金属铠装长期电化学锈蚀老化的预防措施有哪些?
金属铠装长期电化学锈蚀老化完整预防措施
电化学锈蚀发生必须同时具备 3 个条件:水分 / 电解质(井下淋水、矿水)+ 金属铠装 + 导电回路(杂散电流、多点接地),预防思路就是切断水源、断开电气腐蚀回路、材料防护、运维监测,覆盖 MGTSV 钢带铠装、MGTS33 竖井钢丝铠装光缆全生命周期管控。
一、采购选型源头防控
选用热镀锌防腐层合格的钢带 / 细圆钢丝铠装原材料,核查出厂防腐镀层检测报告;劣质薄镀锌层短期内就会被腐蚀穿透。
高淋水、高矿化水、硫化氢腐蚀性巷道优先选用加厚镀锌铠装;腐蚀极强区段评估特殊防腐护套光缆。
产品必须满足 MT 818.14‑2022 标准,具备有效的 MA 安全标志。
二、施工阶段防水管控(切断腐蚀介质)
保护外护套完整不破损敷设时使用导向滑轮、橡胶护角,严禁尖锐岩壁、锚杆划伤护套;护套一旦破损,矿井水直接接触铠装,腐蚀立刻启动。微小划伤及时用矿用冷补套件密封修补。
接头盒严格防水密封
密封胶条完整无缺失,螺栓均匀对角紧固;缆入口防水泥饱满填充,不留空腔;
接头盒正确安装,排水口朝下,避免积水浸泡铠装金属件;竖井接头做好淋水防护挡板;
老旧橡胶密封件不可重复复用,检修时直接更换全新密封组件。
光缆端头防水封堵机房、硐室成端位置加装矿用防水封头,防止水汽从端面渗入光缆内部,造成铠装从两端向内腐蚀。
高危淋水巷道抬高吊挂,避免光缆长期浸泡在积水中;喷雾洒水位置增设挡水防护板。
三、铠装接地工艺管控(切断电化学腐蚀导电回路,Zui关键措施)
MGTS33 竖井钢丝铠装规范:单端接地(井口地面侧接地)井下所有接头盒内部,左右两段钢丝、钢带必须电气隔离断开,加装绝缘垫片,严禁跨接导通。井下一侧铠装保持对地绝缘,不形成电流环路。
MGTSV 平巷钢带铠装:同样执行单端接地,禁止两端 / 多点接地
接头盒内部清理干净金属碎屑、锈渣,防止意外搭接造成两段铠装间接导通。
废除多余、随意增加的临时接地点;定期测试铠装对地绝缘电阻,绝缘值降低说明存在漏电导通隐患。
接地系统独立规范,避免与机车牵引供电、动力电缆接地共用回路,减少杂散电流流入光缆铠装。
四、敷设与机械防护降低腐蚀加速因素
竖井分段使用专用承重夹具固定,夹具接触面增加橡胶防磨垫层,防止压伤护套破坏防腐体系。
巷道动压、落石冲击区域加装钢管防护,保护护套完整性。
光缆吊挂松弛有度,避免长期应力造成护套开裂。
五、井下运行巡检与定期监测管控
分级巡检策略
淋水、井筒、腐蚀气体区域:每季度巡检;普通巷道半年至一年一次;
巡检重点:护套开裂、接头盒渗水、固定件锈蚀情况。
开盖抽查关键接头盒对服役多年、淋水环境下的接头盒定期开盖检查铠装锈蚀等级,做到早发现早处置。
年度双波长 OTDR 性能监测每年测试 1310 nm、1550 nm 两条曲线,对比竣工基线;1550nm 缓慢抬升是铠装受潮腐蚀释放氢气的早期信号,在光路故障爆发前处置隐患。
建立光缆腐蚀隐患台账,标记高危区段,达到服役年限的老旧光缆制定计划性更换方案。
六、隐患整改处置原则(已经出现轻微锈蚀后的控制手段)
仅轻微浮锈、护套完好无进水:完善防水密封,整改接地方式,切断腐蚀回路,定期跟踪监测;
护套破损、盒内积水、明显锈坑:更换进水接头盒,修补护套,隔离导电回路;
铠装截面严重锈蚀(尤其是 MGTS33 竖井承重钢丝):必须整段更换光缆,锈蚀造成抗拉强度下降属于重大安全隐患,不可继续带病运行。
七、管理保障措施
对施工、运维人员做专项工艺培训,明确单端接地、接头盒铠装绝缘隔离的强制性工艺要求;
施工验收资料留存接地测试记录、双波长 OTDR 基线曲线,作为后期老化评估依据;
爆破、电焊作业前做好光缆隔离防护,避免高温灼伤护套。
核心防腐逻辑总结
电化学锈蚀的加速元凶是水 + 杂散电流回路。防水是第一道屏障;铠装单端接地、接头盒电气隔离是抑制腐蚀Zui核心的工艺措施;再配合定期外观与光路监测,就能大幅延缓铠装锈蚀老化速度。