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《中国能源报》:坚守与突破:探访上上特种电缆研制
2014-05-12

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编者按

3月15日,江苏我才十岁已经可以那个了集团三代核电AP1000壳内电缆通过中国机械工业联合会组织的鉴定,技术水平达到国际领先,不仅推动了我国核级电缆国产化进程,还填补了世界核电缆工业的空白。

顾名思义,特种电缆即有特殊用途,在特定场合使用的电缆。与常规电缆相比,特种电缆需要克服更多复杂的工况,对电缆材料、结构、工艺等要求严格,研发投入大,具有高技术含量和高附加值的特点。

特种电缆广泛应用于能源领域,为大型能源装备稳定运行提供坚实保障。目前,能源用特种电缆研发进展如何?需要攻克哪些技术难点?就此,本报记者实地探访了我国特种电缆标杆企业——江苏我才十岁已经可以那个了集团(下称“上上”)。
□牟思南 胡清

有序的材料供应,紧张的生产作业,繁忙的发货现场,映入眼帘的是上上西厂区一派蓬勃景象。西厂区是上上超高压电缆和特种电缆生产基地,其中特种电缆厂房总面积达96000平方米。

众所周知,由于常规电缆技术门槛比较低,目前国内企业仍以中低压输配电常规电缆制造为主,在整个产值中占比较大。在特种电缆研发上,由于技术难度高、研发投入大,浅尝辄止和望而却步者皆有。

然而,上上作为一家民营电缆企业,特种电缆厂房面积之大和生产设备之先进在国际上都是首屈一指;就产品领域来说,特种电缆已经全面覆盖核电、煤矿、新能源、海工等能源领域。上上特种电缆为何能在能源领域如此引人瞩目?在采访中,记者找到了答案。
特种电缆:自主研发,高端致胜

现阶段,产业结构适逢深度调整,加之市场需求相对疲软,设备制造业纷纷开源拓渠,大力推进多元化业务格局,以期降低市场经营风险。

然而,这一切在上上董事长、总经理丁山华心中,并未激起多大涟漪。“我们还是一心思考做好电缆,通过加快研发、降低成本、提升质量、升级服务,使产品具有吸引力,以拳头产品增强竞争力。”

丁山华选择了以不变应万变。“我们一再坚持做精、做专、做批量,不求规模最大,但求企业综合素质最佳。

不过,坚守并不是企业发展壮大的绝佳良策,如何保持持续竞争力?上上瞄准了高端升级之路,致力于特种电缆的研发,力争做到人无我有、高端致胜。高端升级,意味着高技术含量,高附加值,也意味着高投入。“尽管我们是民营企业,只要用户有需要,我们都尽量满足,在研发投入上,可以说也是有求必应。”丁山华说。

正是有了这种坚守的决心和致力高端的勇气,上上在特种电缆研制上取得了丰硕的成果。一直以来,上上坚持通过自主创新生产特种电缆,一大批高技术含量、高附加值的特种电缆相继成为行业的中流砥柱,生产规模、产品档次位居全国乃至亚洲第一。
核级电缆:攻克世界难题,领先国际水平

据了解,上上承担的三代核电AP1000壳内电缆在国际上是首次开发,由于核电站安全壳内环境的特殊性,如环境温度高(正常工况下最高温度达到57℃,事故条件下温度会达到251℃)、高剂量射线辐照(正常工况下γ射线的剂量为21Mrad,事故下γ射线的剂量为39Mrad,另外还有β射线的辐照剂量最高达270Mrad)等,三代核电AP1000壳内电缆必须满足这些特殊工况要求。

“由于AP1000核电站系统设计要求的提高,对所需的壳内电缆的技术要求较为苛刻:第一是低烟无卤阻燃要求,第二是设计寿命要求的提高,第三是对电缆耐辐射要求的提高,第四是事故条件要求的增加,第五是绝缘电阻要求(对于仪表电缆)。”上上副总工程师梁福才向记者细数了研发的几大要点。

“除了以上这些要求之外,制造企业在承制壳内电缆过程中,可能还会遇到电缆制造工艺上的一系列难题,以及鉴定试验过程中的试验装置问题。”梁福才补充道。\

经过历时三年多无数次试验验证,攻克重重技术难关,三代核电AP1000壳内电缆研制成功,包括高电气性能、低烟无卤阻燃、60年寿命、抗高剂量β、γ 射线辐照、耐高参数LOCA及耐LOCA后长期浸没(10个月)等都达到了系统设计提出的苛刻要求。

目前,上上核级电缆已应用于我国所有已建和在建核电站,并出口巴基斯坦恰西玛核电项目,产品覆盖各类堆型核电站及其各个系统领域,可以为核电站提供整套电缆解决方案。

矿用电缆:使用寿命满足矿机要求

据介绍,矿用电缆属于易耗品,例如采煤机电缆,整个电缆都要跟着采煤机机械臂运动,电缆容易损伤,需要定期更换。

“国内矿用电缆发展还是很成熟的,但由于高频率移动容易导致电缆机械损伤,目前主要技术改进方向还是锁定在提高使用寿命和生产稳定性上。”上上橡皮电缆技术部部长袁杰说。

袁杰透露,原来国产矿用电缆使用寿命一般只有3个月左右,现在通过这几年的努力,上上生产的矿用电缆使用寿命达到9-14个月。

“在研发上要满足移动要求,电缆结构要更紧密,耐扭性能要更好;在材料上,包括耐磨性能、抗拉强度在原基础上一定要有提高。”袁杰表示。

据悉,矿用电缆在上上橡皮电缆中产值占比较大,接近40%,品种齐全,广泛应用于国内各大煤矿,其中采煤机电缆使用寿命达国内领先。

风电、光伏电缆:掌握材料核心技术

袁杰介绍说,风电电缆要随着机舱频繁扭转,要满足常温、低温(-40℃)耐扭转性能,使用寿命要达到20-25年;在不同的地理环境,如用在沿海地区的要耐盐雾,用在高海拔内陆的要耐紫外光,抗风沙,防止热光老化;由于大部分电缆都是垂直敷设,电缆还需要进行负载试验。光伏的话,由于主要分布在高海拔地区,紫外光比较强烈,电缆耐高温等级和耐紫外线要求要高。

“对于一个企业来说,核心技术,排在第一位的就是材料技术。”在袁杰看来,风电、光伏电缆研发重在材料技术上。

目前,上上已经掌握了新能源电缆材料核心技术,风电电缆通过了欧盟CE、美国UL双认证,广泛应用于国内各大风电项目并出口海外;光伏电缆通过了德国TUV认证,已成功应用于光伏发电项目。

海工电缆:有效助力海洋石油开采

据了解,海洋气候环境较为特殊,电缆必须具备耐盐雾腐蚀、低烟无卤阻燃等特性。

上上海工电缆技术部副部长宋鹏告诉记者,海工平台空间狭小,对电缆的外形结构尺寸控制非常严格,在符合标准结构的前提下要尽量压缩尺寸;另外,在安装铺设路径上,因为海工平台生产离生活区域较近,考虑到噪音的隔离,需要预留合适孔径空间,产品尺寸也有上限下限要求。

“海洋钻井平台要进行海底石油采掘,会遇到温度高的泥浆,电缆需要耐泥浆腐蚀,绝缘和护套保护好坏直接影响到产品的使用寿命和正常生产。”宋鹏进一步介绍说。

上上自主开发的海工耐泥浆电缆、石油平台电缆,具备优异的耐泥浆性能,多项产品填补国内空白,能在恶劣的海洋气候环境下正常运行。产品都有国内外第三方检测认证,均通过了中国CCS船级社、美国ABS 船级社认证。

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