RU81842U1

RU81842U1 - CABLE CONTROL, MOUNTING AND POWER FOR EXPLOSIVE AREAS ON FLOATING DRILLING RIGS AND MARINE STATIONARY PLATFORMS

Info

Publication number: RU81842U1
Application number: RU2008128513/22U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Вадимович Хвостов; Юрий Дмитриевич Дмитриев; Юрий Анатольевич Смирнов; Юрий Валентинович Донец; Николай Алексеевич Горобец; Владимир Альфредович Комник
Original assignee: Закрытое Акционерное Общество "Симпэк"; Открытое акционерное общество "Электрокабель" Кольчугинский завод"
Priority date: 2008-07-15
Filing date: 2008-07-15
Publication date: 2009-03-27

Abstract

Полезная модель относится к кабелям контрольным, монтажным и силовым для взрывоопасных зон на плавучих буровых установках и морских стационарных платформах. Сердечник кабеля состоит из многопроволочных медных или медных луженых токопроводящих жил изолированных этиленпропиленовой или кремнийорганической резиной или групп, скрученных из нескольких изолированных жил. При числе более одной жилы или группы скручены между собой повивной скруткой с заполнением пустот в сердечнике полимерным заполнителем, выполненным на основе поливинилхлоридного пластиката. Поверх сердечника наложен общий экран либо в виде оплетки из медных или медных луженых проволок, либо комбинированным из последовательных слоев металлополимерной ленты и оплетки из медных или медных луженых проволок. При этом, плотность оплетки выбрана такой, чтобы ее масса была не меньше 90% массы медной трубки с тем же внутренним диаметром и толщиной равной диаметру проволоки оплетки. Поверх общего экрана наложена влагозащитная оболочка из нефтемаслобензостойких, стойких к морской воде и морскому туману поливинилхлоридного пластиката, или полихлоропреновой резины, или хлорсульфированного полиэтилена. Предложена конструкция, в которой на одну или более изолированных жил или групп наложены индивидуальные или, соответственно, групповые экраны, совпадающие по конструкции с общим экраном и оболочки из поливинилхлоридного пластиката или этиленпропиленовой, или кремнийорганической, или полихлоропреновой резин, или хлорсульфированного полиэтилена, наложенных под давлением. Толщины оболочек и поясной изоляции поверх индивидуальных или групповых экранов выбраны с условием, чтобы они выдерживали испытание напряжением не менее 500 В переменного тока частотой 50 Гц, приложенное между любыми индивидуальными или групповыми экранами, между любыми индивидуальными или групповым и общим экраном, между общим экраном и водой. Предложены также конструкции бронированных кабелей и кабелей, отвечающих повышенным требованиям пожаробезопасности. Конструкции, предложенные в данной полезной модели, обеспечат выполнение требований к кабелям установленным в Правилах классификации, постройки и оборудования плавучих буровых установок и морских стационарных платформ.The utility model relates to control, installation and power cables for hazardous areas on floating drilling rigs and offshore stationary platforms. The cable core consists of stranded copper or tinned copper conductive conductors insulated with ethylene-propylene or organosilicon rubber or groups twisted from several insulated conductors. When there are more than one core or group, they are twisted among themselves by a twisted twist with the filling of voids in the core with a polymer aggregate made on the basis of polyvinyl chloride plastic compound. A common screen is superimposed over the core either in the form of a braid of tinned copper or copper wires, or a combination of successive layers of metal-polymer tape and a braid of tinned copper or copper wires. At the same time, the density of the braid was chosen so that its mass was not less than 90% of the mass of the copper tube with the same inner diameter and thickness equal to the diameter of the braid wire. On top of the common screen, a moisture-proof sheath is made of oil-and-oil-petrol-resistant, polyvinyl chloride plasticate, or polychloroprene rubber, or chlorosulfonated polyethylene, resistant to sea water and sea fog. A design is proposed in which individual or, respectively, group screens are superimposed on one or more isolated cores or groups, coinciding in design with a common screen and shells made of polyvinylchloride plastic compound or ethylene-propylene, or organosilicon, or polychloroprene rubber, or chlorosulfonated polyethylene, applied under pressure . The thicknesses of the shells and waist insulation on top of individual or group screens are selected so that they withstand a test of at least 500 V AC at a frequency of 50 Hz, applied between any individual or group screens, between any individual or group and common screen, between a common screen and water. Designs of armored cables and cables that meet increased fire safety requirements are also proposed. The structures proposed in this utility model will ensure compliance with the cable requirements established in the Rules for the classification, construction and equipment of floating drilling rigs and offshore stationary platforms.

Description

Полезная модель относится к кабельной технике и может быть использована в конструкциях контрольных, монтажных и силовых кабелей для контроля, передачи и распределения электроэнергии на плавучих буровых установках и морских стационарных платформах.The utility model relates to cable technology and can be used in the construction of control, installation and power cables for monitoring, transmission and distribution of electricity on floating drilling rigs and offshore stationary platforms.

Известны кабели контрольные марок КВВГ; КВВГЭ; КВВБ; КВВБГ (Н.И.Белоруссов, А.Е.Саакян, А.И.Яковлева «Электрические кабели, провода и шнуры. Справочник», М., «Энергоиздат», 1987 г.).Known control cables brands KVVG; KVVGE; KVVB; KVVBG (N.I. Belorussov, A.E. Saakyan, A.I. Yakovleva "Electric cables, wires and cords. Reference book", M., "Energoizdat", 1987).

Кабели имеют однопроволочные токопроводящие жилы, изоляцию и оболочку из поливинилхлоридного ПВХ пластиката.Cables have single-wire conductors, insulation and sheath made of PVC compound.

В кабеле марки КВВГЭ имеется общий экран из медной ленты или алюминиевой фольги с проложенной под ней медной контактной проволокой. Такой экран ухудшает гибкость кабеля, что немаловажно при условии прокладки в компактных помещениях плавучих буровых установок и морских стационарных платформ. Допускается изготовление экрана из продольно наложенных с перекрытием гофрированных алюминиевых лент. Однако алюминий недолговечен при эксплуатации в условиях воздействия агрессивных сред. Условия прокладки (натяжения при прокладке и радиусы изгиба) также требуют, чтобы жила была гибкой многопроволочной.The cable of the KVVGE brand has a common screen made of copper tape or aluminum foil with a copper contact wire laid under it. Such a screen degrades the flexibility of the cable, which is important if laid in compact rooms floating drilling rigs and offshore stationary platforms. Production of the screen from longitudinally laid with overlapping corrugated aluminum tapes is allowed. However, aluminum is short-lived during operation in aggressive environments. Laying conditions (laying tension and bending radii) also require that the core be flexible multi-wire.

Принципиально конструкции кабелей контрольных марки КВВГ не отличаются от конструкции силовых кабелей на напряжение до 1 кВ, например, марки ВВГ, монтажных. Как правило, кабели марки ВВГ имеют небольшое число токопроводящих жил (до 6 включительно) и рассчитываются на более широкие диапазоны рабочих токов и напряжений. Кабели монтажные часто имеют многопроволочные токопроводящие жилы и групповую скрутку жил в пару, тройки, четверки.Fundamentally, the design of the cables of the control brand KVVG does not differ from the design of power cables for voltage up to 1 kV, for example, the brand VVG, installation. As a rule, VVG cables have a small number of conductive conductors (up to 6 inclusive) and are designed for wider ranges of operating currents and voltages. Installation cables often have multiwire conductive conductors and group twisting of conductors in a pair, triples, fours.

Всем вышеперечисленным кабелям присущ один серьезный недостаток: в сердечнике кабеля имеются воздушные полости, по которым взрывоопасные газообразные смеси могут передаваться из взрывоопасных зон в невзрывоопасные зоны, создавая там аварийную ситуацию.All of the above cables have one serious drawback: in the core of the cable there are air cavities through which explosive gaseous mixtures can be transferred from hazardous areas to non-hazardous areas, creating an emergency there.

Недостатком этих кабелей также является отсутствие необходимой эластичности материалов, что не позволяет их использовать при многократных прокладках (в так называемом, подвижном монтаже).The disadvantage of these cables is also the lack of the necessary elasticity of materials, which does not allow them to be used for multiple laying (in the so-called, movable installation).

В качестве прототипа выберем кабель марки КВВГЭ.As a prototype, choose a cable brand KVVGE.

Сущность предлагаемой полезной модели выражается в создании кабеля контрольного, монтажного и силового для взрывоопасных зон на плавучих буровых установках и морских стационарных платформах, препятствующего распространению взрывоопасных газообразных смесей по сердечнику кабеля из взрывоопасных зон в невзрывоопасные зоны, обеспечивающего требование к гибкости токопроводящих жил для снижения радиуса изгиба и пластической текучести меди при прокладке («Правила классификации, постройки и оборудования плавучих буровых установок и морских стационарных платформ», 2006 г., п.16.2.1), обеспечивающего требования к экранам кабелей для искробезопасных цепей по гибкости («Правила классификации, постройки и оборудования плавучих буровых установок и морских стационарных платформ», 2006 г., п.16.5.1) и плотности («Правила классификации, постройки и оборудования плавучих буровых установок и морских стационарных платформ», 2006 г., п.16.5.1), требования к наружным защитным покровам по нефтемаслобензостойкости и стойкости к морской воде и морскому туману («Правила классификации, постройки и оборудования плавучих буровых установок и морских стационарных платформ», 2006 г., п.п.2.3.2.1 и 16.8.1.5) и The essence of the proposed utility model is expressed in the creation of a control, installation and power cable for hazardous areas on floating drilling rigs and offshore stationary platforms, which prevents the spread of explosive gaseous mixtures along the cable core from hazardous areas to non-hazardous areas, providing the requirement for the flexibility of conductive wires to reduce the bending radius and plastic fluidity of copper during laying (“Rules for the classification, construction and equipment of floating drilling rigs and fixed platforms ”, 2006, clause 16.2.1), which provides requirements for cable shields for intrinsically safe circuits for flexibility (“ Rules for the classification, construction and equipment of floating drilling rigs and offshore fixed platforms ”, 2006, clause 16.5 .1) and density (“Rules for the classification, construction and equipment of floating drilling rigs and offshore fixed platforms”, 2006, clause 16.5.1), requirements for external protective coatings for oil and oil resistance and resistance to sea water and sea fog (“ Rules for classification, construction and rev dovaniya mobile offshore drilling units and fixed offshore platforms, "2006 p.p.2.3.2.1 and 16.8.1.5) and

дополнительное свойство эластичности конструкции, дающее повышение надежности при условии применения при многократных прокладках в процессе эксплуатации при подвижном монтаже.an additional property of elasticity of the structure, which gives an increase in reliability, provided that it is used for multiple gaskets during operation during mobile installation.

Технический результат достигается тем, что предлагается кабель контрольный, монтажный и силовой для взрывоопасных зон на плавучих буровых установках и морских стационарных платформах, состоящий из сердечника, включающего не менее одной изолированной токопроводящей жилы или не менее одной группы, скрученной из нескольких названных жил, скрученных между собой повивной скруткой. С целью предотвращения распространения взрывоопасных газообразных смесей по сердечнику кабеля воздушные полости в сердечнике кабеля заполняют полимерным заполнителем. Для обеспечения требуемого радиуса изгиба токопроводящие жилы скручивают из нескольких медных проволок. Выбор медных или медных луженых жил определяется методом монтажа. Если монтаж осуществляется накруткой с прижатием винтом или обжимом в наконечнике, то применяется медная токопроводящая жила, если методом пайки, то применяется медная луженая токопроводящая жила. Для обеспечения требования для искробезопасных цепей кабели содержат не менее одного экрана. Для обеспечения требования по гибкости экран выполнен в виде оплетки из медных проволок, по плотности - плотность оплетки выбрана такой, чтобы ее масса была не меньше 90% массы медной трубки с тем же внутренним диаметром и толщиной, равной диаметру проволоки оплетки. Для обеспечения требования нефтемаслобензостойкости и стойкости к морской воде и морскому туману, кабель снаружи имеет влагозащитную оболочку, которая выполнена из нефтемаслобензостойких, стойких к морской воде и морскому туману полихлоропреновой резины или хлорсульфированного полиэтилена. Материалы влагозащитной оболочки накладываются экструзионным способом под давлением, что обеспечивает проникновение полимеров в зазоры оплетки и снижает влагопроницаемость в продольном направлении.The technical result is achieved by the fact that the proposed control cable, installation and power cable for hazardous areas on floating drilling rigs and offshore stationary platforms, consisting of a core comprising at least one insulated conductive core or at least one group twisted from several of these wires twisted between a midwife twist. In order to prevent the spread of explosive gaseous mixtures along the cable core, the air cavities in the cable core are filled with a polymer aggregate. To ensure the required bending radius, the conductive conductors are twisted from several copper wires. The choice of tinned copper or copper strands is determined by the installation method. If the installation is carried out by wrapping with the screw pressed or crimping in the tip, then a copper conductive core is used, if by soldering, then a tinned copper conductive core is used. To meet the requirements for intrinsically safe circuits, cables contain at least one shield. To meet the requirements for flexibility, the screen is made in the form of a braid of copper wires, in density - the density of the braid is selected so that its mass is not less than 90% of the mass of a copper tube with the same inner diameter and thickness equal to the diameter of the braid wire. To meet the requirements of oil and oil resistance and resistance to sea water and sea fog, the cable on the outside has a moisture protective sheath, which is made of oil and oil resistant, resistant to sea water and sea fog polychloroprene rubber or chlorosulfonated polyethylene. The materials of the moisture-proof sheath are applied by extrusion under pressure, which ensures the penetration of polymers into the gaps of the braid and reduces the moisture permeability in the longitudinal direction.

В процессе прокладки кабель подвергается многократным кратковременным рывкам, при которых на отдельных элементах конструкции возникают деформации. Деформации изоляции из этиленпропиленовой или кремнийорганической резин относятся к типу упругой деформации и при снятии нагрузки (после окончания действия рывка) свойства изоляции в месте деформации возвращаются к исходным без нарушения целостности.In the process of laying the cable is subjected to repeated short-term jerks, in which deformations occur on individual structural elements. Deformations of insulation made of ethylene-propylene or organosilicon rubbers are of the type of elastic deformation, and when the load is removed (after the termination of the jerk), the insulation properties at the deformation site return to the original ones without breaking the integrity.

При этом целесообразно, чтобы оболочка также изготавливалась из эластичных материалов: полихлоропреновой резины или хлорсульфированного полиэтилена.It is advisable that the shell is also made of elastic materials: polychloroprene rubber or chlorosulfonated polyethylene.

В связи с особенностями подключаемых электрических приборов, аппаратов и электрических распределительных устройств к контрольным и силовым кабелям и принципов организации линий контроля и подачи и распределения электроэнергии, а также с целью упрощения технологии производства кабелей и оптимизации конструкции, целесообразно несколько отдельных жил скрутить в группы, которые в свою очередь скручиваются в сердечник повивной скруткой.In connection with the features of the connected electrical devices, apparatuses and electrical switchgears to control and power cables and the principles of organizing lines of control and supply and distribution of electricity, as well as to simplify the technology of cable production and optimize the design, it is advisable to twist several individual cores into groups that in turn, they are twisted into the core by midwire twisting.

Основой для материала заполнителя выбран поливинилхлоридный пластикат. К заполнителю предъявляются обязательность наложения на экструзионных линиях, что обеспечивает хорошую технологичность переработки, и легкую счищаемость с изоляции при разделке кабеля. К заполнителю не предъявляется требование отсутствия растрескивания в процессе деформации.The basis for the filler material is selected polyvinyl chloride plastic compound. The filler is required to overlap on extrusion lines, which ensures good processability of processing, and easy cleanability with insulation when cutting the cable. The filler is not required to be free from cracking during deformation.

Преимущественно, экран выполняют в виде оплетки из мягких медных проволок. При использовании кабеля в условиях воздействия агрессивных газов, в частности сероводорода, с целью защиты медных проволок от коррозии применяют экран, выполненный в виде оплетки из медных луженых проволок.Mostly, the screen is made in the form of a braid of soft copper wires. When using the cable in conditions of exposure to aggressive gases, in particular hydrogen sulfide, a shield made in the form of a braid of tinned copper wires is used to protect copper wires from corrosion.

Экран в виде оплетки удовлетворительно работает в области низких частот и незначительных амплитуд напряженностей электрического и магнитного полей (Н.И.Белорусов, И.И.Гроднев «Радиочастотные кабели», Госэнергоиздат, М-Л, 1959 г.). Если The screen in the form of a braid satisfactorily works in the field of low frequencies and insignificant amplitudes of electric and magnetic fields (N. I. Belorusov, I. I. Grodnev “Radio-frequency cables”, Gosenergoizdat, ML, 1959). If

возникает необходимость защиты электрооборудования от высокочастотных внешних воздействий, то экран выполняют комбинированным: из последовательных слоев металлополимерной ленты металлом кверху с перекрытием и оплетки из медных или медных луженых проволок. Как правило, первый слой выполняют либо из алюмополимерной ленты, либо из меднополимерной ленты.If there is a need to protect electrical equipment from high-frequency external influences, the screen is combined: from successive layers of metal-polymer tape with metal upward with overlapping and braids from tinned copper or copper wires. As a rule, the first layer is made either from an aluminum-polymer tape or from a copper-polymer tape.

С целью защиты от коррозии в сочетании с алюмополимерным слоем используют только оплетку из медных луженых проволок. Меднополимерный экран имеет более эффективные экранирующие свойства, но он значительно дороже алюмополимерного, поэтому он применяется в экономически обусловленных случаях. В сочетании с меднополимерным экраном может равноценно применяться оплетка как из мягких медных, так и из медных луженых проволок.In order to protect against corrosion, only a tinned copper braid is used in combination with the aluminum-polymer layer. Copper-polymer screen has more effective shielding properties, but it is much more expensive than aluminum-polymer, therefore it is used in economically determined cases. In combination with a copper-polymer screen, a braid of both soft copper and tinned copper wires can be equally used.

С целью исключения возможности электрического пробоя между жилами при использовании кабелей в искробезопасных цепях и для выравнивания электрического поля на одну или более жил или групп жил целесообразно наложить индивидуальный или соответственно, групповой экран, отвечающий тем же требованиям, что и общий экран. При этом поверх индивидуального или группового экрана должна быть наложена полимерная оболочка или поясная изоляция в виде обмотки полимерной лентой не менее, чем одним слоем с перекрытием, толщина которых выбирается исходя из условия испытания напряжением 500 В переменного тока частотой 50 Гц, приложенного между любыми индивидуальными экранами, между любыми групповыми экранами и между любыми индивидуальными, групповыми и общим экранами (ГОСТ Р 51330.13-99 п.12.2.2.1).In order to exclude the possibility of electrical breakdown between the cores when using cables in intrinsically safe circuits and to equalize the electric field on one or more cores or groups of cores, it is advisable to impose an individual or, respectively, group screen that meets the same requirements as the common screen. At the same time, a polymer shell or belt insulation must be applied over an individual or group screen in the form of a winding with a polymer tape with at least one layer with an overlap, the thickness of which is selected based on a test condition of 500 V AC at a frequency of 50 Hz applied between any individual screens , between any group screens and between any individual, group and general screens (GOST R 51330.13-99 p. 12.2.2.1).

К материалам оболочки и лентам поясной изоляции особых требований не предъявляется, необходимо только, чтобы они были полимерными и обеспечивали стойкость к вышеуказанному электрическому напряжению.There are no special requirements for shell materials and belt insulation tapes, it is only necessary that they be polymer and provide resistance to the above voltage.

С целью защиты от механических воздействий целесообразно на влагозащитную оболочку наложить броню в виде оплетки из стальных оцинкованных или стальных нержавеющих, или из фосфористой бронзы проволок, а поверх брони - влагозащитный шланг из нефтемаслобензостойких, стойких к морской воде и морскому туману поливинилхлоридного пластиката или специального поливинилхлоридного пластиката с пониженным дымогазовыделением и кислородным индексом не менее 28, или безгалогенной полимерной композиции на основе полиолефинов с кислородным индексом не менее 28 или полихлоропреновой резины, или хлорсульфированного полиэтилена.In order to protect against mechanical influences, it is advisable to apply armor in the form of a braid made of galvanized steel or stainless steel, or phosphor bronze wires, and a moisture-proof hose made of oil-oil-resistant, resistant to sea water and sea fog polyvinyl chloride plastic or special polyvinyl plastic, over the armor with reduced smoke and gas emission and an oxygen index of at least 28, or a halogen-free polymer composition based on polyolefins with an oxygen index m not less than 28 or polychloroprene rubber, or chlorosulfonated polyethylene.

Конкретный из перечисленных материалов влагозащитного шланга выбирают в соответствии с требованиями пожарной безопасности: по кислородному индексу и норме на дымогазовыделение или токсичность выделяемых газов.The concrete of the moisture-proof hose materials listed above is selected in accordance with fire safety requirements: according to the oxygen index and the rate for smoke and gas emissions or toxicity of the gases emitted.

Для кабелей бронированных, прокладываемых в помещениях, которые могут подвергнуться затоплению, целесообразно под броню проложить водоблокирующий слой.For armored cables laid in rooms that may be flooded, it is advisable to lay a water blocking layer under the armor.

Выбор материала для оболочки кабелей монтажных, силовых, контрольных для взрывоопасных зон на плавучих буровых установках и морских стационарных платформах обусловлен требованиями к воздействующим факторам окружающей среды, имеющей множество вариантов даже в пределах одной установки или платформы. Многообразие требований к материалу оболочки не позволяет обеспечить их выполнение применением однородных материалов, приходится применять разнородные материалы, что и послужило причиной для изложения заявки на полезную модель в виде вариантов. В каждом варианте конструкция кабеля под влагозащитной оболочкой одна и та же, что позволяет обеспечить достижение технического результата.The choice of material for cable sheathing for installation, power, and control for hazardous areas on floating drilling rigs and offshore stationary platforms is determined by the requirements for environmental factors, which has many options even within the same installation or platform. The variety of requirements for the shell material does not allow them to be implemented using homogeneous materials, it is necessary to use dissimilar materials, which served as the reason for presenting the application for a utility model in the form of options. In each version, the cable design under the moisture-proof sheath is the same, which ensures the achievement of a technical result.

Хлорсульфированный полиэтилен несколько уступает полихлоропреновой резине по эластичности, но обладает рядом других полезных свойств. При условии прокладки кабелей на открытых площадках при прямом воздействии солнечного излучения, а также во внутренних помещениях, которые при некоторых условиях эксплуатации могут Chlorosulfonated polyethylene is slightly inferior to polychloroprene rubber in elasticity, but has a number of other useful properties. Provided that the cables are laid in open areas with direct exposure to solar radiation, as well as in indoor premises, which under certain operating conditions may

затапливаться, предъявляются дополнительные к эластичности требования по озоностойкости, стойкости к солнечному излучению и диффузионному просачиванию влаги. А так как хлорсульфированный полиэтилен обеспечивает требование по нераспространению горения при одиночной прокладке (хотя его кислородный индекс несколько ниже максимального значения для обычного поливинилхлоридного пластиката), то кабели с оболочкой из хлорсульфированного полиэтилена применяются для вышеуказанных условий прокладки.flooded, additional elasticity requirements are set for ozone resistance, resistance to solar radiation and diffusion seepage of moisture. And since chlorosulfonated polyethylene provides the requirement for non-proliferation of combustion in a single installation (although its oxygen index is slightly lower than the maximum value for ordinary polyvinyl chloride plastic compound), cables with a shell of chlorosulfonated polyethylene are used for the above installation conditions.

Полихлоропреновая резина по вышеперечисленным требованиям уступает хлорсульфированному полиэтилену, однако она обладает значительно более высокой эластичностью, что обеспечивает сохранность оболочки кабелей при условии прокладки по трассе с большим числом изгибов и повышенным трением при дальнейшей эксплуатации во внутренних помещениях. Так как она тоже обеспечивает нераспространение горения при одиночной прокладке, то кабели с оболочкой из полихлоропреновой резины применяются во внутренних помещениях при повышенных требованиях к эластичности оболочки.According to the above requirements, polychloroprene rubber is inferior to chlorosulfonated polyethylene, however, it has much higher elasticity, which ensures cable sheath preservation provided that it is laid along the route with a large number of bends and increased friction during further operation in indoor premises. Since it also provides non-proliferation of combustion during a single installation, cables with a sheath made of polychloroprene rubber are used in indoor applications with increased requirements for sheath elasticity.

При менее высоких требованиях к эластичности оболочки преимущественно применяются кабели с оболочкой из обычного поливинилхлоридного пластиката, что обусловлено малым количеством рядом прокладываемых кабелей и обеспечением выполнения требования пожарной безопасности - нераспространения горения кабелей при одиночной прокладке. Гарантией обеспечения выполнения этого требования является параметр «кислородный индекс», который у обычного поливинилхлоридного пластиката лежит в пределах (19-24)%.With less stringent requirements for the elasticity of the sheath, cables with a sheath made of ordinary polyvinyl chloride plastic compound are mainly used, which is due to the small number of laid cables and ensuring the fulfillment of the fire safety requirement - non-proliferation of cable burning in a single installation. The guarantee of meeting this requirement is the “oxygen index” parameter, which for ordinary polyvinyl chloride plasticate lies in the range of (19-24)%.

При необходимости выполнения более жестких требований по пожарной безопасности - групповой прокладки кабелей во внутренних помещениях - применяют кабели с влагозащитной оболочкой из специального поливинилхлоридного пластиката с пониженным дымогазовыделением и кислородным индексом не менее 28. При прокладке в помещениях с электронной аппаратурой с целью исключения коррозионной активности выделяющихся газов используют кабели с влагозащитной оболочкой из безгалогенного полимерного материала на основе полиолефинов с кислородным индексом не менее 28.If it is necessary to meet more stringent fire safety requirements - group cabling in indoor premises - use cables with a moisture barrier made of special polyvinyl chloride plastic compound with low smoke and gas emission and an oxygen index of at least 28. When laying in rooms with electronic equipment in order to eliminate the corrosive activity of the evolved gases use cables with a moisture-proof sheath made of a halogen-free polymeric material based on polyolefins with an oxygen index ksom not less than 28.

Общие показатели пожарной безопасности представлены в таблице 1.General fire safety indicators are presented in table 1.

Таблица 1.Table 1. Наименование материалаName of material КИ, %, не менееCI,%, not less than Снижение светопроницаемости при дымообразовании, %, не болееDecrease in light transmission during smoke formation,%, no more Массовая доля НСl, выделяющегося при горении, %, не болееMass fraction of НСl released during combustion,%, no more Обычный поливинилхлоридный пластикатConventional PVC compound 19-2419-24 8080 4040 Специальный поливинилхлоридный пластикатSpecial PVC Compound 2828 6060 15fifteen Безгалогенная полимерная композиция на основе полиолефиновHalogen-free polyolefin-based polymer composition 2828 4040 0,50.5

Предлагаемая полезная модель поясняется конкретным примером выполнения и прилагаемым чертежом, на котором изображено поперечное сечение кабеля контрольного, монтажного и силового для взрывоопасных зон на плавучих буровых установках и морских стационарных платформах, состоящего из сердечника, скрученного из трех групп, каждая из которых состоит из трех гибких многопроволочных токопроводящих жил 1 изолированных этиленпропиленовой или кремнийорганической резиной 2, скрученных между собой, с воздушными полостями, заполненными полимерным заполнителем 5 на основе поливинилхлоридного пластиката, наложенными на каждую тройку жил групповым экраном 3 в виде оплетки из медной проволоки и оболочкой 4 из полихлоропреновой резины, с воздушными полостями заполненными полимерным заполнителем 5 на основе поливинилхлоридного пластиката, наложенного поверх сердечника общего экрана 6 в виде оплетки из медных проволок и влагозащитной оболочки 7 из нефтемаслобензостойкой, стойкой к морской воде и морскому туману полихлоропреновой резины.The proposed utility model is illustrated by a specific example of execution and the attached drawing, which shows the cross section of the control, installation and power cable for hazardous areas on floating drilling rigs and offshore stationary platforms, consisting of a core twisted in three groups, each of which consists of three flexible stranded conductive conductors 1 isolated with ethylene-propylene or silicone rubber 2, twisted together, with air cavities filled with polymer 5 filler based on polyvinyl chloride plastic compound, superimposed on each triple by a group screen 3 in the form of a braid of copper wire and a sheath 4 of polychloroprene rubber, with air cavities filled with a polymer filler 5 based on polyvinyl chloride plastic, superimposed on top of the core of the common screen 6 in the form of a braid made of copper wires and a moisture-proof sheath 7 made of oil and petrol-resistant, polychloroprene rubber, resistant to sea water and sea fog.

Технология изготовления кабелей согласно заявляемой полезной модели включает следующие операции.Cable manufacturing technology according to the claimed utility model includes the following operations.

Медные проволоки для токопроводящих жил 1 изготавливают, как правило, из медной проволоки «катанки» преимущественно диаметром 8 мм методом волочения. В зависимости от диаметра готовой проволоки применяют либо только грубое, либо грубое. и среднее волочение. После чего проволоку отжигают либо в специальных печах отжига, либо в устройствах отжига на проход, встроенных в машины среднего волочения.Copper wires for conductive conductors 1 are made, as a rule, of copper wire "wire rod" mainly with a diameter of 8 mm by drawing. Depending on the diameter of the finished wire, either only coarse or coarse is used. and average drawing. After that, the wire is annealed either in special annealing furnaces or in passage annealing devices built into medium drawing machines.

Луженую проволоку изготавливают на установках непрерывного лужения, горячим способом. При этом предварительно проволоку не отжигают, она отжигается в процессе лужения.Tinned wire is made in continuous tinning plants, hot. In this case, the wire is not preliminarily annealed; it is annealed during tinning.

Токопроводящая жила 1 скручивается из отдельных проволок на машинах сигарного или рамочного типов.Conductor 1 is twisted from separate wires on cigar or frame type machines.

Изоляция 2 из этиленпропиленовой резины накладывается на специальных экструзионных линиях, из кремнийорганической - на агрегатах непрерывной вулканизации.Insulation 2 of ethylene-propylene rubber is superimposed on special extrusion lines, of silicone - on continuous vulcanization aggregates.

Оболочки 4, полимерный заполнитель 5, влагозащитная оболочка 7, влагозащитный шланг накладываются на экструзионных линиях. Причем во всех случаях экструдирование полимерных материалов производится компрессионным способом (под давлением).Shell 4, polymer aggregate 5, moisture barrier 7, moisture barrier hose are laid on the extrusion lines. Moreover, in all cases, the extrusion of polymeric materials is carried out by a compression method (under pressure).

Группы, а также сердечник из изолированных жил или групп, в том числе и экранированных, скручивают повивной скруткой на машинах фонарного типа.Groups, as well as the core of isolated cores or groups, including shielded ones, are twisted by midwire twisting on lantern type machines.

Экраны 3 и 6 в виде оплеток из мягких медных проволок накладывают на оплеточных машинах. Плотность оплетки выбирают такой, чтобы ее масса была не меньше 90% массы медной трубки с тем же внутренним диаметром и толщиной равной диаметру проволоки оплетки. Проволоку для оплетки изготавливают также, как и проволоку для токопроводящей жилы, введя дополнительную технологическую операцию тонкого волочения. Для обеспечения требуемой плотности на тростильных машинах готовят пучки из нескольких проволок. Броню из стальных оцинкованных или стальных нержавеющих, или из фосфористой бронзы проволок также накладывают на оплеточных машинах. Проволоку приобретают готовую. При необходимости также тростят пучки из нескольких проволок на тростильных машинах. Поясную изоляцию в виде обмотки полимерной лентой индивидуальных или групповых экранов накладывают на обмоточных машинах.Screens 3 and 6 in the form of braids made of soft copper wires are imposed on braiding machines. The density of the braid is chosen so that its mass is not less than 90% of the mass of the copper tube with the same inner diameter and thickness equal to the diameter of the braid wire. The braiding wire is made as well as the wire for the conductive core, introducing an additional technological operation of thin drawing. To ensure the required density on reed machines, bundles of several wires are prepared. Armor made of galvanized steel or stainless steel, or of phosphor bronze wires is also imposed on braiding machines. The wire is purchased ready. If necessary, bundles of several wires on reed machines are also reed. Belt insulation in the form of a polymer tape winding of individual or group screens is applied on winding machines.

Водоблокирующий слой накладывают обмоткой по спирали водоблокирующими лентами на лентобмоточной машине или подпуская продольно под броню на операции оплетки.The water-blocking layer is imposed by winding in a spiral with water-blocking tapes on a tape-wrapping machine or longitudinally under armor for braiding operations.

Для подтверждения технического результата были изготовлены три образца кабеля по данной полезной модели с семью токопроводящими многопроволочными медными жилами, изолированными этиленпропиленовой резиной, с индивидуальными экранами в виде оплетки из мягкой медной проволоки и оболочками из поливинилхлоридного пластиката по индивидуальным экранам, скрученными между собой в сердечник, с воздушными полостями в сердечнике заполненными полимерным заполнителем на основе поливинилхлоридного пластиката, с общим экраном, наложенным по сердечнику в виде оплетки из мягких медных проволок и влагозащитной оболочкой из нефтемаслобензостойкого, стойкого к морской воде и морскому туману поливинилхлоридного пластиката, причем плотность оплеток индивидуальных и общего экранов выбрана такой, что ее масса составляет не менее 90% массы медной трубки с тем же внутренним диаметром и толщиной, равной диаметру проволоки оплетки.To confirm the technical result, three cable samples were made according to this utility model with seven conductive multi-wire copper conductors insulated with ethylene-propylene rubber, with individual shields in the form of a braid of soft copper wire and sheaths of PVC compound on individual shields twisted together in a core, with air cavities in the core filled with a polymeric filler based on polyvinyl chloride plasticate, with a common screen superimposed on sulfur polyvinyl chloride plasticate, and the density of the braids of the individual and common screens is chosen such that its mass is at least 90% of the mass of a copper tube with the same inner diameter and a thickness equal to the diameter of the braid wire.

Для сравнения отобраны три образца кабеля прототипа с поливинилхлоридной изоляцией и прочими одинаковыми элементами конструкции.For comparison, three prototype cable samples with PVC insulation and other identical structural elements were selected.

Вначале испытаний произвели десятикратную перемотку кабелей с барабана на барабан, имитирующую десятикратную прокладку кабелей в условиях эксплуатации.At the beginning of the tests, the cables were rewound ten times from drum to drum, simulating tenfold cable routing under operating conditions.

Затем испытали кабели переменным напряжением 2,5 кВ частотой 50 Гц, прикладываемым между токопроводящими жилами и индивидуальными экранами и переменным напряжением 500 В частотой 50 Гц, прикладываемым между любыми индивидуальными экранами в любых комбинациях и между всеми индивидуальными экранами, соединенными вместе, и общим экраном.Then we tested cables with an alternating voltage of 2.5 kV at a frequency of 50 Hz applied between conductive wires and individual shields and an alternating voltage of 500 V at a frequency of 50 Hz applied between any individual shields in any combination and between all individual shields connected together and a common screen.

Все образцы кабелей по данной полезной модели перечисленные испытания выдержали. Два образца кабеля прототипа испытания напряжением между жилами и индивидуальными экранами (номинальное значение 2,5 кВ) не выдержали.All cable samples for this utility model have passed the listed tests. Two samples of the cable of the prototype voltage test between the conductors and individual shields (nominal value of 2.5 kV) did not survive.

Для подтверждения требований по нераспространению горения было изготовлено пять образцов кабеля с одинаковой конструкцией, отличающихся только материалом влагозащитной оболочки. По одному образцу каждого с оболочкой из следующих материалов: хлорсульфированный полиэтилен, полихлоропреновая резина, поливинилхлоридный пластикат, специальный поливинилхлоридный пластикат, безгалогенная полимерная композиция на основе полиолефинов. Длины подбирались из условия, чтобы было по одному образцу длиной 0,6 м для испытания на нераспространение горения при одиночной прокладке и пучка кабелей длинами по 3,5 м, количество которых обеспечивало наличие горючей массы в объеме 7 л на длине 1 м при прокладке пучком.To confirm the requirements for non-proliferation of combustion, five cable samples with the same design were made, differing only in the material of the moisture-proof sheath. One sample of each with a shell of the following materials: chlorosulfonated polyethylene, polychloroprene rubber, polyvinyl chloride plastic compound, special polyvinyl chloride plastic compound, halogen-free polymer composition based on polyolefins. The lengths were selected from the condition that there was one sample 0.6 m long for testing for non-proliferation of combustion during single installation and a cable bundle 3.5 m long, the number of which ensured the presence of a combustible mass of 7 l over a length of 1 m when laying with a beam .

Результаты испытаний на нераспространение горения сведены в таблицу 2.The results of tests for non-proliferation of combustion are summarized in table 2.

Таблица 2.Table 2. Тип прокладкиGasket type Результаты испытанийTest results Кабели с оболочкой изCables with a sheath of Хлорсульфированного полиэтиленаChlorosulfonated Polyethylene Полихлоропреновой резиныPolychloroprene rubber Обычного поливинилхлоридного пластикатаConventional PVC compound Специального поливинилхлоридного пластикатаSpecial PVC compound Безгалогенной полимерной композицииHalogen free polymer composition одиночнаяsolitary Длина обгоревшей части, ммThe length of the charred part, mm 103-127103-127 84-13084-130 68-10668-106 43-6043-60 24-3924-39 ЗаключениеConclusion Выд.Vyd. Выд.Vyd. Выд.Vyd. Выд.Vyd. Выд.Vyd. пучкомbeam Длина обгоревшей части, ммThe length of the charred part, mm 35003500 35003500 35003500 610-1572610-1572 498-921498-921 ЗаключениеConclusion Не выд.Not vyd. Не выд.Not vyd. Не выд.Not vyd. Выд.Vyd. Выд.Vyd. Примечание: «Выд.» - означает, что образец испытание выдержал, «Не выд.» - не выдержал.Note: “Out.” - means that the sample passed the test, “Not out.” - did not stand.

Испытание на нераспространение горения при одиночной прокладке выдержали все образцы кабелей, на нераспространение горения при прокладке в пучке - выдержали только кабели с оболочкой из специального поливинихлоридного пластиката и безгалогенной композиции, что определяется их кислородным индексом.All cable samples passed the test for non-proliferation of combustion during single installation; for non-proliferation of combustion when laid in a bundle, only cables with a sheath made of special PVC compound and a halogen-free composition, which is determined by their oxygen index, passed.

Результаты испытаний подтверждают достижение технического результата.Test results confirm the achievement of the technical result.

Claims

1. The control, installation and power cable for hazardous areas on floating drilling rigs and offshore stationary platforms, consisting of a core comprising at least one insulated copper or tinned tinned multi-wire conductive core and / or at least one group twisted from several of these wires, at least one screen, and a moisture-proof sheath, characterized in that the insulation of said conductive conductors is made of ethylene-propylene or silicone rubber, air gaps in the core f and the above groups are filled with a polymer filler based on polyvinyl chloride plastic compound, the screen is made in the form of a braid made of copper wires, and the moisture-proof sheath is made of oil and oil-resistant, polychloroprene rubber or chlorosulfonated polyethylene applied under pressure, resistant to sea water and sea fog.

2. The cable according to claim 1, characterized in that when the number of the named cores or groups in the core is more than one, they are twisted together by a midwind twist.

3. Cable according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the screen is made individual, superimposed on a separate named core, or group, superimposed on a separate named group, or common, superimposed on a core, and on top of each individual or group screens under pressure, the sheath is made of polyvinyl chloride plastic compound or ethylene propylene, or organosilicon, or polychloroprene rubber, or chlorosulfonated polyethylene, or a belt insulation in the form of a winding with a polymer tape with at least one layer with overlap.

4. The cable according to claim 3, characterized in that the thickness of the sheath or waist insulation over an individual or group screen is selected so that it can withstand a test of at least 500 V AC at a frequency of 50 Hz applied between any individual, or group, or common screens.

5. Cable according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the screen is made in the form of a braid of tinned copper wires.

6. Cable according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the screen is made in the form of a braid of tinned copper or copper wires, under which there is an additional layer with the metal polymer tape overlapping upward.

7. A cable according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the armor in the form of a braid made of galvanized steel or stainless steel or phosphor bronze wires and a moisture-proof hose made of oil and oil resistant to sea water and sea are additionally applied over the moisture-proof sheath. fog of polyvinyl chloride plastic compound or special polyvinyl chloride plastic compound with a low smoke and gas emission and an oxygen index of at least 28, or a halogen-free polymer composition with an oxygen index of at least 28, or and polychloroprene rubber, or chlorosulfonated polyethylene, applied under pressure.

8. The cable according to claim 7, characterized in that a water blocking layer is additionally laid under the armor.

9. A control, installation and power cable for hazardous areas on floating drilling rigs and offshore stationary platforms, consisting of a core comprising at least one insulated copper or tinned tinned multi-wire conductive core and / or at least one group twisted from several of these conductors, at least one screen, and a moisture-proof sheath, characterized in that the insulation of said conductive conductors is made of ethylene-propylene or silicone rubber, air gaps in the core f and the above groups are filled with a polymer aggregate based on polyvinyl chloride plastic compound or special polyvinyl chloride plastic compound with a low smoke and gas index and an oxygen index of at least 28, the screen is made of a braid made of copper wires, and the moisture barrier is made of oil and oil-resistant, resistant to sea water and sea fog polyvinyl or special PVC compound with reduced smoke and gas and an oxygen index of at least 28, applied under pressure eat.

10. The cable according to claim 9, characterized in that when the number of the named cores or groups in the core is more than one, they are twisted together by a midwind twist.

11. A cable according to any one of claims 9 or 10, characterized in that the screen is made individual, superimposed on a separate named core, or group, superimposed on a separate named group, or common, superimposed on a core, and on top of each individual or group screens under pressure, the sheath is made of polyvinyl chloride plastic compound or ethylene-propylene, or silicone, or polychloroprene rubber, or chlorosulfonated polyethylene or waist insulation in the form of a winding with a polymer tape of at least one layer overlapping.

12. The cable according to claim 11, characterized in that the thickness of the sheath or waist insulation over an individual or group screen is selected so that it withstands a test of at least 500 V AC at a frequency of 50 Hz applied between any individual or group, or common screens .

13. Cable according to any one of paragraphs.9 or 10, characterized in that the screen is made in the form of a braid of tinned copper wires.

14. Cable according to any one of paragraphs.9 or 10, characterized in that the screen is made in the form of a braid of tinned copper or copper wires, under which an additional layer is located with the metal polymer tape overlapping upward.

15. A cable according to any one of claims 9 or 10, characterized in that the armor in the form of a braid made of galvanized steel or stainless steel or phosphor bronze wires and a moisture-proof hose made of oil and petrol resistant to sea water and are additionally applied over the said moisture-proof sheath. sea fog of polyvinyl chloride plastic compound or special polyvinyl chloride plastic compound with reduced smoke emission and an oxygen index of at least 28, or a halogen-free polymer composition with an oxygen index of at least 28, Whether polychloroprene rubber, chlorosulfonated polyethylene or imposed pressure.

16. The cable according to claim 15, characterized in that a water blocking layer is additionally laid under the armor.

17. Control, installation and power cable for hazardous areas on floating drilling rigs and offshore stationary platforms, consisting of a core comprising at least one insulated copper or tinned tinned multi-wire conductive core and / or at least one group twisted from several of these wires, no less than one screen and a moisture-proof sheath, characterized in that the insulation of said conductive conductors is made of ethylene-propylene or organosilicon rubber, air gaps in the core ke and the above groups are filled with a polymer aggregate based on a halogen-free polymer composition with an oxygen index of at least 28, the screen is made of a braid of copper wires, and the moisture barrier is made of oil and oil-resistant, halogen-free polymer composition with an oxygen index of at least oxygen resistant to sea water and sea fog 28 superimposed under pressure.

18. The cable according to claim 17, characterized in that when the number of the named cores or groups in the core is more than one, they are twisted together by a midwind twist.

19. Cable according to any one of paragraphs.17 or 18, characterized in that the screen is made individual, superimposed on a separate named core, or group, superimposed on a separate named group, or common, superimposed on a core, and on top of each individual or group screens superimposed under pressure, the sheath is made of polyvinyl chloride plastic compound or ethylene-propylene, or silicone, or polychloroprene rubber, or chlorosulfonated polyethylene or waist insulation in the form of a winding with a polymer tape of at least one layer m with overlap.

20. The cable according to claim 19, characterized in that the thickness of the sheath or waist insulation over an individual or group screen is selected so that it withstands a test of at least 500 V AC at a frequency of 50 Hz applied between any individual, or group, or common screens.

21. Cable according to any one of paragraphs.17 or 18, characterized in that the screen is made in the form of a braid of tinned copper wires.

22. Cable according to any one of paragraphs.17 or 18, characterized in that the screen is made in the form of a braid of tinned copper or copper wires, under which an additional layer is located with the metal polymer tape overlapping upward.

23. Cable according to any one of paragraphs.17 or 18, characterized in that the armor in the form of a braid made of galvanized steel or stainless steel or phosphor bronze wires and a moisture protection hose made of oil and oil resistant to sea water and sea fog of polyvinyl chloride plastic compound or special polyvinyl chloride plastic compound with a low smoke and gas emission and an oxygen index of at least 28, or a halogen-free polymer composition with an oxygen index of at least 28, or polychloroprene rubber, or chlorosulfonated polyethylene, superimposed under pressure.

24. The cable according to claim 23, characterized in that a water blocking layer is additionally laid under the armor.