CN107071939A - 一种加热电缆的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电缆技术领域，具体涉及一种涂加热电缆的加工方法。包括：步骤S1，绝缘层的压制和烧结；步骤S2，坯料清洗；步骤S3，装配、拉拔、管管焊接、探伤、退火；步骤S4，重复步骤S3直到电缆的长度达到定制长度。采用芯棒焊接、钢管焊接生产的连续超长矿物绝缘加热电缆，电缆中间不存在大于电缆本体的中间接头。电缆连续长度可以达到2000m及以上，且加热温度可以达到400℃以上。

Description

一种加热电缆的加工方法

技术领域

本发明涉及电缆技术领域，具体涉及一种加热电缆的加工方法。

背景技术

原油举升过程中，随着温度和压力的降低，粘度升高，至2000～3000m左右无法流动，必须采取降粘措施。通常利用稠油对温度敏感的特点，使用加热电缆提高原油温度，从而起到降粘作用并提高产量。同时在原油长距离的管道输送过程中也采用加热电缆加热原油保证原油的正常流动及油井开采的正常。

目前油井电加热降粘主要有整体式加热电缆以及分体式电加热杆两种。整体式加热电缆技术相对成熟，下深最高2000m，整体式结构起下较为方便，但由于其绝缘层耐热温度180℃，易发生故障。分体式电加热工艺主要用于地面管线保温，由于该工艺的热敏发热电阻材料耐温较低，易发生故障，同时电热杆末段电压降低，末段发热功率较低，目前使用规模相对较少。

授权公告号CN102982898 B，授权公告日2015年06月03日的发明专利，公开了一种采用冷挤压缩成径法制造氧化镁矿物绝缘电缆的方法。其将装配好的待成型电缆引导入缩径成型设备缩径辊轮中缩径成型并整形制造符合最终尺寸要求的氧化镁矿物绝缘电缆。但是，该加工方法受原材料钢管单支长度的限制，一般情况下三芯一体电缆外径为16mm-20mm的电缆长度在100m到160m之间，单芯外径为8mm长度也不会超过650m。

而稠油的开采加热需在2000m及以上的深度进行，所以矿物绝缘内置加热电缆生产的连续长度及整体的电性能是该电缆生产的一个主要问题点。

发明内容

本发明为解决上述技术问题提供一种加热电缆的加工方法，其特征在于，包括：

步骤S1，绝缘层的压制和烧结；

步骤S2，坯料清洗；

步骤S3，装配、拉拔、管管焊接、探伤、退火；

步骤S4，重复步骤S3直到电缆的长度达到定制长度。

进一步地，步骤S1包括：

步骤S101，将氧化镁粉压制成瓷柱；

步骤S102，所述瓷柱在1250℃高温下烧结4小时；

步骤S103，将烧结好的瓷柱冷却至120℃；

步骤S104，将冷却至120℃的瓷柱在200℃下保温备用。

进一步地，步骤S2包括：

S201，清洗钢管的内壁并干燥；

S202，清洗芯棒的外表面并干燥。

进一步地，步骤S3包括：

步骤S301，取出保温的所述瓷柱穿在3支所述芯棒上；同时对所述钢管预热至100℃以上；

步骤S302，将预热好的所述钢管套到所述芯棒和所述瓷柱结合体上，并封住尾端；

步骤S303，拉拔所述钢管、所述芯棒和所述瓷柱的结合体，同时进行退火和收卷；

步骤S304，进行耐压、绝缘、线芯通断的检测，检测合格后进行步骤S4;

进一步地，所述步骤S301中：取出保温的所述瓷柱穿在3支所述芯棒上的操作需在10min内完成。

进一步地，步骤S4中重复步骤S301之前，将后3支芯棒和所述坯料中的前3支芯棒焊接。

进一步地，步骤S4中重复步骤S302时，将预热好的所述钢管套到所述芯棒和所述瓷柱结合体上以后，将后支钢管与前支钢管进行无缝焊接。

进一步地，在所述无缝焊接以后对所述无缝焊接的焊接点进行缺陷评定，确认焊接合格以后封住尾端。

进一步地，所述缺陷评定方法为：对焊接点进行X射线探伤，每个焊缝拍片所取得的图像中的缺陷长径应小于或等于1mm并且同一个焊缝的缺陷数量不应超过3个，则确认焊接合格；否则，确认焊接不合格。

进一步地，所述定制长度大于2000m。

本发明的加热电缆的加工方法不同于普通矿物绝缘加热电缆的生产，采用芯棒焊接、钢管焊接生产的连续超长矿物绝缘加热电缆，电缆中间不存在大于电缆本体的中间接头。电缆连续长度可以达到2000m及以上，且加热温度可以达到400℃以上。

附图说明

图1本发明的加热电缆的机构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的实施方式进行详细描述。

实施例一

本实施例以生产2010m的三芯一体矿物绝缘内置加热电缆为例。该加热电缆以牌号321的不锈钢作为护套1，额定电压为三相1140Vac，工作电流130A，额定功率250KW。

电缆热线2：长度2000m，外径21.4mm，壁厚2.1mm，导体材料T2铜，直径3.4mm。绝缘层3为高纯氧化镁粉，标称厚度3.12mm。电缆冷端4：长度10m，外径21.4mm，导体材料T2铜，直径5.2mm，绝缘层5为高纯氧化镁粉，标称厚度1.90。

加工过程如下：

一．步骤S1，绝缘层的压制和烧结

将氧化镁粉压制成瓷柱。将造粒好的高纯氧化镁粉（纯度大于99.4%）送入干粉压机装料筒，压制前根据瓷柱制造工艺卡选取规格为19.8*（3*5）的瓷柱模具，将压制合格的瓷柱装炉在1250℃高温下烧结4小时，烧结为瓷柱。将烧结好的瓷柱冷却至120℃。取出冷却好的氧化镁瓷柱并送入温度保持在200℃的烘箱备用。

二．步骤S2，坯料清洗

根据工艺卡取牌号321，管坯规格为25*2.1*9的钢管，对其内壁进行清洗并吹干。取直径3.4mm、长度10.6m的芯棒对表面清洗并吹干，将清洗好的钢管和芯棒送入专门的穿缆房间备用。

三．步骤S3，装配、拉拔、探伤和退火

从烘箱中取出单支钢管长度需要的瓷柱进入穿缆房，同时拿3根芯棒并把瓷柱穿在芯棒上，在穿缆的同时对管坯进行预热且温度达到100℃以上（每次穿缆必须在10分钟内完成）。瓷柱穿完后把预热好的钢管套到芯棒和瓷柱的结合体上面。并用专用工装封住尾端。送入直拉机进行直径21.4mm的直拉并同步进行感应退火和收卷，当尾端到达指定位置后停止拉拔和退火进行耐压、绝缘、线芯通断的测量，确定合格后进行步骤S4。

四．步骤S4，重复步骤S3直到电缆的长度达到2010m

进行下3支芯棒和坯料中3支芯棒的焊接，焊接完成后进行瓷柱的穿缆及后续钢管的套入，并和前支钢管尾端进行无缝环焊。对焊接点进行X射线探伤（每个焊缝拍片所取得的图像逐个进行缺陷评定，其缺陷长径必须满足≤1mm且同一个焊缝缺陷个数不得超过3个）。确认焊接点合格后进行焊点打磨并用专用工装封住尾端进行再一次拉拔、感应退火及电性能测量，重复上述动作直至达到工艺要求长度。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域普通技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改。

Claims (10)

1.一种加热电缆的加工方法，其特征在于，包括：

步骤S1，绝缘层的压制和烧结；

步骤S2，坯料清洗；

步骤S3，装配、拉拔、管管焊接、探伤、退火；

步骤S4，重复步骤S3直到电缆的长度达到定制长度。

2.根据权利要求1所述的一种加热电缆的加工方法，其特征在于，步骤S1包括：

步骤S101，将氧化镁粉压制成瓷柱；

步骤S102，所述瓷柱在1250℃高温下烧结4小时；

步骤S103，将烧结好的瓷柱冷却至120℃；

步骤S104，将冷却至120℃的瓷柱在200℃下保温备用。

3.根据权利要求2所述的一种加热电缆的加工方法，其特征在于,步骤S2包括：

步骤S201，清洗钢管的内壁并干燥；

步骤S202，清洗芯棒的外表面并干燥。

4.根据权利要求3所述的一种加热电缆的加工方法，其特征在于，步骤S3包括：

步骤S301，取出保温的所述瓷柱穿在3支所述芯棒上；同时对所述钢管预热至100℃以上；

步骤S302，将预热好的所述钢管套到所述芯棒和所述瓷柱结合体上，并封住尾端；

步骤S303，拉拔所述钢管、所述芯棒和所述瓷柱的结合体，同时进行退火和收卷；

步骤S304，进行耐压、绝缘、线芯通断的检测，检测合格后进行步骤S4。

5.根据权利要求4所述的一种加热电缆的加工方法，其特征在于，所述步骤S301中：取出保温的所述瓷柱穿在3支所述芯棒上的操作需在10min内完成。

6.根据权利要求4所述的一种加热电缆的加工方法，其特征在于，步骤S4中重复步骤S301之前，将后3支芯棒和所述坯料中的前3支芯棒焊接。

7.根据权利要求6所述的一种加热电缆的加工方法，其特征在于，步骤S4中重复步骤S302时，将预热好的所述钢管套到所述芯棒和所述瓷柱结合体上以后，将后支钢管与前支钢管进行无缝焊接。

8.根据权利要求7所述的一种加热电缆的加工方法，其特征在于：在所述无缝焊接以后对所述无缝焊接的焊接点进行缺陷评定，确认焊接合格以后封住尾端。

9.根据权利要求8所述的一种加热电缆的加工方法，其特征在于，所述缺陷评定方法为：对焊接点进行X射线探伤，每个焊缝拍片所取得的图像中的缺陷长径应小于或等于1mm并且同一个焊缝的缺陷数量不应超过3个，则确认焊接合格；否则，确认焊接不合格。

10.根据权利要求1所述的一种加热电缆的加工方法，其特征在于：所述定制长度大于2000m。