麻楊陽(yáng)

（招商局工業(yè)集團(tuán)南京金陵船廠有限公司技術(shù)中心，南京 210015）

0 引言

現(xiàn)代船舶對(duì)電的要求越來(lái)越高，高效力的電力傳輸，電氣自動(dòng)化程度的高度集成，不管是電力或者是控制信號(hào)，這些都需要通過電纜去傳遞，電纜的敷設(shè)在船舶建造中的作用不可忽視。

電纜在船上敷設(shè)，必然會(huì)通過很多船體的艙壁、甲板、橫梁、縱骨以及防火區(qū)域和危險(xiǎn)區(qū)域，電纜在通過這些地方時(shí)需要用到電纜貫穿件。從功能上分，電纜貫穿件可以分為不防火、防火及防爆貫穿件；從隔堵形式分，可以分為灌堵形和模塊化隔堵等。結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，介紹常見電纜貫穿件的選用方法。

1 普通型電纜貫穿件

普通型的電纜貫穿件是在電纜需要穿過一道普通的艙壁的情況下，不涉及防水、防火、防爆要求，也不涉及破壞艙壁的氣密和水密性能，比如穿過船體的橫梁，這種情況下可以選用不防火的電纜貫穿件。這種形式的電纜貫穿件一般用鋼板制成，長(zhǎng)度一般選用80 mm～100 mm，厚度選用8 mm（見圖1），內(nèi)部貫通空間可以根據(jù)穿過電纜的數(shù)量不同而不同，但是為了制作的方便，一般采用固定的幾種規(guī)格，對(duì)應(yīng)于不同寬度、不同層數(shù)的電纜托架，這樣做既有利于電纜貫穿件的批量制作和庫(kù)存的管理，也有利于現(xiàn)場(chǎng)施工。在一些船體特殊結(jié)構(gòu)的地方或是空間狹小的位置可以根據(jù)實(shí)際情況制作特殊尺寸的電纜貫穿件滿足電纜敷設(shè)的要求。這種形式的電纜貫穿件在船上使用得最多，靈活方便，成本最低。

圖1 普通型貫穿件（單位：mm）

2 防火型電纜貫穿件

電纜在貫穿艙壁[1]甲板的時(shí)候，可能破壞船體結(jié)構(gòu)原來(lái)的防護(hù)的完整性，比如氣密性、水密性、防火性等，一旦船舶發(fā)生險(xiǎn)情，后果十分嚴(yán)重。直接威脅到船舶的安全。所以船舶的防火安全是船舶航行安全的重要組成部分之一，防火安全分隔相對(duì)陸地民用設(shè)備要嚴(yán)格得多，為使船舶的某一區(qū)域或艙室發(fā)生火災(zāi)時(shí)不致影響或蔓延至其他區(qū)域或艙室，當(dāng)電纜需要穿過防火艙壁的，貫穿件的重要指標(biāo)之一就是不能破壞原有艙壁的整體性和防火性能，為了滿足要求，電纜貫穿件需要隔堵處理。采用船級(jí)社認(rèn)可的防火堵料將電纜貫穿件填滿，保證不破壞艙壁原有的防火性。

一般來(lái)說(shuō)船舶的防火等級(jí)劃分為：A60、A30、A15、A0和 B15、B0這些等級(jí)。字母代表不同的材質(zhì)，后面的數(shù)字越高，表示防火等級(jí)越高。艙壁和甲板的防火等級(jí)可以通過船級(jí)社退審的防火控制圖進(jìn)行查看。為了保證現(xiàn)場(chǎng)材料的統(tǒng)一和物料管理的便捷，方便現(xiàn)場(chǎng)施工，可以考慮統(tǒng)一按照最高的A60防火級(jí)別處理。防火的電纜貫穿件一般采用鋼板制作，尺寸和非防火貫穿件一樣有標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)個(gè)規(guī)格，但是防火貫穿件的長(zhǎng)度比非防火貫穿件要長(zhǎng)，一般要求達(dá)到200 mm以上。同時(shí)上面有2個(gè)小孔分別用于堵料的灌堵和透氣用（見圖2）。這種貫穿件在布置的時(shí)候需要注意不能距離頂上的甲板太近，否則后期灌堵電纜的時(shí)候堵料沒有足夠的空間從上方的灌堵孔倒入電纜貫穿件內(nèi)。

圖2 防火型貫穿件（單位：mm）

一般防火貫穿件除了能達(dá)到防火的要求外，還可以起到氣密和水密的作用。此類貫穿件在船上應(yīng)用較多，成本相對(duì)較高，防火效果能滿足要求，但是灌堵完成后如果需要增補(bǔ)電纜就會(huì)非常麻煩，需要將原有的堵料敲掉，然后敷設(shè)增加的電纜，再將電纜貫穿件灌堵起來(lái)。曾經(jīng)在工作中遇到過一次這樣的情況，在船舶建造即將結(jié)束時(shí)，船東要求增加一根從駕駛室到艏部的備用電纜，此時(shí)電纜通道的貫穿件都已經(jīng)隔堵完畢，不得不選擇在主通道旁重新增開一路小的電纜管，涉及大面積的電焊作業(yè)及油漆作業(yè)。下面要說(shuō)到的第三種模塊化的隔堵方式就很好地解決這個(gè)問題。

3 可拆式模塊型貫穿件

當(dāng)電纜需要通過封閉的危險(xiǎn)區(qū)域時(shí)，根據(jù)要求，要能滿足防爆要求、帶防爆證書的電纜貫穿件?，F(xiàn)在較為廣泛使用的防爆貫穿件是可拆式模塊化的貫穿件[2]，船廠一般采用較多的是 ROXTEC、MCT等廠家的產(chǎn)品。這些廠家的產(chǎn)品都已通過各大船級(jí)社的認(rèn)證。

可拆式模塊化的電纜貫穿件有使用方便，便于拆卸，后期增加電纜簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。這種電纜貫穿件由電纜框、緊固裝置、電纜模塊和盲塊組成。模塊和電纜框可以自由組合，實(shí)用性強(qiáng)，不同直徑的電纜選用不同規(guī)格的電纜模塊，而且可以很好地將穿過同一個(gè)電纜貫穿件的電纜進(jìn)行合理分割。對(duì)于貫穿件沒有利用的空間采用盲塊隔堵。

以 ROXTEC的電纜密封件為例，介紹可拆式模塊化電纜貫穿件。ROXTEC的電纜貫穿件由模塊、框架和附件組成。常用的框架形式有 RS型、R型和S型。RS為走單根電纜，S型和R型為多根電纜設(shè)計(jì)。ROXTEC是多徑技術(shù)的密封系統(tǒng)，可以密封不同直徑的電纜。操作方法很簡(jiǎn)單，只需要?jiǎng)內(nèi)ツK中配置的多余芯層，與電纜相匹配即可。不同規(guī)格的模塊，可以密封直徑為3.5 mm～99 mm多種規(guī)格的電纜。這種模塊在緊固后可以起到防水、防火、防氣體、防塵埃和防電磁干擾的作用。因?yàn)檫@種電纜貫穿件在普通貨船上使用頻率不是很高，且形式較為多樣，所以很多設(shè)計(jì)人員不能準(zhǔn)確地選用合適的電纜框。這里可以使用廠家提供的容量計(jì)算軟件來(lái)計(jì)算需要什么樣的電纜框，使用前需要預(yù)估有多少電纜要穿過當(dāng)前計(jì)算的電纜貫穿件，以及電纜的規(guī)格，將電纜的數(shù)量和規(guī)格輸入到軟件的表格中，然后選擇認(rèn)為合適的 ROX樣式就可以在軟件中查看選用的此貫穿件是否合適。如果選用型號(hào)太小，則電纜不夠走；選用的型號(hào)太大也不合適，利用率不高，浪費(fèi)嚴(yán)重，進(jìn)口的電纜貫穿件價(jià)格都比較昂貴。一般會(huì)選用利用率在85%～90%的框架，既能充分利用又能保證后期增加的電纜有路可走（圖3）。

圖3 模塊型貫穿件

這種可拆式模塊化的電纜貫穿件除了優(yōu)秀的防爆效性能外，其防火效果也很好，其耐火性能達(dá)到法規(guī)要求的A60級(jí)。按前文所述，灌堵式的防火貫穿件有一個(gè)很明顯的缺點(diǎn)，就是后期需要增加電纜時(shí)非常麻煩。在這個(gè)問題上，可拆式模塊化的電纜貫穿件給出了很好的解決方案。在對(duì)可拆式模塊化的電纜貫穿件進(jìn)行選型時(shí)一般會(huì)留有10%左右的余量安置盲塊，一旦后期因?yàn)榻ㄔ煨枰黾与娎|時(shí)，就不需要對(duì)原有的電纜框架和已經(jīng)安裝固定好的模塊進(jìn)行拆卸，只需要將合適的盲塊替換為需要的電纜模塊，將電纜穿過去，擰緊框架的緊固裝置即可。

現(xiàn)代化造船的周期越來(lái)越短，人力和物力等資源利用效率越來(lái)越高，為了縮短船臺(tái)船塢周期和碼頭周期，造船企業(yè)都不斷尋求新的方式來(lái)提高生產(chǎn)效率，這種新型可拆式的模塊化電纜貫穿耐火密封裝置的出現(xiàn)給船舶設(shè)計(jì)和施工人員帶來(lái)了很大的便利，設(shè)計(jì)人員利用它可以根據(jù)估算的電纜預(yù)留電纜貫穿節(jié)點(diǎn)的余量，現(xiàn)場(chǎng)施工人員可以很方便地增減電纜貫穿節(jié)點(diǎn)的電纜數(shù)量。相比老式的灌注式電纜隔堵，可拆式電纜貫穿耐火密封裝置施工時(shí)間短，而且不需要凝固等待時(shí)間，后續(xù)二次施工方便；配套的套管組件可重復(fù)利用，可以有效地縮短現(xiàn)場(chǎng)電氣施工周期，減少建造過程的物資及能源消耗和污染排放。

這種可拆式模塊化的電纜貫穿件的缺點(diǎn)是價(jià)格比較昂貴，現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)廠家的同類產(chǎn)品效果不是很好，一般采用國(guó)外廠家的產(chǎn)品，如果后期需要大規(guī)模增補(bǔ)，需要采購(gòu)?fù)P(guān)報(bào)檢，在時(shí)效上很難保證，可能會(huì)耽誤生產(chǎn)進(jìn)度。

現(xiàn)在市場(chǎng)上還有很多其他形式的電纜貫穿方式，比如貫穿件內(nèi)電纜加套管再打膠類，防火性能也很好，這種電纜貫穿件不需要灌堵孔和透氣孔，而是在電纜貫穿件的2端打膠質(zhì)填充物來(lái)隔堵；增加電纜相對(duì)于堵料的圍板而言方便很多，劃破膠質(zhì)物就可以很輕松地將貫穿件打通，但是增加電纜后重新隔堵，這樣不如模塊式的便捷。

4 結(jié)論

綜上所述，不同的電纜貫穿件都有其各自的特點(diǎn)，需要根據(jù)電纜貫穿的船體結(jié)構(gòu)的類型來(lái)確定電纜貫穿件的選型。

1）對(duì)于只需實(shí)現(xiàn)基本貫通功能，應(yīng)該選擇價(jià)格最低就可以滿足要求的非防火型電纜貫穿件。

2）當(dāng)電纜需要貫穿水密艙壁和防火艙壁時(shí)，應(yīng)該選用滿足規(guī)范和船級(jí)社要求的防火型貫穿件及堵料。

3）當(dāng)電纜需要通過危險(xiǎn)區(qū)域時(shí)，要選用具有防爆證書的電纜貫穿件，比如可拆式模塊化的貫穿件。

這里要強(qiáng)調(diào)一下，一定要認(rèn)真核對(duì)產(chǎn)品證書的信息，要了解清楚產(chǎn)品能達(dá)到的氣密性和水密性，以及產(chǎn)品的使用范圍，比如堵料最小和最大的隔堵范圍分別是多少，否則容易出現(xiàn)電纜貫穿件太大或太小而不能滿足證書的情況，而一般發(fā)現(xiàn)這種錯(cuò)誤都在后期報(bào)檢階段，電纜施工基本結(jié)束，會(huì)造成非常大的返工量。

對(duì)于電纜貫穿件的選擇看似簡(jiǎn)單，但是在真正的實(shí)際應(yīng)用中還是有許多要注意的問題，在滿足要求的前提下做到簡(jiǎn)單和高效，這需要在日常的工作中積累經(jīng)驗(yàn)。