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聚丙烯潛油泵電纜使用穩定探討

更新時間:2012-02-29      點擊次數:2554

 

潛油泵電纜有幾種,其中按GB/T16750規定,90℃潛油泵一般使用聚丙烯作為絕緣層。潛油泵電纜一般由大扁電纜和一段引接電纜,俗稱小扁電纜組成。因潛油泵長期浸泡在幾千米的地下工作,與地面相比,工作環境有以下特點:
1、高溫,我國平均地表溫度14℃,平均溫度梯度為2.8℃。但是以大慶油田與四川油田溫度差別很大。
2,易有溶劑浸入。很多復雜的地下情況,尤其是含氣多的油田,壓力大,有的還有苯類化合物雜質,所以油氣易透過護套,接觸絕緣層后,慢慢讓聚丙烯絕緣層破壞。
3、長期使用。潛油泵下井一般要求連續工作一年,每次大修,都能發現電纜的損壞,剖開使用過的電纜經常可以發現護套損壞導致液體進入電纜內部,在高溫環境下,使聚丙烯絕緣層發生溶脹,溶脹后的絕緣層變軟、絕緣強度降低,在高溫環境下,銅線慢慢偏移,導致銅線偏芯造成局部電纜擊穿。
基于以上特點,所以對聚丙烯潛油泵電纜料要求機械強度好,耐溫程度高。GB/T16750中要對此都有具體要求。但是,大慶油田要求更低的脆化溫度,因冬季戶外施工的低溫環境,按GB/T16750的-5℃脆化溫度,往往下井時會受到彎曲、扭轉、拉、掛、砸等機械損傷受到破壞,導致電纜未下井就損壞。所以各油田的電纜稍有區別。
另外。各油田的井深也不同。其中大慶油田屬于淺井,一般在900-1200米。淺井使用溫度低,要求-25℃的脆化溫度和長期的抗老化性能,可以多次使用。中原油田、勝利油田、大港、遼河均屬于深井,深度在3000米左右。按1800米以上使用90℃電纜計算,需要更高的軟化溫度。
聚丙烯電纜料的穩定性主要是添加各種抗氧劑,在正常條件下,主要是防止熱氧老化和自由基老化,熱氧老化的瞬間會產生過氧化物,過氧化物會攻擊正常的聚丙烯分子鏈,開始新一輪的熱氧老化過程。自由基是在聚丙烯長期使用中慢慢游離的活性小分子,也會與聚丙烯分子鏈反應,是分子鏈斷裂從而產生老化。所以,防止改性聚丙烯老化也應該從這兩方面入手,添加不同的抗氧劑。
根據作用機理不同,抗氧劑可分為游離基鏈反應終止劑,即自由基終止劑(主抗氧劑)和過氧化物分解劑(輔助抗氧劑)兩類。現在市場上有許多種抗氧劑供選用。選用的原則是價格、與聚丙烯的相容性和抗氧化效果。目前獲得認可,且技術經濟兩方面較為合適的抗氧劑是酚類1010和亞磷酸酯168的復配物,稱之為B215或B225,前者1010與168比例為1:2,后者1010與168比例為1:1。但是因為抗氧劑168耐水解性能不好,所以在水浸條件時不能使用上述配方。
值得注意的是,抗氧劑是小分子,在聚丙烯高分子環境中會有游離出的趨勢。所以有些抗氧劑雖然短期效果好,但是長期效果不好,所以如何選擇和復配抗氧劑是一個復雜的課題。
北京蘭德梅克科技開發有限公司根據原燕化樹脂研究所的1296D和1396D牌號,改進牌號PI-2001D聚丙烯潛油泵電纜絕緣料,有效的*這方面的缺陷,被許多電纜廠使用。該產品除有一般電纜料的抗銅、耐老化性能外,又使用*耐老化配方來保持其長效性。
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