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【最佳實踐】成都機場助航燈光燈箱電纜保護管防水密封裝置研制與應用

杭州機場對標管理工作平臺2019-12-08 12:11:28

摘要

案例名稱

成都雙流機場助航燈光燈箱電纜保護管防水密封裝置的研制與應用

關聯課題

助航燈光回路電纜整體絕緣水平提升

來源類別

外部案列

報送部門/單位

飛行區中心燈光室

報送人

錢駿華

報送日期

2018921

摘要

機場助航燈光電纜絕緣等級的提升,一直是助航燈光施工質量的瓶頸之一,助航燈光電纜回路絕緣等級的高低是由多項施工工序所決定的,其中燈箱的防水降潮是關鍵所在,而燈箱防水降潮的關鍵又在于燈箱與電纜保護管連接處的密封防水堵漏。成都雙流機場力爭找出一種結構合理,工藝簡單、效果良好、成本低廉、維修便捷、操作安全、用材環保的機場助航燈光燈箱電纜保護管密封防水裝置和施工方法。

一、單位/部門基本情況介紹

成都雙流國際機場,機場飛行區等級為4F級,是中國八大區域樞紐機場之一、中國內陸地區的航空樞紐和客貨集散地。根據20188月機場官網信息顯示,機場有2座航站樓,候機面積50萬平方米,可滿足年旅客吞吐量5000萬人次需求,建有3座航空貨運站;有2條平行跑道,有3個飛機停放區,總面積約100萬平方米;共設置停機位178個,其中近機位74個、遠機位104個;開通航線270條,通航國內外城市209個。

2016年,成都雙流國際機場完成旅客吞吐量4603.9萬人次,同比上年增長9%;完成貨郵吞吐量61.15萬噸,同比上年增長9.9%;完成起降31.93萬架次,同比上年增長8.8%2015年,成都雙流國際機場全年旅客吞吐量超4200萬人次。

二、實施背景

傳統燈箱堵水工藝在機場施工作業中已運用了幾十年,所存在的諸多缺陷已明顯不適應目前發展的需要,甚至已嚴重影響了機場助航燈光系統的技術升級。成都雙流機場二跑道采用全新設計,將燈箱與燈箱之間全部采用管道進行連接,且跑道兩端高差有10余米,一旦遇到雨水天或當道面養護切槽期間,道面上積水會從高處沿管道向低處流動,使整個跑道兩側的燈箱內充滿積水,無法排放,采用傳統的施工工藝根本無法作業。

三、主要目標

一是堵水施工現場一次成功率達到或超過90%;二是絕緣等級提高,絕緣值達到或超過500兆歐;三是密封材料抗老化性能有提升;四是密封材料環保指標優于現有材料。

四、具體做法

由管道所用保溫材料和試管瓶塞裝置的設計中受到啟發,提出以下方案:方案一,采用膨脹發泡劑進行封堵;方案二,采用橡膠密封圈進行封堵:方案三,采用硅膠密封圈進行封堵。對比各方案優缺,選定方案三為最優方案。此方案結構簡單,防水、堵水效果好,節約施工人工成本和材料成本、維修便捷、安全、環保。

五、實施效果

成都雙流機場使用新型助航燈光燈箱電纜保護管防水密封裝置后,燈箱堵水施工效率極大提高,一次成功率在98%以上。施工材料成本、人工成本大大下降,材料抗老化性能優越,用材環保、杜絕環境污染。

?詳細內容

一、機場簡介

成都雙流國際機場,機場飛行區等級為4F級,是中國八大區域樞紐機場之一、中國內陸地區的航空樞紐和客貨集散地。根據2018年8月機場官網信息顯示,機場有2座航站樓,候機面積50萬平方米,可滿足年旅客吞吐量5000萬人次需求,建有3座航空貨運站;有2條平行跑道,有3個飛機停放區,總面積約100萬平方米;共設置停機位178個,其中近機位74個、遠機位104個;開通航線270條,通航國內外城市209個。

2015年,成都雙流國際機場全年旅客吞吐量超4200萬人次。2016年,成都雙流國際機場完成旅客吞吐量4603.9萬人次,同比上年增長9%;完成貨郵吞吐量61.15萬噸,同比上年增長9.9%;完成起降31.93萬架次,同比上年增長8.8%。2017年12月14日,成都雙流國際機場全年出入境客流突破500萬人次。標志著成都航空口岸成為全國第4個、中西部唯一一個出入境流量突破500萬的一類航空口岸,僅次于上海浦東、北京首都、廣州白云國際機場。

二、實施背景

助航燈光燈箱的正式名稱是機場專用埋地式隔離變壓器箱。因通常在其頂部裝有航空指示燈,故簡稱其為燈箱。燈箱內主要裝有航空指示燈用隔離變壓器、單燈檢測單元和出入燈箱的電纜等。機場助航燈光電纜絕緣等級的提升,燈箱的防水降潮是關鍵所在,現有的燈箱防水堵漏工藝操作復雜,質量不穩定,成本高,且用材不環保。燈箱防水堵漏如不到位,電纜回路絕緣等級在投入運行后會下降明顯,將加快電纜頭、隔離變壓器、單燈檢測單元等元件老化,致使單燈定位系統會產生漏報、誤報甚至不報現象。會對機場使用維護造成混亂,甚至影響機場運行安全。

傳統燈箱堵水工藝在機場施工作業中已運用了幾十年,所存在的諸多缺陷已明顯不適應目前發展的需要,甚至已嚴重影響了機場助航燈光系統的技術升級。成都雙流機場二跑道采用全新設計,將燈箱與燈箱之間全部采用管道進行連接,且跑道兩端高差有10余米,一旦遇到雨水天或當道面養護切槽期間,道面上積水會從高處沿管道向低處流動,使整個跑道兩側的燈箱內充滿積水,無法排放,采用傳統的施工工藝根本無法作業。

三、主要目標

成都雙流機場為課題設定了以下目標:一是堵水施工現場一次成功率達到或超過90%;二是絕緣等級提高,絕緣值達到或超過500兆歐;三是密封材料抗老化性能有提升;四是密封材料環保指標優于現有材料。

四、具體做法

(一)提出方案

序號

施工方法

方案優點

方案缺點

綜合評價

方案一

采用膨脹發泡劑進行封堵

堵水施工效率極大的提高,施工成本顯著降低。材料毒性低,較環保。

發泡劑成型后自身有蜂窩眼,影響了堵水效果。

施工效率雖然有所提高,但是堵水成功率不能滿足施工要求。

方案二

采用橡膠密封圈進行封堵

1、堵水施工效率極大的提高,施工成本顯著降低;2、堵水質量有待商榷。

1、由于密封圈材質采用的是普通橡膠,硬度大,可塑性不夠,電纜在繞動時會有縫隙,影響堵水效果;2、普通橡膠的抗老化性能差,老化后其堵水效果明顯下降。

施工質量和施工效率雖然有所提高,但是堵水成功率不能滿足施工要求。

方案三

采用硅膠密封圈進行封堵

1、堵水施工效率極大的提高。燈箱堵水一次成功率在98%以上;2、施工材料成本、人工成本大大下降;3、抗老化性能優越;4、用材環保,杜絕了二次污染的可能。

對燈箱加工時要求較高,要求等像在澆筑時加厚連接環(管口)位置的厚度。

此方案結構簡單,防水、堵水效果好,節約施工人工成本和材料成本、維修便捷、安全、環保。

提出方案后,并進行了實驗,經分析結果選定方案三為最佳方案。但在燈箱加工時存在缺陷,底孔、側孔的絲扣在膠圈安裝時會存在一定間隙,容易產生滲水,膠圈的材質、硬度以及膠圈加工成型的不規范會影響到堵水效果。針對以上問題,采取了多項對策:

對策一:嚴格控制鑄鐵箱鑄造翻砂質量,鑄鐵箱翻砂時不允許有傻沙眼,出廠前必須進行儲水試驗

對策二:將元燈箱的電纜保護管連接孔重新設計為一個密封孔加一個連接孔。并嚴格控制燈箱加工質量,在連接底孔、側孔攻絲不能有缺牙,密封圈不攻絲,便于膠圈安裝。

對策三:試制初期密封膠圈采用的由市場購買的成品硅膠板,再由模具沖壓制成。成形不規整,浪費較大,后將改為工廠定制一次硫化成形。

(二)現場應用

成都雙流機場二跑道采用全新設計,燈箱與燈箱之間全部采用碳素波紋管連接,且跑道兩端有10余米高差,在道面養護切槽期間,燈箱內積水會從高處沿碳素波紋管向低處流動,一旦遇到雨水,道面上雨水會通過燈箱口流入波紋管,形成管涌。采用原有燈箱排水方式無法將燈箱內雨水排除,只有采用膠圈先封閉管內涌出地下水,再進行燈箱清理,然后重新套入膠圈,即可封閉管內水流。現場在安裝膠圈時,采用敲擊安裝方式,在電纜頭開始施工前在電纜上套入膠圈,安裝時可在電纜頭制作前后施工。膠圈安裝時可用力將膠圈推入燈箱底部,再用一字改錐將膠圈底部壓進燈箱底孔管,用木制小棒將膠圈平行敲入燈箱底孔管。安裝膠圈時必須防止膠圈翻邊,盡量做到平行入位。膠圈在敲入燈箱底孔時,膠圈上平面應低于燈箱底部上平面,此時,膠圈可最大限度的與燈箱底孔側壁以及電纜外壁形成過盈配合。就此來達到防水最佳效果。

五、實施效果

成都雙流機場二跑道燈箱堵水研究取得了較好的堵水效果,一次燈箱堵水成功率在98%以上,施工材料成本較原環氧樹脂降低成本60%。電纜絕緣抽檢線路長度8公里以上,燈具150套以上,各燈具之間絕緣值全部大于3000兆歐。在隨后幾個月的運行觀察中,燈光回路絕緣沒有下降趨勢,現場所有回路絕緣全部大于1000兆歐。硅膠密封圈經近三年時間無一老化,且硅膠圈檢修更換方便。采用新型膠圈堵水,不僅可以起到很好的防水效果,提升和保持燈光電纜回來絕緣等級,延長燈箱內各組件的使用壽命,降低施工人工成本和材料成本,同時該方式更為環保,是較為理想的新型堵水工藝。


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