm編織角度30-60°,內(nèi)護(hù)套外徑15.2≤D<25.4mm編織角度35-60°,內(nèi)護(hù)套外徑25.4≤D<38.1mm編織角度40-70°,內(nèi)護(hù)套外徑38.1≤D<50.8mm編織角度45-70°,編織覆蓋率不小于88%;(6)在所述鍍錫銅絲編織鎧裝層或鍍鋅鋼絲編織鎧裝層間隙加壓0.1-0.2Mpa填充熱硫化型液狀氯丁橡膠密封材料并外擠包高阻燃氯丁橡膠外護(hù)套進(jìn)入蒸汽硫化管道進(jìn)行連續(xù)硫化,所述熱硫化型液狀氯丁橡膠密封填滿鎧裝層單絲間隙;最大外徑處厚度達(dá)0.1-0.4mm,高阻燃氯丁橡膠外護(hù)套擠出時擠橡機(jī)機(jī)身溫度一區(qū)45士5℃二區(qū)55士5℃,機(jī)頭溫度為三區(qū)70士5℃四區(qū)75士5℃,不同型號連續(xù)硫化機(jī)組連續(xù)硫化蒸汽壓力為0.8-1.3Mpa,線速度15-45米/分,采用上述結(jié)構(gòu)、材料及制造方法制造的電纜通過8Mpa,6h縱向水密性試驗(yàn),靜態(tài)開端水壓試驗(yàn)、滴落試驗(yàn)(95±1℃,≥18h、成束燃燒試驗(yàn)、耐臭氧試驗(yàn)、熱變形試驗(yàn)、浸油性能試驗(yàn)、抗撕試驗(yàn)等,各項指標(biāo)均有大幅提升。除上述實(shí)施方式外,本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案,均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。