1、承荷探測電纜的維修、檢測 使用、保養5 / 14承荷探測電纜的檢查方法及使用與保養1、概述：1.1 用途：承荷探測電纜用于各類油、氣井的測井、射孔、取芯等作業，也可以用 于海洋調查、水利水文測量、煤田地質勘探、地熱測井等方面，是地面 系統與地下儀器之間作為掛重連接以及傳輸測量數據用的連接線。1.2 類別：承荷探測電纜的結構主要由銅導體、絕緣塑料以及鎧甲鋼絲組成。按照導電芯數不同分為：單芯、三芯、四芯、七芯等（見下圖）。按照電纜直徑的標稱大小分有：3.5、4.7、5.6、6.5、8.0、10.8、11.8、12.04、 12.4、13.2。按照使用溫度的耐熱等級分為：常溫電纜（-30150C）、

2、 高溫電纜（-50232C）以及超高溫電纜（-50260C）。按照屏蔽的分類分為總屏蔽及分相屏蔽加總屏蔽。防硫化氫型（當井卜硫化氫氣體濃度達到 缸工.離（單芯電纜）Hl; 1（四芯電纜）按照防腐等級分為普通碳鋼型和 5%、須使用防硫化氫電纜）-*為nt*（二芯電纜）公兵/1戰快最看.他，juCH鼻.“班（七芯電纜）1.3 電纜的表示方法:1.3.1 系列代號單芯承荷探測電纜三芯承荷探測電纜 W3四芯承荷探測電纜 W4七芯承荷探測電纜 W7防硫型承荷探測電纜71.3.2 絕緣代號改性聚丙烯 B（一般用于常溫電纜）四氟乙烯一乙烯共聚物 F40 （一般用于高溫電纜）聚全氟乙丙烯 F46 （一般用于高

3、溫電纜）四氟乙烯全氟烷基乙烯醍 （一般用于超高溫電纜）1.3.3 屏蔽結構代號總屏蔽P 分相屏蔽加總屏蔽例如：七芯改性聚丙烯絕緣分相屏蔽總屏蔽雙層鋼絲鎧裝承荷探測電纜型 號表示為：W71.4 電纜的一般要求:1.4.1 電纜的導體不允許整根焊接，導體中的單線允許焊接，各焊點之間的距離 應不小于300。每根導體中的單線焊接不允許超過一處。1.4.2 電纜的絕緣應根據相應耐熱等級選用絕緣材料。絕緣標稱厚度應符合標準 的規定，絕緣厚度平均值應不小于標稱值，其最薄點厚度不小于標稱值的 90%-0.1。特殊場合下使用的電纜應采用雙層絕緣，標稱厚度要求同上。1.4.3 有分相屏蔽要求的電纜的絕緣上應涂敷或

4、擠包半導電層。有總屏蔽要求的 電纜的纜芯應包覆相應耐熱等級的半導電材料。1.4.4 鎧甲鋼絲由兩層方向相反的鍍鋅高碳鋼絲或防硫合金鋼絲組成。其內、外 層鎧甲鋼絲應進行預變形處理，從電纜上拆下的內、外層鋼絲應能保持在 電纜上的原有螺旋形狀（不散花）。整根電纜的鎧甲鋼絲不允許有焊接。1.4.5 電纜應進行預拉伸熱穩定定型，以降低或消除殘余伸長。2、檢查方法：2.1導體的通斷檢查及直流電阻的檢查：采用數字表或直流電阻測試儀測量纜芯的直流電阻。測量步驟如下:A、試樣處理：拆去電纜兩端內外層鎧裝鋼絲500, 剝去屏蔽及絕緣層，操作過程中應注意不能損傷內導體。B、測試步驟：8.1 將電纜同一芯線的兩端分別

5、連接在數字表或直流電阻測試儀的兩個測試端上，連接點接觸面要充分、牢固；8.2 根據電纜的長度，估算出測量所需要的量程。8.3 數字表或直流電阻測試儀自動顯示出試驗結果。8.4 測試結果及數據處理：總 / L 120 （20） 換算到20c時每公里長度的導體電阻值，Q;R總測量時的總直流電阻值，Q ;L電纜的測量長度，mT測量時的環境溫度，C;a20導體材料20c時的電阻溫度系數，0.00393 1/ C。計算后的實測直流電阻值小于或等于標準值時則纜芯通斷為正常，否則視為不合格。不合格情況有以下幾種：1、電纜長度不合格。2、電纜電阻值不合格。3、電纜的導體有斷裂。2.2 電纜的絕緣電阻的檢查：采

6、用兆歐表（500V2500功測量纜芯的絕緣電阻。測量步驟如下：A 、測試前的處理：將被測電纜的兩端進行預測試處理：除去鎧裝層、屏蔽及絕緣層。導體與總屏蔽之間至少要保留30以上的絕緣層；絕緣外有半導電涂層的還應用酒精清洗干凈；處理過程中不得損傷導體及絕緣。測量前導體與屏蔽及鎧甲鋼絲之間應相互分開，且保持一定的距離（大于100），以防高壓短路。8. 測試步驟：8.1 芯對芯之間：儀表的“ L”端（紅色）接一芯線導體，“ E”端（黑色）接另一芯線導體，依次循環，要保證任何兩芯之間都要經受絕緣電阻試驗；8.2 芯對鎧甲鋼絲之間：儀表的“ L”端（紅色）接一芯線導體，“ E”端（黑色）接屏蔽及鎧裝鋼絲，

7、一芯測試完畢后，只需將“L”端重新接另一芯線，“E”端保持不變，如此循環，直至每一芯線與鎧裝之間都要經受絕 緣電阻試驗。8.3 測試時應注意：手柄的搖動速度應控制在每秒 2次。8.4 測試結果及數據處理：標準溫度（20C）,每公里長度絕緣電阻按下式計算:R.每公里的絕緣電阻，MQ ;.試樣絕緣電阻，MQ;L .試樣有效測量長度，.計算后的實測絕緣電阻大于或等于標準值時則絕緣為正常，否則視為不合格。不合格情況有以下幾種：1、電纜的絕緣存在損傷。2、電纜絕緣層外的 半導電層未按預處理方法進行。3、測量的方法未按測試步驟進行。4、電纜 的制造年份或露天儲存時間較長，絕緣存在老化。（特別是在我國的北方

8、高 溫、高寒的環境下不宜露天存儲）2.3電纜的拉斷力檢查：采用拉力試驗設備測定電纜在機械外力垂直破壞作用下的最大拉斷力值。 測試步驟如下：A、試樣備制:從成品電纜的任一端截取試樣一根，長度為 600,在取樣過程中要求鎧裝層 不變形，基本保持原樣；除去試樣表面防銹脂；將試樣的鎧裝層拆開，使 其保持原來形狀與節距后，用錫進行交鑄于100處，以保證鎧裝層的每根鋼 絲都能均勻受力和夾持的牢固性。B、測試步驟：8.1 選擇拉斷力的量程（不超過電纜預定拉斷力的 3倍）；8.2 將準備好的試樣夾持到試驗機上，試驗機兩端口之間的有效距離應不小 于電纜直徑的20音，但應不小于250;8.3 啟動設備，控制速度在

9、每秒5mrtU內直至拉斷并記錄下拉斷時的力值。8.4 試驗結果：如果試驗時，試樣的破斷發生在距離鉗口處50內，但試樣達到了規定的拉 斷力時，則該試驗認為有效，否則重做。實測的電纜拉斷力大于或等于標準值時則視為正常，否則為不合格。不合 格情況有以下幾種：1、電纜的試樣拉脫試驗失敗。2、電纜的鋼絲強度不 夠或鋼絲根數缺少。3、電纜的使用頻率較低或閑置時間較長，電纜的內 層鎧甲鋼絲存在嚴重的腐蝕。3、電纜的使用3.1、 纏繞電纜3.1.1、 承荷探測電纜從貨運滾筒轉繞到絞車滾筒上，要特別注意一點：就是 要必須在保持一定的纏繞拉力的狀態下，放多少收多少，不能有余。否則 松余電纜會自然出現扭彎隨拉力拉壞

10、電纜，一般纏繞過程按以下規定進 行：a 、電纜的纏繞拉力應保持基本拉直狀態，以便使滾筒上的最低層電纜保 持貼近滾筒芯外圍面。b 、電纜的纏繞拉力應低于纜芯所能承受的安全使用拉力，防止可能在交 叉處造成鎧裝變形的壓力。電纜的纏繞拉力按破斷拉力比例分別是：電纜直徑第一層第二層第三層破壞拉力5.606002738804001100500633328758.00120054517007732300104511000500011.802000909300013644000181820598935013.2040001818560025457000318028392128877每盤電纜的檢測報告都附有本根

11、電纜的破斷拉力。3.1.2、絞車滾筒必須保持完好，滾筒的輪緣必須垂直于滾筒表面。纏繞電纜時滾筒的邊穿孔是直角孔時應考慮沿盤輪邊墊物，墊物直徑應與電纜同6 / 14徑，建議在自身電纜上剪一段做墊物，長度略短于滾筒芯的圓周長，墊物 應放在纏繞電纜開始的地方，使電纜上滾筒后就是第二圈。同時不能用 力敲擊電纜，實踐證明：90 %以上的電纜纏繞上絞車滾筒后絕緣受傷損壞 處都是出在這里。3.2、 屏蔽導電線芯的處理W7 、W7F4慳雙屏蔽電纜其纜芯絕緣外涂覆有半導電黑色屏蔽層，在做 電纜插頭前應用酒精或飲用的白酒擦拭干凈，使其恢復原有的無色透明狀,清理長度在30以上，接好插頭后用兆歐表檢查插頭與絕緣之間的

12、絕緣電阻 應大于200Q ,這樣就不會出現插頭部分的絕緣局部燒毀及絕緣電阻低或零 的假象。3.3、 滑輪及馬丁代克的選配在電纜的使用過程中應選配與電纜相匹配的滑輪及馬丁代克，滑輪的平均直徑為最大鎧裝電纜中鋼絲直徑的 400倍。滑輪和馬丁代克的梢的設計 也只要大于直徑的4%,這樣就不會使電纜的鎧裝變形而使鋼絲過早磨損。3.4、 新電纜的調理華能公司生產的承荷探測電纜已經經過懸浮式旋轉應力消除裝置的模 擬退扭（國家專利授權由華能公司根據"拖纜"原理自行設計、制造的裝置） 又經過德國進口預拉伸設備的拉伸、定型，具產品已基本消除旋轉應力以 及殘余伸長，用戶可以直接下井使用無需 &q

13、uot;拖纜"。在第一次的使用中應盡 可能的慢上慢下，可以消除剩余的旋轉應力，從而延長電纜壽命。3.5、 單芯過密封裝置電纜的使用和建議過密封裝置使用電纜前在選擇流管時應充分考慮是否與電纜直徑相匹配，一般的選擇是流管直徑比電纜直徑大 0.20.3,華能公司的單芯5.60 電纜直徑在5.565.65之間，太小直徑的流管加上較高的密封壓力會導致 電纜在通過密封裝置時，強行松開鎧裝鋼絲變形成鳥籠裝狀從而卡在密封 裝置上引起鎧裝鋼絲的跳絲、斷絲，更嚴重的會自動彎曲堆積電纜而直接 拉斷電纜。特別是防硫化氫類電纜，由于合金鎧甲鋼絲的彈性以及恢復記 憶性能比碳鋼鋼絲差，這一點更顯得突出。3.6、

14、電纜在正常使用時的拉力說明每一盤承荷探測電纜的資料中都會記錄著實際的破斷拉力數據，其使用 的安全工作拉力為該電纜破斷拉力的 40% （電纜在生產過程中預拉伸試驗 已經通過），在使用過程中應當注意不要超過 50%,當超過50%后，導體的銅線芯會超過疲勞強度，使電纜壽命縮短。當超過60%寸，就有可能拉斷 導體線芯。4、電纜的保養4.1、 對鎧甲鋼絲進行必要的檢查和保養4.1.1 電纜應至少每個月檢查一次鎧甲鋼絲的松散性。 防硫化氫的承荷探測電 纜檢查的頻率更短，一般為1井次（因為防硫化氫電纜的鎧裝鋼絲沒有高 碳鋼鋼絲那樣具有較好的可恢復性）。承荷探測電纜的鎧甲鋼絲是由兩層方 向相反的鋼絲扭旋而成的

15、，是一種復雜的結構，它是通過保持結構上的穩 定和設備上的正確連接來保護導電纜芯的，在電纜負荷拉伸的情況下，電 纜伸長旋轉，如果兩層鎧裝鋼絲之間有較大的摩擦阻力，那么它會限制這 種自由旋轉，所謂的較大摩擦阻力是指存在于兩層鎧裝鋼絲之間的鐵銹、 沙礫等物質，松散的鎧裝會在井下操作時將這些有害的物質帶進電纜里。檢查松散鎧裝最簡單的方法是挑起試驗：用一個薄的螺絲刀，插入外層的 鎧裝鋼絲之間，如果鎧裝是緊的，鋼絲就難以挑起。有條件的地方對出現 松散的鎧裝的電纜應向右旋方向來重新旋緊外層鎧裝。（旋緊裝置見下圖）旋緊方向（圖：電纜旋緊裝置）4.1.2 電纜在使用的過程中存在鋼絲的磨損和腐蝕，應至少每三個月檢

16、查一次 電纜的破斷拉力，特別是最下端的 300米以內的部分，并詳細記錄力值, 以供小隊參考。使用頻率不高或短期閑置不用的電纜，在重新使用前做這 樣的檢查意義更大。下面是一組電纜鎧甲鋼絲經使用磨損后的拉斷力值試 驗數據：鋼絲磨損情況外層鎧甲鋼絲的力值下降率內層鎧甲鋼絲的力值下降率磨損四分之一下降了 23.9%31.08%磨損三分之一下降了 35.32%52.21%磨損二分之一下降了 48.2872.43%試驗結果表明：鎧甲鋼絲磨損的嚴重程度對電纜的破斷力值影響很大，磨 損三分之一時，電纜拉斷力下降就已經下降了近一半，對安全生產已經造成 隱患。我們建議：發現外層鎧甲鋼絲磨損達到三分之一或整根電纜破

17、斷力值 下降30%寸應及時的剪掉這一部分電纜，以防下次作業時出現拉斷電纜的事故發生（圖：磨損近二分之一時出現了電纜拉斷的事故）4.2、 增加內外層鎧甲鋼絲之間的潤滑長期的保持兩層鎧甲鋼絲之間的潤滑， 既可以保護內層鎧甲鋼絲減少腐蝕 又可以減小兩層鋼絲之間的摩擦阻力，延長電纜的使用壽命。在有條件的地 方可以用加潤滑防銹劑來保養電纜。4.3、 清潔井下泥漿、鉆井液等物質會對電纜的鎧甲鋼絲造成一定的腐蝕，我們應盡 量的保持電纜的清潔。在最后一次起出電纜時，盡量的要沖洗電纜。有條件時應把電纜通過校直滑輪使之揉曲調理， 這樣可以幫助清除出鎧甲鋼絲內的 有害物質。對于使用頻率不高或暫時閑置的電纜更應清潔保

18、養好， 以防銹蝕4.4、 防硫化氫電纜的使用與保養當井下有硫化氫物質存在（正常情況下H2S應大于2）,建議使用防硫化氫 電纜（使用前的準備與本說明的前部分相同）。防硫化氫電纜采用特殊的合 金鋼做鎧甲鋼絲，需要說明的是由于井下 HS、2以及溫度、壓力的不同， 我們應選擇相適用的低防、中防和高防的防硫化氫電纜。1 、防硫化氫電纜的鋼絲在受到腐蝕后應給予一個恢復期，可以在空氣中自然 恢復（時間較長），也可以用加溫加濕的方法來恢復（時間較短），這一條在 防硫化氫電纜的維護中相當重要，長期受腐蝕的鋼絲還是會引發"氫脆"現象。2 、過密封裝置使用的電纜要求在每次結束工作起完電纜后按本說

19、明的第4.1項來檢查鎧裝鋼絲是否松散，發現松散應立即旋緊，這樣可以避免下次使用 過程中的壞電纜事故，因為每條防硫化氫電纜都是價格昂貴的，實踐證明： 防硫化氫電纜的壞電纜事故多是鋼絲跳絲、斷絲引起的。3、出現斷絲的處理方法：采用壓不銹鋼鋼片的方法，可以減小綁扎外徑，更 易通過密封裝置（見5.2操作方法）。5、常見的故障分析及解決辦法:故障現象故障原因1、由于擠壓造成鎧裝鋼絲局部變形1a、電纜從滑輪上跳出來1b、由于持續給予超過破斷強度 50%的拉力，使在滾筒上的電纜交叉處被擠壓壞1c、由于設備的不小心造成結構上的損壞1d、存在松散的鎧裝2、電纜打扭2a、電纜在高拉力的情況下，突然被松開2b、沒有解開電纜旋轉環結，就直接拉電纜2c、放電纜的速度比收電纜的速度快4、鎧裝鋼絲變形引起從鎧裝里凸出來4a、不恰當的高拉力負荷，引起鎧裝鋼絲變形5、外層鋼絲表面很快磨損5a、滑輪槽或馬丁代克槽比電纜直徑小5b、滑輪安裝不止5c、在一固定的表面上磨損6、內外鎧裝層之間的表面很快磨損6a、兩層鎧裝之間缺少潤滑油6b兩層鎧裝之間有物質存在磨損6