Nước mặn chỉ là một lý do khiến cáp thông thường bị hỏng trên biển. Độ ẩm liên tục, độ rung, dầu, tiếp xúc với tia cực tím, nguy cơ hỏa hoạn, định tuyến chặt chẽ, nhiễu điện từ và tải cơ học có thể tấn công các bộ phận khác nhau của cùng một hệ thống điện. Do đó, Cáp hàng hải không được xác định bằng một màu vỏ duy nhất hoặc từ 'không thấm nước'. Nó trở thành cấp hàng hải khi cấu trúc hoàn chỉnh, bằng chứng thử nghiệm và tính phù hợp của việc lắp đặt phù hợp với dịch vụ hàng hải được ghi lại. Các phần bên dưới giải thích các đặc điểm thiết kế mang tính quyết định, các tiêu chuẩn đằng sau chúng và các câu hỏi mà người mua nên đặt ra trước khi phê duyệt cáp cho tàu thuyền, năng lượng ngoài khơi, tự động hóa hoặc các đường dẫn chìm.

Phương tiện cấp hàng hải đã được chứng minh là phù hợp cho một dịch vụ được xác định

'Cấp độ hàng hải' là mô tả về hiệu suất chứ không phải là một thiết kế cáp phổ dụng. Mạch pin của tàu thủ công nhỏ, tủ điều khiển ngoài khơi, bộ cấp nguồn trên nền tảng và tuyến đường xuất khẩu tàu ngầm có các nhu cầu điện và cơ khí rất khác nhau. Cáp dành cho một vị trí có thể không phù hợp với vị trí khác ngay cả khi cả hai sản phẩm đều chống ẩm. Thông số kỹ thuật chính xác bắt đầu bằng điện áp, dòng điện, chức năng mạch, phương pháp lắp đặt, điều kiện môi trường xung quanh, chuyển động dự kiến, chiến lược chữa cháy và các quy tắc của cơ quan có thẩm quyền hoặc tổ chức phân cấp hiện hành.

Sự khác biệt này được phản ánh trong chính các tiêu chuẩn. UL 1426 xác định cáp thuyền là một loại sản phẩm cụ thể, trong khi IEC 60092-350 đề cập đến việc xây dựng và thử nghiệm cáp điện, điều khiển và thiết bị đo đạc trong các hệ thống cố định trên tàu và ngoài khơi. IEEE 1580 xử lý các loại cáp có điện áp định mức từ 300 V đến 35 kV cho tàu biển và các cơ sở cố định hoặc nổi. Những phạm vi này chứng minh lý do tại sao người mua không bao giờ nên phê duyệt Cáp Hàng hải chỉ từ một mô tả tiếp thị rộng rãi.

Ranh giới dịch vụ cũng có vấn đề. Cáp được lắp đặt bên trong phòng máy được bảo vệ sẽ không chịu tác dụng của lực tương tự như cáp được kéo qua đáy biển. Các hệ thống dưới biển phải tính đến sự xâm nhập của nước, sức căng lắp đặt, áp suất bên ngoài, tương tác dưới đáy biển và khả năng bảo vệ cơ học lâu dài. DNV coi chứng nhận cáp điện dưới biển là một chuyên ngành riêng theo DNV-ST-0359, trong khi IEC có tiêu chuẩn riêng cho cáp quang cố định trên tàu và ngoài khơi. Do đó, cấp độ hàng hải có nghĩa là sự phù hợp đã được xác minh đối với vị trí đã nêu, chứ không phải sự phù hợp tự động ở mọi nơi gần nước.

Đặc điểm xây dựng quyết định độ tin cậy của cáp hàng hải

Dây dẫn phải mang tải trọng cần thiết đồng thời chịu được sự lắp đặt và di chuyển dự kiến. Đồng bện được sử dụng rộng rãi trong hệ thống dây điện trong tàu vì kết cấu bện xử lý việc định tuyến và rung động tốt hơn dây dẫn đặc. Các sợi dây mạ thiếc phổ biến trong một số ứng dụng trên thuyền và liên kết vì lớp phủ cung cấp khả năng bảo vệ bổ sung khi hơi ẩm tiếp xúc với kim loại tiếp xúc, nhưng chỉ riêng việc bọc thiếc không tạo nên cấp độ cáp hàng hải. Các thiết kế nguồn điện ngoài khơi và dưới biển có thể sử dụng dây dẫn bằng đồng hoặc nhôm khi thiết kế hiện hành, định mức điện áp, kết nối và yêu cầu của dự án cho phép.

Vật liệu cách nhiệt cung cấp khả năng cách điện, trong khi lớp vỏ bên ngoài hướng ra môi trường. Các lớp này phải được lựa chọn cho sự kết hợp thực tế của các yêu cầu về nhiệt, nước biển, dầu, nhiên liệu, hóa chất, ánh sáng mặt trời, mài mòn và lửa. MỘT Cáp chống dầu có thể thích hợp xung quanh máy móc, hệ thống thủy lực hoặc thiết bị xử lý, nhưng khả năng chống dầu không tự động chứng tỏ là phù hợp cho việc ngâm liên tục. Tương tự, một Cáp chống ăn mòn vẫn phải có định mức điện, khả năng chống cháy và thiết kế cơ khí chính xác. IEC 60092-360 đề cập cụ thể đến các đặc tính điện, cơ và đặc biệt của vật liệu cách điện và vỏ bọc cho cáp trên tàu và ngoài khơi.

Khả năng chống nước cũng phải được xác định chính xác. Thỉnh thoảng phun nước, không khí ẩm, ngập nước tạm thời và lắp đặt cố định dưới đáy biển không phải là các điều kiện thử nghiệm tương đương. MỘT Cáp chống nước có thể sử dụng các cấu trúc cách nhiệt và bịt kín chống ẩm cho môi trường ẩm ướt, trong khi các thiết kế năng lượng tàu ngầm có thể bổ sung các băng chặn nước dọc, rào chắn hướng tâm, vỏ kim loại và lớp bảo vệ bên ngoài bằng thép. Người mua nên hỏi liệu biện pháp bảo vệ đã nêu có áp dụng cho cáp thành phẩm, từng lõi riêng lẻ, tình trạng vỏ bọc bị hư hỏng hay chỉ lớp vỏ ngoài còn nguyên vẹn.

Áo giáp và sàng lọc giải quyết các vấn đề khác nhau. Áo giáp dây thép hoặc băng bảo vệ chống lại lực kéo, va đập, áp suất và ma sát dưới đáy biển, nhưng nó làm tăng đường kính, trọng lượng, độ cứng và độ phức tạp của đầu cuối. Màn chắn điện và tấm chắn kim loại kiểm soát điện trường hoặc giảm nhiễu điện từ; chúng đặc biệt có liên quan gần các bộ truyền động tần số thay đổi, động cơ, cảm biến, mạng truyền thông và thiết bị tự động hóa. Thiết kế Marine Cable mạnh mẽ chỉ kết hợp các lớp theo yêu cầu dịch vụ của nó thay vì bổ sung lớp giáp hoặc tấm chắn mà không tính đến bán kính uốn cong, nối đất, tản nhiệt và không gian lắp đặt.

Ghép cáp với vùng tiếp xúc thực tế của nó

Tự động hóa hàng hải thường dựa vào các mạch điều khiển, thiết bị, dữ liệu và truyền thông thay vì một loại cáp chung. Tính toàn vẹn của tín hiệu có thể yêu cầu các cặp xoắn, sàng lọc riêng lẻ hoặc tập thể, các đặc tính điện được kiểm soát và tách khỏi cáp nguồn. IEC 60092-376 áp dụng cho cáp điều khiển và thiết bị đo đạc có màn chắn và không màn chắn cho tàu cố định và hệ thống lắp đặt ngoài khơi, trong khi IEC 60092-378 áp dụng cho cáp quang cố định. MỘT Cáp quang ngoài khơi có thể sử dụng thêm các hợp chất chặn nước, bảo vệ dây thép và vỏ bọc bên ngoài chống ăn mòn khi liên lạc phải đi qua tuyến đường dưới nước.

Các nền tảng năng lượng ngoài khơi và dầu khí tạo thêm sự khác biệt. Cáp điện hạ thế dành cho lắp đặt cố định trên tàu và ngoài khơi nằm trong tiêu chuẩn IEC 60092-353, trong khi các thiết kế trung thế lên đến 18/30 kV được đề cập trong tiêu chuẩn IEC 60092-354. Các vị trí nguy hiểm có thể áp đặt các yêu cầu bổ sung về xây dựng, ngọn lửa, lắp đặt và chứng nhận, do đó khả năng chống dầu chỉ là một phần trong đánh giá. Ví dụ, các quy định về tàu thuyền của Hoa Kỳ xác định các tiêu chuẩn IEEE 1580, UL 1309 và các tiêu chuẩn IEC 60092 có liên quan trong số các quy định về cáp được công nhận dành cho một số công trình lắp đặt ở những vị trí nguy hiểm nhất định.

Hệ thống truyền động của tàu ngầm thuộc cấp độ thiết kế khác. các Dòng cáp ngầm điện áp cao do Yongchuang trình bày bao gồm dây dẫn bằng đồng hoặc nhôm, lớp cách điện XLPE, lớp chặn nước và áo giáp dây thép hoặc băng thép. Các ứng dụng đã nêu của nó bao gồm kết nối gió ngoài khơi, truyền tải đảo, liên kết lưới điện ven biển và năng lượng nền tảng ngoài khơi. Những tính năng này minh họa cách Cáp biển dưới biển phải kết hợp cách điện với cường độ lắp đặt và bảo vệ lâu dài khỏi các lực nước và đáy biển.

Các tiêu chuẩn và tài liệu chứng minh sự phù hợp

Việc đánh dấu áo khoác phải xác định rõ hơn nhà sản xuất và điện áp. Tùy thuộc vào ứng dụng, người mua có thể cần ký hiệu tiêu chuẩn, kích thước dây dẫn, số lõi, định mức nhiệt độ, cấp điện áp, đánh dấu hiệu suất cháy, loại vỏ bọc và khả năng truy xuất nguồn gốc sản xuất. Đối với thuyền giải trí ở Bắc Mỹ, tài liệu dự án có thể tham khảo ABYC E-11 và UL 1426. Các tàu lớn hơn và cơ sở ngoài khơi thường sử dụng bộ tiêu chuẩn IEC 60092, IEEE 1580, UL 1309, quy tắc của quốc gia treo cờ hoặc yêu cầu phân loại do cơ quan quản lý dự án lựa chọn.

Một bản đệ trình điện hữu ích sẽ kết nối mọi tuyên bố quan trọng với bằng chứng. Gói đánh giá có thể bao gồm bảng dữ liệu kỹ thuật, bản vẽ xây dựng, tiêu chuẩn áp dụng, báo cáo kiểm tra điển hình, yêu cầu kiểm tra thường xuyên, thông tin vật liệu, chiều dài trống, giới hạn uốn cong, giới hạn kéo và chứng chỉ phê duyệt có liên quan. Trong trường hợp cần phân loại, hãy xác nhận rằng việc phê duyệt bao gồm chính xác dòng cáp và dịch vụ dự kiến ​​chứ không phải là sản phẩm không liên quan từ cùng một nhà máy. DNV phân biệt đánh giá thiết kế, phê duyệt kiểu, kiểm tra, xác minh và thử nghiệm là các dịch vụ chứng nhận riêng biệt, điều này cho thấy lý do tại sao logo hoặc chứng chỉ chung không nên thay thế việc xem xét tài liệu.

Các tiêu chuẩn cũng phải phù hợp với chức năng của cáp. IEC 60092-350 cung cấp các phương pháp xây dựng và thử nghiệm chung, nhưng các phần riêng biệt bao gồm nguồn điện, điều khiển, thiết bị đo, cáp quang, vật liệu và lắp đặt. Giấy chứng nhận cho một bài kiểm tra không chứng minh sự tuân thủ mọi đặc tính được yêu cầu. Người mua nên tạo một ma trận tuân thủ liệt kê từng yêu cầu của dự án, điều khoản hoặc bài kiểm tra áp dụng, bằng chứng được gửi và bất kỳ sai lệch nào yêu cầu phê duyệt kỹ thuật. Phương pháp này làm cho ý nghĩa của 'cấp hàng hải' có thể được kiểm tra thay vì mang tính chủ quan.

Cài đặt có thể bảo tồn hoặc đánh bại thiết kế

Ngay cả Cáp Hàng Hải được chứng nhận chính xác cũng có thể bị hỏng sớm khi việc lắp đặt vượt quá giới hạn cơ học hoặc để nước chạm đến đầu cuối. Việc định tuyến phải tôn trọng bán kính uốn cong tối thiểu của nhà sản xuất, lực kéo tối đa, khoảng cách hỗ trợ được phép và nhiệt độ lắp đặt. Cáp phải được bảo vệ khỏi các cạnh sắc, nước đọng, bề mặt nóng, máy móc di chuyển và những vị trí mà công việc bảo trì có thể làm nát hoặc cắt chúng. IEC 60092-352 đề cập đến các điều kiện lựa chọn, lắp đặt và vận hành cáp, trong khi các quy định về tàu cũng nhấn mạnh đến việc bảo vệ khỏi thời tiết, tránh các khúc cua gấp và hỗ trợ chống trầy xước.

Các đầu cuối xứng đáng được quan tâm giống như thân cáp. Các đệm phải phù hợp với đường kính cáp, vật liệu vỏ bọc, bố trí áo giáp, định mức vỏ bọc và yêu cầu về khu vực nguy hiểm nếu có. Liên kết tấm chắn và áo giáp phải tuân theo thiết kế hệ thống; một kết nối ngẫu hứng có thể tạo ra các vấn đề về điện từ, dòng điện tuần hoàn hoặc khả năng bảo vệ lỗi không hiệu quả. Áo giáp kim loại cũng có thể yêu cầu phải có điện liên tục và nối đất theo các quy định hiện hành của tàu, trong khi các kết nối có thể cần có vỏ bảo vệ. Do đó, hệ thống lắp đặt hàng hải đáng tin cậy xử lý các dây cáp, đệm, đầu nối, giá đỡ, thiết bị chặn cháy và khả năng tiếp cận kiểm tra như một hệ thống phối hợp.

Việc kiểm tra nên tiếp tục sau khi vận hành. Hãy tìm các đệm bị lỏng, vỏ bọc bị hư hỏng, sản phẩm ăn mòn, quá nhiệt, vỏ bọc bị dầu làm mềm, giá đỡ bị dập, uốn cong quá mức và có nước ở các điểm cuối. Những thay đổi về điện trở cách điện, chất lượng tín hiệu hoặc nhiệt độ vận hành có thể đưa ra cảnh báo sớm hơn so với lỗi nhìn thấy được. Hồ sơ phải xác định cáp đã lắp đặt, tuyến đường, kết quả kiểm tra, lịch sử sửa chữa và những thay đổi về môi trường. Những biện pháp thực hành này giúp duy trì hiệu suất mà thông số kỹ thuật Marine Cable ban đầu được thiết kế để mang lại.

Câu hỏi thường gặp

Hỏi: Có phải mọi loại cáp chống nước đều là cáp hàng hải không?

Đáp: Không. Khả năng chống nước chỉ giải quyết được một lần tiếp xúc. Sự phù hợp với hàng hải cũng có thể yêu cầu hiệu suất được xác minh chống rung, dầu, lửa, bức xạ UV, ăn mòn, áp suất và hư hỏng cơ học.

Hỏi: Cáp hàng hải có phải luôn sử dụng đồng đóng hộp không?

Đ: Không phải lúc nào cũng vậy. Đồng mạ thiếc được sử dụng phổ biến trong nhiều ứng dụng trên thuyền, trong khi một số hệ thống điện ngoài khơi hoặc dưới biển có thể sử dụng đồng hoặc nhôm theo thiết kế đã được phê duyệt.

Hỏi: Cáp trên tàu có thể được lắp đặt cố định dưới nước không?

Đáp: Không tự động. Cáp cố định trên tàu và cáp ngầm phải đối mặt với các yêu cầu về áp suất, khả năng chống nước, độ bền kéo, lớp giáp, lắp đặt và sửa chữa khác nhau phải được đánh giá riêng.

Hỏi: Những tiêu chuẩn nào áp dụng cho cáp giàn khoan ngoài khơi?

Đáp: Các tiêu chuẩn áp dụng phụ thuộc vào điện áp, chức năng mạch điện, vị trí và thẩm quyền. Thông số kỹ thuật có thể tham khảo IEC 60092, IEEE 1580, UL 1309, quy tắc phân loại và yêu cầu cụ thể của dự án.

Câu hỏi: Người mua có thể xác minh thông số kỹ thuật của Cáp Hàng hải bằng cách nào?

Trả lời: Xem lại nhãn vỏ, bảng dữ liệu, bản vẽ xây dựng, tiêu chuẩn áp dụng, báo cáo thử nghiệm, chứng chỉ phê duyệt, giới hạn lắp đặt và xác nhận rằng mọi tài liệu đều đề cập chính xác đến loại cáp được cung cấp.

Phần kết luận

Cáp đạt tiêu chuẩn hàng hải khi thiết kế điện, vật liệu, lớp bảo vệ, thử nghiệm, tài liệu và giới hạn lắp đặt của nó phù hợp với môi trường biển được xác định rõ ràng. Chỉ chống thấm thôi là chưa đủ và cả áo giáp lẫn dây dẫn mạ thiếc đều không thể thay thế được việc đánh giá dịch vụ hoàn chỉnh. Yongchuang hoạt động với tư cách là nhà sản xuất và cung cấp cáp điện và cáp chuyên dụng, với các lựa chọn sản phẩm dành cho tự động hóa hàng hải, thông tin liên lạc ngoài khơi, nguồn điện nền tảng và truyền tải dưới nước. Thông số kỹ thuật cẩn thận giúp người dùng cải thiện khả năng tương thích, độ tin cậy, lập kế hoạch lắp đặt và bảo trì dài hạn trong các hệ thống hàng hải đòi hỏi khắt khe.