SE464545B - Foerfarande och anlaeggning foer kontinuerlig haerdning (vulkning) av en elektrisk kabel med en straengsprutad isolation omkring en central kaerna - Google Patents

Description

454 545 10 15 20 25 30 35 2 linjeformat härdningsrör åstadkomma att vätsketrycket dominierar över isolationens vikt, varvid man erhåller en negativ effekt på eccentriciteten, denna gång uppåtriktad.

Den kombinerade effekten av vätskans större tryck och tryc- ket på grund av trycket i röret kan dessutom åstadkomma förskjut- ning av kabelaxeln från sin teoretiska placering. Detta kan leda till att isolationsmassan, som strax innan strängsprutats och an- nu inte stelnat, glider utmed väggarna av härdningsröret i härd- ningszonen och skadas. Dessutom kan alla härdningssystem, i vilka olika fluider användes för värmning och för kylning, ge upphov till komplikationer under användning - antingen beroende på olika rctentionsmedel eller den för de två fluiderna erforderliga be- handlingen eller det eventuella behovet att anordna avgränsningar mellan de två fluiderna för att upphäva de negativa effekterna som en fluid kan ha på den andra.

För övervinning av dessa angivna nackdelar är det möjligt, att i härdningsröret använda en enda vätska - både som medel för överföring av värme till kabeln under värmningsfasen liksom för borttransport av värme från kabeln - under kylningsfasen genom an- vändning av en vätska med lämpliga egenskaper: Vätskan - har en densitet, som väsentligen är lika stor som den av isola- tionsmaterialet, för âstadkommande av lämpligt tryck, så att man undviker att isolationsmassan fördelas eccentriskt (förskjuts från sin tänkta position), - är förenlig (kompatibel) med isolationsmaterialet påett sådant sätt, att under eventuell inträngning av vätskan i isolationen var- je försämring av de dielektriska egenskaperna förhindras, - har sådana viskositetsegenskaper, att skillnaden i viskositet på grund av olika temperatur i den första och den andra zonen till- låter att vätskorna (varm eller kall) kan vara i direkt kontakt med varandra i en förbestämd zon i härdningsanordningen utan att till någon väsentlig del ömsesidig omblandning sker, t o m i från- . varo av skiljeväggar mellan de två zonerna.

Ett möjligt exempel på tillämpning i ett härdningsrör av en vätska . med de i det föregående angivna egenskaperna återfinns i US-PS 3 909 177.

Denna patentskrifts lära är emellertid begränsad till använd- ning av en vätska, speciellt silikonolja, i ett härdningsrör, som är horisontellt anordnat och försett med en vätsketät ändförslutning. 10 15 20 30 35 464 545 3 Texten av den angivna patentskriften ger ej några anvis- ningar beträffande sätt och medel för att förbereda anläggningen för härdning, montering och funktion av en anläggning, där man har ett läckage vid änden, behandling av den använda vätskan som bära- re för värme till och från härdningsröret.

Av ovanstående framgår, att flera problem måste lösas sam- tidigt om man vill erhålla en optimal och fullständig lösning.

Det är vid industriell produktion nödvändigt, att man på kortast möjliga tid bringar anläggningen i ett stationärt tillstånd mellan en cykel, i vilken en kabel har härdats, och nästa cykel, i vilken en kabel skall härdas. Olyckligtvis hindras lösningen på detta problem mycket av härdningsrörets längd, som vanligen uppgår till mer än 100 m. Av detta skäl tenderar även operationer, som måste utföras före själva härdningen, ta lång tid i anspråk.

Det är även nödvändigt, att man garanterar att de flyktiga substanserna, som härstammar från härdningen av isolationen, migre- rar mot vätskan. Även här är problemets lösning svårare än man kan föreställa sig, eftersom vätskans fysikalisk-kemiska egenskaper kan ändra sig från början till slutet av härdningen, varvid vät- skan bringas till mättnadstillstånd med avseende på produkter bil- dade vid härdningen, vilket leder till negativ inverkan på isola- tionens dielektriska egenskaper.

För erhållande av en optimal lösning får man dessutom inte förbigå problemet med värmning och kylning av den änddelen av ka- beln, som, vid driftsavbrott, förblir inne i härdningsröret.

Det är uppenbart, att lösningen av detta problem inte kan förbigås, eftersom de olika änddelarna av kabeln, vid kontinuer- lig industriell tillverkning, har en längd som uppgår till några hundra meter.

Detta problem kan lösas genom att man stannar kabeln och flyttar den andra zonens kylvätska till den första zonen, i vil- ken härdning av ifrågavarande kabeldel just har ägt rum. Även den just angivna lösningen synes emellertid vara outförbar med hänsyn till teknikens ståndpunkt, såsom den framgår av den angivna patent- skriften. Det är omöjligt att förstå med vilka medel det skulle vara möjligt att flytta kylvätskan (som finns i rörets andra zon) mot rörets första zon, eller speciellt var det skulle vare möj- ligt att uppsamla den första zonens varma vätska för att bereda plats för kylvätskan. 464 545 10 20 25 30 35 4 Följaktligen är syftet med föreliggande uppfinning ett för- farande och en anläggning för härdning av en elektrisk kraftkabel med en strängsprutad isolation, som bringas kontinuerligt att pas- sera genom ett kedjelinjeformat härdningsrör, varvid de i det före- gående angivna nackdelarna är undanröjda.

Föreliggande uppfinnings föremål är ett förfarande för konti- nuerlig härdning av en elektrisk kabel med en strängsprutad isola- tion anordnad omkring den centrala kärnan, vilket förfarande inne- fattar, att man efter kabelns utträde ur sprutmaskinen bringar den att passera genom ett kedjelinjeformat härdningsrör, som är fyllt med en enda vätska under tryck i en första zon för värmning och en anslutande andra zon för kylning, vilken vätskas densitet i hu- vudsak är lika med kabelisolationens densitet, och varvid skill- naden i viskositet mellan den varma och den kalla vätskan är så- dan, att vätskan i den första zonen och vätskan i den andra zonen är i direkt kontakt med varandra, i en förbestämd zon av röret, i huvudsak utan ömsesidig blandning, att den varma och den kalla vätskan bringas att cirkulera i respektive zon, vilket förfarande kännetecknas av att det före härdningen av kabeln innefattar, att man a) bringar den kalla vätskan, som befinner sig i en första behål- lare och redan är avgasad och vid arbetstemperatur, in i kylzonen av härdningsröret; b) bringar vätskan att kontinuerligt lämna den andra zonen med ett flöde, som beror på det oundvikliga läckaget vid härdningsrörets ände, vid de vattentäta tätningselementen, och på en reglerad ut- strömning, varvid kylvätskans nivå i röret hâlles i omrâdet mellan den första och den andra zonen på ett fixt värde, och tillför kyl- vätska till den andra zonen i en mängd, som motsvarar läckaget och den reglerade utströmningen; c) bringar den varma vätskan, som redan är avgasad och vid arbets- temperatur samt befinner sig i den andra lagringstanken, in i värm- ningszonen av härdningsröret; d) fortsätter att härda kabeln, varvid man bringar kylvätskan att lämna den andra zonen och ersätter den med motsvarande mängd av- gasad kylvätska; e) fortsätter ~ under fasen (d) - att avgasa vätskan.

Föreliggande förfarande är följaktligen baserad pä igång- sättning av oberoende och successiva faser - för införande av en 0 10 15 20 25 30 35 464 545 5 enda vätska i det två zonerna av härdningsröret, för värmning och kylning av kabelisolationen, för kontinuerlig behandling av vät- skan under härdning av isolationen, för kontinuerlig tillförsel av vätskan in i endast den andra zonen av härdningsröret för kompen- sering av läckaget och den reglerade utströmningen vid härdnings- rörets utloppsände.

Vad förfarandet beträffar, är det överraskande, att man vid användning av samma vätska i de tvâ zonerna av härdningsröret inte, såsom man skulle förvänta sig av den angivna teknikens ståndpunkt, har en enda tillförselfas för vätska från en enda lagringstank.

Den dubbla tillförseln enligt föreliggande uppfinning medger att man till värmnings- resp kylningszonen av härdningsröret för Q varm och kall vätska, vilka båda redan är avgasade och vid arbets- temperatur. Z Den för erhållande av härdningsförfarandets stationära till- stånd erforderliga tiden är väsentligt kortare och begränsad till tiden för fyllning av härdningsröret.

I förhållande till ett förfarande, i vilket vätska tillförs röret från en enda behållare, är fördelen uppenbar. har härd- resp Med denna lösning undanröjes den stora tidsförlust man vid en enda tillförsel av värnings- och kylningsvätskan till ningsrörets tvâ zoner, för värmning och kylning av vätskan i zon, vilka vardera vanligen har en längd av 50 m eller mera. bild- var- Det inses dessutom hur förfarandet möjliggör omedelbar ning och upprätthållande av ett separationsområde mellan den ma vätskan och den kalla vätskan utan separationsorgan mellan härdningsrörets värmnings- och kylzon. Åtgärderna, att värma vätskan till två helt olika temperatu- rer, att därefter först införa den kalla vätskan och sedan den var- ma vätskan i härdningsröret, att därefter fortsätta med läckage- kompensation av den kalla vätskan från härdningsröret, varvid man bringa: kall vätska att strömma från lagringstanken till den and- ra zonen av härdningsröret, är särdrag, vilka alla i kombination bidrar att upprätthålla dennödvändiga viskositetsskillnaden för direkt kontakt, i ett stationärt läge i röret, mellan vätskorna i härdningsrörets två zoner.

Förfarandet genomföres med dessa åtgärder för säkerställning av optimala dielektriska egenskaper hos isolationsmassan. 46.4 545 10 15 20 25 30 35 6 Den varma och den kalla vätskan, som kommer från de två lag- ringstankarna, är redan noggrant avgasade. Ytterliggare kontinuer- lig avgasning av vätskan under drift sker enligt uppfinningen, så att vätskan hålles i ett tillstånd av omättnad för de flyktiga pro- dukterna, dvs så att vätskan har förmåga att absorbera dessa från isolationsmassan under härdning avgivna flyktiga produkterna.

Det bör påpekas, att det är viktigare att den varma vätskan avgasas, eftersom under värmning flyktiga substanser frigöres. Av- gasning av den kalla vätskan säkerställer dess kapacitet för ab- sorption av gasformiga produkter i närheten av den första zonen (för värmning). Denna avgasning kan emellertid vara mindre full- ständig än avgasningen av den varma vätskan. Följaktligen är det fördelaktigt med två lagringstankar, eftersom en sådan anordning tillåter olika behandling av den varma och den kalla vätskan.

Med avseende på avgasning av vätskan under härdningen av kabeln är det enligt uppfinningen lämpligt med tvâ avgasnings- kretsar.

Följaktligen kännetecknas föreliggande förfarande av att det innefattar under härdningen följande steg, att man - kontinuerligt uttar varm vätska från värmningszonen med en avgivningskapacitet,motsvarande en bestämd fraktion av flödeska- paciteten för varm vätska, som passerar genom värmningszonen; - bringar den varma vätskan att cirkulera i en avgasningskrets parallellt med och utanför härdningsröret; - tillsätter den 'redan avgasade vätskan' till värmningszonen vid det härdningstryck, som råder i zonen, så, att den varma vät- skan i härdningsröret under härdning alltid har förmåga att ab- sorbera flyktiga substanser från kabelisolationen.

För det speciella steget att kompensera för förluster av kylvätska och för den reglerade utströmningen av vätska från härdningsröret med vätska från en annan lagringstank än tanken för varm vätska är det möjligt att genomföra avgasning av vätskan i den andra zonen.

I detta fall utmärkes förfarandet av att det innefattar un- der härdning stegen, att man - bringar kall vätska, som lämnar härdningsröret, att strömma in i den övre delen av den andra lagringstanken, som hålles under vakuum, så att, när vätskan pâ grund av tyngdkraften faller från den övre delen till den nedre delen av lagringstanken, den påver- kas pâ ett sätt, som är ekvivalent med avgasning, innan den införes 10 15 b) C» 25 30 35 464 545 i härdningsrörets kylzon.

Föreliggande uppfinning avser även en anläggning för kontinu- erlig härdning (vulkning) av en elektrisk kabel med en strängspru- tad isolation, vilken anläggning innefattar en sprutmaskin, som är förslutningsbart anslutbar till ett kedjelinjeformat härdningsrör, vilket innefattar en första värmningszon, sedan en andra kylzon, vilka zoner är fyllda med en enda vätska med en densitet, som i huvudsak är lika med isolationsmaterialets densitet, och med en skillnad i viskositet mellan varmt och kallt tillstånd, att vät- skan i den första zonen och i den andra zonen är i direkt kontakt med varandra, i ett förbestämt omrâde av röret, varvid all ömse- sidig blandning praktiskt taget inte förekommer. Anläggningen in- nefattar organ för tvångscirkulation av den varma och den kalla vätskan, vilka organ är förbundna med värmnings- och kylningsor- gan i de två zonerna. Anläggningen utmärkes av att den innefattar en första lagringsbehållare innehållande varm vätska vid härdnings- rörets arbetstemperatur och en andra lagringsbehållare innehållan- de kall vätska vid härdningsrörets arbetstemperatur, organ för av- gasning av vätskan, vilken första lagringsbehållare är ansluten till den första värmningszonen via en första "till-från"-ventil och vilken andra behållare är ansluten till kylzonen via en pump och en dithörande inloppsventil.

Föreliggande uppfinning beskrivs utförligare i det följande som ett icke-begränsande exempel och med hänvisning till ritningen, på vilken fig 1 visar ett längssnitt av föreliggande härdningsanlägg- ning, fig 2 visar organ för avgasning av vätskan i anläggningen i fig 1 under härdningen, fig 3 och fig 4 visar organ för avgasning av vätskan före härdningen.

Anläggningen i fig 1 beskrivs nu i samband med härdning av en elektrisk kabel 2, som innefattar en ledare eller en grupp av elektriska ledare, som bildar kabelkärnan, och ett strängsprutat isolerande hölje omkring kärnan av ett plastiskt eller elastiskt förnätbart material, t ex polyeten.

Anläggningen innefattar ett härdningsrör med kedjelinjeform, åtminstone i den första zonen, vilket rör utbreder sig mellan en sprutmaskin 4 och en uppsamlingsbobbin 5 för kabeln. I fig 1 visas 46.4 545 10 15 20 25 30 35 8 en enda sprutmaskin. Antalet sprutmaskiner kan vara större, bero- ende på det erforderliga antalet skikt för beläggning av kärnan.

Uppströms sprutmaskinen finns en matningsbobbin för kabel- kärnan och kända dragorgan. Nedströms om röret 3, före uppsamlings- bobbinen 5 finns ytterliggare dragorgan av känt slag.

För enkelhetsskull är i fig 1 endast visade element, som er- fordras för den vidare beskrivningen av uppfinningen.

Röret 3 är tätningsbart anslutbart till sprutmaskinhuvudet via ett teleskoprör 6 av känt slag. Röret 3 är indelat i en första och en andra zon (7, 8), som utgör värmningszonen resp kylzonen och användes för tvärbindning resp kylning av isolationsmassan.

Den första zonen 7 är kedjelinjeformad och den andra zonen 8 är vanligen rätlinjig.

Fluiden, som är bärare av värme till kabeln i den första zo- nen och bärare av värme från kabeln i den andra zonen, är en enda vätska med en täthet, som i huvudsak är lika med isolationsmateri- alets täthet, och med en sådan skillnad i viskositet mellan varm och kall vätska, att, när vätskan i den första och den andra är i direkt kontakt med varandra, i ett förbestämt område av härdnings- röret, praktiskt taget ingen ömsesidig blandning förekommer. Den valda vätskan kan enligt ett exempel ha en täthet av 0,9 - 1 g-cm- För enkeihetsskull har i fig 1 omrâdet mellan de tvâ zonerna visats med en enda linje 'S', även om separationsomrâdet i verk- ligheten har en utsträckning i rörets axelriktning. vätskan uppsamlas först i en första och en andra lagrings- behållare 9, 10, vilka befinner sig under vakuum. Den ena behålla- ren är ansluten till den första 'värmningszonen' via en första “till-från"-ventil 11, den andra behållaren är ansluten till den andra 'kylzonen' via en pump 12 och en reglerventil 13.

Såsom framgår av exemplet i fig 1 har lagringstanken 9 ett läge i förhållande till den första zonen 7, att vätska (pâ grund av tyngdkraften) tillföres denna zon. I annat fall kan vätska till- föras med hjälp av en pump.

I ett exempel användes silikonolja som vätska. Denna har tillförts de två lagringsbehâllarna 9 och 10 och befinner sig där vid arbetstemperatur.

Anläggningen innefattar organ för avgasning av den varma vätskan och den kalla vätskan under härdningsskedet. Dessa organ 14, 15 är schematiskt visade i fig 1 med streckade linjer. De be- skrivs senare. 10 15 20 25 30 35 464 545 9 Två separata kretsar för cirkulering av den varma och den kalla vätskan är förbundna med härdningsröret. Cirkulationen åstadkomsmes med hjälp av två pumpar 16, 17.

Cirkulationen av den varma vätskan är sådan, att den höga hastigheten ger ett turbulent tillstånd, som är anpassat för att främja värmeöverföring till kabeln. Vätskan kan även tvângscirku- leras i zonen 8 med hög hastighet, naturligtvis i förhållande till vätskans viskositet.

Anläggningen 1 innefattar dessutom ett flertal sensorer, som verkar i följd och i stället för varandra vid öppnandet av regler- ventilen 13.

Enligt en utföringsform bringas silikonoljan att strömma ut med konstant flöde från den andra zonen 8 mot lagringsbehållaren 18, samtidigt som ett lika stort flöde av silikonolja (via pump 12) uttas från behållaren 10 och därpå införes i den andra zonen med hjälp av reglerventilen 13.

Det finns fyra sensorer 19, 20, 21, 22 och deras uppgift är att hålla separationslinjen mellan den första och den andra zonen 1 oförändrat läge under fyllning av härdningsröret och under härd- ningen. De två första sensorerna är anordnade i närheten av linjen, som separerar den varma och den kalla vätskan, och den tredje och den fjärde sensorn är anordnade i närheten av den övre änden av härdningsröret vid nivåerna 23 och 24.

Den första och den tredje och den fjärde sensorn varnar för variationer i rörets vätskenivâ relativt en gasformig fluid, som finns över vätskan. Den andra sensorn varnar för temperaturvaria- tioner med avseende på ett förbestämt intervall mellan den varma och den kalla vätskans temperatur.

Kretsarna för avgasning av vätska kommer nu att beskrivas med hjälp av fig 2. Fig 2 innehåller endast för kretsen väsentliga delar. Kretsen för avgasning 14 av varm vätska (fig 1 och fig 2) befinner sig parallellt med och utanför zonen 7, innehåller två ventiler 25, 26 och innefattar ett värmningsorgan 27, en avgas- ningsanordning 28 under vakuum samt en pump 29.

Avgasningsanordningen 28 är av kant slag och lämpad för bort- tagning från vätskan av de flyktiga beståndsdelarna, som absorbe- ras av isolationsmassan under härdningen. Allmänt sett är avgas- ningsanordningen baserad på principen att vätskan dispergeras på en stor yta, varvid genom bildning av tunna vätskeskikt avdrivning 46.4 545 10 20 25 30 35 10 av de gasformiga produkterna underlättas. För detta ändamål kan lämpliga ringar, som användes speciellt inom denna teknik, använ- das. Värmningsanordningen kan vara av godtyckligt slag, t ex elek- trisk motstândsuppvärmning, för att hålla vätskan vid härdnings- temperatur och lämpad för avgasning. Kretsen 14 är så dimensio- nerad, att den bringar att cirkulera en del av vätskan, som pas- serar genom zonen 7, och att den håller vätskan i ett sådant till- stånd, att den kan absorbera de under härdningen bildade flyktiga substanserna.

Avgasningsanordningen är så dimensionerad att den avgasar en vätskemängd motsvarande exempelvis 2 - 3 gånger vätskevolymen i zoonen 7.

Avgasningskretsen 15 för kylvätskan är via två ventiler 30 resp 31 anslutbar till tanken 18, som är placerad vid utgången av härdningsröret och till lagringstanken 10 och innefattar en pump 32 för att transportera till lagringstanken 18 avgiven kylvätska till lagringstanken 10.

Anläggningen innefattar vidare ett avgasningsorgan, som an- vändes under förberedelse av härdningen för separat behandling av fraktionerna av värmnings- och kylvätska före deras införande i zonerna 7, 8 av härdningsröret.

I en föredragen utföringsform innefattar organet för förbe- redande avgasning en stor del av kretsen 14, som användes under drift. Hela kretsen är visad i fig 3, där för enkelhetsskull de delar av anläggningen, som ej har med avgasning att göra, är ute- lämnade. Denna krets innefattar i serie en lagringstank 9, en pump 33 mellan två "till-från"-ventiler 34, 35, värmningsanordningen 27, avgasningsorganet 28, pumpen 29 och en ventil 36 vid ingången till lagringstanken 9.

Organet för förberedande avgasning av kylvätskan kan vara utfört på många sätt. I den föredragna utföringsformen, vilken är fördelaktig, användes i organet delar av kretsen i fig 3, såsom framgår av fig 4, i vilken de delar av anläggningen, som ej berör avgasning av kylvätskan är utelämnade.

Kretsen för förberedande avgasning av kylvätska innefattar i serie lagringstanken 10, en "till-från"-ventil 37, pumpen 33, ventilen 35, värmningsorganet 27, avgasningsorganet 28, pumpen 29 och ventilen 38 vid ingången av lagringstanken 10. 10 15 25 30 464 545 11 Som ett alternativ kan avgasning genomföras medelst en hjälpbehållare genom att man uttar t ex olja från lagringstanken 9 och leder den efter avgasning till hjälpbehållaren. Anläggningen innehålller andra kända med de två zonerna av röret förbundna värmnings- och kylanordningar. I synnerhet bidrar den kända värm- ningsanordningen, som användes för den första zonen i röret, för- utom den yttre anordningen 27, med att hålla oljans temperatur på önsi värde för härdning och för att vid start värma rörets 3 metaiimassa till arbetstemperatur.

Anläggnigen arbetar pâ följande sätt: I fasen före härdningen förbereds två behållare 9, 10 genom att de fylls med redan avgasad silikonolja, som är vid arbetstempera- tur, vilken olja även tillföres rörets 3 zoner 7 och 8. Exempelvis har oljan i lagringsbehållaren 9 en temperatur av 200°C och oljan i lagringsbehâllaren 10 en temperatur av 25°C.

Den valda silikonoljan har sådana egenskaper, att den vid de angivna temperaturerna har en viskositet av 20 - 40 cSt vid 200°C och cirka soo - 4oo est vid 2s°c.

Företrädesvis är förhållandet mellan vätskornas viskositet i de tvâ zonerna ca 1:10.

I allmänhet har den valda silikonoljan en viskositet av lägst 150 cs: pch högst soo est vid 2s°c.

De angivna stegen genomföres med hjälp av de i fig 3 och 4 visade kretsarna, dvs - med ventilerna 11, 25, 26 stängda bringas oljan från lagr ringstanken 9 (fig 3) via pumparna 33 och 29 att cirkulera genom avgasningsorganet 28, efter uppvärmning till härdningstemperatur med hjälp av organet 27; - med ventilerna 34, 39, 25, 26 stängda bringas oljan från lagringstanken 10 att cirkulera i samma krets, som användes för den varma oljan, och oljan har följaktligen en hög temperatur i tanken 10, vilken ej motsvarar arbetstemperaturen i rörets 3 zon 8.

Detta tillstånd är det önskade i denna lösning, eftersom god av- gasning främjas när oljan har låg viskositet, vilket svarar mot hög temperatur.

Oljan i lagringstanken 10 bringas successivt till arbetstem- peratur för zonen 8 genom lämplig kylning, t ex genom att man le- der den med ventilen 39 öppen till pumpen 12 för cirkulering i en 46.4 545 10 15 20 25 30 35 12 lämplig ej visad krets, som innefattar kylelementet 40 i fig 1, varifrån den åter införes i lagringstanken 10 vid låg temperatur. Återfyllning av röret 3 sker sedan på följande sätt: - via kända system medelst en hjälpkabel förberedes först en förbindelse mellan varven av hjälpkabeln, som är lindad på bobbi- nen 5, och delen av kabeln i sprutmaskinen; - med ventilen 39 i öppet läge och pumpen 12 i arbetsposition (fig 1) uttages olja från lagringstanken 10 och införes i zonen 8 och i kretsen för tvångscirkulation, som innefattar pumpen 17, tills den når den förbestämda oljenivån i den övre änden av zonen 8; under detta steg kompenserar pumpen 12 genom läckage från röret 8 erhållna oljeförluster och oljenivån i zonen 8 avkännes av sen- sorn 19. Sensorn kan exempelvis vara en kapacitiv elektrisk sensor.

Om vätskenivån stiger, omges sensorn ej längre av gasformig fluid utan vätska, som har en annan dielektrisk konstant. Sensorn reager- ar på denna skillnad och påverkar via en lämplig signal ventilen 13, vars genomströmningsarea ändras, så att mindre vätska tillförs än som lämnar zonen 8, varigenom vätskenivån av den kalla vätskan återgår till den förbestämda nivån; - successivt öppnas ventilen 11, varigenom varm olja kommer in i den första zonen 7 av röret 3 till den når nivån 21, som lig- ger under teleskoprörer 6. Under detta steg är pumpen 12 alltid verksam för kompensering av förluster av kall vätska, som lämnar röret, medan kontroll av linjen "S" , separationslinjen, mellan den kalla och den varma vätskan utföres av sensorn 20, som påver- kar öppningen av ventilen 13.

Sensorn 20 varnar för temperaturvariationer hos vätskan utan- för ett förbestämt temperaturintervall.

I en utföringsform är sensorn 20 ett termopar, varvid de känsliga elementen är placerade i övergångsområdet mellan den var- ma och den kalla vätskan, i praktiken uppströms och nedströms om den teoretiska linjen ”S” i fig 1, som utgör skiljelinjen mellan skilda temperaturer och viskositeter hos samma vätska.

Vid slutet av detta steg övertar sensorn 21 regleringen av ventilen 13, vilken sensor är anordnad för att varna för variatio- ner i den varma oljans nivå, från den förbestämda gränsen, och följaktligen för ändring av ventilens 13 öppningsarea.

Sensorn kan även vara av annan typ, som är lämlig för angi- vet ändamål, t ex vara en kapacitiv sensor. 10 15 20 25 30 35 464 545 13 Såsom framgått av det föregående, är i detta steg återfyll- ning av zonan 7 med varm olja begränsad upp till nivån 23, för att tillåta att hela igångsättningen av sprutmaskinen sker med öppet teleskoprö , vilket är fördelaktigt. I praktiken kan operatören ta ut delar av plastiskt eller elastiskt material, som ännu inte är lämpat för beläggning av kabeln, och därefter fortsätta manuellt att åstadkomma isolationsskiktet för bestämning av den maximala tjockleken av den första kabeländen, som vid start av härdningen måste passera successivt genom härdningsröret.

Omedelbart därefter införes ytterliggare varm avgasad olja för fyllning av teleskopröret tills oljan när den förbestämda ni- vån 24.

Det är fördelaktigt att fyllningen av ledningen 6 sker via en ej visad lagringstank med en inre volym, som är lika med den mängd olja som åtgår för fyllning till nivån 24. Samtidigt med det beskrivna arbetssteget startas produktionen, varvid kabeländen från den igångsatta sprutmaskinen uttas för beläggning av kabel- kärnan. Omedelbart därefter stänges teleskopledningen 6 och inför- es en gas över den varma oljan, t ex kvävgas vid det önskade tryc- ket, t ex 10 atm.

För undvikande av för kraftig värmning av kvävet och följ- aktligen en för tidig härdning av föreningen vid spruthuvudet, förnyas kvävet så att man håller det vid en lämplig t mperatur.

Under detta steg och stegen som följer överlåtes konstant- hållningen av den varma oljans övre nivå, och följaktligen av se- parationslinjen "S" mellan den varma och den kalla vätskan, åt sen- sorn 22, som är lämpad för installering i en omgivning, där man har en vätska, över vilken en gas finns, t ex en hydrostatisk sen- sor eller en flottör. j Efter det föregående steget följer arbetssteget, under vil- ket varm olja, som av pumpen 16 tvingas att cirkulera, avger sitt värme till kabelisolationen och åstadkommer tvärbindning. Den kalla aljan, som av pumpen 17 tvingas att cirkulera, kyles av kylelementet 40 och borttransporterar värme kontinuerligt från isolationen, varvid denna stabiliseras.

Under härdningen sker separat och kontinuerlig rening av den varma och den kalla oljan. En del av den varma oljan, som t ex motsvarar 10% av oljemängden genom zonen 7, bringas att cirkulera i avgasningskretsen (se fig 2), som är anordnad parallellt med zo- 464 545 10 15 20 25 30 35 14 nen 7. Denna mängd är så vald, att under den tid, som erfordras för härdning av hela kabeln, all varm olja alltid hâlles i ett tillstånd av icke-mättnad med avseende på de flyktiga substanser- na, som avgives av isolationsmassan, i vilken de bildas under härdningen.

Detta gäller en lösning, som är speciellt fördelaktig. Ef- tersom den kontinuerligt cirkulerande mängden olja i avgasaren endast är en del av oljemängden, som passerar genom zonen 7, kan man använda en avgasare, vars dimensioner och relativa kostnader är små i förhållande till en avgasare för hela den i zonen 7 be- fintliga oljemängden, I reningsförfarandet går oljan (som är under tryck i zonen 7) direkt (se fig 2) till avgasaren 28, som arbetar vid undertryck, och införes sedan med pumpen 29 med det i zonen 7 härskande tryc- ket in i denna.

Det är fördelaktigt, att oljan, innan den när avgasaren, värmed med organet 27, vars verkan tillsammans med den av det van- liga värmningsorganet, som vanligen finns omkring röret 3, åstad- kommer att oljan hålls vid en temperatur, som är nödvändig för adekvat tvärbindning av isolationsmassan.

Den utgående kalla oljan uppsamlas cykliskt via ett flottör- organ från behållarens 18 botten, och via pumpen 32 införes den i den övre delen av tanken 10. Oljan dispergerar en del av de flyk- tiga substanserna, som eventuellt finns närvaranden, när den fal- ler i droppform. Därefter bringas oljan åter att cirkulera i zonen 8 med hjälp av pumpen 12.

I praktiken erhålles en viss avgasning av den kalla oljan, så att man med säkerhet kan garantera, speciellt i närheten av se- parationslinjen "S" mellan den varma och den kalla vätskan, att oljan har kapacitet att absorbera flyktiga beståndsdelar från iso- lationsmassan.

Den angivna lösningen av anläggningen och dess funktion sä- kerställer att den kalla och den varma vätskan i röret 3 behåller sina positioner tack vare den successiva verkan av sensorerna, som verkar på ventilen 13, från det förberedande steget med fyllning av röret med vätska till vulkningen.

Fördelarna med föreliggande uppfinning är uppenbara. Sen- sorn 19 förhindrar via ventilen 13, varigenom den av pumpen 12 av- givna mänden ändras, varje förskjutning (under fyllningssteget) 10 15 20 25 30 464 545 15 av den kalla vätskan bortom den ff bestämda gränsen och eliminerar följaktligen långa och arbetssamml steg för placering av vätskorna i rörets ändzon. I praktiken har man den fördelen, att anläggning- en snabbare bringas i ett stationärt tillstånd.

Dessutom förhindrar sensorerna i sin successiva och program- merade verkan alla funktionsanomalier, t ex en förskjutning av den kalla vätskan bortom den avsedda zonen med medföljande intrång i den för den varma vätskan reserverade zonen. Om detta skulle in- träffa, skulle det medföra lägre hastighet för passering av kabeln genom härdningsröret för att möjliggöra tillräcklig förnätning av isolationsmassan i värmningszonen, som då i praktiken blivit kort- are på grund av inträngning i den första zonen av röret 3 av kall vätska.

Därför säkerställer uppfinningen en framställningscykel, som ligger inom den planerade tiden.

Ett utmärkande särdrag för uppfinningen är härdning av kabel- änden, som blir kvar i härdningsröret, när linjen stannar.

Förfarandet innefattar härdning av isolationen i den första zonen, och omedelbart därefter tömning av den varma oljan från den första zonen till lagringstanken 9.

Tömningen sker via en ej visad krets, varvid en hydraulisk förbindelse åstadkoms mellan den övre delen av röret 3 och den öv- re delen av tanken 9, via en reglerventil. Alternativt kan töm- ningen ske successivt genom öppning av ventilen 11 (fig 1) på grund av trycket i den första zonen och vakuumet i lagringstanken 9. Ef- ter tömningen sjunker oljan under nivån 24, varvid sensorn 22 åstadkommer att ventilen 13 öppnas, så att den kalla oljan ström- mar från den andra zonen mot den första zonen.

Under detta steg arbetar pumpen 12 kontinuerligt och oljan kommer gradvis, genom att den varma oljan tvingas in i lagrings- tanken 9, att fylla den första zonen, varvid värmet bortledes från isolationsmassan av kabeln och konsolidering sker. Successivt sät- tes linjen igång igen för utdragning av kabeländdelen från härd- ningsröret 3.

Claims (14)

464 545 1? 10 15 ZÛ 25 30 35 PATENTKRAV

1. Förfarande för kontinuerlig härdning (vulkning) av en elektrisk kabel med en strängsprutad isolation omkring en central kärna, vilket innefattar att man efter kabelns ut- träde ur en sprutmaskin bringar den att passera genom ett kedjelinjeformat härdningsrör, som är fyllt med en enda vätska under tryck i en första värmningszon, som följas av en andra kylningszon av röret, vilken vätskas densitet i huvudsak är lika med kabelisolationens densitet, varvid skillnaden i viskositetet mellan den varma och den kalla vätskan är sådan, att vätskan i den första zonen och vätskan i den andra zonen är i direkt kontakt, i ett förbestämt om- råde av röret, i huvudsak utan ömsesidig blandning, och den varma och den kalla vätskan bringas att cirkulera i respek- tive zon, k ä n n e t e c k n a t av att det före härd- ning av kabeln innefattar, a) att man bringar kylvätskan från en första tank in i kylzonen av härdningsröret, vilken vätska är avgasad och avid arbetstemperatur; b) att man bringar kylvätskan att kontinuerligt utträda ur den andra zonen med ett flöde, som;beror på det oundvikliga Lläckaget vid tätningen i härdningsrörets ände och på den reglerade utströmningen, under det att man håller kylvätskans nivå i röret på ett fixt värde i området mellan den första och den andra zonen genom anpassning av läckaget och den reg- lerade utströmningen till en förutbestämd tillförsel av kyl- vätska i den andra zonen; c) att man bringar den varma vätskan, som redan är avgasad och vid arbetstemperatur och befinner sig i en andra lag- ringstank, in i härdningsrörets värmningszon; och under härdning av kabeln innefattar d) att man kontinuerligt uttar kylvätska, som utströmmar från kylröret, sänder det till den övre delen av den andra som hålls lagringstanken, under vakuum, på ett sådant sätt att när kylvätskan faller (på grund av tyngdkraften) från den övre till den nedre delen av den andra lagringstanken f) 10 15 20 25 30 35 ö17 464 545 den undergår en påverkan, som är ekvivalent med en avgasning och leder den in i härdningsrörets kylzon; e) att man kontinuerligt uttar varm vätska från värmnings- zonen med en flödeskapacitet motsvarande en bestämd fraktion av flödeskapaciteten av den varma vätskan, som passerar genom värmningszonen; F) att man bringar varm vätska att cirkulera inuti en av- gasningskrets, som är parallell med och utanför härdnings- röret, Q g) att man inleder den "redan avgasade vätskannin i värm- ningszonen, vid det i själva zonen föreliggande härdnings- trycket; den varma och kalla vätskans avgasningshastighet är sådan att förhindra mättnad av både kall och varm vätska, så att i härdningscykeln har den varma och kalla vätskan i härdningsröret alltid förmåga att absorbera de flyktiga ämnena från kabelisolationen.

2. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k- n a t av att man c') den andra lagringstanken, till en nivå i värmningszonen före härdningen inför varm Fluid, som är uttagen från nära teleskopförbindelsen, som är öppen mellan röret och sprutmaskinen; F) med teleskopförbindelsen öppen startar sprutmaskinen utan last; g) fyller teleskopförbindelsen med vätska, som redan är avgasad och vid arbetstemperatur befinner sig i en tredje tank, vars volym är lika med den mängd vätska, som ryms i teleskopförbindelsen; h) kontinuerligt från härdningsanordningens undre ände drar i den redan förberedda kabeln, varvid kabelns Främre ände går från sprutmaskinen genom röret; i) stänger teleskopförbindelsen och inför en gasformig fluid mellan varm vätska och sprutmaskinen, vilken gasformig Fluid har ett tryck, som svarar mot det önskade härdnings- trycket i röret. n4e4 545 A18 10 15 20 25 30 35

3.' Förfarande enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k- n a t av att man håller kylvätskans nivå i kylzonen på ett fixt värde genom reglering av vätsketillförseln från den andra lagringstanken via ett flertal sensorer, använda succes- sivt efter varandra, varvid den första sensorn anbringas i det förbestämda området av röret för indikering av kyl- vätskans nivåvariatíoner i förhållande till den gasformiga fluíden i värmningszonen, när den ännu innehåller en för liten mängd varm vätska, den andra sensorn anbringas i det förbestämda området mellan de två zonerna för indikering av temperaturvariationer utanför ett förbestämt intervall mellan den varma vätskan i den första zonen och den kalla vätskan i den andra zonen under fyllning av värmningszonen, den tredje sensorn anbringas vid den övre änden av värmningszonen före teleskopförbindelsen för indikering av den varma vätskans nivåvariatíoner med avseende på gasformig fluid, när den ännu finns i hela teleskopförbindelsen, den fjärde sensorn anbringas i änden av teleskopförbindelsen, för indikering av variationer i den varma vätskans nivå i förhållande till den gasformiga fluiden, som finns närvarande mellan förbind- elsen och sprutmaskinen, när teleskopförbindelsen är stängd och fylld med vätska.

4. Anläggning för kontinuerlig härdning (vulkning) av en elektrisk kabel med en strängsprutad isolation, vilken innefattar en sprutmaskin tätt anslutbar till ettkedjelinje- formigt härdningsrör, som innefattar en första värmingszon, sedan en andra kylzon, vilka två zoner är fyllda med en enda vätska med en densitet, som i huvudsak är lika med isolations- materialets densitet, och med en viskositetsskillnad mellan den varma och den kalla vätskan, så att vätskan i den första zonen och vätskan i den andra zonen är i direkt kontakt, i ett i förväg bestämt område av röret, utan ömsesidig bland- ning mellan dem, organ för den separata tvångscirkulationen av den varma och den kalla vätskan förbundna med värmnings- och kylzonerna av härdningsröret, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar en första lagringstank innehållande U) 10 15 20 25 30 35 '19 464 545 varm vätska vid arbetstemperatur för härdningsröret och en andra lagringstank innehållande kall vätska vid arbetstempe- ratur för härdningsröret, vilken första lagringstank är an- sluten till värmningszonen via en fötsta "till-från"-ventil och den andra lagringstanken är ansluten till kylzonen via en pump och en dithörande andra ventil, båda organ för den sepa- rata tvångscirkulationen av den varma och kalla vätskan inne- fattande avgasningsorgan för det kontinuerliga avlägsnandet av gas från den varma och kalla vätskan vid en hastighet, som förhindrar mättnad av både kall och varm vätska, så att i härdningscykeln den varma och kalla vätskan i härdnings- röret alltid har förmåga att absorbera de flyktiga ämnena från kabelisolationen.

5. Anläggning enligt patentkravet 4, k ä n n e t e c k- n a d av att den innefattar ett flertal sensorer, som verkar efter varandra och i stället för varandra vid öppning av den andra ventilen för kompensering och konstanthållning av den förutbestämda utströmningen av kylvätska från röret.

6. Anläggning enligt patentkravet 5, k ä n n e t e c k- n a d av att två av sensorerna är anordnade i det förut- bestämda området mellan de två zonerna av härdningsanord- ningen, att en av dessa sensorer reagerar på variationer i kylvätskans nivå med avseende på en förbestämd gräns, att den andra sensorn reagerar på variationer i temperatur med avseende på ett förbestämt intervall, mellan varm och kall vätska.

7. Anläggning enligt patentkravet 5, k ä n n e t e c k- n a d av att den innefattar sensorer, som reagerar på varia- tioner i den varma vätskans nivå i närheten av sprutmaskinen.

8. Anläggning enligt patentkravet 4, k ä n n e t e c k- n a d av att anordningen för avgasning av den varma vätskan innefattar, i en yttre krets och parallellt ansluten till ändarna av den första värmningszonen av härdningsanord- ningen, organ för värmning, en vakuum-avgasare, en pump, vilken pump är avsedd att pumpa redan avgasad vätska vid arbetstemperatur till värmningszonen under härdningen. 464 545 *2° 10 15 20 25 30

9. Anläggning enligt patentkravet 8, k ä n n e t e c k- n a d av att avgasaren är anslutbar till den första lag- ringstanken, från vilken värmningszonen av härdningszonen matas via en krets, som innefattar en första pump vid ut- gången av den första lagringstanken och före avgasarens värmningsanordning för uttagning under arbetsoperationer före härdníng av vätska från den första lagringstanken, en andra pump vid avgasernas utlopp, vilken_är anslutbar till den första lagringstankens ingång, för införandet av redan värmd och avgasad vätska, före fyllning av härdningsanord- ningens värmningszon.

10. Anläggning enligt patentkravet 8, k ä n n e t e c k- n a d av att avgasaren är anslutbar till den andra lagrings- tanken, från vilken kylzonen av härdningsanordningen matas via en krets, som innefattar en första pump vid utgången av den andra lagringstanken före avgasarens värmningsanord- ning för uttagning under arbetsoperationerïñre härdning av kylvätska från den andra tanken och värmning av denna till en viskositet, som är lämplig för avgasning i avgas- kammaren, en andra pump ansluten till ingången av den andra lagringstanken för införande till denna av redan avgasad varm vätska.

11. Anläggning enligt patentkravet 10, k ä n n e t e c k- n a d av att den innefattar organ för kylning av den varma avgasade vätskan från den andra lagringstanken innan vätskan vid arbetstemperatur införas i härdningsanordningens kylzon,

12. Anläggning enligt patentkravet 11, k ä n n e t e c k- n a d av att kylorganet innefattar en krets med samma pump, som användes för matning av vätska från den andra lagrings- tanken till den andra kylzonen, ett kylelement, som redan finns i en lämplig cirkulationskrets utanför kylzonen och är anslutet till zonens ändar, en ledning, som är anslutbar till kylelementets utlopp, för återföring av den andra zonens vätska, som är kyld till arbetstemperatur, in i den andra lagringstanken. få 10 " ' 464 545' 21

13. Anläggning enligt patentkravet 4, k ä n n e t e c k- n a d av att organet för avgasning av kylvätska innefattar en krets; i vilken en pump från en uppsamlingstank pumpar en reglerad mängd kylvätska, som lämnar härdningsrörets ände, och inför vätskan i den andra lagringstanken, i vilken vakuum råder.

14. k ä n n e t e c k n a d Anläggning enligt något av patentkraven 4 - 13, av att vätskan~är silikonolja med ett förhållande av 1:10 mellan värmningszonen och vätskan i kylzonen. viskositeten av vätskan i