一種海洋工程裝備用電力電纜及其制備工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及海洋工程裝備用電纜制造技術(shù)領(lǐng)域，具體指一種海洋工程裝備用電力電纜及其制備工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著世界各國(guó)對(duì)海洋資源的大力開(kāi)采，海洋工程迅速發(fā)展，使得海洋工程用電纜的需求不斷擴(kuò)大，同時(shí)對(duì)其也提出了非常高的技術(shù)要求。海洋工程電纜是指配套在海洋工程項(xiàng)目上的特種電纜，如各類鉆機(jī)模塊，采油平臺(tái)等項(xiàng)目所用的動(dòng)力、控制和儀表電纜，除了要求高機(jī)械強(qiáng)度、防火等性能以下，還特別要求具備優(yōu)異的耐油污性能。
[0003]已有技術(shù)中海洋工程電纜一般使用的是船用電纜替代，其耐油污性能不是特別突出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明旨在提供一種海洋工程裝備用電力電纜及其制備工藝。
[0005]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:
[0006]一種海洋工程裝備用電力電纜，所述的電纜包括有成纜線芯，所述的成纜線芯由多股絕緣線芯絞合成纜，所述的絕緣線芯包括有電纜導(dǎo)體，所述的電纜導(dǎo)體由多根鍍錫銅絲絞合而成，所述的電纜導(dǎo)體外繞包有防火層，所述的防火層外擠包有絕緣層；所述的成纜線芯的外層設(shè)有耐油污內(nèi)護(hù)層，所述的耐油污內(nèi)護(hù)層與所述的絕緣線芯之間設(shè)有填充繩；所述的耐油污內(nèi)護(hù)層的外層設(shè)有編織鎧裝層，所述的編織鎧裝層外擠包有耐油污外護(hù)層。
[0007]所述的防火層為雙層云母帶防火層，所述的云母帶的厚度為0.05?0.15mm，所述的雙層云母帶的搭蓋率不小于20%。
[0008]所述的內(nèi)護(hù)層為耐油污90°C輻照交聯(lián)低煙無(wú)鹵聚烯烴內(nèi)護(hù)層。
[0009]所述的編織鎧裝層為鍍錫銅絲編織鎧裝層，所述的鍍錫銅絲編織鎧裝層主要起到防電磁干擾、消除電纜表面電位和機(jī)械保護(hù)的作用。
[0010]所述的外護(hù)層為耐油污90°C輻照交聯(lián)低煙無(wú)鹵聚烯烴外護(hù)層。
[0011 ] 所述的絕緣層為硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣層。
[0012]一種海洋工程裝備用電力電纜的制備工藝，所述的電纜的制備工藝包括以下步驟:
[0013]步驟1，拉絲:選用高純度無(wú)氧銅桿(含氧量小于20ppm，銅含量大于99.9% )，然后將高純度無(wú)氧銅桿經(jīng)拉絲機(jī)拉制成銅絲，拉絲過(guò)程中將拉絲潤(rùn)滑液的溫度控制在30?40°C，pH值控制在7.5?8.5，濃度為0.5%，銅絲拉制完成后進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)；
[0014]步驟2，退火鍍錫:將步驟I中的銅絲進(jìn)行退火，然后依次進(jìn)行烘干、冷卻、酸洗、鍍錫、潤(rùn)滑和收線，鍍錫時(shí)采用的錫不低于2號(hào)錫錠，比重為7.3g/cm3，抗拉強(qiáng)度16.66N/mm2,電阻率彡0.115Q.mm2/rn,電導(dǎo)率15%，銅絲的退火鍍錫工藝完成后進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)；
[0015]步驟3，束絲:取步驟2中的鍍錫銅絲七根，按照“1+6”排列方式通過(guò)單節(jié)距束絞機(jī)進(jìn)行絞合，所述“1+6”的排列方式是指:中間一根、周邊六根同心正規(guī)絞合；
[0016]或取鍍錫銅絲十九根，按照“ 1+6+12”的排列方式通過(guò)單節(jié)距束絞機(jī)進(jìn)行絞合，所述“1+6+12”的排列方式是指:中間為一根、次外層為六根和外層為十二根同心正規(guī)絞合；
[0017]或取鍍錫銅絲三十七根，按照“1+6+12+18”的排列方式通過(guò)單節(jié)距束絞機(jī)進(jìn)行絞合，所述的“1+6+12+18”的排列方式是指:中間為一根、次外層為六根、第三層為十二根和最外層為十八根同心絞合，絞合中最外層為左向，相鄰層絞合方向相反，絞合完成后得到電纜導(dǎo)體并且進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)；
[0018]該單節(jié)距束絞機(jī)采用恒張力控制系統(tǒng)，當(dāng)鍍錫銅絲的直徑不大于1.0mm時(shí)，每根鍍錫銅絲的張力不大于400N ；
[0019]步驟4，防火繞包:選取厚度為0.05?0.15_的云母帶，然后通過(guò)繞包裝置將步驟3中電纜導(dǎo)體外依次繞包兩層云母帶，繞包工藝完成后得到成纜線芯并進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)；
[0020]步驟5，通過(guò)擠出機(jī)在步驟4中的成纜線芯外擠包低煙無(wú)鹵聚烯烴內(nèi)護(hù)層，為了消除非極性材料結(jié)晶過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，必須將擠出后的低煙無(wú)鹵聚烯烴內(nèi)護(hù)層浸入水槽中進(jìn)行分段冷卻，其水槽內(nèi)的水的溫度控制在50?70°C之間；
[0021]步驟6，對(duì)步驟5中的低煙無(wú)鹵聚烯烴內(nèi)護(hù)層進(jìn)行輻照交聯(lián)得到輻照交聯(lián)低煙無(wú)鹵聚烯烴內(nèi)護(hù)層，輻照交聯(lián)工藝完成后進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，所述的低煙無(wú)鹵聚烯烴內(nèi)護(hù)層通過(guò)輻照交聯(lián)工藝后，可以提高低煙無(wú)鹵聚烯烴內(nèi)護(hù)層的耐溫、耐磨、耐應(yīng)力開(kāi)裂、耐溶劑和耐油污性能。
[0022]步驟7，首先設(shè)定編織機(jī)的編織角為40?50°、編織密度不小于85%，然后通過(guò)編織機(jī)在步驟6的中的輻照交聯(lián)低煙無(wú)鹵聚烯烴內(nèi)護(hù)層外編織鍍錫銅絲編織鎧裝層，編織工藝完成后進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)；
[0023]步驟8，通過(guò)擠出機(jī)在鍍錫銅絲編織鎧裝層外擠包低煙無(wú)鹵聚烯烴外護(hù)層，為了消除非極性材料結(jié)晶過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，必須將擠出后的低煙無(wú)鹵聚烯烴外護(hù)層浸入水槽中進(jìn)行分段冷卻，其水槽內(nèi)的水的溫度控制在50?70°C之間；
[0024]步驟9，對(duì)步驟8中的低煙無(wú)鹵聚烯烴外護(hù)層進(jìn)行輻照交聯(lián)得到輻照交聯(lián)低煙無(wú)鹵聚烯烴外護(hù)層，輻照交聯(lián)工藝完成后得到電纜并進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，所述的低煙無(wú)鹵聚烯烴外護(hù)層通過(guò)輻照交聯(lián)工藝后，可以提高低煙無(wú)鹵聚烯烴外護(hù)層的耐溫、耐磨、耐應(yīng)力開(kāi)裂、耐溶劑和耐油污性能。
[0025]步驟10，最后在電纜的輻照交聯(lián)低煙無(wú)鹵聚烯烴外護(hù)層的外表面印標(biāo)志，印完標(biāo)志后得到電纜成品，然后對(duì)電纜成品進(jìn)行最終的質(zhì)量檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后包裝入庫(kù)。
[0026]所述的步驟5和步驟8中的擠出機(jī)的螺桿為低壓縮比低煙無(wú)鹵螺桿，所述的低壓縮比低煙無(wú)鹵螺桿的長(zhǎng)徑比L/D為20?25，所述的低壓縮比低煙無(wú)鹵螺桿的壓縮比I?1.5 ;所述的低煙無(wú)鹵聚烯烴內(nèi)護(hù)層通過(guò)擠出機(jī)的半擠壓式模具擠出，所述的半擠壓式模具的模芯外錐角為25°、模套內(nèi)錐角35?40°、模套定徑區(qū)長(zhǎng)度不大于2mm，所述的半擠壓式模具的拉伸比不大于1.5、平衡比0.9?1.1。
[0027]所述的步驟6和步驟9中的輻照交聯(lián)工藝中的輻照劑量為12?14Mrad，電子束能量為1.5?2.5MeV，束流為10?20mA，該輻照交聯(lián)工藝主要是為了提高電纜的耐溫等級(jí)、耐磨、耐應(yīng)力開(kāi)裂、耐溶劑和耐油污性能。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0029]1、本發(fā)明公開(kāi)的一種海洋工程裝備用電力電纜具有結(jié)構(gòu)尺寸緊湊、高機(jī)械強(qiáng)度、阻燃、耐紫外線、防火和高耐油污的特點(diǎn)，所有材料均為低煙無(wú)鹵環(huán)保材料，燃燒后無(wú)污染，適用于海洋工程裝備領(lǐng)域高油污的環(huán)境。
[0030]2、本發(fā)明公開(kāi)的一種海洋工程裝備用電力電纜的內(nèi)護(hù)層和外護(hù)層均采用高耐油輻照交聯(lián)低煙無(wú)鹵聚烯烴材料，具有雙層防油污的特點(diǎn)，同時(shí)，輻照交聯(lián)后該類材料又具有高機(jī)械強(qiáng)度、耐磨、耐應(yīng)力開(kāi)裂、耐溶劑的性能，能夠大大提高海洋工程電纜在高油污環(huán)境下的使用壽命。
[0031]3、本發(fā)明公開(kāi)的一種海洋工程裝備用電力電纜的鍍錫銅絲的束絞采用單節(jié)距束絞機(jī)，每根鍍錫銅絲的都采用恒張力控制系統(tǒng)控制，束絞后的電纜導(dǎo)體特別柔軟、外形非常圓整，圓整度不大于5%，達(dá)到正規(guī)絞合的效果，同時(shí)在減小外形尺寸、電纜整體重量、耐扭曲性能上優(yōu)于同類型產(chǎn)品。
【附圖說(shuō)明】
[0032]圖1是本發(fā)明的實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]附圖標(biāo)記說(shuō)明:電纜導(dǎo)體1，防火層2，絕緣層3，填充繩4，內(nèi)護(hù)層5，編織鎧裝層6，外護(hù)層7。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面根據(jù)說(shuō)明書(shū)附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施例:
[0035]一種海洋工程裝備用電力電纜，所述的電纜包括有成纜線芯，所述的成纜線芯由多股絕緣線芯絞合成纜，所述的絕緣線芯包括有電纜導(dǎo)體1，所述的電纜導(dǎo)體I由多根鍍錫銅絲絞合而成，所述的電纜導(dǎo)體I外繞包有防火層2，所述的防火層2外擠包有絕緣層3 ；所述的成纜線芯的外層設(shè)有耐油污內(nèi)護(hù)層5，所述的耐油污內(nèi)護(hù)層5與所述的絕緣線芯之間設(shè)有填充繩4 ;所述的耐油污內(nèi)護(hù)層5的外層設(shè)有編織鎧裝層6，所述的編織鎧裝層6外擠包有耐油污外護(hù)層7 ;所述的防火層2為雙層云母帶防火層2，所述的云母帶的厚度為
0.05?0.15mm，所述的雙層云母帶的搭蓋率不小于20%;所述的內(nèi)護(hù)層5為耐油污90°C輻照交聯(lián)低煙無(wú)鹵聚烯烴內(nèi)護(hù)層5 ;所述的編織鎧裝層6為鍍錫銅絲編織鎧裝層6，所述的鍍錫銅絲編織鎧裝層6主要起到防電磁干擾、消除電纜表面電位和機(jī)械保護(hù)的作用；所述的外護(hù)層7為耐油污90°C輻照交聯(lián)低煙無(wú)鹵聚烯烴外護(hù)層7 ;所述的絕緣層3為硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣層3。
[0036]一種海洋工程裝備用電力電纜的制備工藝，所述的電纜的制備工藝包括以下步驟:
[0037]步驟1，拉絲:選用高純度無(wú)氧銅桿(含氧量小于20ppm，銅含量大于99.9% )，然后將高純度無(wú)氧銅桿經(jīng)拉絲機(jī)拉制成銅絲，拉絲過(guò)程中將拉絲潤(rùn)滑液的溫度控制在30?40°C，pH值控制在7.5?8.5，濃度為0.5%，銅絲拉制完成后進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)；
[0038]步驟2，退火鍍錫:將步驟I中的銅絲進(jìn)行退火，然后依次進(jìn)行烘干、冷卻、酸洗、鍍錫、潤(rùn)滑和收線，鍍錫時(shí)采用的錫不低于2號(hào)錫錠，比重為7.3g/cm3，抗拉強(qiáng)度16.66N/mm2,電阻率彡0.115Q.mm2/rn,電導(dǎo)率15%，銅絲的退火鍍錫工藝完成后進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)；
[0039]步驟3，束絲:取步驟2中的鍍錫銅絲七根，按照“1+6”排列方式通過(guò)單節(jié)距束絞機(jī)進(jìn)行絞合，所述“1+6”的排列方式是指:中間一根、周邊六根同心正規(guī)絞合；
[0040]或取鍍錫銅絲十九根，按照“ 1+6+12”的排列方式通過(guò)單節(jié)距束絞機(jī)進(jìn)行絞合，所述“1+6+12”的排列方式是指:中間為一根、次外層為六根和外層為十二根同心正規(guī)絞合；
[0041]或取鍍錫銅絲三十七根，按照“1+6+12+18”的排列方式通過(guò)單節(jié)距束絞機(jī)進(jìn)行絞合，所述的“1+6+12+18”的排列方式是指:中間為一根、次外層為六根、第三層為十二根和最外層為十八根同心絞合，絞合中最外層為