海上石油平台用耐喷射火焰和碳氢火焰中压电缆及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种海上石油平台用耐喷射火焰和碳氢火焰中压电缆及其制造方法，在绞合镀锡退火铜导体的外周采取三层共挤的方式由内向外包裹半导电导体屏蔽层、绝缘层和半导电绝缘屏蔽层，在半导电绝缘屏蔽层的外周编织镀锡铜丝屏蔽层后构成屏蔽线芯，将多根屏蔽线芯相互绞合形成缆芯，缆芯的外周挤包内硅油层，在内硅油层的外周挤包内衬层，在内衬层的外周绕包耐火绕包带，在耐火绕包带的外周包覆铠装层，在铠装层的外周挤包外硅油层，在外硅油层的外周挤包耐喷射火焰和碳氢火焰内护套，在耐喷射火焰和碳氢火焰内护套的外周挤包耐泥浆交联聚烯烃外护套。该电缆采用双层复合护套，在额定电压下，可以承受1300℃的高温火焰120分钟，不发生接地故障或短路。不发生接地故障或短路。不发生接地故障或短路。

【技术实现步骤摘要】
海上石油平台用耐喷射火焰和碳氢火焰中压电缆及其制造方法


[0001]本专利技术涉及一种海上石油平台用电缆，特别涉及一种海上石油平台用耐喷射火焰和碳氢火焰中压电缆，本专利技术还涉及一种海上石油平台用耐喷射火焰和碳氢火焰中压电缆的制造方法，属于海上石油平台专用电缆


技术介绍

[0002]油气工程装备极易遭遇火灾侵害，火灾发生时油气燃烧引起的高温很容易造成装备失效，给整个平台及人员的安全造成极大危害，因此，油气工程装备需要特别注意防火。其防火分为3类，即防纤维类火焰、防碳氢火焰和防喷射火焰。目前油气工程装备配套电缆只能单纯实现防纤维类火焰，即行业所说的耐火电缆，而对于同时实现耐喷射火焰和碳氢火焰电缆现有技术尚属空白。传统油气工程装备中对于电缆需要耐喷射火焰和碳氢火焰时会采用耐纤维类火焰电缆作为替代，但由于耐纤维火焰电缆的耐火温度等级执行的IEC60331标准最高位830℃，BS6387标准最高为950℃，均远低于碳氢火焰的1100℃和喷射火焰的1300℃的温度等级，在喷射火焰和碳氢火焰火灾时存在很大的安全隐患。
[0003]公开号为CN 103594177B的中国专利技术专利，公开了一种石化装置用耐烃类物质老化仪表电缆；公开号为CN 103578641B的中国专利技术专利，公开了一种石化装置用耐烃类物质老化电力电缆，但是都不具备耐碳烃火焰和喷射火焰性能。
[0004]耐碳氢火焰试验是一种比耐纤维火焰更为苛刻的试验，耐纤维火焰试验的火焰温度上升较慢，在第60分钟时的温度比原始温度增加925℃。而耐碳氢火焰试验在5分钟时温度即达到900℃，在30分钟时温度达到1100℃。耐喷射火焰试验模拟油气泄漏高压碳氢气体剧烈燃烧形成的喷火，其30分钟内火焰温度达到1200℃～1300℃。碳氢火焰和喷射火焰升温更快、更猛，更严苛。

技术实现思路

[0005]本专利技术的首要目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种海上石油平台用耐喷射火焰和碳氢火焰中压电缆，采用双层复合护套，内护套可同时实现耐喷射火焰和碳氢火焰，机械性能优异，耐低温，耐油，耐水基溴化钙卤水，按照ISO标准进行被动防火材料的抗喷火的测试，电缆在额定电压下，可以承受1300℃的高温火焰120分钟，不发生接地故障或短路。
[0006]为解决以上技术问题，本专利技术的海上石油平台用耐喷射火焰和碳氢火焰中压电缆，绞合镀锡退火铜导体的外周由内向外依次设有半导电导体屏蔽层、乙丙橡胶绝缘层和半导电绝缘屏蔽层，所述半导电绝缘屏蔽层的外周编织镀锡铜丝屏蔽层后构成屏蔽线芯，多根屏蔽线芯相互绞合形成缆芯，所述缆芯的外周包覆有内硅油层，内硅油层的外周包覆有内衬层，所述内衬层的外周绕包有耐火绕包带，所述耐火绕包带的外周包覆有铠装层，所述铠装层的外周包覆有外硅油层，所述外硅油层的外周包覆有耐喷射火焰和碳氢火焰内护
套，所述耐喷射火焰和碳氢火焰内护套的外周包覆有耐泥浆交联聚烯烃外护套。
[0007]作为本专利技术的优选方案，所述耐喷射火焰和碳氢火焰内护套的原料组分及重量含量如下，乙华平橡胶：20份；阻燃剂纳米金属氢氧化物：30~35份；阻燃剂纳米硼酸盐：2~5份；纳米蒙脱土：4~8份；双叔丁基过氧异丙基苯：0.6~1份；三烯丙基三聚异氰酸酯：0.2~0.4份；防老剂XH
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3：0.4~0.6份；2
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巯基苯并咪唑：0.2~0.4份；甲基硅油：0.5~1份；气相法白炭黑：6~10份；偶联剂A
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172：0.2~0.5份；着色剂色母：0.6~1份、玻璃粉：4~8份和共混改性剂Elvaloy 742：2~4份。
[0008]作为本专利技术的进一步优选方案，所述乙华平橡胶的牌号为LEVAPREN 500HV，且其中的醋酸乙烯酯含量为50%wt；纳米金属氢氧化物为氢氧化铝或氢氧化镁；阻燃剂纳米硼酸盐为五硼酸铵、偏硼酸钡和氟硼酸锌中的一种或两种组合；所述玻璃粉为软化温度为360℃~500℃的低熔点玻璃粉。
[0009]作为本专利技术的进一步优选方案，所述护套橡胶的原料组分及重量含量如下，乙华平橡胶：20份；阻燃剂纳米金属氢氧化物：30份；阻燃剂纳米硼酸盐：2份；纳米蒙脱土：4份；双叔丁基过氧异丙基苯：0.6份；三烯丙基三聚异氰酸酯：0.2份；防老剂XH
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3：0.4份；2
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巯基苯并咪唑：0.2份；甲基硅油：0.5份；气相法白炭黑：6份；偶联剂A
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172：0.2份；着色剂色母：0.6份、玻璃粉：4份和共混改性剂Elvaloy 742：2份。
[0010]作为本专利技术的进一步优选方案，所述护套橡胶的原料组分及重量含量如下，乙华平橡胶：20份；阻燃剂纳米金属氢氧化物：32份；阻燃剂纳米硼酸盐：3份；纳米蒙脱土：6份；双叔丁基过氧异丙基苯：0.8份；三烯丙基三聚异氰酸酯：0.3份；防老剂XH
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3：0.5份；2
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巯基苯并咪唑：0.3份；甲基硅油：0.8份；气相法白炭黑：8份；偶联剂A
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172：0.3份；着色剂色母：0.8份、玻璃粉：6份和共混改性剂Elvaloy 742：3份。
[0011]作为本专利技术的进一步优选方案，所述护套橡胶的原料组分及重量含量如下，乙华平橡胶：20份；阻燃剂纳米金属氢氧化物：35份；阻燃剂纳米硼酸盐：5份；纳米蒙脱土：8份；双叔丁基过氧异丙基苯：1份；三烯丙基三聚异氰酸酯：0.4份；防老剂XH
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3：0.6份；2
‑
巯基苯并咪唑：0.4份；甲基硅油：1份；气相法白炭黑：10份；偶联剂A
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172：0.5份；着色剂色母：1份、玻璃粉：8份和共混改性剂Elvaloy 742：4份。
[0012]作为本专利技术的进一步优选方案，所述护套橡胶采用冷喂料方式从双螺杆挤出机上挤出，螺杆的长径比为（20
±
5）:1，压缩比为（2.0
±
0.5）:1，挤出时机身温度一区为130
±
5℃，二区为135
±
5℃，三区为140
±
5℃，四区为145
±
5℃，五区为150
±
5℃，机头为155
±
5℃，法兰为145
±
5℃，挤出方式为挤压式，螺杆冷却方式采用风冷却，挤出胶料采用分段式水冷却，从接近挤出机部位开始将冷却水槽分为3~5段，水温逐渐降低到室温。
[0013]相对于现有技术，本专利技术取得了以下有益效果：1、易于制造、电缆外径小、重量轻，采用双层复合护套，耐泥浆交联聚烯烃外护套可以适应石油平台钻井等作业环境，内护套可同时实现耐喷射火焰和碳氢火焰；外护套内的硅油层使得成缆不采用额外的专有材料进行填充，而是直接挤包内衬层，在缆芯包覆内衬层前在其外浸涂内硅油层，可以填充线芯间的缝隙，可以形成内衬层与绝缘线芯的隔离层，避免二者粘结为一体，避免在施工剥离内衬层时损伤绝缘；同时可使绝缘线芯在电缆弯曲敷设时减小线芯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海上石油平台用耐喷射火焰和碳氢火焰中压电缆，其特征在于，绞合镀锡退火铜导体的外周由内向外依次设有半导电导体屏蔽层、乙丙橡胶绝缘层和半导电绝缘屏蔽层，所述半导电绝缘屏蔽层的外周编织镀锡铜丝屏蔽层后构成屏蔽线芯，多根屏蔽线芯相互绞合形成缆芯，所述缆芯的外周包覆有内硅油层，内硅油层的外周包覆有内衬层，所述内衬层的外周绕包有耐火绕包带，所述耐火绕包带的外周包覆有铠装层，所述铠装层的外周包覆有外硅油层，所述外硅油层的外周包覆有耐喷射火焰和碳氢火焰内护套，所述耐喷射火焰和碳氢火焰内护套的外周包覆有耐泥浆交联聚烯烃外护套。2.根据权利要求1所述的海上石油平台用耐喷射火焰和碳氢火焰中压电缆，其特征在于，所述耐喷射火焰和碳氢火焰内护套的原料组分及重量含量如下，乙华平橡胶：20份；阻燃剂纳米金属氢氧化物：30~35份；阻燃剂纳米硼酸盐：2~5份；纳米蒙脱土：4~8份；双叔丁基过氧异丙基苯：0.6~1份；三烯丙基三聚异氰酸酯：0.2~0.4份；防老剂XH
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3：0.4~0.6份；2
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巯基苯并咪唑：0.2~0.4份；甲基硅油：0.5~1份；气相法白炭黑：6~10份；偶联剂A
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172：0.2~0.5份；着色剂色母：0.6~1份、玻璃粉：4~8份和共混改性剂Elvaloy 742：2~4份。3.根据权利要求2所述的海上石油平台用耐喷射火焰和碳氢火焰中压电缆，其特征在于，所述乙华平橡胶的牌号为LEVAPREN 500HV，且其中的醋酸乙烯酯含量为50%wt；纳米金属氢氧化物为氢氧化铝或氢氧化镁；阻燃剂纳米硼酸盐为五硼酸铵、偏硼酸钡和氟硼酸锌中的一种或两种组合；所述玻璃粉为软化温度为360℃~500℃的低熔点玻璃粉。4.根据权利要求2所述的海上石油平台用耐喷射火焰和碳氢火焰中压电缆，其特征在于，所述护套橡胶的原料组分及重量含量如下，乙华平橡胶：20份；阻燃剂纳米金属氢氧化物：30份；阻燃剂纳米硼酸盐：2份；纳米蒙脱土：4份；双叔丁基过氧异丙基苯：0.6份；三烯丙基三聚异氰酸酯：0.2份；防老剂XH
‑
3：0.4份；2
‑
巯基苯并咪唑：0.2份；甲基硅油：0.5份；气相法白炭黑：6份；偶联剂A
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172：0.2份；着色剂色母：0.6份、玻璃粉：4份和共混改性剂Elvaloy 742：2份。5.根据权利要求2所述的海上石油平台用耐喷射火焰和碳氢火焰中压电缆，其特征在于，所述护套橡胶的原料组分及重量含量如下，乙华平橡胶：20份；阻燃剂纳米金属氢氧化物：32份；阻燃剂纳米硼酸盐：3份；纳米蒙脱土：6份；双叔丁基过氧异丙基苯：0.8份；三烯丙基三聚异氰酸酯：0.3份；防老剂XH
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3：0.5份；2
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巯基苯并咪唑：0.3份；甲基硅油：0.8份；气相法白炭黑：8份；偶联剂A
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172：0.3份；着色剂色母：0.8份、玻璃粉：6份和共混改性剂Elvaloy 742：3份。6.根据权利要求2所述的海上石油平台用耐喷射火焰和碳氢火焰中压电缆，其特征在于，所述护套橡胶的原料组分及重量含量如下，乙华平橡胶：20份；阻燃剂纳米金属氢氧化物：35份；阻燃剂纳米硼酸盐：5份；纳米蒙脱土：8份；双叔丁基过氧异丙基苯：1份；三烯丙基三聚异氰酸酯：0.4份；防老剂XH
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3：0.6份；2
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巯基苯并咪唑：0.4份；甲基硅油：1份；气相法白炭黑：10份；偶联剂A
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172：0.5份；着色剂色母：1份、玻璃粉：8份和共混改性剂Elvaloy 742：4份。7.根据权利要求2至6中任一项所述的海上石油平台用耐喷射火焰和碳氢火焰中压电缆，其特征在于，所述护套橡胶采用冷喂料方式从双螺杆挤出机上挤出，螺杆的长径比为（20
±
5）:1，压缩比为（2.0
±
0.5）:1，挤出时机身温度一区为130
±
5℃，二区为135
±
5℃，三区为140
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张彦利，胡金岭，潘学勇，
申请(专利权)人：扬州市缆讯电气技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：