Файл: Месенжник Я.З. Кабели для нефтегазовой промышленности.pdf

вес. ч. хлорированного ПЭ и 5 вес. ч. хлорсульфированного ПЭ [246]. Эта композиция обладает лучшими механи­ ческими свойствами и более высокой морозостойкостью, чем ПВХ и 1-я, а по негорючести почти соответствует ПВХ.

Как хайпалон, так и другие негорючие композиции ПЭ используются обычно для изготовления защитных оболочек. Например, ф. Assoc. Electrical Inds. Ltd (AE1) (Англия) вы­ пускаются кабели с бутиловой изоляцией и оболочкой из хайпалона, рассчитанные на температуру жилы (длительную) 85°С. Бутиловая изоляция обеспечивает высокие электри­ ческие характеристики, хорошую водостойкость, оболочканегорючесть, кислото-и маслоустойчивость [202]. В качестве изоляционных и защитных негорючих оболочек кабелей для геофизики и нефтедобычи, рассчитанных на „нормальную“ температуру (до 100—120 С), видимо, может применяться и теплостойкий ПВХ, имеющий также повышенные электри­ ческие характеристики. Так, новый японский ПВХ—пласти­ кат „Vini —eifcht“ с повышенной нагревостойкостью, достиг­ нутой применением высокомолекулярных пластификаторов, имеет срок службы при температурах 105 и 120°С, соответ­ ственно, 23000 и 2400 час; сѴ5 о°с = 1,9-ІО'4 ом-см, Епр на переменном токе—40 А 45 кв,'мм, морозостойкость состав­ ляет — 30°С для электрической изоляции и — 40°С для за­ щитной оболочки.

По стойкости к коротким замыканиям кабель с изоля­ цией и защитной оболочкой из теплостойкого ПВХ не ус­ тупает кабелям с изоляцией из химически сшитого ПЭ и бутиловой резины, превосходя их по прочности при растя­ жении, короностойкости, стойкости и тепловому старению, огнестойкости и другим параметрам [253].

В СССР ПЭВД выпускается нескольких марок: П—2008К (А), П—2015К (А) и др. Марка ПЭ определяется показате­ лем вязкости, пропорциональной молекулярному весу. За ру­ бежом ПЭВД выпускается под названиями полиэтилен (США), луполен (ФРГ), алкатен (Англия), фертен (Италия). ПЭВД—хорошо изученный и широко применяющийся мате­ риал с отличными электрическими и технологическими свойствами. Недостатком, препятствующим применению его в чистом виде в качестве изоляции кабелей для скважин, является сравнительно низкая теплостойкость и малая стой­ кость к действию нефтепродуктов, особенно при повышен­ ных температурах. При температурах до 90°С электрофи­ зические и механические характеристики в случае нахожде­ ния ПЭВД на воздухе и в воде изменяются незначительно. Нахождение в низкомолекулярных жидкостях (трансформа­ торное масло и др.) сопровождается сильным набуханием ПЭВД и потерей за несколько часов механической и элек-

180

трической прочности. Так, изоляция из ПЭВД расползается при 3-часовом пребывании в буровом растворе (Т = 90°С).

Плотность ПЭВД пропорциональна степени кристаллич­ ности. С повышением температуры до 80°С плотность умень­ шается до 0,88, степень кристалличности—до 35%. При этой температуре начинается размягчение материала, а при 110°С—полная аморфизация и течение: полиэтилен приоб­ ретает свойства вязкой жидкости. Согласно данным [30], полученным методом ИК - спектроскопии, степень кристал­ личности различных марок ПЭВД при 20°С находится в пределах 45—54%, ПЭНД—66—70%, т. е. заметно ниже известных данных (см. табл. 16). Линейные полиэтилены (низкого и среднего давления), в отличие от разветвленных (высокого), сохраняют высокую степень кристалличности вплоть до температуры размягчения [52].

ПЭВД обладает малой устойчивостью к сильным окисли­ телям—концентрированной азотной кислоте, четыреххлорис­ тому углероду и др., низкими водопоглощением и водо­ проницаемостью. При 100°С он полностью растворяется в бензоле, ксилоле и других углеводородах, расползается в нефти. Газопроницаемость уменьшается с увеличением его плотности. Коэффициенты газопроницаемости (Кг ), диффу­ зии (Д) и сорбции (h) у полиэтилена высокого давления значительно ниже, чем у резин, в том числе полихлоропреновых. Так, Кг, D и h полиэтилена для водорода состав­ ляют, соответственно, 3,91 • ІО-8 смг/сек-кгс-см~2\ 2,08-ІО-6

чаются по своим свойствам, в частности, по электрической прочности (ЕПр) и разбросу ее значений, определяемому по

экструзией на червячных прессах с длиной червяка, равной

мм, при давлении в головке экструдера до 80 4-100 кгс/см2. Для увеличения стабильности диаметра рекомендуется при­ менять матрицы с удлиненной цилиндрической частью. При­ мерный температурный режим изолирования на английском

Ш

Ш