格兰没松、扭矩标记还在原位，箱子却进水了

电缆的冷流，以及格兰为什么要"防冷流"

平台投产第三年，一台 Ex d 接线箱的例行检查报告写着：内部受潮，绝缘电阻从 500 MΩ 掉到 12 MΩ。

拆开看，格兰没松，扭矩标记线还在原位，密封圈也没老化开裂。可把电缆抽出来一看——密封圈坐过的那一圈，内衬层被压出一道深深的环形凹槽，而密封圈本身几乎没变形。材料"跑"了，间隙就出来了，海上的湿气顺着这条缝一路进了箱子。

安装时明明是按规程"拧到位再加一圈"，问题出在哪？答案是一个在 IEC 60079-14 里只以注释形式出现、却足以让整批格兰选型作废的概念：冷流（Cold Flow）

密封失效不都发生在安装当天，

有些是从那天开始，慢慢发生的。

01

冷流到底是什么

冷流指的是：材料在常温、持续压力下发生流动变形，压力撤除后也不再回弹。注意"冷"字——它是用来和高温下的蠕变（Creep）作区分的。

最直观的类比是橡皮泥。你用拇指按下去，它顺着压力流开，抬手之后凹坑还在，不会自己鼓回来。而海绵不同，海绵是压缩，松手会回弹。冷流的关键不在"被压扁"，而在"流走了，且回不来"。

图 1  冷流、压缩永久变形、蠕变的区别

▍三个容易混为一谈的概念

现场把这三件事统称为"压坏了"，但成因和对策完全不同：

有一个流传很广的误解："所有电缆都有冷流问题"。严格说这句话没错——钢和玻璃在足够长的时间尺度上也会冷流。但工程上只关心显著的（significant）冷流，也就是几年内就能把密封搞失效的那种。绝大多数常规电缆并不属于此列。

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02

哪一层在流，哪种电缆会出事

这是最容易被忽略的一点：出问题的通常不是外护套，而是铠装下面的内衬层（bedding）。

图 2  电缆断面结构与冷流发生层

外护套一般较硬、耐磨，直接承受密封圈压力也不容易流动；铠装层是钢丝或钢带，属于刚性支撑。真正的软肋是铠装内侧那层热塑性内衬——它的硬度往往比格兰密封圈本身还低。两个东西压在一起，谁软谁让位，让位的就是内衬层。

▍高风险电缆：LSZH 与 NEK 606

风险集中在低烟无卤（LSZH）、阻燃、耐火类电缆上。为了达到无卤和低烟指标，这类电缆的内衬和填充要用特定的热塑性配方，而这些配方普遍偏软。

这里要留一句余地：偏软的热塑性内衬并非 LSZH 独有。PVC、PE 等常规热塑材料在温度偏高、长期受压的工况下同样可能出现显著冷流，部分格兰厂家正是按这个口径设计产品的。所以「不是 LSZH」不能直接当免检理由，决定风险的是被压的那一层到底有多软。

海洋与海上平台领域最典型的就是符合 NEK 606 规范的 BFOU 与 RFOU 电缆——这是 FPSO、钻井平台上的主力线缆。BFOU 含云母玻璃带做耐火，RFOU 为阻燃型，两者都是低烟无卤结构，内衬层软，是冷流的重灾区。

会出事的不是"电缆"，

是电缆里那一层软内衬。

▍后果链条

1.内衬层在密封圈压力下逐渐流走，形成环形凹槽

2.密封圈与电缆之间出现微小间隙，接触压力下降

3.IP 防护等级失效，湿气、盐雾、泥浆进入接线箱

4.绝缘电阻下降，回路误动作或接地故障

5.在 Ex d 场合，隔爆间隙不再受控，防爆完整性受质疑

最后一条才是真正的要害。密封失效在普通场合是维修问题，在防爆场合是安全问题——隔爆型的安全逻辑建立在"火焰通路长度与间隙受控"之上，密封被冷流掏空之后，这个前提就不成立了。

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03

标准怎么说：一条含糊的注释

冷流在 IEC/EN 60079-14 第 10.2 条的注释中被提及，大意是：应选择电缆格兰和/或电缆，以减小电缆冷流特性带来的影响。

这句话在工程上几乎无法直接执行——它既没有给出定量判据，也没有规定试验方法，甚至注释里的描述同样可以用来形容"压缩永久变形"这个完全不同的现象。含糊的措辞直接导致了行业里各种互相矛盾的说法。

另一条相关条款是 9.3.2(a)：允许带密封圈的格兰用于长度超过 3 米的 Ex d 引入，前提是电缆为圆形紧压结构、填充与护套挤包成型且无间隙。也就是说，标准对电缆结构提了要求，却把"压上去之后会不会流走"留给了选型者自己判断。

标准指出了风险，

但把判据留给了工程师。

实务上的处理方式是：不指望从标准里读出一个数字，而是把判据落到硬度关系上——格兰密封着力的那一层，硬度是否低于密封件本身。这一点在现场可以用邵氏硬度计比对：把硬度计压在内衬上，若读数在保持接触时持续下降，说明这层材料在持续压力下仍在流动，即应按高风险处理。

电缆类型只是快速通道，不是判据本身。NEK 606 的 BFOU / RFOU 可以免测直接按高风险处理；但反过来不成立——不是 LSZH，不等于不需要防冷流格兰。厂家口径在这里也并不统一：有的技术资料把范围收得很窄，认为实质上只有 NEK 606 电缆的内衬层需要考虑；也有厂家把 PVC 内衬一并列入，理由是 PVC 同属热塑性、软化温度低，在持续压紧力下同样会流。标准既然没给判据，这个分歧只能靠实测硬度或索取具体电缆型号的凹陷量试验数据来解决，而不是靠电缆牌号上的阻燃标识反推。

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04

格兰怎么"防冷流"

理解了机理，对策就清楚了：冷流的驱动力是密封圈施加的持续压力，只要这个压力大于内衬层的抗变形能力，材料就会一直流。所以防冷流的核心不是"密封得更紧"，恰恰相反——

是把压力控制住，而不是把力气用尽。

图 3  普通压缩式格兰与防冷流格兰的受力差异

▍三条主流技术路线

▪受控压紧力：通过限位环、止推台阶等机械结构给压紧量设上限，拧到位就顶死，再用力也传不到内衬层上。这也顺带解决了"安装工凭手感拧"的一致性问题。

▪弹性被动密封：不靠拧紧来"激活"密封，而是用一直保持弹性贴合的密封件，以较小的力自适应电缆直径范围。压力小到不足以引发冷流，同时因为是弹性而非塑性，长期仍能补偿微小尺寸变化。

▪改变受力对象：把密封压力施加在外护套或铠装上，避开软质内衬层；或对内部填充物施加受控的、分布均匀的力，避免局部高压区。

▍两种格兰的取舍

需要提醒的是，"防冷流"目前并没有统一的强制认证标志，各厂家的实现方式和验证手段差异不小。选型时值得索取的是第三方试验报告——特别是针对具体电缆型号、在压紧后经过长时间保压的凹陷量测试数据，而不仅仅是产品样本上的一句宣传语。

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05

现场怎么判断和处理

图 4  防冷流格兰选型判断流程

▍选型阶段

1.默认统一选用压紧量有上限的格兰：核对型号是否具备受控压紧力（机械限位）或弹性被动密封，多数主流系列已是标准配置

2.只有要沿用库存 / 既有常规格兰，或要为降本做取舍时，才需要往下逐根判断

3.第一问：格兰密封是否压在铠装下面那层软内衬上；压在外护套或铠装上，到此为止

4.第二问：那一层是否比密封圈软——NEK 606 的 BFOU / RFOU 直接算是；其他型号用邵氏硬度计比对，读数持续下降即判为软

5.两问都是、或任一存疑，就上防冷流格兰。反向选错没有代价：这类格兰用在硬内衬电缆上照样满足 IP 66/68

6.核对格兰的电缆外径适用范围，跨范围使用会放大压紧量偏差

▍安装阶段

最常见的现场错误，是把"拧得更紧"当成密封可靠的保证。对冷流敏感电缆，超拧不仅无益，反而直接加速失效。严格按厂家说明书的圈数或扭矩执行，不要额外加码；带扭矩标记线的格兰，标记到位即停。

▍检查与判据

检修时把电缆从格兰中抽出，看密封圈坐过的位置：如果是轻微压痕、材料未明显迁移，属正常压缩；如果出现明显环形沟槽、边缘有材料堆起，就是冷流的典型形貌，需要复核格兰选型而不只是换一根电缆。

对已投运的高风险回路，把"格兰处绝缘电阻趋势"纳入定期检测比单次合格判定更有价值——冷流是渐进过程，趋势下降往往早于绝缘超标出现。

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06

一句话小结

冷流不是电缆坏了，

是格兰把力用错了地方。

对绝大多数常规电缆，冷流是个可以忽略的学术名词；但对海上平台上大量使用的 LSZH 与 NEK 606 电缆，它是一个会在投产两三年后才显形的真实失效模式。识别它只需要两步：看电缆内衬软不软，看格兰压力有没有上限。

▽ 参考资料（5 项）

[1] IEC/EN 60079-14《爆炸性环境 第14部分：电气装置设计、选型和安装》第 10.2 条注释、9.3.2(a) 条

[2] IEC 60079-0《爆炸性环境 第0部分：设备通用要求》

[3] NEK TS 606《海上石油工业用电缆规范》——BFOU / RFOU 结构与材料要求

[4] Cortem S.p.A.，防冷流铠装电缆格兰的功能与应用技术说明

[5] CCG Cable Glands，Cold Flow 技术资料：冷流与压缩永久变形的辨析