一種鋁鎂合金電纜雙面托架

摘要：首先介紹了現(xiàn)行普通船用電纜雙面托架。通過對海工船的特點(diǎn)，例如空間狹小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的分析，說明現(xiàn)行普通電纜托架的局限性。然后介紹鋁鎂合金這種新型合金，以及利用鋁鎂合金制成的電纜雙面托架的結(jié)構(gòu)形式。通過實(shí)際應(yīng)用證明，其適合使用在海工船上，并且比傳統(tǒng)托架有很多優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：鋁鎂合金；雙面托架

中圖分類號：U667.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

A Kind of Aluminum-Magnesium Alloy Bracket

LIAO Zhenyu，YIN Dahe，GUAN Haifeng，SONG Wang

( Guangxin Shipbuilding Heavy Industry CO.， Ltd， Zhongshan 528400 )

Abstract: Describe the current common marine double face bracket. By discussing the feature of ship offshore engineering， such as narrow space， complex structure and construction of common double face bracket， indicate many defects of common bracket. Introducing Aluminum-Magnesium alloy， and how to compose the new type double face bracket made of Al-Ma alloy. Prove the new type double face brackets are suitable in offshore engineering ship with some instances， and better than common bracket.

Key words: Aluminum-Magnesium Alloy; Double Face Bracket

1引言

隨著海工船的不斷發(fā)展以及海洋平臺對物資的需求不斷提高，海工船必須具有多種功能，不僅要有拖運(yùn)、攜帶泥漿、貯存水泥干粉、運(yùn)輸燃料等的基本功能，同時也要擁有克令吊等基本吊裝設(shè)備，用來吊運(yùn)海洋平臺的零配件或者大型設(shè)備。而這些設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)，全靠船舶本身的主機(jī)和發(fā)電機(jī)供電驅(qū)動。加上船舶本身要實(shí)現(xiàn)機(jī)艙無人值守、DP等功能要求，故在船舶內(nèi)部要敷設(shè)大量電纜。而船內(nèi)管路眾多，海洋環(huán)境腐蝕性較高，使得敷設(shè)電纜成為一個重要的問題。在電纜性能達(dá)到要求后，承載電纜的托架是否能輕便、堅固耐用、耐腐蝕成為了一個關(guān)注點(diǎn)。

2傳統(tǒng)的鋼制電纜雙面托架

傳統(tǒng)雙面托架的材質(zhì)主要是Q235鋼材，將4 mm厚鋼板彎折成“Z”字形，并在上下表面沖孔，以便用電纜扎帶捆扎電纜。然后用同種材質(zhì)的4 mm厚的扁鋼條，切割出需要的長度，將“Z”字形的彎折鋼板焊接于兩根扁鋼條之間，然后再在兩側(cè)的扁鋼條上切削出相應(yīng)的螺絲孔，構(gòu)成基本的電纜托板。在船上安裝時，電纜通道要避開管路以及船體結(jié)構(gòu)，所以同一層的電纜托架并不等高，電纜托架腿是根據(jù)實(shí)際使用情況，將同材質(zhì)L40X40X4角鋼切割出實(shí)際使用長度，并且在末端切削相應(yīng)螺絲孔，然后將電纜托架板和支腿鍍鋅或者涂漆，最后組合在一起焊接于船體上。

3傳統(tǒng)鋼制電纜托架的缺點(diǎn)

AHTS三用拖輪的主要服務(wù)對象海洋鉆井平臺，為了滿足拖航、拋錨、供應(yīng)這三種功能，海工船上要配備眾多設(shè)備以及油壓管路和輸送管路，并且擁有盡可能大的貯存能力。而為了通過一些港口，或者與平臺同步作業(yè)，海工船保持DP狀態(tài)，這樣海工船又不能太大。當(dāng)兩方面綜合在一起時，導(dǎo)致工程船內(nèi)部空間狹小，主甲板下空間基本被各種設(shè)備占滿。而敷設(shè)電纜時，總是要在各種設(shè)備和船體結(jié)構(gòu)的縫隙之間安裝托架。當(dāng)工人施工時，由于托架本身笨重，當(dāng)空間較為寬闊時，還可以用滑輪組拖拽。而空間狹小時，只能人工搬運(yùn)抬放，十分困難。

海工船的工作環(huán)境比較惡劣。海水中富含各種電解質(zhì)和雜質(zhì)，對鋼制物品腐蝕十分嚴(yán)重。傳統(tǒng)電纜托架的主要材質(zhì)為鋼材，當(dāng)表面鍍鋅或者油漆被破壞時，極容易腐蝕生銹。而工程船本身震動就較大，加上波浪引起的搖擺，當(dāng)托架腐蝕到一定程度時，很容易發(fā)生斷裂，導(dǎo)致電纜捆綁不牢，甚至因?yàn)殡娎|托架本身將電纜割破或者拽斷，這種情況十分危險。

4鋁鎂合金

鋁鎂合金主要元素是鋁，再摻入少量的鎂或者是其他的金屬材料來加強(qiáng)其硬度。以鎂為主要添加元素的鋁合金，由于抗腐蝕性好，又稱防銹鋁合金。由于它具有鋼一樣的硬度和強(qiáng)度，而其重量卻比鋼輕得多，跟塑膠接近。因其重量輕，具有良好的熱傳導(dǎo)率，故常用于同時有強(qiáng)度以及導(dǎo)電導(dǎo)熱要求的場合。

以下為部分常用的鋁合金材料：

5005鋁板帶強(qiáng)度和3003相當(dāng)，熔接性、加工性良好，5005鋁板與3003合金相似，具有中等強(qiáng)度與良好的抗蝕性。陽極氧化膜比3003合金上的氧化膜更加明亮，并與6063合金的色調(diào)協(xié)調(diào)一致；

5754鋁板廣泛應(yīng)用于焊接結(jié)構(gòu)、壓力容器、船舶結(jié)構(gòu)與海上設(shè)施以及要求有良好加工性能、優(yōu)良耐腐蝕性、高疲勞強(qiáng)度、高可焊性和中等強(qiáng)度的場合。

5鋁鎂合金電纜托架

本實(shí)用新型鋁鎂合金電纜托架是先制作電纜托板，然后焊接鋁鎂扁條構(gòu)成托架，最后用螺栓固定支腿構(gòu)成整個托架。圖1為鋁鎂合金雙面捆綁式電纜托板圖，圖2為整體結(jié)構(gòu)圖。

圖1鋁鎂合金雙面捆綁式電纜托板

圖2鋁鎂合金雙面捆綁式托架整體結(jié)構(gòu)

由圖1、圖2可以看出，鋁鎂合金托架所用鋁材厚度僅為2~3 mm，比傳統(tǒng)托架更加輕薄，并且采用了類似于梳子形狀的電纜托板，避免了當(dāng)電纜捆扎好一面，另一面很難捆扎的問題。

6結(jié)論

由上所述，這種鋁鎂合金電纜雙面托架十分適用于海工船。它具有輕便、耐腐蝕、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、焊接容易等特點(diǎn)，通過一些海洋平臺和海工船實(shí)際使用，發(fā)現(xiàn)完成統(tǒng)一區(qū)域的電纜敷設(shè)的鋁鎂合金托架僅為相同數(shù)量的鋼制托架重量的三分之一，為船舶節(jié)省了很多載重量。希望這種托架能廣泛使用于海工船上。

參考文獻(xiàn)

[1] 李道俊. 交通節(jié)能與環(huán)保[M]. 北京: 高等教育出版社， 1996.

[2] 楊佑宗. 船舶工程[J]， 2005(1):19.

[3] 鋁加工[J]. 2012(4)..

[4] 優(yōu)質(zhì)鋁及鋁合金冷軋板[S]. GB 10569-1989.

作者簡介：廖振宇（1975-），男，工程師。主要從事船舶電裝設(shè)計管理工作。

尹大和（1982-），男，助理工程師。主要從事船舶電裝設(shè)計工作。

收稿日期：2013-01-23