[發明專利]一種中心鋼管雙鎧型水下生產系統用臍帶纜

有效

• 申請號: 201210246971.5
• 申請日: 2012-07-17
• 公開（公告）號: CN102737782A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 江巍;李廣元;沈盧東;盛業武;陳光高;王新剛
• 申請（專利權）人: 四川明星電纜股份有限公司
• 主分類號: H01B11/22
• 分類號: H01B11/22
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 方強

技術領域

本發明涉及一種用于深海油氣資源開發的電纜，尤其涉及一種中心鋼管雙鎧型水下生產系統臍帶纜，該電纜主要由纜、光纜、液壓或化學藥劑管組成，主要用于深海油氣資源的開發。

背景技術

臍帶纜是海底油氣勘采、海洋工程等領域的關鍵設備，主要為深海生產系統提供電力、氣液壓動力、化學注入和數據傳輸通道。由于“臍帶纜”的設計要兼顧電、通信、液壓等功能外，還要滿足復雜海況的動態響應要求，其材料強度、柔韌性、抗腐蝕和抗滲透要求極高。

水下臍帶纜經常使用在海水中，又常常與油接觸，不僅要求耐堿性還有耐油性；由于水下臍帶纜使用時需要經常移動和收放，還應具有耐磨性；另外，由于深海油氣勘探開發中使用的水下臍帶纜使用在水下1500米，水下臍帶纜垂直使用長度最短長度也為1500米，長度決定了電纜自身的重量較大，另外，水下臍帶電纜還需要與其他水下設備連接，因此要求臍帶纜自身具有良好的浮力性能。

此種水下生產系統臍帶纜主要由電纜（動力纜）、光纜（單模）、液壓或化學藥劑管（鋼管）的組成。其中電纜主要起傳輸電力作用，光纜主要起通信作用，鋼管主要起液壓和保護作用，三種單元結合在一起后，各單元結構、位置安排合理，保護有效，使此種水下生產系統臍帶纜具有顧電、通信、液壓等功能。

目前有關臍帶纜的現有技術主要有以下幾種：

1、授權公告號CN201749732U，授權公告日為2011年2月16日的中國實用新型公開了一種水下機器人用光電復合臍帶纜，涉及的是一種將電能傳輸和光纖通信功能綜合在一起的光電復合臍帶纜，適用于無人遙控水下機器人，用于對水下機器人的電動機所需電能的傳輸，同時實現了將水下機器人獲取的圖像等各種信息上傳至測控船，并將測控船下達的各種指令等信息下傳給水下機器人。包括電纜單元、光纖單元、填充阻水材料、繞包層、內護層、芳綸加強層和外護層；電纜單元具有電纜單元導體，在電纜單元導體外擠包有電纜單元絕緣層；在光纖單元外部絞合有若干根電纜單元構成纜芯，在纜芯的光纖單元和電纜單元間隙中填充阻水材料，在纜芯外部有繞包層，繞包層外擠包有內護層，內護層外纏繞有芳綸加強層，在芳綸加強層外擠包有外護層。該實用新型不但能夠完成正常的水下機器人的電動機所需的電能傳輸，而且能夠將水下機器人獲取的圖像等各種信息上傳至遙控船，并將測控船下達的各種指令等信息傳給水下機器人，確保水下機器人能夠保持準確的航行姿態和各種科學研究所需要的操作。但是該實用新型的光電復合臍帶纜如果用于臍帶纜是海底油氣勘采、海洋工程等領域時，由于其特殊的工作環境，很容易造成臍帶纜的腐蝕，使用壽命大大縮短，在石油開采時，往往具有很大的液壓力，而該實用新型不能夠承受如此大的液壓力，根本無法用于石油開采領域。

2、授權公告號為CN202167262U，授權公告日為2012年3月14日的中國實用新型公開了一種水下生產系統臍帶纜，設置有外護層、鍍鋅鋼絲鎧裝層和臍帶纜主體，如外護層套于鍍鋅鋼絲鎧裝層外表面，鍍鋅鋼絲鎧裝層設置于臍帶纜主體外側；外護層為低密度高分子材料層，且厚度大于等于3mm；鍍鋅鋼絲鎧裝層由連續環狀陣列的鍍鋅鋼絲組成；臍帶纜主體設置有光纖單元，電纜單元，管路單元，阻水填充條組成，電纜單元設置于臍帶纜主體中間，光纜單元、管路單元和阻水填充條設置于電纜單元外圍。電纜單元包括四芯電源線單芯導體、阻水填充體和四芯電源線護套，四芯電源線單芯導體外側包覆于四芯電源線單芯絕緣體，四芯電源線護套包覆于四芯電源線外側，且四芯電源線護套為低密度高分子材料護套，阻水填充條設置于四芯電源線護套外側。光纖單元包括光纖單元保護層、芳綸加強層和光纖組，光纖組設置于光纖單元中間，芳綸加強層圍繞于光纖組外側，光纖單元保護層包覆于芳綸加強外側。

采用這種結構的一種水下生產系統臍帶纜，功能齊全，抗拉、耐彎折、耐腐蝕和承重能力強，不易老化，能很好地適應不同的水下環境，滿足水下作業不同的需求，尤其是深水油氣勘探開發。但是該實用新型存在以下缺點：

?1、由于該實用新型電纜單元位于臍帶纜主體中間，當該實用新型用于深海環境時，由于巨大的深水壓力，臍帶纜受到了很大的壓力，臍帶纜長期處于這種強大壓力的環境下，電纜單元互相造成擠壓，可能造成電纜單元的損壞。?

2、該實用新型的不銹鋼管設置在電纜單元的周圍，當該實用新型周圍的水壓力超過15mpa時，設置在電纜單元周圍的不銹鋼管可能被壓扁，雖然不銹鋼管很好的保護了電纜單元，但是由于不銹鋼管的變形，也會導致整個電纜的變形，造成整個電纜的損壞。