CN201893164U - 野外测井用高性能电缆 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了电缆领域的一种野外测井用高性能电缆,缆芯由位于中心的钢缆加强芯及周围的七根导电线芯正规绞合而成;缆芯外周挤包有高强度氯磺化聚乙烯复合材料外护套;钢缆加强芯中心的钢索由七股镀锌钢丝束正规绞合而成;每股镀锌钢丝束由七根直径为0.41mm的镀锌钢丝正规绞合而成;钢索外周挤包有钢索绝缘层,钢索绝缘层的厚度为0.5~0.7mm;每根导电线芯包括位于中心的芯线导体,芯线导体包括正规绞合的六根镀锡铜丝及一根镀锡钢丝,镀锡钢丝置于中间,六根镀锡铜丝均布在镀锡钢丝的周围;芯线导体的外周挤包有导体绝缘层,导体绝缘层的厚度为0.7~0.9mm。该电缆绝缘性能好,机械强度大,护套耐磨性能优异,可以承受野外测井的恶劣环境。

Description

野外测井用高性能电缆
技术领域
本实用新型涉及一种电缆,特别涉及一种野外测井用高性能电缆。
背景技术
野外测井用的电缆由于其工作环境的特殊,缆芯容易因受力过大而发生内断,且电缆受到的外界腐蚀比较强,对绝缘性能及抗拉能力要求较高。
2005年3月23日,公开号为CN 1598973的中国发明专利申请公开了一种测井电缆,电缆中间采用多股绞合钢芯为中心线,在此电缆钢芯外挤包一层橡胶塑料,在钢芯外层绞合6至10芯以上绝缘线芯为电缆的主线芯导体,并在主线芯导体外挤包一层氟塑料,每根线芯再用硅橡胶挤包主线芯护套,电缆绞合成型后,再挤包一层橡胶制成的电缆外护套构成。该电缆虽然在电缆中心设置了钢芯,但在电缆弯曲时,芯线导体仍然要承受很大的拉力,且绝缘橡胶采用普通材料,绝缘性能一般。
实用新型内容
本实用新型的目的在于,克服现有技术中存在的问题,提供一种野外测井用高性能电缆,抗拉能力强,其芯线导体能够得到很好的保护。
为解决以上技术问题,本实用新型所提供的一种野外测井用高性能电缆,缆芯由位于中心的钢缆加强芯及均匀分布在所述钢缆加强芯周围的七根导电线芯正规绞合而成,绞合节径比为7~11;所述缆芯的外周挤包有高强度氯磺化聚乙烯复合材料外护套,所述外护套的厚度为1.5mm~1.7mm;所述钢缆加强芯包括位于中心的钢索,所述钢索由七股镀锌钢丝束正规绞合而成,绞合节径比为8~10,其中一股位于中心,其它六股均匀分布在周边;每股所述镀锌钢丝束由七根直径为0.41mm~0.43mm的镀锌钢丝正规绞合而成,绞合节径比为7~9;所述钢索的外周挤包有钢索绝缘层,所述钢索绝缘层的厚度为0.50~0.55mm;每根所述导电线芯包括位于中心的芯线导体,所述芯线导体包括正规绞合的直径为0.41mm~0.43mm的六根镀锡铜丝及一根镀锡钢丝,所述一根镀锡钢丝置于中间,所述六根镀锡铜丝均匀分布在所述镀锡钢丝的周围,绞合节径比为11~15;所述芯线导体的外周挤包有导体绝缘层,所述导体绝缘层的厚度为0.70~0.75mm。
相对于现有技术,本实用新型取得了以下有益效果:该电缆缆芯的中部设有钢缆加强芯,每根芯线导体的中心也设有一根镀锡钢丝,整个缆芯从中部到周边均分别有钢丝,可以承受绝大部分的拉力载荷;且缆芯与导电线芯均采用同心圆的方式进行正规绞合,使钢缆加强芯始终处于缆芯的中央,镀锡钢丝始终处于导电线芯的中央,无论电缆弯曲与否,拉力均落在钢缆加强芯或镀锡钢丝上;镀锡钢丝的耐腐蚀性能比镀锌钢丝更优。
附图说明
图1为本实用新型野外测井用高性能电缆的结构示意图。
图中:1钢缆加强芯;1a钢索;1b钢索绝缘层;2导电线芯;2a镀锡钢丝;2b镀锡铜丝;2c导体绝缘层;3外护套。
具体实施方式
实施例一
(1)取七根直径为0.41mm的镀锌钢丝,其中一股位于中心,其它六股均匀分布在周边,进行正规绞合成为钢索1a,绞合节径比为8;在钢索1a的外周用绝缘橡胶挤包钢索绝缘层1b构成钢缆加强芯1,钢索绝缘层1b的厚度为0.55mm;
(2)取六根的镀锡铜丝2b及一根镀锡钢丝2a,直径均为0.41mm,将一根镀锡钢丝2a置于中间,六根镀锡铜丝2b均匀分布在镀锡钢丝2a的周围,进行正规绞合构成芯线导体,绞合节径比为11;然后在芯线导体的外周用绝缘橡胶挤包导体绝缘层2c构成导电线芯2,导体绝缘层2c的厚度为0.75mm;
(3)将钢缆加强芯1置于中心,七根导电线芯2均匀置于钢缆加强芯1外周,进行正规绞合构成缆芯,绞合节径比为7;
(4)在缆芯的外周采用高强度氯磺化聚乙烯复合材料挤包外护套3,外护套3的厚度为1.7mm。
挤包钢索绝缘层1b和导体绝缘层2c的绝缘橡胶的制备方法如下:
(1)按以下组分及重量含量准备原料:乙丙橡胶3722:14份;乙丙橡胶4044:5份;氧化锌:1份;2-硫醇基苯并咪唑(防老剂MB):0.6份;微晶石蜡:1份;石蜡油:1份;硬脂酸:0.3份;煅烧陶土:7份;超细滑石粉:8份;红丹母胶:1份;过氧化二异丙苯(DCP):0.5份;三烯丙基异三聚氰酸酯(TAIC):0.2份。
(2)先将乙丙橡胶3722与乙丙橡胶4044混炼均匀,然后加入氧化锌、2-硫醇基苯并咪唑、微晶石蜡、石蜡油、硬脂酸、煅烧陶土、超细滑石粉、红丹母胶,进行混炼12分钟;接着上开炼机打五次三角包,再采用20目+40目+60目三层滤网进行滤橡;滤橡后经三辊辗页机辗页,辗页后停放16h充分冷却;冷却完成后在密炼机上加过氧化二异丙苯、三烯丙基异三聚氰酸酯且混合均匀;然后在开炼机上打三次三角包出片,出片后继续停放4h待用。
绝缘橡胶挤出时挤橡机的机身温度1区为75℃,2区为78℃,机头为85℃,各区温度允许偏差±3℃,挤出后采用压力为0.7MPa的压力进行硫化,出线速度约为20m/min。
高强度氯磺化聚乙烯复合材料的制备方法如下:
(1)按以下组分及重量含量准备原料:氯磺化聚乙烯Haplon-40:22份;六硫化双五甲撑秋兰姆(DPTT):0.3份;二硫化二苯并噻唑(DM):0.4份;氧化镁:1份;黄丹母胶:3.5份;二丁基二硫代氨基甲酸镍(NBC):0.2份;石蜡:0.5份;聚乙二醇:0.5份;古马隆:0.5份;三氧化二锑:1.5份;邻苯二甲酸二辛酯(DOP):2.5份;半补强炭黑:5.0份;滑石粉:4.5份;
(2)先将氯磺化聚乙烯Haplon-40混炼3分钟,然后加入氧化镁,黄丹母胶,石蜡,聚乙二醇,古马隆,三氧化二锑,邻苯二甲酸二辛酯,半补强炭黑,滑石粉混炼6分钟,使得混料搅拌均匀;然后加入六硫化双五甲撑秋兰姆、二硫化二苯并噻唑和二丁基二硫代氨基甲酸镍,再混炼30秒;接着将混合料搬到开炼机上进行压片散热,轧料的温度控制在110℃,同时在开炼机上翻5个三角包,翻均匀后出片备用。
护套挤出时机身温度为70±5℃,机头温度为60±5℃,挤橡机的螺杆温度冷却方式采用水冷却,挤出后采用压力为0.7MPa的压力进行硫化,出线速度约为8m/min。
实施例二
(1)取七根直径为0.43mm的镀锌钢丝,其中一股位于中心,其它六股均匀分布在周边,进行正规绞合成为钢索1a,绞合节径比为10;在钢索1a的外周用绝缘橡胶挤包钢索绝缘层1b构成钢缆加强芯1,钢索绝缘层1b的厚度为0.50mm;
(2)取六根的镀锡铜丝2b及一根镀锡钢丝2a,直径均为0.43mm,将一根镀锡钢丝2a置于中间,六根镀锡铜丝2b均匀分布在镀锡钢丝2a的周围,进行正规绞合构成芯线导体,绞合节径比为15;然后在芯线导体的外周用绝缘橡胶挤包导体绝缘层2c构成导电线芯2,导体绝缘层2c的厚度为0.70mm;
(3)将钢缆加强芯1置于中心,七根导电线芯2均匀置于钢缆加强芯1外周,进行正规绞合构成缆芯,绞合节径比为11;
(4)在缆芯的外周采用高强度氯磺化聚乙烯复合材料挤包外护套3,外护套3的厚度为1.5mm。
挤包钢索绝缘层1b和导体绝缘层2c的绝缘橡胶的制备方法如下:
(1)按以下组分及重量含量准备原料:乙丙橡胶3722:14份;乙丙橡胶4044:8份;氧化锌:2份;2-硫醇基苯并咪唑:1份;微晶石蜡:2份;石蜡油:2份;硬脂酸:0.5份;煅烧陶土:9份;超细滑石粉:12份;红丹母胶:2份;过氧化二异丙苯:0.7份;三烯丙基异三聚氰酸酯:0.3份。
(2)先将乙丙橡胶3722与乙丙橡胶4044混炼均匀,然后加入氧化锌、2-硫醇基苯并咪唑、微晶石蜡、石蜡油、硬脂酸、煅烧陶土、超细滑石粉、红丹母胶,进行混炼16分钟;接着上开炼机打五次三角包,再采用20目+40目+60目三层滤网进行滤橡;滤橡后经三辊辗页机辗页,辗页后停放18h充分冷却;冷却完成后在密炼机上加过氧化二异丙苯、三烯丙基异三聚氰酸酯且混合均匀;然后在开炼机上打三次三角包出片,出片后继续停放6h待用。
绝缘橡胶挤出时挤橡机的机身温度1区为75℃,2区为78℃,机头为85℃,各区温度允许偏差±3℃,挤出后采用压力为0.9MPa的压力进行硫化,出线速度约为25m/min。
高强度氯磺化聚乙烯复合材料的制备方法如下:
(1)按以下组分及重量含量准备原料:氯磺化聚乙烯Haplon-40:22份;六硫化双五甲撑秋兰姆:0.5份;二硫化二苯并噻唑:0.6份;氧化镁:1.5份;黄丹母胶:4.5份;二丁基二硫代氨基甲酸镍:0.5份;石蜡:1份;聚乙二醇:1份;古马隆:1份;三氧化二锑:2份;邻苯二甲酸二辛酯:3份;半补强炭黑:6.5份;滑石粉:6份;
(2)先将氯磺化聚乙烯Haplon-40混炼3分钟,然后加入氧化镁,黄丹母胶,石蜡,聚乙二醇,古马隆,三氧化二锑,邻苯二甲酸二辛酯,半补强炭黑,滑石粉混炼6分钟,使得混料搅拌均匀;然后加入六硫化双五甲撑秋兰姆、二硫化二苯并噻唑和二丁基二硫代氨基甲酸镍,再混炼30秒;接着将混合料搬到开炼机上进行压片散热,轧料的温度控制在115℃,同时在开炼机上翻5个三角包,翻均匀后出片备用。
护套挤出时机身温度为70±5℃,机头温度为60±5℃,挤橡机的螺杆温度冷却方式采用水冷却,挤出后采用压力为0.9MPa的压力进行硫化,出线速度约为12m/min。
实施例三
(1)取七根直径为0.42mm的镀锌钢丝,其中一股位于中心,其它六股均匀分布在周边,进行正规绞合成为钢索1a,绞合节径比为9;在钢索1a的外周用绝缘橡胶挤包钢索绝缘层1b构成钢缆加强芯1,钢索绝缘层1b的厚度为0.52mm;
(2)取六根的镀锡铜丝2b及一根镀锡钢丝2a,直径均为0.42mm,将一根镀锡钢丝2a置于中间,六根镀锡铜丝2b均匀分布在镀锡钢丝2a的周围,进行正规绞合构成芯线导体,绞合节径比为13;然后在芯线导体的外周用绝缘橡胶挤包导体绝缘层2c构成导电线芯2,导体绝缘层2c的厚度为0.72mm;
(3)将钢缆加强芯1置于中心,七根导电线芯2均匀置于钢缆加强芯1外周,进行正规绞合构成缆芯,绞合节径比为9;
(4)在缆芯的外周采用高强度氯磺化聚乙烯复合材料挤包外护套3,外护套3的厚度为1.6mm。
挤包钢索绝缘层1b和导体绝缘层2c的绝缘橡胶的制备方法如下:
(1)按以下组分及重量含量准备原料:乙丙橡胶3722:14份;乙丙橡胶4044:6份;氧化锌:1.5份;2-硫醇基苯并咪唑:0.8份;微晶石蜡:1.5份;石蜡油:1.5份;硬脂酸:0.4份;煅烧陶土:8份;超细滑石粉:10份;红丹母胶:1.5份;过氧化二异丙苯:0.6份;三烯丙基异三聚氰酸酯:0.25份。
(2)先将乙丙橡胶3722与乙丙橡胶4044混炼均匀,然后加入氧化锌、2-硫醇基苯并咪唑、微晶石蜡、石蜡油、硬脂酸、煅烧陶土、超细滑石粉、红丹母胶,进行混炼14分钟;接着上开炼机打五次三角包,再采用20目+40目+60目三层滤网进行滤橡;滤橡后经三辊辗页机辗页,辗页后停放17h充分冷却;冷却完成后在密炼机上加过氧化二异丙苯、三烯丙基异三聚氰酸酯且混合均匀;然后在开炼机上打三次三角包出片,出片后继续停放5h待用。
绝缘橡胶挤出时挤橡机的机身温度1区为75℃,2区为78℃,机头为85℃,各区温度允许偏差±3℃,挤出后采用压力为0.8MPa的压力进行硫化,出线速度约为22m/min。
高强度氯磺化聚乙烯复合材料的制备方法如下:
(1)按以下组分及重量含量准备原料:氯磺化聚乙烯Hapl on-40:22份;六硫化双五甲撑秋兰姆:0.4份;二硫化二苯并噻唑:0.5份;氧化镁:1.2份;黄丹母胶:4.0份;二丁基二硫代氨基甲酸镍:0.3份;石蜡:0.8份;聚乙二醇:0.7份;古马隆:0.7份;三氧化二锑:1.8份;邻苯二甲酸二辛酯:2.8份;半补强炭黑:6份;滑石粉:5.2份;
(2)先将氯磺化聚乙烯Haplon-40混炼3分钟,然后加入氧化镁,黄丹母胶,石蜡,聚乙二醇,古马隆,三氧化二锑,邻苯二甲酸二辛酯,半补强炭黑,滑石粉混炼6分钟,使得混料搅拌均匀;然后加入六硫化双五甲撑秋兰姆、二硫化二苯并噻唑和二丁基二硫代氨基甲酸镍,再混炼30秒;接着将混合料搬到开炼机上进行压片散热,轧料的温度控制在112℃,同时在开炼机上翻5个三角包,翻均匀后出片备用。
护套挤出时机身温度为70±5℃,机头温度为60±5℃,挤橡机的螺杆温度冷却方式采用水冷却,挤出后采用压力为0.8MPa的压力进行硫化,出线速度约为10m/min。
对实施例一至实施例三中绝缘线芯之间的耐压试验结果如表1示:
表1
Figure BSA00000398904400081
对实施例一至实施例三中成品电缆的钢缆加强芯的拉断力的试验结果如表2示:
表2
Figure BSA00000398904400082
对实施例一至实施例三中绝缘橡胶老化前机械性能测试结果如表3:
表3
  单位   标准要求   实施例一   实施例二   实施例三
  抗张强度   N/mm2   ≥4.2   8.5   7.0   6.9
  断裂伸长率   %   ≥200   440   360   380
对实施例一至实施例三中绝缘橡胶烘箱老化后的机械性能测试结果如表4,老化条件:温度135±2℃,时间:168h。
表4
对实施例一至实施例三中绝缘橡胶空气弹老化后的机械性能测试结果如表5,老化条件:温度127±1℃,时间40h,压力56N/mm2
表5
Figure BSA00000398904400092
对实施例一至实施例三中绝缘橡胶热延伸试验的机械性能测试结果如表6,试验条件:处理温度250±3℃,持续时间15min,机械应力20N/cm2
表6
Figure BSA00000398904400101
对实施例一至实施例三中绝缘橡胶的绝缘电阻(20℃时)测试结果如表7所示。
表7
对实施例一至实施例三中绝缘橡胶浸入50℃水后交流电容增加率测试结果如表8,分别记录第14天与第1天、第7天的差值。
表8
  单位   标准要求   实施例一   实施例二   实施例三
  14-1(d)   %   ≤15   2.1   2.8   2.6
  14-7(d)   %   ≤5   1.9   1.8   1.6
对实施例一至实施例三中成品电缆附加老化试验结果如表9,老化条件:温度95±2℃,时间168h。
表9
对实施例一至实施例三中成品电缆耐臭氧试验结果如表10,试验条件:温度25±2℃,时间30h,臭氧浓度0.025~0.030%。
表10
  标准要求   实施例一   实施例二   实施例三
  耐臭氧试验   表面无开裂   无开裂   无开裂   无开裂
对实施例一至实施例三中氯磺化聚乙烯护套老化前机械性能测试结果如表11:
表11
  单位   标准要求   实施例一   实施例二   实施例三
  抗张强度   N/mm2   ≥10   17.5   14.0   16.5
  断裂伸长率   %   ≥250   420   350   400
对实施例一至实施例三中氯磺化聚乙烯护套烘箱老化后的机械性能测试结果如表12,老化条件:温度100±2℃,时间:168h。
表12
Figure BSA00000398904400121
对实施例一至实施例三中氯磺化聚乙烯护套浸油后的机械性能测试结果如表13,老化条件:温度100±2℃,时间24h。
表13
Figure BSA00000398904400122
对实施例一至实施例三中氯磺化聚乙烯护套热延伸试验的机械性能测试结果如表14,试验条件:处理温度200±3℃,持续时间15min,机械应力20N/cm2
表14
Figure BSA00000398904400131
对实施例一至实施例三中氯磺化聚乙烯护套耐臭氧试验结果如表15,试验条件:温度25±2℃,时间24h,臭氧浓度0.025~0.030%。
表15
  标准要求   实施例一   实施例二   实施例三
  耐臭氧试验   表面无开裂   无开裂   无开裂   无开裂
除上述实施例外,本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本实用新型要求的保护范围。

Claims (1)

1.一种野外测井用高性能电缆,其特征是:缆芯由位于中心的钢缆加强芯及均匀分布在所述钢缆加强芯周围的七根导电线芯正规绞合而成,绞合节径比为7~11;所述缆芯的外周挤包有高强度氯磺化聚乙烯复合材料外护套,所述外护套的厚度为1.5mm~1.7mm;
所述钢缆加强芯包括位于中心的钢索,所述钢索由七股镀锌钢丝束正规绞合而成,绞合节径比为8~10,其中一股位于中心,其它六股均匀分布在周边;每股所述镀锌钢丝束由七根直径为0.41mm~0.43mm的镀锌钢丝正规绞合而成,绞合节径比为7~9;所述钢索的外周挤包有钢索绝缘层,所述钢索绝缘层的厚度为0.50~0.55mm;
每根所述导电线芯包括位于中心的芯线导体,所述芯线导体包括正规绞合的直径为0.41mm~0.43mm的六根镀锡铜丝及一根镀锡钢丝,所述一根镀锡钢丝置于中间,所述六根镀锡铜丝均匀分布在所述镀锡钢丝的周围,绞合节径比为11~15;所述芯线导体的外周挤包有导体绝缘层,所述导体绝缘层的厚度为0.70~0.75mm。
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