奚仲坡

(上海200051)

0 引言

潛油泵電纜，是油田用于機(jī)械采油設(shè)備潛油電泵機(jī)組的一種專用性很強(qiáng)的特種電纜，有關(guān)這種電纜的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，有美國的IEEE、API，俄國的ГОСТ、ТУ和我國的GB、JB等標(biāo)準(zhǔn)。通過對標(biāo)準(zhǔn)編制程序、機(jī)構(gòu)信譽(yù)和標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容的比較，我們覺得對電纜制造業(yè)來講，還是選用IEEE標(biāo)準(zhǔn)為最佳。IEEE油泵電纜標(biāo)準(zhǔn)多年來隨科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步做了三次修訂，標(biāo)準(zhǔn)水平在不斷進(jìn)步，本文將詳細(xì)地介紹這些進(jìn)步的細(xì)節(jié)。

1 潛油泵電纜問世

先介紹一些油泵電纜產(chǎn)品問世初期的情況，這對體會IEEE油泵電纜標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)是有好處的。實(shí)際上，1918年潛油電泵機(jī)組就已經(jīng)在俄國取得了專利權(quán)，不過，那時的機(jī)組只用于船舶和礦山的排水，對設(shè)備性能要求尚處于初級階段，一般礦用電纜即可滿足機(jī)組要求。1923年，移民到美國的俄國工程師阿魯秋諾夫(А.С.Ару-тюнов)，在1930年第一次將潛油泵機(jī)組下入到靠近美國堪薩斯州伯魯恩市的埃爾多拉多油田，試驗(yàn)大獲成功，在石油行業(yè)機(jī)械采油技術(shù)界引起了轟動，電潛泵開始被油田大批量采用。隨著電泵采油機(jī)組應(yīng)用量的猛增，就產(chǎn)生了對潛油泵機(jī)組使用專用電纜的要求。1934年，美國專利局批準(zhǔn)了阿魯秋諾夫的油泵電纜專利(專利申請日期為1930年)，不妨引用這一年份作為有據(jù)可考的油泵電纜面世的年代。

2 IEEE潛油泵電纜標(biāo)準(zhǔn)的誕生和修訂

1985年首次出版了油泵電纜標(biāo)準(zhǔn)，第一版IEEE油泵電纜標(biāo)準(zhǔn)包括三個文件:IEEE std 1017—85油泵電纜的現(xiàn)場試驗(yàn)、IEEE std 1018—85乙丙膠絕緣油泵電纜和IEEE std 1019—85聚丙烯絕緣油泵電纜。

該標(biāo)準(zhǔn)文件的雛形，來自于1979年P(guān)CIC在圣地亞哥年會上的一篇名為“油田所需要的潛油泵電纜”論文。當(dāng)時，全世界油泵電纜生產(chǎn)廠家也就是五家，由于電纜制造工藝水平所限，生產(chǎn)廠家按各自的技術(shù)準(zhǔn)則進(jìn)行油泵電纜的設(shè)計和生產(chǎn)，當(dāng)時他們的產(chǎn)品存有一個共同性問題，那就是壽命短，各廠家產(chǎn)品壽命都不超過一年。針對這種情況，作者在那篇論文中提出了油泵電纜的驗(yàn)收試驗(yàn)規(guī)則，及維修后產(chǎn)品的試驗(yàn)規(guī)則，并在論文中寫入了有關(guān)如何改進(jìn)制造技術(shù)、提高電纜壽命的建議。會議上，制造商和油田用戶雙方代表對此論文進(jìn)行了激烈的討論和修改，經(jīng)表決后形成了一個文件，那就成為了1985年標(biāo)準(zhǔn)的前身。

從出現(xiàn)第一版標(biāo)準(zhǔn)到現(xiàn)在已經(jīng)27年了，27年來該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了兩次修訂。第一次修訂是在1991年，最近一次是在2004年。特別要提的是1997年的修訂文件，1997年版文件修訂的內(nèi)容特別多，但是，這一年的文件并沒有完成IEEE協(xié)會審核批準(zhǔn)手續(xù)，以至于沒有形成正式標(biāo)準(zhǔn)文件，實(shí)際上就成了2004年修訂版本的草稿。最新的2004年版本其內(nèi)容與1997年版的內(nèi)容基本相同，除很少的條款格式有些變動外，內(nèi)容上幾乎沒有差別，后來又經(jīng)三次修稿，在2004年被批準(zhǔn)為正式標(biāo)準(zhǔn)文件。

3 IEEE油泵電纜標(biāo)準(zhǔn)各修訂版內(nèi)容的變化

27年來，油泵電纜標(biāo)準(zhǔn)的三個版本在內(nèi)容上都有哪些變化呢?這個題目較大，為能既簡潔而又能說明問題，不妨列出一個各版標(biāo)準(zhǔn)主要修改內(nèi)容對比表(見表1、表2)，借以顯示27年來IEEE油泵電纜標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的改進(jìn)概貌。

表1 不同年版IEEE 1018潛油泵電纜標(biāo)準(zhǔn)的修訂對比表

續(xù)表1

表2 不同年版IEEE 1019潛油泵電纜標(biāo)準(zhǔn)的修訂對比表

4 對各年版本IEEE油泵電纜標(biāo)準(zhǔn)的評說

從表1和表2的第一版與最新版IEEE std 1018及1019標(biāo)準(zhǔn)的對比中可以看出，IEEE油泵電纜標(biāo)準(zhǔn)在27年來的變化相當(dāng)大。下面對不同年代標(biāo)準(zhǔn)的各自特點(diǎn)做一個簡單評論。

4.1 1985年版IEEE油泵電纜標(biāo)準(zhǔn)

(1)首版油泵電纜標(biāo)準(zhǔn)距電纜問世時間長達(dá)50年，這說明用戶和制造商就油泵電纜性能要求難以達(dá)成統(tǒng)一看法。

(2)本版標(biāo)準(zhǔn)中只包括圓形電纜，沒有扁形結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，而當(dāng)時扁形油泵電纜已廣為采用，在1980年美國REDA電纜樣本、ROME油泵電纜樣本和ANACONDA電纜廠油泵電纜樣本中都有扁形油泵電纜品種。再從美國專利數(shù)量來看，1984年前扁形油泵電纜專利至少有15件之多，這都說明1985年前扁形油泵電纜已占重要地位?？墒沁@第一版標(biāo)準(zhǔn)中卻不包括當(dāng)時已實(shí)際運(yùn)行的扁形油泵電纜。

(3)標(biāo)準(zhǔn)中沒有對電纜的主要性能“絕緣電阻值”做出規(guī)定。

從第2、3點(diǎn)不難看出，該版標(biāo)準(zhǔn)不能全面反映出當(dāng)時油泵電纜的真實(shí)水平，而且連電纜絕緣電阻的重要技術(shù)要求指標(biāo)都沒有，可以說這一版標(biāo)準(zhǔn)的水平實(shí)在是低得不能再低了，充其量講，制造商只能將其作為技術(shù)參考文件而已。

4.2 1991年版IEEE油泵電纜標(biāo)準(zhǔn)

(1)該標(biāo)準(zhǔn)中加入了扁形油泵電纜結(jié)構(gòu)，這是個進(jìn)步。

(2)該標(biāo)準(zhǔn)中在載流量項目中加入了影響載流量的第五項因素“環(huán)境散熱能力”，彌補(bǔ)了前一版標(biāo)準(zhǔn)缺少同項內(nèi)容的失誤。

(3)依然沒有提出對電纜絕緣電阻的要求，這是該版標(biāo)準(zhǔn)的重大缺欠。

總的說來，1991年標(biāo)準(zhǔn)比前一版標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了許多改進(jìn)，用戶可以采用，但標(biāo)準(zhǔn)水平還不能算高。

4.3 2004年版IEEE油泵電纜標(biāo)準(zhǔn)

(1)2004版標(biāo)準(zhǔn)對1991版標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了大量的重要修改。增加了乙丙膠絕緣油泵電纜、乙丙膠護(hù)套油泵電纜;增加了鉛護(hù)套結(jié)構(gòu)電纜;增加了電纜維修后的試驗(yàn)要求等。

(2)最重要的是本版標(biāo)準(zhǔn)明確地提出了對電纜絕緣電阻和泄漏電流值的具體要求，消除了自IEEE油泵電纜標(biāo)準(zhǔn)制定以來一直存在的重大缺陷。

(3)本版要求數(shù)據(jù)單位采用了公、英制共用的形式，這對于只允許使用英制的IEEE標(biāo)準(zhǔn)委員會來說無疑是一項嶄新的嘗試。

經(jīng)27年的發(fā)展，2004年最新版本IEEE油泵電纜標(biāo)準(zhǔn)已基本能與產(chǎn)品的發(fā)展相適應(yīng)，完全可以說2004年版標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)是具有較高水平的油泵電纜標(biāo)準(zhǔn)，對制造廠家和電纜用戶都具有極大的指導(dǎo)作用。

5 結(jié)束語

我國生產(chǎn)油泵電纜也有近40年的歷史了，目前生產(chǎn)廠尚有五、六家，可是我們卻沒有一個特別適合油泵電纜制造廠使用的本國標(biāo)準(zhǔn)。2008年與油泵電纜相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)(GB)，已能與世界水平同步，但這是一部由石油部門編寫的標(biāo)準(zhǔn)，著重于用戶對電纜成品的技術(shù)要求，有些制造商在生產(chǎn)過程中遇到的半成品技術(shù)要求項目并沒有全部包含在內(nèi)，不能完全滿足電纜制造商需求。專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JB)應(yīng)該是適合于我國電纜生產(chǎn)廠需要的標(biāo)準(zhǔn)，無奈2011年修訂的JB 5332油泵電纜標(biāo)準(zhǔn)卻先天不足，對電纜絕緣電阻的要求竟然低于國家標(biāo)準(zhǔn)值，犯了“專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不得與國家標(biāo)準(zhǔn)相抵觸”的大忌，我們也只能是望“標(biāo)”興嘆了。

為此，非常期望我國能參照國外的先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合國情，盡快地修訂(編制)出適合我國油泵電纜制造商需求的，我國的油泵電纜國家或?qū)I(yè)標(biāo)準(zhǔn)。