一种芳纶增强电缆制造技术

本申请涉及一种芳纶增强电缆，由从内向外设置的填充层、增强层和护套层构成，填充层内包裹有缆芯，增强层包裹在填充层的外部，护套层包裹在增强层的外部，增强层的内部沿周向分布有多根芳纶绳。本申请的芳纶增强电缆，整体重量轻，较承重钢丝绳的重量可减少60％左右，体积减少20％左右。不仅可以增强电缆的抗撕裂性能，增强电缆的整体强度和抗拉性能，而且还可以防止腐蚀性介质的侵蚀，同时还具有较好的阻燃性能，能够广泛地适用于各种环境作业。

【技术实现步骤摘要】
一种芳纶增强电缆
本专利技术涉及一种芳纶增强电缆，适用于对电缆强度要求较高的

技术介绍
电缆本身的承载能力有限，长度较长时，由于自重易造成电缆拉断，限制了大长度产品的生产和应用。目前，防止电缆拉断的一种方法是选用承载电缆，利用钢丝包裹在电缆外围以达到更大的承载能力。这种承载电缆的缺陷在于，外层钢丝在受热或多次弯曲以后容易断裂，寿命有限；内部的绝缘层在受到拉力的时候，由于与外层钢丝之间产生较大的剪力，容易发生绝缘损坏，从而导致漏电事故，具有较大的安全隐患。另外，包裹在钢丝外面的电缆容易受到酸性介质的腐蚀，用于例如地下采油时，容易受到地下环境中的硫化氢、二氧化碳和氯离子的腐蚀，削弱其强度。中国专利申请201710122019.7公开了一种带钢丝承重的连续管缆，包括中心钢丝绳，围绕中心钢丝绳设有至少两层铜导体，各层铜导体的中心与中心钢丝绳的轴心重合；每根铜导体包裹有第一防水绝缘层；最外层铜导体的轴向外侧面均包裹于第二防水绝缘层中；第二防水绝缘层外侧面套设有连续油管，每根铜导体的第一防水绝缘层的外侧面均绞合有钢丝。该申请中的连续管缆虽然能够提高强度，但是其自重也大幅增加，造成材料的浪费。同时，由于该管缆的最外层是连续油管，所以仍然无法解决耐腐蚀的问题。
技术实现思路
本申请为克服现有技术中的上述缺陷，提供了一种芳纶增强电缆，不仅强度较高、自重减轻，而且还具有良好的耐久性和耐腐蚀性。根据本申请的一种芳纶增强电缆，由从内向外设置的填充层、增强层和护套层构成，填充层内包裹有缆芯，增强层包裹在填充层的外部，护套层包裹在增强层的外部，增强层的内部沿周向分布有多根芳纶绳，芳纶绳沿芳纶增强电缆的长度方向延伸。优选地，缆芯可以为铜导体或铝导体，设置有三根；填充层可以为玻璃纤维填充物和/或聚丙烯纤维填充物；增强层的主体可以为氟橡胶；护套层可以为氟橡胶护套或者聚丙烯树脂护套。优选地，填充层的直径与增强层的厚度比值为1.5-5，增强层与护套层的厚度比值为0.2-2。更优选地，填充层的直径是10mm，增强层的厚度是2mm，护套层的厚度是1.2mm。优选地，多根芳纶绳周向均匀布置在增强层的内部，芳纶绳的根数是4根、6根、8根、12根或16根。优选地，对芳纶绳进行增强处理的步骤如下：(1)将芳纶绳放入浓度为0.1mol/L的氢氧化钾溶液中，静置超过40分钟；(2)将其放入第一浸液中，浸液速度为2-3米/分，在135-140℃的温度下进行干燥处理，处理时间为2-3小时；上述第一浸液由环氧树脂胶、苯酚、滑石粉、炭黑和去离子水按照质量比为1:0.35-0.4:0.2-0.22:0.12-0.15:0.2-0.25混合均匀制成；(3)将上述经过处理的芳纶绳放入第二浸液中，浸液速度为4-5米/分，然后在155-160℃的温度下进行干燥处理，处理时间为2-3小时；上述第二浸液由丁苯乳胶、甲醛、膨润土和氧化镁按照质量比为1:0.05-0.08:0.13-0.15:0.1-0.16混合均匀制成；(4)将完全干燥后的芳纶绳放入改性处理液中进行改性处理；上述改性处理液由去离子水、对苯二胺防老剂、硼酸锌阻燃剂和乙酸乙酯按照质量比为1:0.06-0.09:0.1-0.13:0.3-0.35混合均匀制成。优选地，所述第一浸液由环氧树脂胶、苯酚、滑石粉、炭黑和去离子水按照质量比为1:0.36:0.2:0.15:0.25混合均匀制成；所述第二浸液由丁苯乳胶、甲醛、膨润土和氧化镁按照质量比为1:0.05:0.13:0.12混合均匀制成。优选地，所述改性处理液由去离子水、对苯二胺防老剂、硼酸锌阻燃剂和乙酸乙酯按照质量比为1:0.08:0.13:0.32混合均匀制成。附图说明图1是根据本申请的芳纶增强电缆的剖面示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。如图1所示，根据本申请的芳纶增强电缆由从内向外设置的填充层2、增强层3和护套层5构成，填充层2内包裹有缆芯1，增强层3包裹在填充层2的外部，护套层5包裹在增强层3的外部，增强层3的内部沿周向分布有多根芳纶绳4，芳纶绳4沿芳纶增强电缆的长度方向延伸。其中，缆芯1可以为铜导体或铝导体，设置有三根，呈品字形布局。优选地，填充层可以为玻璃纤维填充物和/或聚丙烯纤维填充物；增强层的主体可以为氟橡胶；护套层可以为氟橡胶护套或者聚丙烯树脂护套。优选地，填充层的直径与增强层的厚度比值为1.5-5，增强层与护套层的厚度比值为0.2-2。更优选地，填充层的直径与增强层的厚度比值为3-5，增强层与护套层的厚度比值为1-2。例如，填充层的直径可以是10mm，增强层的厚度可以是2mm，护套层的厚度可以是1.2mm。优选地，多根芳纶绳周向均匀布置在增强层3的内部，芳纶绳的根数可以是4根、6根、8根、12根或16根。由于芳纶具有很强的承载力，而且还具有耐高温、耐酸耐碱、重量轻、绝缘、抗老化、生命周期长等优良性能，因此极大地提高了本申请的芳纶增强电缆的综合性能。然而，为了增强芳纶绳的性能，尤其是承载力、阻燃性和耐久性，本申请对芳纶绳进行了增强处理，具体处理工艺的步骤如下：(1)将芳纶绳放入浓度为0.1mol/L的氢氧化钾溶液中，静置超过40分钟。(2)然后将其放入第一浸液中，浸液速度为2-3米/分，然后在135-140℃的温度下进行干燥处理，处理时间为2-3小时。上述第一浸液由环氧树脂胶、苯酚、滑石粉、炭黑和去离子水按照质量比为1:0.35-0.4:0.2-0.22:0.12-0.15:0.2-0.25混合均匀制成。优选地，第一浸液由环氧树脂胶、苯酚、滑石粉、炭黑和去离子水按照质量比为1:0.36:0.2:0.15:0.25混合均匀制成。(3)将上述经过处理的芳纶绳放入第二浸液中，浸液速度为4-5米/分，然后在155-160℃的温度下进行干燥处理，处理时间为2-3小时。上述第二浸液由丁苯乳胶、甲醛、膨润土和氧化镁按照质量比为1:0.05-0.08:0.13-0.15:0.1-0.16混合均匀制成。优选地，第二浸液由丁苯乳胶、甲醛、膨润土和氧化镁按照质量比为1:0.05:0.13:0.12混合均匀制成。(4)将完全干燥后的芳纶绳放入改性处理液中进行改性处理。上述改性处理液由去离子水、对苯二胺防老剂、硼酸锌阻燃剂和乙酸乙酯按照质量比为1:0.06-0.09:0.1-0.13:0.3-0.35混合均匀制成。优选地，改性处理液由去离子水、对苯二胺防老剂、硼酸锌阻燃剂和乙酸乙酯按照质量比为1:0.08:0.13:0.32混合均匀制成。本申请的芳纶增强电缆采用改性芳纶绳作为承载增强件，整体重量轻，较承重钢丝绳的重量可减少60％左右，体积减少20％左右。不仅可以增强电缆的抗撕裂性能，增强电缆的整体强度和抗拉性能，而且还可以防止腐蚀性介质的侵蚀，同时还具有较好的阻燃性能，能够广泛地适用于各种环境作业。虽然本专利技术所揭露的实施方式如上，但的内容只是为了便于理解本专利技术而为的实施方式，并非用以限定本专利技术。任何本专利技术所属
内的技术人员，在不脱离本专利技术所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种芳纶增强电缆，其特征在于，由从内向外设置的填充层、增强层和护套层构成，填充层内包裹有缆芯，增强层包裹在填充层的外部，护套层包裹在增强层的外部，增强层的内部沿周向分布有多根芳纶绳，芳纶绳沿芳纶增强电缆的长度方向延伸。

【技术特征摘要】
1.一种芳纶增强电缆，其特征在于，由从内向外设置的填充层、增强层和护套层构成，填充层内包裹有缆芯，增强层包裹在填充层的外部，护套层包裹在增强层的外部，增强层的内部沿周向分布有多根芳纶绳，芳纶绳沿芳纶增强电缆的长度方向延伸。2.根据权利要求1所述的芳纶增强电缆，其特征在于，缆芯为铜导体或铝导体，设置有三根。3.根据权利要求1所述的芳纶增强电缆，其特征在于，填充层为玻璃纤维填充物和/或聚丙烯纤维填充物。4.根据权利要求1-3中任一项所述的芳纶增强电缆，其特征在于，增强层的主体为氟橡胶；护套层为氟橡胶护套或者聚丙烯树脂护套。5.根据权利要求1-3中任一项所述的芳纶增强电缆，其特征在于，填充层的直径与增强层的厚度比值为1.5-5，增强层与护套层的厚度比值为0.2-2。6.根据权利要求1-3中任一项所述的芳纶增强电缆，其特征在于，填充层的直径是10mm，增强层的厚度是2mm，护套层的厚度是1.2mm。7.根据权利要求1-3中任一项所述的芳纶增强电缆，其特征在于，多根芳纶绳周向均匀布置在增强层的内部，芳纶绳的根数是4根、6根、8根、12根或16根。8.根据权利要求1-7中任一项所述的芳纶增强电缆，其特征在于，对芳纶绳进行增强处理的步骤如下：(1)将芳纶绳放入浓度为0.1mol/L的氢氧化钾溶液中，静置超过40分钟；(2)将其放入第一浸液中，浸液...

【专利技术属性】
技术研发人员：上官丰收，张书军，段建良，董健，袁继平，张雅丽，刘祥，马洪瑞，孙连发，
申请(专利权)人：信达科创唐山石油设备有限公司，河北华通线缆集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13