Изоляционные и изоляционно-защитные резины

Введение

Добыча нефти происходит с помощью центробежных электронасосов. Для их питания необходимы кабели работающие в суровых условиях севера.

Эва является перспективным каучуком в настоящее время. Но из-за не очень хороших свойств таких как масло- и морозостойкость его применение ограниченно.Поэтому для того, чтобы улучшить данные показатели разрабатываются рецептуры на основе ЭВА, и других каучуков в соответствии с требованиями предъявляемыми к оболочкам кабельных резин для добычи нефти.

В данной работе рассматривается смешение ЭВАсбутадиен-нитрильный каучуком.

 

 

Литературный обзор

Кабельные резины

В кабельных изделиях резины используются, в первую очередь, для изолирования токопроводящих жил и внешней защитной оболочки гибких переносных кабелей, проводов и шнуров, для силовых и контрольных кабелей напряжением до 660 В, осветительных проводов, кабелей и проводов для питания всевозможных электротехнических установок, для специализированных кабелей (судовых, автомобильных, самолетных, геофизических и др.).

Кабельные резины согласно ТУ 16.К71-098-90 разделяются на классы: изоляционные, изоляционно-защитные и защитные.

Изоляционные резины нужны для изолирования токопроводящих жил, изоляционно-защитные резины — для изолирования кабелей, проводов и шнуров, способным защищать от внешних воздействий, защитные (шланговые)—для внешних защитных оболочек некоторых кабелей. В большинство кабельных резин входят также электропроводящие применяемые для экранирования гибких кабелей, и так называемые починочные резины, используемые для сращивания или ремонта кабелей. В пределах соответствующих классов резины делятся на типы и марки.

Изоляционные и изоляционно-защитные резины

Отличаются типами и количественным содержанием полимера, что показывает их физико-механические и электроизоляционные свойства.

Для изоляции, допускающей длительный нагрев токопроводящей жилы до температуры. 65° С, применяются резины на основе каучуков общего применения типов РТИ-0, РТИ-1 РНИ, а также изоляционно-защитные резины типов РТИШ и РТИШМ.

Резины типа РТИ-0 обладают повышенными физико-механическими и электроизоляционными параметрами. Они предназначены для изолирования ответственных кабельных изделий.

Для изолирования кабелей, проводи и шнуров применяют резины типа РТИ-1. Обладая хорошими характеристиками, они отвечают эксплуатационным требованиям всех кабельных изделий на переменное напряжение до 660 В и постоянное до 10кВ

Для изоляции на рабочую температуру до 85⁰С используется резина типа РТЭПИ-1 на основе этиленпропиленового каучука (высоковольтные кабели на напряжение 6, 10 и 3 силовые кабели повышенной теплостойкости и т.д.).

Для изоляции токопроводящих жил на рабочую температуру до +180° С используются резины типов и РТСИ-2. Это резины повышенной теплостойкости на основесилоксанового каучука.

Резины для оболочек кабелей

При транспортировании, хранении, монтаже и эксплуатации кабельные изделия получаются различным механическим воздействиям и влиянию света, влаги и т. д. Поэтому необходимо в зависимости от конструкции кабеля, провода и шнура скрученные или одиночные изолированные жилы заключать в защитную оболочку из материала, наиболее отвечающего условиям монтажа и эксплуатации данного кабельного изделия.

Резиновые оболочки применяются, главным образом, для переносных кабелей и проводов, так как требуется таким изделиям придавать максимальную гибкость. К ним относятся шланговые кабели и провода общего применения, шахтные кабели, экскаваторные, судовые переносные, электросварочные, лифтовые и кабели и провода многих других типов. Однако в ряде случаев резиновая оболочка используется также для силовых кабелей стационарной прокладки (для судовых кабелей, для кабелей вертикальной прокладки и т. д.).

Гибкие переносные кабели работают в тяжелых, умеренных или легкихэксплуатационных условиях. Так, шахтные и экскаваторные кабели эксплуатируются в исключительно тяжелых условиях. Их тащат по земле, подвергают деформациям изгиба различного характера, на них попадают куски добываемых пород, по ним проезжают автомобили, они зачастую находятся в воде и т. д. Такие же кабели и провода, как судовые, лифтные, для радиоустановок, шланговые кабели и провода общего применения и некоторые другие, работают в сравнительно умеренных и легких условиях. Поэтому в соответствии с ТУ 16. К71-098-90 защитные оболочки кабелей, предназначенных для тяжелых условий эксплуатации, изготовляют из резин механически более прочных типов РШ-1 и PIIIH-1 с содержанием каучуков 50%, а для средних и легких условии—из резин типов РШМ-2, РШТ-2, РШТМ-2, РШН-2 с содержат каучуков 40—45%, причем резины типов РШН-1 и РШН-2, не распространяющие горение и обладающие маслостойкостью, предназначены для негорючих шахтных и судовых кабелей, нефтестойких каротажных и буровых кабелей и других изделии, к которым предъявляются требования негорючести и маслостойкости.

Электропроводящие резины используются в высоковольтных и шахтных кабелях. Как известно, в высоковольтных кабелях высокая напряженность электрического поля вызывает пробой изоляции. Защиту осуществляют наложением на поверхность резиновой изоляции или между токопроводящей жилой и изоляцией, а иногда с обеих сторон слоя электропроводящей резины, характерной особенностью которой является пониженное электрическое сопротивление, в этом случае происходит выравнивание электрического поля.

В силу тяжелых эксплуатационных условии в подземных шахтах кабели по разным причинам получают механические повреждения, приводящие к коротким замыканиям, что может служить причиной поражения людей электрическим током и взрывов метановоздушной среды. Наличие в кабеле поверх изоляции элемента, способного при механическом воздействий на оболочку кабеля мгновенно передать импульс к быстро действующей коммутационной аппаратуре для опережающее отключения электрооборудования, позволяет предупредить аварию. Таким защитным элементом служит экранирующий слой из электропроводящей резины, накладываемый поверх каждой изолированной жилы.

Ниже приводятся характеристики специальных резин. К ним в частности, относятся резины для заполнения кабелей. В ряде случаев в конструкцию кабелей вводят круглый или профилированный резиновый сердечник, размещаемый по оси кабеля. Обычно этоделается для герметизации или для устойчивости конструкции многожильного кабеля при недостаточном качестве жил, обеспечивающих их равномерную скрутку. В целях равномерного заполнения подвивов добавляют холостые жилы в виде резиновых жгутиков диаметром, равным диаметру изолированных жил.

 

Требования к оболочкам для кабелей УЭЦН

Бутадиен-нитрильный каучук

Бутадиен-акрилонитрильный каучук сополимер бутадиена с акрилонитрилом с общей формулой:

 

Синтез полимера ЭВА

Применение

На основе ЭВА при правильном подборе рецептуры можно получить безгалогенные резины с высокой стойкостью к распространению горения и пониженным дымо-, газовыделением. За рубежом изоляционные и шланговые резины на основе ЭВА используются при изготовлении нагревательных и выводных проводов, а также проводов для электропечей и стиральных машин. Кроме того, резиновые смеси из ЭВА могут применяться в качестве гибких полупроводящих экранов для кабелей с изоляцией из сшитого ПЭ нанапряжение 12/20 кВ.

Выводы

Объекты и методы

Методы определения воздействия агрессивных сред (маслостойкость, бензиностойкость и др.) различны. Наиболее широко распространены методы испытания по ГОСТ 9.030-74, В последнее время в кабельной промышленности внедрен другой, новый метод определения стойкости резиновой или пластмассовой изоляции и оболочки к воздействию масел и бензина по ГОСТ 25018-81. По этому методу физико-механические показатели резин типов РШН-1 и РШН-2 после 24 ч пребывания в масле марок И-40А и И-50А по ГОСТ 20799-75 при температуре (100±1°)С не должны снижаться (прочность при растяжении более чем на 20%, относительное удлинение более чем на 25%).

Для оценки электрических показателей использовали кабельный измеритель сопротивления изоляции материалов — КИСИ и установку для определения электрической прочности. Испытания проводились по ГОСТ 6433.2, 6433.3.

Введение

Добыча нефти происходит с помощью центробежных электронасосов. Для их питания необходимы кабели работающие в суровых условиях севера.

Эва является перспективным каучуком в настоящее время. Но из-за не очень хороших свойств таких как масло- и морозостойкость его применение ограниченно.Поэтому для того, чтобы улучшить данные показатели разрабатываются рецептуры на основе ЭВА, и других каучуков в соответствии с требованиями предъявляемыми к оболочкам кабельных резин для добычи нефти.

В данной работе рассматривается смешение ЭВАсбутадиен-нитрильный каучуком.

 

 

Литературный обзор

Кабельные резины

В кабельных изделиях резины используются, в первую очередь, для изолирования токопроводящих жил и внешней защитной оболочки гибких переносных кабелей, проводов и шнуров, для силовых и контрольных кабелей напряжением до 660 В, осветительных проводов, кабелей и проводов для питания всевозможных электротехнических установок, для специализированных кабелей (судовых, автомобильных, самолетных, геофизических и др.).

Кабельные резины согласно ТУ 16.К71-098-90 разделяются на классы: изоляционные, изоляционно-защитные и защитные.

Изоляционные резины нужны для изолирования токопроводящих жил, изоляционно-защитные резины — для изолирования кабелей, проводов и шнуров, способным защищать от внешних воздействий, защитные (шланговые)—для внешних защитных оболочек некоторых кабелей. В большинство кабельных резин входят также электропроводящие применяемые для экранирования гибких кабелей, и так называемые починочные резины, используемые для сращивания или ремонта кабелей. В пределах соответствующих классов резины делятся на типы и марки.

Изоляционные и изоляционно-защитные резины

Отличаются типами и количественным содержанием полимера, что показывает их физико-механические и электроизоляционные свойства.

Для изоляции, допускающей длительный нагрев токопроводящей жилы до температуры. 65° С, применяются резины на основе каучуков общего применения типов РТИ-0, РТИ-1 РНИ, а также изоляционно-защитные резины типов РТИШ и РТИШМ.

Резины типа РТИ-0 обладают повышенными физико-механическими и электроизоляционными параметрами. Они предназначены для изолирования ответственных кабельных изделий.

Для изолирования кабелей, проводи и шнуров применяют резины типа РТИ-1. Обладая хорошими характеристиками, они отвечают эксплуатационным требованиям всех кабельных изделий на переменное напряжение до 660 В и постоянное до 10кВ

Для изоляции на рабочую температуру до 85⁰С используется резина типа РТЭПИ-1 на основе этиленпропиленового каучука (высоковольтные кабели на напряжение 6, 10 и 3 силовые кабели повышенной теплостойкости и т.д.).

Для изоляции токопроводящих жил на рабочую температуру до +180° С используются резины типов и РТСИ-2. Это резины повышенной теплостойкости на основесилоксанового каучука.

Резины для оболочек кабелей

При транспортировании, хранении, монтаже и эксплуатации кабельные изделия получаются различным механическим воздействиям и влиянию света, влаги и т. д. Поэтому необходимо в зависимости от конструкции кабеля, провода и шнура скрученные или одиночные изолированные жилы заключать в защитную оболочку из материала, наиболее отвечающего условиям монтажа и эксплуатации данного кабельного изделия.

Резиновые оболочки применяются, главным образом, для переносных кабелей и проводов, так как требуется таким изделиям придавать максимальную гибкость. К ним относятся шланговые кабели и провода общего применения, шахтные кабели, экскаваторные, судовые переносные, электросварочные, лифтовые и кабели и провода многих других типов. Однако в ряде случаев резиновая оболочка используется также для силовых кабелей стационарной прокладки (для судовых кабелей, для кабелей вертикальной прокладки и т. д.).

Гибкие переносные кабели работают в тяжелых, умеренных или легкихэксплуатационных условиях. Так, шахтные и экскаваторные кабели эксплуатируются в исключительно тяжелых условиях. Их тащат по земле, подвергают деформациям изгиба различного характера, на них попадают куски добываемых пород, по ним проезжают автомобили, они зачастую находятся в воде и т. д. Такие же кабели и провода, как судовые, лифтные, для радиоустановок, шланговые кабели и провода общего применения и некоторые другие, работают в сравнительно умеренных и легких условиях. Поэтому в соответствии с ТУ 16. К71-098-90 защитные оболочки кабелей, предназначенных для тяжелых условий эксплуатации, изготовляют из резин механически более прочных типов РШ-1 и PIIIH-1 с содержанием каучуков 50%, а для средних и легких условии—из резин типов РШМ-2, РШТ-2, РШТМ-2, РШН-2 с содержат каучуков 40—45%, причем резины типов РШН-1 и РШН-2, не распространяющие горение и обладающие маслостойкостью, предназначены для негорючих шахтных и судовых кабелей, нефтестойких каротажных и буровых кабелей и других изделии, к которым предъявляются требования негорючести и маслостойкости.

Электропроводящие резины используются в высоковольтных и шахтных кабелях. Как известно, в высоковольтных кабелях высокая напряженность электрического поля вызывает пробой изоляции. Защиту осуществляют наложением на поверхность резиновой изоляции или между токопроводящей жилой и изоляцией, а иногда с обеих сторон слоя электропроводящей резины, характерной особенностью которой является пониженное электрическое сопротивление, в этом случае происходит выравнивание электрического поля.

В силу тяжелых эксплуатационных условии в подземных шахтах кабели по разным причинам получают механические повреждения, приводящие к коротким замыканиям, что может служить причиной поражения людей электрическим током и взрывов метановоздушной среды. Наличие в кабеле поверх изоляции элемента, способного при механическом воздействий на оболочку кабеля мгновенно передать импульс к быстро действующей коммутационной аппаратуре для опережающее отключения электрооборудования, позволяет предупредить аварию. Таким защитным элементом служит экранирующий слой из электропроводящей резины, накладываемый поверх каждой изолированной жилы.

Ниже приводятся характеристики специальных резин. К ним в частности, относятся резины для заполнения кабелей. В ряде случаев в конструкцию кабелей вводят круглый или профилированный резиновый сердечник, размещаемый по оси кабеля. Обычно этоделается для герметизации или для устойчивости конструкции многожильного кабеля при недостаточном качестве жил, обеспечивающих их равномерную скрутку. В целях равномерного заполнения подвивов добавляют холостые жилы в виде резиновых жгутиков диаметром, равным диаметру изолированных жил.