一种耐高温自集肤效应矿物粉末绝缘电缆及其加工方法与流程

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1.本发明涉及电缆加热领域，具体是一种耐高温自集肤效应矿物粉末绝缘电缆及其加工方法。


背景技术：
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2.管道集肤效应电伴热技术是大型石油化工等企业热输管道加热保温技术，常规的管道集肤效应电伴热组件由耐高温的集肤效应电缆和伴热管构成。集肤效应电缆(sect线)为单芯塑料绝缘电缆，常用的绝缘材料为氟塑料、硅橡胶或氟化硅橡胶等材料，允许使用的最高温度在200℃以下；伴热管为具有较高磁导率的金属管，直径通常为15
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40mm。由于受集肤效应电缆绝缘材料耐温限制，该伴热组件的伴热温度一般在150℃以下。安装时，需先进行伴热管的焊接然后再进行集肤电缆的穿管及保温防水的安装，由于伴热管是硬质管材，无法跨过法兰、阀门等管道附件而需截断通过接线盒连接，因而也就无法对这些附件进行伴热，而需增加额外的伴热系统对其伴热，施工费用高、劳动强度较大。


技术实现要素：
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3.本发明的目的就是为了解决现有问题，而提供一种耐高温自集肤效应矿物粉末绝缘电缆及其加工方法。
4.本发明的技术解决措施如下：
5.一种耐高温自集肤效应矿物粉末绝缘电缆，包括由导体、矿物绝缘粉末层和金属护套构成。
6.作为优选，所述导体为单芯连续铜线，所述铜线为纯铜t1、t2、t3或无氧铜tu1、tu2。
7.作为优选，所述矿物绝缘粉末层为氧化镁粉末，所述氧化镁粉末中氧化镁含量≥99％。
8.作为优选，所述金属护套为导磁金属材料，包括牌号为10、15、20、25、30、35、40的碳钢管。
9.耐高温自集肤效应矿物粉末绝缘电缆的加工方法，所述加工方法包括如下步骤：
10.s1、绝缘瓷柱制备：矿物绝缘粉末经筛粉、造粒、压制并高温烧结成一个个圆柱形短管状绝缘瓷柱；
11.s2、缆坯装配：将绝缘瓷柱、导体置入金属护套中装配成缆坯；
12.s3、减径拉拔：缆坯采用冷拔减径的方法将内部的矿物绝缘粉末拉制密实与导体、金属护套形成密实整体，进行耐压、绝缘、线芯通断的测量；
13.s4、管管对焊：确定s3步骤测量合格后，前段缆坯拉制后将导体接长与绝缘瓷柱及后根金属护套继续装配成缆坯，将前根金属护套末端与后根金属护套采用氩弧焊进行连续环缝对焊焊接；
14.s5、焊缝探伤：对s4中的环缝实施全范围的无损探伤检测；
15.s6、减径拉拔：探伤检测确认合格后再对后续缆坯进行接续拉拔、电性能测量，反复以上工序，直至达到要求的缆坯长度；
16.s7、热处理：对电缆坯料进行连续光亮退火；
17.s8、冷轧冷拔：冷拔或一道次大减径量轧制；
18.s9、成品精整：冷拔精整直至需要的成品结构及长度。
19.作为优选，所述绝缘瓷柱制备还包括将筛选、造粒好的氧化镁粉送入干粉压机装料筒，压制前根据氧化镁瓷柱选取模具，将压制合格的氧化镁瓷柱装炉在1250℃高温下烧结4小时，烧结好后冷却至120℃取出备用。
20.作为优选，所述缆坯装配还包括在导体穿入绝缘瓷柱的同时，对碳钢管进行预热且温度达到100℃以上，瓷柱穿完后把预热好的碳钢管套到导体和绝缘瓷柱的结合体上面，并用工装封住尾端。
21.作为优选，所述焊缝探伤还包括焊接点进行x射线探伤，每个焊缝拍片所取得的图像逐个进行缺陷评定，其缺陷长径必须满足≤1mm且同一个焊缝缺陷个数≤3个，确认焊接点合格后进行焊点打磨并用专用工装封住尾端。
22.作为优选，每次所述缆坯的装配时间≤10min。
23.本发明的有益效果在于：本申请中的耐高温自集肤效应矿物粉末绝缘电缆为导体、矿物绝缘粉末层和金属护套构成的密实整体单芯电缆，使用温度高、机械强度好、安装方便、使用寿命长，最高使用温度可达600℃，电缆外径通常在17mm以下，具有较好的柔性，最小弯曲半径可以达到6倍的电缆直径，有效解决了常规管道集肤效应电伴热组件耐温低、单位发热功率小、使用寿命短的问题以及被伴热管线法兰、阀门等附件的连续伴热和缠绕伴热问题；其绝缘电阻与电缆长度的积不小于1000mω
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km，电缆经(2u0+1000)v、持续时间不低于1min的电压试验应不击穿，u0为电缆的额定工作电压，运行安全可靠；电缆连续制造长度可达2000米及以上，非常适合长距离管线电伴热应用。
附图说明：
24.图1为本发明的工艺流程图；
25.图2为本发明电缆的剖面图。
26.附图中：1、导体；2、矿物绝缘粉末层；3、金属护套。
具体实施方式：
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
29.如图2所示，耐高温自集肤效应矿物粉末绝缘电缆，包括由导1体、矿物绝缘粉末层2和金属护套3构成。
30.作为优选，所述导体1为单芯连续铜线，所述铜线为纯铜t1、t2、t3或无氧铜tu1、tu2。
31.作为优选，所述矿物绝缘粉末层2为氧化镁粉末，所述氧化镁粉末中氧化镁含量≥99％。
32.作为优选，所述金属护套3为导磁金属材料，包括牌号为10、15、20、25、30、35、40的碳钢管。
33.如图1所示，耐高温自集肤效应矿物粉末绝缘电缆的加工方法，所述加工方法包括如下步骤：
34.s1、绝缘瓷柱制备：矿物绝缘粉末经筛粉、造粒、压制并高温烧结成一个个圆柱形短管状绝缘瓷柱；
35.s2、缆坯装配：将绝缘瓷柱、导体置入金属护套中装配成缆坯；
36.s3、减径拉拔：缆坯采用冷拔减径的方法将内部的矿物绝缘粉末拉制密实与导体、金属护套形成密实整体，进行耐压、绝缘、线芯通断的测量；
37.s4、管管对焊：确定s3步骤测量合格后，前段缆坯拉制后将导体接长与绝缘瓷柱及后根金属护套继续装配成缆坯，将前根金属护套末端与后根金属护套采用氩弧焊进行连续环缝对焊焊接；
38.s5、焊缝探伤：对s4中的环缝实施全范围的无损探伤检测；
39.s6、减径拉拔：探伤检测确认合格后再对后续缆坯进行接续拉拔、电性能测量，反复以上工序，直至达到要求的缆坯长度；
40.s7、热处理：对电缆坯料进行连续光亮退火；
41.s8、冷轧冷拔：冷拔或一道次大减径量轧制；
42.s9、成品精整：冷拔精整直至需要的成品结构及长度。
43.作为优选，所述绝缘瓷柱制备还包括将筛选、造粒好的氧化镁粉送入干粉压机装料筒，压制前根据氧化镁瓷柱选取模具，将压制合格的氧化镁瓷柱装炉在1250℃高温下烧结4小时，烧结好后冷却至120℃取出备用。
44.作为优选，所述缆坯装配还包括在导体穿入绝缘瓷柱的同时，对碳钢管进行预热且温度达到100℃以上，瓷柱穿完后把预热好的碳钢管套到导体和绝缘瓷柱的结合体上面，并用工装封住尾端。
45.作为优选，所述焊缝探伤还包括焊接点进行x射线探伤，每个焊缝拍片所取得的图像逐个进行缺陷评定，其缺陷长径必须满足≤1mm且同一个焊缝缺陷个数≤3个，确认焊接点合格后进行焊点打磨并用专用工装封住尾端。
46.作为优选，每次所述缆坯的装配时间≤10min。
47.本申请中的耐高温自集肤效应矿物粉末绝缘电缆为导体、矿物绝缘粉末层和金属护套构成的密实整体单芯电缆，使用温度高、机械强度好、安装方便、使用寿命长，最高使用温度可达600℃，电缆外径通常在17mm以下，具有较好的柔性，最小弯曲半径可以达到6倍的电缆直径，有效解决了常规管道集肤效应电伴热组件耐温低、单位发热功率小、使用寿命短的问题以及被伴热管线法兰、阀门等附件的连续伴热和缠绕伴热问题。
48.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
49.以上所述只是用于理解本发明的方法和核心思想，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利的保护范围。