董晶磊
(河北电力中兴线缆有限责任公司,河北 沧州061000)
随着我国油田开发的阔步前行,潜油电泵作为实现油田大排量采油、长期稳产和有效提高采油速度和最终采集率的重要机械采油设备,被大规模应用在整个油田开发过程中。潜油电泵电缆则作为专用电缆也得到了广泛应用,拥有十分广阔的市场。但是潜油电泵电缆一旦在生产或使用过程中出现破损等硬性故障,往往会造成整根电缆的报废,给用户带来很大的经济损失。本文从潜油电泵电缆的修理、对接方法入手,为节约和延长使用电缆,提供了一套切实可行的方案。
潜油电泵电缆往往要垂直敷设于数千米深的油管中,在升起和下敷过程中,极易发生摩擦损伤,进而影响电缆耐油和绝缘性能,从而造成整根电缆的报废。我们从电缆故障探伤入手,找准故障点,加以精心修理,使电缆重新恢复电气绝缘和耐油、耐温性能,提高了电缆使用寿命。下面重点介绍潜油电泵电缆的修理方法。
(1)单根绝缘破损点的修理。出现单根绝缘破损时,剥开电缆外铠皮约400 mm,对有故障的缆芯清洗、擦干,然后把有故障的缆芯剥成如图1形状。
图1 单根缆芯绝缘破坏包绕长度
绝缘破损点处应剥掉A段长度的绝缘层,A段两边绝缘层削成长为B段的锥形。将三氯甲烷(或酒精、丙酮)淋在无屑且吸水性好的纸或干净的布上擦洗D区。用聚全氟乙丙烯压敏粘带(F46)从铜导线A段处包起,在电缆绝缘层锥度区逐渐延伸至C段,包绕时每圈互相重叠1/2,相邻层方向相反,包绕5至6层,包后外径要与原绝缘层外径基本相同。用聚四氟乙烯压敏粘带在F46外包绕D段,每圈重叠1/2,总计包绕6层,包后外径要与原护套层外径基本相同。外层包绕涤纶或尼龙带一层,层间互相重叠1/2,其长度略大于D段。三条缆芯并拢尽量使其恢复原状后,用涤纶或尼龙带绕一层,层间重叠1/2,其长度应大于所有绝缘带的长度。
(2)铠皮的修理。绝缘破损点修理完毕后,要对铠皮进行修理,重新包绕。外铠皮包绕应缠绕均匀,两端用木锤轻轻收口,中间垫木板上打平,两端与原铠皮重复长度应大于40 mm,并将两端焊牢。修理后,外围尺寸与原电缆尺寸尽量一致,打磨后应过渡平滑。
(1)单根绝缘破损点的修理。以破坏点为中心,向两边将护套打磨平整各200 mm,然后从侧面割剥开护套备用,并进行清洗、擦干,其余步骤同上。
(2)护套的修理。将护套棱角打磨平两边各100 mm,用聚四氟乙烯压敏粘带包绕4层,每圈重叠1/2,相邻层方向相反。外层包绕玻璃丝带一层,层间互相重叠1/2。
(3)铠皮的修理。方法同上。
潜油电泵往往安装在一千至数千米的井下,所需的潜油电泵电缆长度亦须达到相应要求。由于种种原因,电缆可能长度不足,此时若重新购买或生产满足长度的电缆则花费较高。如何能够使短段电缆变废为宝,实现对接使用,又不影响正常的使用性能和满足使用环境(如井温50~220℃)要求,成为摆在广大使用和生产人员面前的一道难题。我们经过反复摸索和试验,形成了以钢管压接法、导体对焊法为代表的两种对接方法,取得了较好的效果。
把要连接的二条电缆各剥开铠皮约520 mm,三根缆芯剥开后截留长度见图2。
图2 铜管压接法长度
最长的一根全长约为520 mm,露出铜导体25 mm,橡胶护套或铅护套剥开60 mm,三根导线端部各相差120 mm,逐个错开。若护套外边有布类或丝类保护层,则保护层应剥掉的长度从A、B、C三点分别算起应大于50 mm。剥去电缆的绝缘层,不能损伤铜导线。对于较软的橡胶绝缘层,可使用剪刀一类的工具;对于硬质橡胶或塑料绝缘层,推荐使用专用工具——小型管子切割器,按35 mm长度环绕切割;对于多芯绞合铜导线,用小型管子切割器沿周围切割后,再用150 W电烙铁加热塑料或橡胶绝缘层,将其取下。
切割导线时,为保证长度精确,推荐使用如图3所示的量规,方法是:将量规的D点靠近图2的E点,则量规的A、B、C三点就是导线的切割点。
图3 铜管压接法电缆切割样板
预对接的二条导线,都要使用同一量规切割,但量规应倒置180°方向。切割时,应注意端面平整,并在裸露的25 mm导体上除去绝缘物、粘合剂和锈斑。二段电缆的对接方法,现以单根电缆对接为例,见图4。
图4 铜管压接法尺寸
把左段电缆L和右段电缆R同时插入铜管。铜管长50 mm,以中间的凹槽为界,用专用压钳各压三条压痕。压痕顺序为A,压钳转90°,压C,再转90°压B;在另一侧,压钳先压D,转90°压F,再转90°压E。其它二对导线按上述方法压接,压接后三根导线长度应均匀一致,没有明显的长短差别,三条电缆靠拢后无明显偏斜。铜管压接后,电缆两端所剥掉的铠皮总长度为800mm。铜管压接后,在压痕处如有尖角,应使用锉刀修平。把电缆放在专用支架上,用支架两端的夹钳夹紧。将三氯甲烷(或酒精、丙酮)淋在无屑且吸水性好的纸或干净的布上擦洗D区。用聚全氟乙丙烯压敏粘带F46从铜管与绝缘接缝处包起,并填满接缝,逐渐延伸至C段,包绕时每圈互相重叠1/2,相邻层方向相反,包绕5至6层,包后外径要与原绝缘层外径基本相同。用聚四氟乙烯压敏粘带在F46外包绕D段,每圈重叠1/2,总计包绕5至6层,包绕外径要与原护套层外径基本相同。外层包绕涤纶或尼龙带一层,层间互相重叠1/2,其长度略大于D段。三条缆芯并拢尽量使其恢复原状后,用涤纶或尼龙带绕一层,层间重叠1/2,其长度应大于所有绝缘带的长度。
铜管压接法注意事项:两段电缆对接,可以是同型号电缆,也可为不同型号电缆,应严格选用不同孔径的铜管。
调整好预连接的两根电缆方向,把要对接的两根电缆护套棱角用刀子削掉,并用砂纸打磨圆整后,剥开520 mm。每根缆芯露出铜导体20 mm,三根导线端部各相差120 mm,逐个错开。剥去电缆的绝缘层,但不能损伤铜导线。对于较软的橡胶绝缘层,可使用剪刀一类的工具;对于硬质橡胶或塑料绝缘层,推荐使用专用工具——小型管子切割器,按20 mm长度环绕切割;对于多芯绞合式铜导线,推荐使用小型管子切割器沿周围切割后,再用150 W电烙铁加热塑料或橡胶绝缘层,将其取下。
切割时,应注意端面平整,并在裸露的20 mm导体上除去绝缘物、粘合剂和锈斑。将两段电缆按标志线逐根对接,对接后,应使用锉刀将导线修理圆整,三根导线长度应均匀一致,没有明显的长短差别,然后剥掉两端的铠皮总长度为600 mm,并把电缆放在专用支架上,用支架两端的夹钳夹紧。
绝缘带的包绕方法及护套的修复如前所述。
通过上述修理、对接技巧的实施,潜油电泵电缆的使用寿命得以延长,长度大大增加,为生产企业和用户带来可观的经济效益。