本發(fā)明涉及電纜技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種加熱電纜的加工方法。
背景技術(shù):
原油舉升過程中,隨著溫度和壓力的降低,粘度升高,至2000~3000m左右無法流動,必須采取降粘措施。通常利用稠油對溫度敏感的特點,使用加熱電纜提高原油溫度,從而起到降粘作用并提高產(chǎn)量。同時在原油長距離的管道輸送過程中也采用加熱電纜加熱原油保證原油的正常流動及油井開采的正常。
目前油井電加熱降粘主要有整體式加熱電纜以及分體式電加熱桿兩種。整體式加熱電纜技術(shù)相對成熟,下深最高2000m,整體式結(jié)構(gòu)起下較為方便,但由于其絕緣層耐熱溫度180℃,易發(fā)生故障。分體式電加熱工藝主要用于地面管線保溫,由于該工藝的熱敏發(fā)熱電阻材料耐溫較低,易發(fā)生故障,同時電熱桿末段電壓降低,末段發(fā)熱功率較低,目前使用規(guī)模相對較少。
授權(quán)公告號cn102982898b,授權(quán)公告日2015年06月03日的發(fā)明專利,公開了一種采用冷擠壓縮成徑法制造氧化鎂礦物絕緣電纜的方法。其將裝配好的待成型電纜引導(dǎo)入縮徑成型設(shè)備縮徑輥輪中縮徑成型并整形制造符合最終尺寸要求的氧化鎂礦物絕緣電纜。但是,該加工方法受原材料鋼管單支長度的限制,一般情況下三芯一體電纜外徑為16mm-20mm的電纜長度在100m到160m之間,單芯外徑為8mm長度也不會超過650m。
而稠油的開采加熱需在2000m及以上的深度進(jìn)行,所以礦物絕緣內(nèi)置加熱電纜生產(chǎn)的連續(xù)長度及整體的電性能是該電纜生產(chǎn)的一個主要問題點。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題提供一種加熱電纜的加工方法,其特征在于,包括:
步驟s1,絕緣層的壓制和燒結(jié);
步驟s2,坯料清洗;
步驟s3,裝配、拉拔、管管焊接、探傷、退火;
步驟s4,重復(fù)步驟s3直到電纜的長度達(dá)到定制長度。
進(jìn)一步地,步驟s1包括:
步驟s101,將氧化鎂粉壓制成瓷柱;
步驟s102,所述瓷柱在1250℃高溫下燒結(jié)4小時;
步驟s103,將燒結(jié)好的瓷柱冷卻至120℃;
步驟s104,將冷卻至120℃的瓷柱在200℃下保溫備用。
進(jìn)一步地,步驟s2包括:
s201,清洗鋼管的內(nèi)壁并干燥;
s202,清洗芯棒的外表面并干燥。
進(jìn)一步地,步驟s3包括:
步驟s301,取出保溫的所述瓷柱穿在3支所述芯棒上;同時對所述鋼管預(yù)熱至100℃以上;
步驟s302,將預(yù)熱好的所述鋼管套到所述芯棒和所述瓷柱結(jié)合體上,并封住尾端;
步驟s303,拉拔所述鋼管、所述芯棒和所述瓷柱的結(jié)合體,同時進(jìn)行退火和收卷;
步驟s304,進(jìn)行耐壓、絕緣、線芯通斷的檢測,檢測合格后進(jìn)行步驟s4;
進(jìn)一步地,所述步驟s301中:取出保溫的所述瓷柱穿在3支所述芯棒上的操作需在10min內(nèi)完成。
進(jìn)一步地,步驟s4中重復(fù)步驟s301之前,將后3支芯棒和所述坯料中的前3支芯棒焊接。
進(jìn)一步地,步驟s4中重復(fù)步驟s302時,將預(yù)熱好的所述鋼管套到所述芯棒和所述瓷柱結(jié)合體上以后,將后支鋼管與前支鋼管進(jìn)行無縫焊接。
進(jìn)一步地,在所述無縫焊接以后對所述無縫焊接的焊接點進(jìn)行缺陷評定,確認(rèn)焊接合格以后封住尾端。
進(jìn)一步地,所述缺陷評定方法為:對焊接點進(jìn)行x射線探傷,每個焊縫拍片所取得的圖像中的缺陷長徑應(yīng)小于或等于1mm并且同一個焊縫的缺陷數(shù)量不應(yīng)超過3個,則確認(rèn)焊接合格;否則,確認(rèn)焊接不合格。
進(jìn)一步地,所述定制長度大于2000m。
本發(fā)明的加熱電纜的加工方法不同于普通礦物絕緣加熱電纜的生產(chǎn),采用芯棒焊接、鋼管焊接生產(chǎn)的連續(xù)超長礦物絕緣加熱電纜,電纜中間不存在大于電纜本體的中間接頭。電纜連續(xù)長度可以達(dá)到2000m及以上,且加熱溫度可以達(dá)到400℃以上。
附圖說明
圖1本發(fā)明的加熱電纜的機(jī)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。
實施例一
本實施例以生產(chǎn)2010m的三芯一體礦物絕緣內(nèi)置加熱電纜為例。該加熱電纜以牌號321的不銹鋼作為護(hù)套1,額定電壓為三相1140vac,工作電流130a,額定功率250kw。
電纜熱線2:長度2000m,外徑21.4mm,壁厚2.1mm,導(dǎo)體材料t2銅,直徑3.4mm。絕緣層3為高純氧化鎂粉,標(biāo)稱厚度3.12mm。電纜冷端4:長度10m,外徑21.4mm,導(dǎo)體材料t2銅,直徑5.2mm,絕緣層5為高純氧化鎂粉,標(biāo)稱厚度1.90。
加工過程如下:
一.步驟s1,絕緣層的壓制和燒結(jié)
將氧化鎂粉壓制成瓷柱。將造粒好的高純氧化鎂粉(純度大于99.4%)送入干粉壓機(jī)裝料筒,壓制前根據(jù)瓷柱制造工藝卡選取規(guī)格為19.8*(3*5)的瓷柱模具,將壓制合格的瓷柱裝爐在1250℃高溫下燒結(jié)4小時,燒結(jié)為瓷柱。將燒結(jié)好的瓷柱冷卻至120℃。取出冷卻好的氧化鎂瓷柱并送入溫度保持在200℃的烘箱備用。
二.步驟s2,坯料清洗
根據(jù)工藝卡取牌號321,管坯規(guī)格為25*2.1*9的鋼管,對其內(nèi)壁進(jìn)行清洗并吹干。取直徑3.4mm、長度10.6m的芯棒對表面清洗并吹干,將清洗好的鋼管和芯棒送入專門的穿纜房間備用。
三.步驟s3,裝配、拉拔、探傷和退火
從烘箱中取出單支鋼管長度需要的瓷柱進(jìn)入穿纜房,同時拿3根芯棒并把瓷柱穿在芯棒上,在穿纜的同時對管坯進(jìn)行預(yù)熱且溫度達(dá)到100℃以上(每次穿纜必須在10分鐘內(nèi)完成)。瓷柱穿完后把預(yù)熱好的鋼管套到芯棒和瓷柱的結(jié)合體上面。并用專用工裝封住尾端。送入直拉機(jī)進(jìn)行直徑21.4mm的直拉并同步進(jìn)行感應(yīng)退火和收卷,當(dāng)尾端到達(dá)指定位置后停止拉拔和退火進(jìn)行耐壓、絕緣、線芯通斷的測量,確定合格后進(jìn)行步驟s4。
四.步驟s4,重復(fù)步驟s3直到電纜的長度達(dá)到2010m
進(jìn)行下3支芯棒和坯料中3支芯棒的焊接,焊接完成后進(jìn)行瓷柱的穿纜及后續(xù)鋼管的套入,并和前支鋼管尾端進(jìn)行無縫環(huán)焊。對焊接點進(jìn)行x射線探傷(每個焊縫拍片所取得的圖像逐個進(jìn)行缺陷評定,其缺陷長徑必須滿足≤1mm且同一個焊縫缺陷個數(shù)不得超過3個)。確認(rèn)焊接點合格后進(jìn)行焊點打磨并用專用工裝封住尾端進(jìn)行再一次拉拔、感應(yīng)退火及電性能測量,重復(fù)上述動作直至達(dá)到工藝要求長度。
雖然結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的實施方式,但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改。