[發(fā)明專利]適用于深海浮標的系留纜繩及其制備方法和應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810779279.6
• 申請日: 2018-07-16
• 公開（公告）號: CN108951238B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱林;陳巖;劉瑞強;宋炳濤;姜潤喜;沈明
• 申請（專利權(quán)）人: 山東魯普科技有限公司
• 主分類號: D07B1/02
• 分類號: D07B1/02
• 代理公司: 北京衛(wèi)智暢科專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11557
• 代理人: 朱春野

提供適用于深海浮標的系留纜繩的制備方法，該制備方法包括：制繩紗步驟，將多根聚酰胺纖維復絲加捻并絲為1根繩紗；制繩股步驟，將多根繩紗并線加捻為1根繩股；制繩步驟，將多股繩股編織成繩；熱定型步驟，將纜繩在高溫蒸汽中進行定型處理，溫度為100℃～140℃，時間為1h～8h；預牽伸步驟，對熱定型處理后的纜繩施加循環(huán)拉力進行牽伸，拉力值為纜繩斷裂強力的15％～35％。本發(fā)明所述系留纜繩具有適于深海作業(yè)、拉伸伸長率高和彈性回復率大的優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及纜繩領(lǐng)域，且特別地，涉及適用于深海浮標的系留纜繩及其制備方法和應用。

背景技術(shù)

為測量和收集海洋環(huán)境的數(shù)據(jù)資料，觀測浮標基于其長期、連續(xù)性且無人值守的特點被廣泛使用，成為海洋環(huán)境觀測最重要的手段。

錨系系統(tǒng)是海洋觀測浮標的重要組成部分，深海錨系浮標的錨系系統(tǒng)深達幾千米，為了控制系統(tǒng)重量，錨系系統(tǒng)采用鏈纜混合的結(jié)構(gòu)形式，中間的主體系留部分使用纖維纜繩。

深海錨系浮標通常采用張緊式錨系形式，為此對系留纜繩的基本要求是具有較高的強度和較高吸收風浪能量的能力。系留纜繩具有較高強度，在受到較大拉力時纜繩不會發(fā)生斷裂；纜繩具有較高吸收風浪能量的能力，即具有較大的拉伸伸長率和彈性回復率，當風大海流湍急浮標受到較大橫向推力時，如果錨泊纜繩拉伸伸長率低會將浮標拽入水下，這時浮標的排水量增大進而產(chǎn)生更大的浮力使浮標上浮，結(jié)果會出現(xiàn)浮標將錨塊拽離海底的情況造成走錨，使浮標觀測點發(fā)生移動。如果錨泊纜繩有比較大的拉伸伸長率，風浪大時纜繩在拉伸張力下產(chǎn)生較大伸長形變，風浪的能量被纜繩吸收，就不會發(fā)生走錨的情況。當風速和海流速度變小時，浮標受到的橫向推力變小，這時具有高彈性回復率的錨泊系統(tǒng)用系留纜繩因受到的拉伸張力變小而發(fā)生彈性回縮，回復到被拉長以前的長度，將浮標固定在最初的觀測位置，如果纜繩的彈性回復率低，纜繩發(fā)生較大的塑性伸長，浮標將不能回到最初的觀測位置，發(fā)生觀測點的移動。所以，具有較高的強度和有較大的風浪能量吸收能力，是對深海觀測浮標系留纜繩的最重要的要求。深海浮標系留纜繩的性能優(yōu)劣直接關(guān)系到浮標的壽命和工作質(zhì)量。

現(xiàn)在常用的觀測浮標張緊式錨系系留纜繩，存在著吸收風浪能量能力不夠的問題，即拉伸伸長率低和彈性回復率小，容易造成觀測點的移動，影響觀測浮標的觀測效果。

因此，如何提供一種適于深海作業(yè)，拉伸伸長率高和彈性回復率大的系留纜繩，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決至少部分上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種適用于深海浮標的系留纜繩及其制備方法和應用。具體地，本發(fā)明包括以下內(nèi)容：

本發(fā)明的一方面提供一種適用于深海浮標的系留纜繩的制備方法，該制備方法包括：

制繩紗步驟，將多根聚酰胺纖維復絲加捻并線為1根繩紗；

制繩股步驟，將多根所述繩紗并線加捻為1根繩股；

制繩步驟，將多股繩股編織成纜繩；

熱定型步驟，將所述纜繩在高溫蒸汽中進行定型處理，溫度為100℃～140℃，時間為1h～8h；

預牽伸步驟，對熱定型處理后的纜繩施加拉力進行預牽伸，所述拉力為纜繩斷裂強力的15％～35％，預牽伸采用循環(huán)拉伸方式進行。

在某些實施方式中，在所述熱定型步驟中，所述溫度為110℃～130℃，時間為3h～6h。

在某些實施方式中，所述繩紗步驟中，將6根～20根聚酰胺纖維復絲加捻并線為1根繩紗。

在某些實施方式中，所述的制備方法中，所述聚酰胺纖維復絲斷裂強度≥78cN/Tex，斷裂伸長率≥21％。

在某些實施方式中，所述制繩股步驟中，將5根～10根所述繩紗并線加捻為1根繩股。