Miksi merikaapeli on tinattu?

Suolasumu, kondensaatio, pilssin kosteus ja kostea ilma voivat päästä kaapeliin leikattujen päiden, epätäydellisten tiivisteholkkien, vaurioituneiden vaipojen tai huonosti suljettujen liittimien kautta. Kun kosteus koskettaa paljaita kuparisäikeitä, korroosio voi levitä eristeen alle ja nostaa asteittain vastusta.

Tästä syystä Marine Cable käyttää yleensä tinattua kuparia päällystämättömän kuparin sijaan. Tinakerros ei tee kaapelista vedenpitävää, mutta se lisää korroosionkestävän esteen johtimen ympärille. Tämän eron ymmärtäminen auttaa insinöörejä määrittämään Marine Cable -kaapelin tarkemmin meriautomaatiota, offshore-energiaa ja muita märkiä, tärinäherkkiä sähköjärjestelmiä varten.

Miksi tinauksella on merkitystä suolaisen veden sähköjärjestelmissä

Marine Cable on tinattu ensisijaisesti korroosion hidastamiseksi johtimen pinnalla. Kupari tarjoaa vahvan sähkönjohtavuuden, mutta paljas kupari reagoi hapen, kosteuden, suolojen ja muiden epäpuhtauksien kanssa. Meriympäristössä liuenneet suolat tekevät kosteudesta sähköä johtavaa ja tukevat sähkökemiallista korroosiota. Syntyvät oksidi- ja korroosiokerrokset voivat heikentää säikeiden, liittimien ja liittimien välisen kosketuksen laatua. Ajan myötä tämä voi aiheuttaa jännitteen laskua, ajoittaista toimintaa, paikallista lämmitystä tai täydellistä piirin vikaa.

Riski ei vaadi täyttä uppoamista. Kostea ilma, kondensaatio koteloiden sisällä, suolasumu, märät kaapelihyllyt ja satunnaiset roiskeet voivat riittää käynnistämään korroosion paikoissa, joissa kupari on paljastunut. Kosteutta voi myös päästä sisään päätteestä ja siirtyä eristeen alla olevien hienojen säikeiden välillä kapillaaritoiminnan kautta. Vika voi siis kehittyä kauemmaksi johtimessa kuin näkyvä märkä alue. Kunkin kuparinauhan tinaaminen antaa Marine Cablelle lisäesteen, joka viivyttää kuparin ja ympäröivän ympäristön välistä suoraa kosketusta.

Tinauksen arvo kasvaa siellä, missä pääsy on vaikeaa tai seisokit ovat kalliita. Lyhyen kaapelin vaihtaminen saavutettavan paneelin sisällä voi olla yksinkertaista, mutta johdotuksen vaihtaminen aluksen, offshore-tason, turbiinirakenteen tai suljetun automaatiokokoonpanon sisällä voi vaatia merkittävää purkamista. Marine Cable käyttää siksi tinausta elinkaaren riskinhallintatoimenpiteenä. Se ei poista huoltoa, mutta se vähentää johtimen haavoittuvuutta ympäristönsuojelun puutteessa.

Mitä tinakerros muuttaa – ja mitä se ei voi estää

Tinattua kuparia valmistetaan levittämällä kuparijohdinsäikeille ohut tinapinnoite. Alla oleva kupari kuljettaa edelleen suurimman osan sähkövirrasta, kun taas ulompi tinakerros vähentää suoraa altistumista kosteudelle ja syövyttäville epäpuhtauksille. Koska säikeet pysyvät erillään, oikein rakennettu merikaapeli voi säilyttää joustavuuden, jota tarvitaan reitityksessä koneiden, kaappien, laipioiden ja ahtaiden alustilojen läpi. Tinatuissa säikeissä on myös vähemmän todennäköisesti voimakkaasti hapettuneita pintoja, kun kaapeli kuoritaan tarkastusta tai uudelleen päättämistä varten.

Tinaus on erityisen hyödyllinen hienosäikeisille johtimille, koska niiden yhteenlaskettu pinta-ala on paljon suurempi kuin yhden saman poikkipinta-alan omaavan kiinteän johtimen. Suurempi pinta-ala parantaa joustavuutta, mutta luo enemmän mahdollista kosketusaluetta kosteudelle. Yksittäisten säikeiden pinnoittaminen korjaa tämän haavoittuvuuden korvaamatta kuparia vähemmän johtavalla pohjamateriaalilla. Ostajien tulee kuitenkin varmistaa, että määritetyssä kaapelissa todella käytetään tinattua kuparia koko johtimessa sen sijaan, että oletetaan, että jokaisella merikäyttöön tarkoitetulla tuotteella on sama rakenne.

Rajoitus on yhtä tärkeä: tinaus ei tiivistä kaapelia. Johtimen katkaiseminen paljastaa sen poikkileikkauksen, kun taas huonot puristumat, löysät tiivisteet, vaippavauriot ja tiivistämättömät jatkokset tarjoavat edelleen väyliä vedelle. Tina voi myös ruostua riittävän voimakkaassa tai pitkäaikaisessa altistuksessa. Marine Cableissa on siksi yhdistettävä tinatut johtimet sopivaan eristykseen, vaippaan, tiivisteholkkiin, liittimiin ja päätemenetelmiin. Paljaiden johtimien päiden tiivistäminen on välttämätöntä myös tinattua lankaa käytettäessä.

Miksi tinatut merikaapelit ovat tärkeitä automaatiossa ja offshore-energiassa

Tinauksen hyöty riippuu piiristä, ympäristöstä ja vian seurauksista. Laivojen automaatio- ja offshore-energiajärjestelmät sisältävät sekä teho- että signaalipiirejä, mutta niissä ei ole samanlaisia ​​sähköisiä tai mekaanisia rasituksia. Insinöörien tulisi käsitellä tinattuja johtimia osana sovelluskohtaista kaapelisuunnittelua sen sijaan, että ne olisivat yleisiä eritelmiä, jotka ratkaisevat kaikki altistumisriskit.

Laivan automaatio

Automaatiojärjestelmät luottavat vakaaseen tehoon säätimille, antureille, toimilaitteille, releille, venttiileille, hälyttimille ja viestintälaitteille. Pieni johtimen tai liitinresistanssin lisäys voi olla merkittävää pienjännitepiireissä, erityisesti jos kaapelin kulku on pitkä tai liitetyn laitteen käyttöjännitealue on kapea. Onboard-jakelua varten valittu Pienjännitevirtakaapelin on ensin vastattava piirin jännitettä, virtaa, sallittua jännitehäviötä ja asennustapaa. Tinaus lisää sitten ympäristönsuojelua, kun kosteus ja suola altistuminen voisi muuten vaikuttaa kuparijohtimeen.

Laivojen automaatio sisältää myös kotelot, kansilaitteet, kaapelin läpiviennit ja kytkentärasiat, joihin saattaa tiivistyä tai satunnaisesti päästä vettä. Valitsemalla a Vedenpitävä kaapeliluokka voi auttaa selviytymään märistä käyttöolosuhteista, mutta vedenkestävyys on arvioitava kokonaisena järjestelmänä. Vaippa, vettä estävät kerrokset, kaapeliläpivienti, liittimen tiiviste ja kotelon luokitus vaikuttavat kaikki siihen, pääseekö vesi johtimeen. Tinattu merikaapeli tarjoaa toissijaisen suojalinjan, kun ensisijainen kosteussulku vaurioituu tai epätäydellinen.

Offshore-energia

Merellä toimivat tuulilaitokset, sähköasemat, öljy- ja kaasulaut sekä merenalaiset tuotantojärjestelmät altistavat kaapelit suolasumulle, kosteudelle, tärinälle, lämpötilan vaihtelulle, mekaaniselle kuormitukselle ja vaikeille huoltoolosuhteille. Tinattu kupari auttaa suojaamaan helposti saavutettavia johdinpintoja, mutta merikaapelin kokonaisrakenteen on myös kestettävä sen erityistä ulkoista ympäristöä. A Korroosionkestävä kaapeli saattaa vaatia suojavaippamateriaaleja tai -rakenteita, jotka soveltuvat kosteisiin, suolaisiin, rannikkoalueisiin tai kemiallisesti aggressiivisiin paikkoihin. Johdinpinnoite ja ulkoinen suojaus ratkaisevat saman luotettavuusongelman eri osia.

Hydraulilaitteet, generaattorit, vaihteistot, voideltavat koneet ja työstöalueet voivat altistaa offshore-johdot öljylle ja rasvalle sekä merivedelle. An Öljynkestävä kaapeli käyttää eristys- tai vaippamateriaaleja, jotka on tarkoitettu kestämään tällaista kosketusta, kun taas tinattu kupari suojaa johdinta, jos epäpuhtaudet ja kosteus tunkeutuvat syvemmälle kokoonpanoon. Kumpikaan ominaisuus ei korvaa toista. Merikaapeli saattaa tarvita samanaikaisesti korroosionkestävyyttä, öljynkestävyyttä, vedenkestävyyttä, liekin kestoa, suojausta ja mekaanista suojausta sen reitistä ja toiminnasta riippuen.

Kuinka määrittää tinattu merikaapeli oikein

Sanat 'tinattu kupari' kuvaavat vain johtimen pintaa. Ne eivät määrittele jännitteen nimellisarvoa, johtimen kokoa, joustavuutta, eristystä, suojausta, vaipan kestävyyttä, vesisulkua tai vaatimustenmukaisuutta. Hankintaryhmien tulisi siksi määrittää Marine Cable koko toimintaprofiilista sen sijaan, että käyttäisivät tinausta ainoana hyväksymiskriteerinä.

Reittiolosuhteet tulisi jakaa käytännön altistumisvyöhykkeisiin. Kuiva ohjauskaappi, kostea konehuone, avoin kansi, roiskevyöhyke, vedenalainen reitti ja liikkuvien laitteiden liitäntä voivat vaatia erilaisia ​​merikaapelirakenteita. Samassa projektissa voidaan siis käyttää useita kaapelityyppejä yhden yleisen merispesifikaation sijaan. Insinöörien tulisi myös määritellä, onko asennus kiinteä vai jatkuvasti taipuva, ​​koska pelkkä hienokerrostus ei takaa soveltuvuutta toistuvaan liikkeeseen.

Offshore-energiahankkeissa mekaaniset ja ympäristölliset yksityiskohdat tulisi selvittää ajoissa. Asennussyvyys, merenpohjan olosuhteet, vetokuormitukset, panssarivaatimukset ja vettä estävät rakenteet voivat määrittää merenalaisen tai merenalaisen kaapelin koko rakenteen. Panssaroituja, vedenpitäviä ja korroosionkestäviä rakenteita voidaan tarvita teho-, ohjaus- ja viestintäyhteyksissä, jotka palvelevat offshore-tiloja.

Asennuskäytännöt, jotka säilyttävät tinauksen edut

Oikea asennus määrittää, säilyykö Marine Cable -kaapelin korroosionkestävyys käytössä. Päätteiden tulee käyttää yhteensopivia puristustyökaluja, meistiä, korvakkeita, holkkeja, tiivisteitä ja liittimiä, jotka on mitoitettu johtimelle. Liimalla vuoratut lämpökutistekomponentit tai tarkoitukseen suunnitellut suljetut liittimet voivat vähentää kosteuden pääsyä kaapelien päiden ympärille. Tiivisteen tulee tarttua vaippaan tai eristeeseen jättämättä kapillaarireittiä suoraan säikeihin. Juotetta ei tule käyttää mekaanisen tuen korvikkeena, jos tärinä voi keskittää jännityksen jäykän juotetun osan päähän.

Myös kaapelin reitityksellä on merkitystä. Merikaapeli tulee suojata teräviltä reunoilta, tukemattomilta jänteiltä, ​​kuumilta pinnoilta, seisovalta vedeltä, liialliselta jännitykseltä ja taipumiselta määritetyn säteen alapuolelle. Läpiviennit, tuet, kaapelihyllyt, putket ja vedonpoistin vähentävät vaipan vaurioita, jotka voivat paljastaa sisäiset kerrokset. Tiputussilmukat ja oikein suunnatut tiivisteet voivat estää veden virtaamisen suoraan koteloihin. Jos kaapelit on kuljetettava kosteiden tai saastuneiden alueiden läpi, liitosten lukumäärän vähentäminen yleensä vähentää mahdollisia sisääntulokohtia.

Tarkastuksessa tulee keskittyä sekä kaapeliin että sen liitäntöihin. Varoitusmerkkejä ovat halkeilevat vaipat, turvonneet eristeet, vihreä tai musta johtimen värjäytyminen, löysät liittimet, epänormaali jännitehäviö, ajoittaiset signaalit ja lämpö liitäntäpisteiden ympärillä. Tinattu merikaapeli voi kestää ympäristöaltistuksen pidempään kuin paljas kupari, mutta näkyviä vaurioita ei pidä jättää huomiotta. Varhainen korjaaminen on yleensä vähemmän häiritsevää kuin odottaminen, kunnes korroosio on siirtynyt eristeen alle ja puhdasta johdinta ei enää voida saavuttaa helposti.

Johtopäätös

Marine Cable on tinattu, koska pinnoite viivyttää kuparisäikeiden suoraa korroosiota kosteissa, suolaisissa ja vaikeapääsyisissä ympäristöissä. Sen arvo on suurin yhdistettynä oikeaan johtimien mitoitukseen, ympäristövaippoihin, vesisulkuun, tiiviisiin liitäntöihin, mekaaniseen suojaukseen ja kurinalaiseen reititykseen.

Tinausta tulee siksi käsitellä luotettavuuskerroksena, ei täydellisenä vedeneristysmenetelmänä. Valmistajana, jolla on dokumentoidut kaapelin tuotanto-, testaus- ja merituotteet, Yongchuang  voi tukea sovelluskohtaista valintaa pienjännite-, vesi-, korroosion- ja öljynkestäviä kaapeleita koskevissa vaatimuksissa.

FAQ

K: Onko kaikki merikaapelit valmistettu tinatusta kuparista?

V: Ei. Rakenne vaihtelee sovelluksen, valmistajan ja määräysten mukaan. Ostajien tulee vahvistaa johdinmateriaali ja tinaus suoraan teknisestä tiedotteesta tai hyväksytystä projektidokumentaatiosta.

K: Johtaako tinattu kupari sähköä yhtä hyvin kuin paljas kupari?

V: Ohuen tinakerroksen alla oleva kupari kuljettaa suurimman osan virrasta. Oikea johtimen mitoitus on tärkeämpi ampaasiteetiltaan ja jännitteen pudotukselle kuin itse pinnoite.

K: Voiko tinattu merikaapeli edelleen syöpyä?

V: Kyllä. Leikkatut päät, vaurioituneet vaipat, huonot tiivisteet ja pitkäaikainen altistuminen kemikaaleille voivat silti sallia korroosion. Tinaus hidastaa johtimen heikkenemistä, mutta ei tee kokoonpanosta immuuni.

K: Miksi tavallinen autolanka on riskialtista merijärjestelmissä?

V: Siitä saattaa puuttua johdinpinnoite, ympäristövaippa, liekkiominaisuudet, joustavuus tai dokumentaatio, jota vaaditaan jatkuvan kosteuden, suolaaltistuksen, tärinän ja ahtaiden meriasennuksien vuoksi.

K: Korvaako tinaus vedenpitävän kaapelin vaipan?

V: Ei. Tinatus suojaa johtimen pintaa, kun taas vaippa ja vedenestojärjestelmä estävät kosteuden pääsyn sisään. Luotettavat asennukset vaativat sekä asianmukaisen rakenteen että tiivistetyt päätteet.