IEEE潛油泵電纜標準發展歷程

奚仲坡

(上海200051)

0 引言

潛油泵電纜，是油田用于機械采油設備潛油電泵機組的一種專用性很強的特種電纜，有關這種電纜的技術標準，有美國的IEEE、API，俄國的ГОСТ、ТУ和我國的GB、JB等標準。通過對標準編制程序、機構信譽和標準技術內容的比較，我們覺得對電纜制造業來講，還是選用IEEE標準為最佳。IEEE油泵電纜標準多年來隨科學技術的進步做了三次修訂，標準水平在不斷進步，本文將詳細地介紹這些進步的細節。

1 潛油泵電纜問世

先介紹一些油泵電纜產品問世初期的情況，這對體會IEEE油泵電纜標準特點是有好處的。實際上，1918年潛油電泵機組就已經在俄國取得了專利權，不過，那時的機組只用于船舶和礦山的排水，對設備性能要求尚處于初級階段，一般礦用電纜即可滿足機組要求。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，試驗大獲成功，在石油行業機械采油技術界引起了轟動，電潛泵開始被油田大批量采用。隨著電泵采油機組應用量的猛增，就產生了對潛油泵機組使用專用電纜的要求。1934年，美國專利局批準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可考的油泵電纜面世的年代。

2 IEEE潛油泵電纜標準的誕生和修訂

1985年首次出版了油泵電纜標準，第一版IEEE油泵電纜標準包括三個文件:IEEE std 1017—85油泵電纜的現場試驗、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。

該標準文件的雛形，來自于1979年PCIC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。當時，全世界油泵電纜生產廠家也就是五家，由于電纜制造工藝水平所限，生產廠家按各自的技術準則進行油泵電纜的設計和生產，當時他們的產品存有一個共同性問題，那就是壽命短，各廠家產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收試驗規則，及維修后產品的試驗規則，并在論文中寫入了有關如何改進制造技術、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行了激烈的討論和修改，經表決后形成了一個文件，那就成為了1985年標準的前身。

從出現第一版標準到現在已經27年了，27年來該標準進行了兩次修訂。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年版文件修訂的內容特別多，但是，這一年的文件并沒有完成IEEE協會審核批準手續，以至于沒有形成正式標準文件，實際上就成了2004年修訂版本的草稿。最新的2004年版本其內容與1997年版的內容基本相同，除很少的條款格式有些變動外，內容上幾乎沒有差別，后來又經三次修稿，在2004年被批準為正式標準文件。

3 IEEE油泵電纜標準各修訂版內容的變化

27年來，油泵電纜標準的三個版本在內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準主要修改內容對比表(見表1、表2)，借以顯示27年來IEEE油泵電纜標準內容的改進概貌。

表1 不同年版IEEE 1018潛油泵電纜標準的修訂對比表

續表1

表2 不同年版IEEE 1019潛油泵電纜標準的修訂對比表

4 對各年版本IEEE油泵電纜標準的評說

從表1和表2的第一版與最新版IEEE std 1018及1019標準的對比中可以看出，IEEE油泵電纜標準在27年來的變化相當大。下面對不同年代標準的各自特點做一個簡單評論。

4.1 1985年版IEEE油泵電纜標準

(1)首版油泵電纜標準距電纜問世時間長達50年，這說明用戶和制造商就油泵電纜性能要求難以達成統一看法。

(2)本版標準中只包括圓形電纜，沒有扁形結構產品，而當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@第一版標準中卻不包括當時已實際運行的扁形油泵電纜。

(3)標準中沒有對電纜的主要性能“絕緣電阻值”做出規定。

從第2、3點不難看出，該版標準不能全面反映出當時油泵電纜的真實水平，而且連電纜絕緣電阻的重要技術要求指標都沒有，可以說這一版標準的水平實在是低得不能再低了，充其量講，制造商只能將其作為技術參考文件而已。

4.2 1991年版IEEE油泵電纜標準

(1)該標準中加入了扁形油泵電纜結構，這是個進步。

(2)該標準中在載流量項目中加入了影響載流量的第五項因素“環境散熱能力”，彌補了前一版標準缺少同項內容的失誤。

(3)依然沒有提出對電纜絕緣電阻的要求，這是該版標準的重大缺欠。

總的說來，1991年標準比前一版標準進行了許多改進，用戶可以采用，但標準水平還不能算高。

4.3 2004年版IEEE油泵電纜標準

(1)2004版標準對1991版標準進行了大量的重要修改。增加了乙丙膠絕緣油泵電纜、乙丙膠護套油泵電纜;增加了鉛護套結構電纜;增加了電纜維修后的試驗要求等。

(2)最重要的是本版標準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油泵電纜標準制定以來一直存在的重大缺陷。

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

經27年的發展，2004年最新版本IEEE油泵電纜標準已基本能與產品的發展相適應，完全可以說2004年版標準已經是具有較高水平的油泵電纜標準，對制造廠家和電纜用戶都具有極大的指導作用。

5 結束語

我國生產油泵電纜也有近40年的歷史了，目前生產廠尚有五、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準。2008年與油泵電纜相關的國家標準(GB)，已能與世界水平同步，但這是一部由石油部門編寫的標準，著重于用戶對電纜成品的技術要求，有些制造商在生產過程中遇到的半成品技術要求項目并沒有全部包含在內，不能完全滿足電纜制造商需求。專業標準(JB)應該是適合于我國電纜生產廠需要的標準，無奈2011年修訂的JB 5332油泵電纜標準卻先天不足，對電纜絕緣電阻的要求竟然低于國家標準值，犯了“專業標準不得與國家標準相抵觸”的大忌，我們也只能是望“標”興嘆了。

為此，非常期望我國能參照國外的先進標準，結合國情，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專業標準。