WCA May 2018

❍ ❍ 图 4 : 电缆故障

此外，在冷加工期间，在电线上残留的中等程度的拉丝皂数 量可以防止电线与电缆粘连。但这会引入一个新的障碍，因 为皂残留数量增多会降低电线热量（这会减少应变时效）。

深水要求加大了对钢层的需求，要求钢层能够适应电缆必须 承受的更动态的应用。

这反过来又导致了对钢铁材料的需求，要求钢铁材料具有更 高的抗疲劳强度和更高的强度，从而使特定的脐带电缆和电 力电缆可以采用更小、更精细、更轻便的设计。 与此同时，安全系数必须保持在高水平，保证 20 年的电缆保 证寿命不会有任何风险。电缆的问题可能会涉及多个方面， 例如： • 在运输或安装期间发生的事故

要生产出具有良好延展性的高强度电线，必须在这些操作之 间找到一个平衡点。

从线材的化学选择和冷却，再到热处理和冷加工，每一个步 骤都是获得极限性能的关键环节。

❍ ❍ 图 5 : 钢化学性质和线材冷却、线材韧化（正火）和冷加工（高速 拉丝）

• 设计缺陷 • 用法不当 • 疲劳失效 • 制造问题 • 因鲨鱼攻击和海洋生物而受到损坏 • 意外损坏

其中，许多问题往往是相互关联的。

机械故障通常是由于轴向张力过大或扭矩过大或过度弯曲造 成的。在钢层中，会因局部扭曲而导致分离和不稳定性，会 因钢的磨损和疲劳而导致机械退化，或者会接触到诸如压力 和温度等不利外力。 在钢管中，也会因外部压力过大而导致故障，或者会因内部 压力过大而导致软管 / 管子爆裂。 深海电缆需要高强度来抑制延伸和维持长寿命周期。随着水 下深度的增大，强度要求会变得越来越难以达到。 粗线可以增加强度，但同时也增加了重量。因此，可通过更 高的极限抗拉强度（ UTS ）获得最大的效益。 UTS 的主要影 响因素是： • 钢化学性质和线材冷却 • 线材韧化（正火） • 冷加工（高速拉丝） 获得高强度的最大困难是不失去延展性（通常是由于大量冷 加工导致的），这最终会导致疲劳失效。 在提供具有理想性能的镀锌钢线的过程中，以下控制措施必 不可少： • 电磁搅拌和高效线材冷却，以避免质量退化和不必要的微 观结构 • 线材韧化，以通过精细的珠光体组织来获得更高的强度 • 加大机架间冷却和优化模具配置，以避免应变时效 此外，高温镀锌工艺会大幅度降低延展性。因此，镀锌作业 的设计和安排成为了一个必须克服的挑战。 采用镀锌钢线可达到电缆强度。

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Wire & Cable ASIA – May/June 2018