CN106346624A - 一种高压可交联聚乙烯电缆料的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高压可交联聚乙烯电缆料的生产方法,它涉及一种可交联聚乙烯电缆料的生产方法。本发明解决了电缆料的纯净度低和电缆料生产质量的长期稳定性低的问题。本发明的步骤为:聚乙烯粒料由吸料机吸入不锈钢储料罐对失重式粒料电子称间断供料,聚乙烯粒料和抗氧剂混炼,混炼后的物料吸入熔体泵内并注入连续走网式熔体过滤器内过滤杂质;过滤后的熔体与交联剂DCP混炼,将含有交联剂DCP的聚乙烯挤出并造粒,然后脱水,将可交联聚乙烯颗粒部分分流至杂质检测仪,检测合格后将可交联聚乙烯颗粒剩余部分送入干燥机中干燥,得到高压可交联聚乙烯电缆料。本发明保证了高压可交联聚乙烯电缆料的纯净度和高压可交联聚乙烯电缆料生产质量的长期稳定性。

Description

一种高压可交联聚乙烯电缆料的生产方法
技术领域
本发明涉及电缆料的生产工艺领域,具体涉及一种高压可交联聚乙烯电缆料的生产方法。
背景技术
高压输电具有长距离、大容量、低损耗的优点,代表着当今输电技术的最高水平和发展趋势,日益受到世界各国的关注。国际上高压输电技术经历了从高压、超高压向特高压发展的历程和趋势。电线电缆是电力运输的关键部件,其中的绝缘材料是决定电缆耐压能力的关键因素之一。交联聚乙烯(XLPE)因具有优异的介电性能和良好的耐热型、加工性能而成为近年来高压电缆的主要绝缘材料。目前,国际上110-220kV电缆普遍使用XLPE绝缘,部分500kV级XLPE绝缘电缆线路也开始运行。
“十五”期间,我国35kV及以下可交联聚乙烯电缆料已完全实现国产化,产品质量与世界上先进国家的水平相差不远,但35kV以上的可交联聚乙烯绝缘料,特别是110kV、220kV及以上等级的可交联聚乙烯电缆料,至今都无法生产。目前,电缆料的纯净度低和电缆料质量的长期稳定性低制约了国内高压可交联聚乙烯电缆料的生产,并且已经成为制约国内生产高压可交联聚乙烯电缆料的瓶颈问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决电缆料的纯净度低和电缆料生产质量的长期稳定性低的问题,进而提供一种高压可交联聚乙烯电缆料的生产方法。
本发明的一种高压可交联聚乙烯电缆料的具体生产方法的步骤为:
步骤一:将聚乙烯粒料由真空吸料机吸入不锈钢储料罐,不锈钢储料罐通过管道与失重式粒料电子称相连,对失重式粒料电子称间断供料,失重式粒料电子称的供料速度为每小时10公斤到每小时1000公斤;
步骤二:失重式粒料电子称向混炼机的第一进料口连续输入聚乙烯粒料,同时失重式粉料电子称向混炼机的二进料口连续输入抗氧剂,失重式粉料电子称抗氧剂的供料速度为每小时0.5公斤到每小时50公斤;混炼机为双螺杆混炼机或第一单螺杆往复式混炼机;
步骤三:聚乙烯粒料和抗氧剂在混炼机中均匀混炼,混炼温度为130-250℃,混炼后的物料从混炼机中排出,熔体泵将混炼后的物料吸入熔体泵内,然后将熔体注入连续走网式熔体过滤器内,过滤熔体中的杂质;
步骤四:过滤后的熔体进入第二单螺杆往复式混炼机内,同时失重式液体称将融化并过滤后的交联剂DCP注入第二单螺杆往复式混炼机内,失重式液体称的供料速度为每小时0.5公斤到每小时100公斤,过滤后的熔体与交联剂DCP均匀混炼,混炼温度为110-120℃,得到含有交联剂DCP的聚乙烯;
步骤五:将含有交联剂DCP的聚乙烯从单螺杆往复式混炼机中挤出,然后进入单螺杆挤出机,在单螺杆挤出机的挤出端安装水雾偏心切粒机,水雾偏心切粒机将单螺杆挤出机的挤出聚乙烯造粒,造粒后的聚乙烯颗粒的直径为3-4mm,厚度为3-4mm;
步骤六:将聚乙烯颗粒送至直线振动筛脱水,得到可交联聚乙烯颗粒;
步骤七:将可交联聚乙烯颗粒部分分流至杂质检测仪,在线检测可交联聚乙烯颗粒的杂质含量,检测合格后则将可交联聚乙烯颗粒剩余部分送入可交联聚乙烯电缆料干燥机中干燥,干燥温度为40-70℃,得到高压可交联聚乙烯电缆料。
本发明与现有方法相比具有以下有益效果:本发明的高压可交联聚乙烯电缆料的生产方法,通过在生产线中配以连续走网式熔体过滤器保证了所生产的高压可交联聚乙烯电缆料的纯净度达到每千克电缆料中70-100μm杂质含量少于10个,并且通过在生产线中配以连续走网式熔体过滤器和杂质检测仪,保证了高压可交联聚乙烯电缆料生产质量的长期稳定性。
具体实施例:
具体实施方式一:本发明一种高压可交联聚乙烯电缆料的生产方法步骤为:
步骤一:将聚乙烯粒料由真空吸料机吸入不锈钢储料罐,不锈钢储料罐通过管道与失重式粒料电子称相连,对失重式粒料电子称间断供料,失重式粒料电子称的供料速度为每小时10公斤到每小时1000公斤;
步骤二:失重式粒料电子称向混炼机的第一进料口连续输入聚乙烯粒料,同时失重式粉料电子称向混炼机的二进料口连续输入抗氧剂,失重式粉料电子称抗氧剂的供料速度为每小时0.5公斤到每小时50公斤;混炼机为双螺杆混炼机或第一单螺杆往复式混炼机;
步骤三:聚乙烯粒料和抗氧剂在混炼机中均匀混炼,混炼温度为130-250℃,混炼后的物料从混炼机中排出,熔体泵将混炼后的物料吸入熔体泵内,然后将熔体注入连续走网式熔体过滤器内,过滤熔体中的杂质;
步骤四:过滤后的熔体进入第二单螺杆往复式混炼机内,同时失重式液体称将融化并过滤后的交联剂DCP注入第二单螺杆往复式混炼机内,失重式液体称的供料速度为每小时0.5公斤到每小时100公斤,过滤后的熔体与交联剂DCP均匀混炼,混炼温度为110-120℃,得到含有交联剂DCP的聚乙烯;
步骤五:将含有交联剂DCP的聚乙烯从单螺杆往复式混炼机中挤出,然后进入单螺杆挤出机,在单螺杆挤出机的挤出端安装水雾偏心切粒机,水雾偏心切粒机将单螺杆挤出机的挤出聚乙烯造粒,造粒后的聚乙烯颗粒的直径为3-4mm,厚度为3-4mm;
步骤六:将聚乙烯颗粒送至直线振动筛脱水,得到可交联聚乙烯颗粒;
步骤七:将可交联聚乙烯颗粒部分分流至杂质检测仪,在线检测可交联聚乙烯颗粒的杂质含量,检测合格后则将可交联聚乙烯颗粒剩余部分送入可交联聚乙烯电缆料干燥机中干燥,干燥温度为40-70℃,得到高压可交联聚乙烯电缆料。
本实施方式中真空吸料机和不锈钢储料罐组成了聚乙烯补料系统,不锈钢储料罐通过管道与失重式粒料电子称相连,不锈钢储料罐底部安装了电子阀门,当失重式粒料电子称内的聚乙烯粒料少于设定的下限值时,电子阀门打开,向失重式粒料电子称供料;当失重式粒料电子称内的聚乙烯粒料达到设定的上限值时,电子阀门关闭;
失重式粒料电子称采用哈尔滨理工大学电气绝缘诊断技术研究所制造的SDC系列失重式电子称,该失重式粒料电子称采用弹簧螺杆输料;
失重式粉料电子称采用哈尔滨理工大学电气绝缘诊断技术研究所制造的SDC系列失重式电子称,该失重式粉料电子称采用双螺杆输料;
失重式液体称采用哈尔滨理工大学电气绝缘诊断技术研究所制造的SDC系列失重式电子称,该失重式液体称采用液体泵输料;
交联剂DCP融化过滤装置为带有电加热套的、保温性能良好的不锈钢罐体,通过管道与失重式液体称相连,并在融化过滤装置的出口处安装双层500目滤网;
双螺杆混炼机采用科倍隆集团(COPERION)的STS或ZSK系列双螺杆挤出机,或南京诚盟塑料机械实业有限公司的SHJ系列双螺杆挤出机;单螺杆往复式混炼机采用瑞士Buss公司的MKS系列往复式单螺杆混炼机或南京诚盟塑料机械实业有限公司的CM系列往复式单螺杆混炼机;
单螺杆挤出机采用南京诚盟塑料机械实业有限公司的DJ系列单螺杆挤出机;
熔体泵采用郑州巴特熔体泵有限公司的ZB-B系列熔体泵;
连续走网式熔体过滤器采用哈尔滨哈普电气技术有限责任公司的LZGL系列生产超净高压可交联聚乙烯电缆料过滤装置,该过滤装置为连续走网式,可有效避免因更换过滤网而引入的杂质;同时,该过滤装置内设计了专门的流道,可及时冲洗、排出因过滤网与机头摩擦而形成的金属屑,保证过滤熔体具有较高的洁净度;
直线振动筛为新乡市永清筛分机械有限公司的DZSF系列直线振动筛;
可交联聚乙烯电缆料干燥机采用常州讯雷干燥工程有限公司的SZG双锥回转真空干燥机,该干燥机为双锥形的回转罐体,罐内在真空状态下,向夹套内通入蒸汽或热水进行加热,热量通过罐体内壁与湿物料接触,湿物料吸热后蒸发的水汽,通过真空泵经真空排气管被抽走,由于罐体内处于真空状态,且罐体的回转使物料不断的上下内外翻动,故加快了物料的干燥速度,提高干燥效率,达到均匀干燥的目的;
杂质检测仪为哈普电气技术有限责任公司的CD-III型聚烯烃杂质颗粒测量仪。
具体实施方式二:本实施方式与具体实施方式一不同的是:步骤一中不锈钢储料罐的容积为1-2m3
具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式一至二不同的是:步骤一中失重式粒料电子称的供料速度为每小时100公斤到每小时500公斤。
具体实施方式四:本实施方式与具体实施方式一至三不同的是:步骤二中失重式粉料电子称抗氧剂的供料速度为每小时0.5公斤到每小时20公斤。
具体实施方式五:本实施方式与具体实施方式一至四不同的是:步骤三中的混炼温度为180-220℃。
具体实施方式六:本实施方式与具体实施方式一至五不同的是:步骤四中失重式液体称的供料速度为每小时1公斤到每小时50公斤。
具体实施方式七:本实施方式与具体实施方式一至六不同的是:步骤四中的混炼温度为112-118℃。
具体实施方式八:本实施方式与具体实施方式一至七不同的是:步骤五中造粒后的聚乙烯颗粒的直径为3.5mm,厚度为3.5mm。
具体实施方式九:本实施方式与具体实施方式一至七不同的是:步骤七中干燥温度为50-60℃。
实施例:本实施例的一种高压可交联聚乙烯电缆料的生产方法的步骤为:
步骤一:将聚乙烯粒料由真空吸料机吸入不锈钢储料罐,不锈钢储料罐通过管道与失重式粒料电子称相连,对失重式粒料电子称间断供料,失重式粒料电子称的供料速度为每小时500公斤;
步骤二:失重式粒料电子称按产量向双螺杆混炼机或第一单螺杆往复式混炼机的第一进料口连续输入聚乙烯粒料,同时失重式粉料电子称向双螺杆混炼机或第一单螺杆往复式混炼机的第二进料口连续输入抗氧剂,失重式粉料电子称的供料速度为每小时2公斤;
步骤三:聚乙烯粒料和抗氧剂在双螺杆混炼机或第一单螺杆往复式混炼机中均匀混炼,混炼温度为200℃,混炼后的物料从双螺杆混炼机或第一单螺杆往复式混炼机中排出,熔体泵将混炼后的物料吸入熔体泵内,然后将熔体注入连续走网式熔体过滤器内,过滤熔体中的杂质;
步骤四:过滤后的熔体进入第二单螺杆往复式混炼机内,同时失重式液体称将融化并过滤后的交联剂DCP注入第二单螺杆往复式混炼机内,失重式液体称的供料速度为每小时10公斤,过滤后的熔体与交联剂DCP均匀混炼,混炼温度为115℃,得到含有交联剂DCP的聚乙烯;
步骤五:将含有交联剂DCP的聚乙烯从单螺杆往复式混炼机中挤出,然后进入单螺杆挤出机,在单螺杆挤出机的挤出端安装水雾偏心切粒机,水雾偏心切粒机将单螺杆挤出机的挤出聚乙烯造粒,造粒后的聚乙烯颗粒的直径为3mm,厚度为3mm;
步骤六:将聚乙烯颗粒送至直线振动筛脱水,得到可交联聚乙烯颗粒;
步骤七:将可交联聚乙烯颗粒部分分流至杂质检测仪,在线检测可交联聚乙烯颗粒的杂质含量合格后将可交联聚乙烯颗粒剩余部分送入可交联聚乙烯电缆料干燥机中干燥,干燥温度为55℃,得到高压可交联聚乙烯电缆料。
本实施例的高压可交联聚乙烯电缆料的生产方法,通过在生产线中配以连续走网式熔体过滤器保证了所生产的高压可交联聚乙烯电缆料的纯净度达到每千克电缆料中70-100μm杂质含量为小于8个,并且通过在生产线中配以连续走网式熔体过滤器和杂质检测仪,保证了高压可交联聚乙烯电缆料生产质量的长期稳定性。

Claims (9)

1.一种高压可交联聚乙烯电缆料的生产方法,其特征在于:电缆料的生产方法的步骤为:
步骤一:将聚乙烯粒料由真空吸料机吸入不锈钢储料罐,不锈钢储料罐通过管道与失重式粒料电子称相连,对失重式粒料电子称间断供料,失重式粒料电子称的供料速度为每小时10公斤到每小时1000公斤;
步骤二:失重式粒料电子称向混炼机的第一进料口连续输入聚乙烯粒料,同时失重式粉料电子称向混炼机的二进料口连续输入抗氧剂,失重式粉料电子称抗氧剂的供料速度为每小时0.5公斤到每小时50公斤;混炼机为双螺杆混炼机或第一单螺杆往复式混炼机;
步骤三:聚乙烯粒料和抗氧剂在混炼机中均匀混炼,混炼温度为130-250℃,混炼后的物料从混炼机中排出,熔体泵将混炼后的物料吸入熔体泵内,然后将熔体注入连续走网式熔体过滤器内,过滤熔体中的杂质;
步骤四:过滤后的熔体进入第二单螺杆往复式混炼机内,同时失重式液体称将融化并过滤后的交联剂DCP注入第二单螺杆往复式混炼机内,失重式液体称的供料速度为每小时0.5公斤到每小时100公斤,过滤后的熔体与交联剂DCP均匀混炼,混炼温度为110-120℃,得到含有交联剂DCP的聚乙烯;
步骤五:将含有交联剂DCP的聚乙烯从单螺杆往复式混炼机中挤出,然后进入单螺杆挤出机,在单螺杆挤出机的挤出端安装水雾偏心切粒机,水雾偏心切粒机将单螺杆挤出机的挤出聚乙烯造粒,造粒后的聚乙烯颗粒的直径为3-4mm,厚度为3-4mm;
步骤六:将聚乙烯颗粒送至直线振动筛脱水,得到可交联聚乙烯颗粒;
步骤七:将可交联聚乙烯颗粒部分分流至杂质检测仪,在线检测可交联聚乙烯颗粒的杂质含量,检测合格后则将可交联聚乙烯颗粒剩余部分送入可交联聚乙烯电缆料干燥机中干燥,干燥温度为40-70℃,得到高压可交联聚乙烯电缆料。
2.根据权利要求1所述一种高压可交联聚乙烯电缆料的生产方法,其特征在于:步骤一中不锈钢储料罐的容积为1-2m3
3.根据权利要求1所述一种高压可交联聚乙烯电缆料的生产方法,其特征在于:步骤一中失重式粒料电子称的供料速度为每小时100公斤到每小时500公斤。
4.根据权利要求1所述一种高压可交联聚乙烯电缆料的生产方法,其特征在于:步骤二中失重式粉料电子称抗氧剂的供料速度为每小时0.5公斤到每小时20公斤。
5.根据权利要求1所述一种高压可交联聚乙烯电缆料的生产方法,其特征在于:步骤三中的混炼温度为180-220℃。
6.根据权利要求1所述一种高压可交联聚乙烯电缆料的生产方法,其特征在于:步骤四中失重式液体称的供料速度为每小时1公斤到每小时50公斤。
7.根据权利要求1所述一种高压可交联聚乙烯电缆料的生产方法,其特征在于:步骤四中的混炼温度为112-118℃。
8.根据权利要求1所述一种高压可交联聚乙烯电缆料的生产方法,其特征在于:步骤五中造粒后的聚乙烯颗粒的直径为3.5mm,厚度为3.5mm。
9.根据权利要求1所述一种高压可交联聚乙烯电缆料的生产方法,其特征在于:步骤七中干燥温度为50-60℃。
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