一種多芯、分相鉛包光纖復合海底電纜制造技術

一種多芯、分相鉛包光纖復合海底電纜，包括纜芯，所述的纜芯包括三根電力電纜和一根通信光纜，所述的纜芯外依次包覆加強型捆扎繞包帶、內襯層、金屬鎧裝層和外被層，所述的電力電纜包括三根動力線芯，所述動力線芯從內層至外層依次包覆阻水導體、導體屏蔽層、絕緣層、絕緣屏蔽層、半導電阻水緩沖層、分相金屬徑向阻水層、半導電聚乙烯護套層、非吸潮填充層、加強型捆扎繞包帶，所述的內襯層和外被層均為防腐瀝青聚丙烯纖維，所述的通信光纜主要由六芯不銹鋼管光單元、鎧裝金屬層和聚乙烯外護套組成，所述的鎧裝金屬層為磷化鋼絲層，該電纜具有防水性、耐腐蝕性，絕緣性好，壽命長，可靠性高，能夠有效降低施工工作量，減少工程投入成本。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及電纜
，具體地說就是一種多芯、分相鉛包光纖復合海底電纜。
技術介紹
我國每年海底電纜、管道鋪設長度有幾千公里，海底電纜占整個鋪設量的10%~15%左右。隨著國民經濟的發展進入互聯網時代，島嶼建設、海島開發、深海油氣能源開采將持續進行，海纜在這些項目中扮演著不可或缺的重要角色；互聯網的迅速普及使得巨量數據傳輸要求不斷增長，光纖復合型海纜承擔了90%的通信業務。在開發小型和邊際油氣田時，通常依托原有的大型平臺，將小型邊際油氣田的生產平臺建的非常簡易，甚至將生產平臺建成只有少量關鍵工藝流程設備的無人駐守簡易平臺，平臺上的電潛泵設備、導航系統、信號通訊和儀表控制系統等由原有大型平臺遠程控制管理，據探明儲量，小型油田生產年限短，一般為5~6年，常用的供電方案可選擇使用電潛泵電纜或常規海底電纜等產品，但存在技術、價格和施工的諸多因素限制。如上所述電潛泵電纜的抗拉伸能力較差，單獨鋪設難度很大；抗海水腐蝕能力較差，其表面的鍍鋅鐵皮在海水等鹽漬環境中保護層腐蝕脫落，機械性能降低，因此現象造成的故障率將大大增加。同時電潛泵電纜的使用壽命僅為2年，不能滿足油氣田生產使用年限要求，重新鋪設涉及施工設備設施、施工人員動復員和改造期間油田停產等問題，維護和使用成本太高。而標準海纜結構僅能用于100米水深以內海域，深海油、氣井開采時對海纜的電氣性能、防水性能均有更高的結構要求。目前常用中低壓海纜結構包括三根電力電纜和一根通信光纜，這種結構的海纜存在以下不足：1、投入費用太高，上述標準的海底電纜電力傳輸由三根電力電纜來實現，纜的設計壽命是30年，每個簡易平臺需要多根這樣的獨立路由敷設的海纜才能滿足簡易平臺上設備設施的多功能傳輸需求，但由于敷設海纜工程船的作業能力限制和重復鋪纜作業耗時、耗費等原因，造成工程整體工作量大，工期延長、工程投入成本高，同時獨立路由敷設需要配套附件終端、接線箱和J管彎曲保護的數量和簡易平臺甲板面積增加，這也無疑將增加開采工程成本。2、電力電纜纜芯間的電氣連接不好，金屬屏蔽層鉛護套外使用聚乙烯護套，對于兩端互連接地的大長度海纜，在三相金屬鉛護套間感應電動勢不能相互抵消，這樣非互連區段鉛套和鎧裝層間存在電位差，過電壓的存在將導致聚乙烯護套電擊穿從而影響線路安全運行。3、海纜的光纜單元是設置于電力電纜的間隙中，與周圍填充采用材質較軟的PP繩，生產成纜時纜芯的圓整度不高，光纜單元不能很好的固定，同時在深海敷設時海域風浪大、潮汐變化不斷，對光纜單元抗拉性能要求高，這種結構光單元容易在敷設時斷裂。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種多芯、分相鉛包光纖復合海底電纜，該電纜具有防水性、耐腐蝕性，絕緣性好，壽命長，可靠性高，能夠有效降低施工工作量，減少工程投入成本。本技術解決其技術問題所采取的技術方案是：一種多芯、分相鉛包光纖復合海底電纜，包括纜芯，所述的纜芯包括三根電力電纜和一根通信光纜，所述的纜芯外依次包覆加強型捆扎繞包帶、內襯層、金屬鎧裝層和外被層，所述的電力電纜包括三根動力線芯，所述動力線芯從內層至外層依次包覆阻水導體、導體屏蔽層、絕緣層、絕緣屏蔽層、半導電阻水緩沖層、分相金屬徑向阻水層、半導電聚乙烯護套層、非吸潮填充層、加強型捆扎繞包帶，所述的內襯層和外被層均為防腐瀝青聚丙烯纖維，所述的通信光纜主要由六芯不銹鋼管光單元、鎧裝金屬層和聚乙烯外護套組成，所述的鎧裝金屬層為磷化鋼絲層。作為優化，所述的阻水導體主要由多根銅絲及阻水帶或其他阻水材料絞合而成。作為優化，所述的導體屏蔽層由光滑內屏蔽材料組成，絕緣屏蔽層由光滑外屏蔽材料組成。作為優化，所述的絕緣層選用潔凈的XLPE絕緣材料。作為優化，所述的分相金屬徑向阻水層采用E合金鉛套。作為優化，所述的非吸潮填充層采用圓形填充條或填充繩，再與阻水材料結合。作為優化，所述的金屬鎧裝層由鍍鋅鋼絲螺旋鎧裝制成，鍍鋅鋼絲之間使用瀝青作為防腐蝕、防水填充。作為優化，所述的電力電纜和通信光纜之間設置有填充物，所述的填充物為非吸潮性異形填充條。本技術的有益效果是：與現有技術相比，本技術的一種多芯、分相鉛包光纖復合海底電纜，有以下優點：1、通過采用分相金屬合金徑向阻水層、絕緣層、外護套達到有效防水防腐蝕的效果，分相金屬鉛套作為屏蔽層，解決了多芯電纜之間的干擾問題；2、纜芯外包覆一層鍍鋅鋼絲鎧裝層，能承受壓力、拉力，保證了海纜在油氣生產平臺高落差鋪設時，完全承重自身重量及外界拉力的作用，對海纜本身起到了很好的機械保護作用；3、采用通信光纜載波技術，將井下傳感器的采樣信號傳送至有人生產平臺，顯示井下電潛泵的工作狀態；4、本電纜絞合后纜芯填充緊實、圓整，光纜單元機械強度較高，各電力電纜間的電氣絕緣性能好，可避免大長度海底電纜鋪設運行時因感應電動勢對周圍設備和人員的電氣危害；5、具有阻水性、防腐蝕、使用壽命長、機械強度較高、通信可靠性高等優點，新型的光、電復合結構設計可滿足油氣井開采工程要求的同時，降低了鋪設施工工作量、縮短施工周期，避免多次海纜敷設的重復作業及其風險，減少人員、費用等成本的投入。附圖說明圖1為本技術總體結構圖；其中，1、不銹鋼管光單元，2、鎧裝金屬層，3、聚乙烯外護套，4、阻水導體，5、導體屏蔽層，6、絕緣層，7、絕緣屏蔽層，8、半導電阻水緩沖層，9、分相金屬徑向阻水層，10、半導電聚乙烯護套層，11、非吸潮填充層，13、填充物、12加強型捆扎繞包帶，14、內襯層，15、金屬鎧裝層，16、外被層。具體實施方式如圖1所示實施例中，一種多芯、分相鉛包光纖復合海底電纜，包括纜芯，纜芯包括三根電力電纜和一根通信光纜，纜芯外依次包覆加強型捆扎繞包帶12、內襯層14、金屬鎧裝層15和外被層16，電力電纜包括三根動力線芯，所述動力線芯從內層至外層依次包覆阻水導體4、導體屏蔽層5、絕緣層6、絕緣屏蔽層7、半導電阻水緩沖層8、分相金屬徑向阻水層9、半導電聚乙烯護套層10、非吸潮填充層11、加強型捆扎繞包帶12，內襯層14和外被層16均為防腐瀝青聚丙烯纖維，通信光纜主要由六芯不銹鋼管光單元1、鎧裝金屬層2和聚乙烯外護套3組成，鎧裝金屬層2為磷化鋼絲層。阻水導體4主要由多根銅絲及阻水帶或其他阻水材料絞合而成，其用于傳輸電流，能夠承受一定的機械力，可起到阻水和吸水的作用，以最大限度地減少絕緣水樹的產生。導體屏蔽層5由光滑內屏蔽材料組成，絕緣屏蔽層7由光滑外屏蔽材料組成，主要用于進行熱屏蔽和電場屏蔽，可以有效的保護絕緣層。絕緣層6選用潔凈的XLPE絕緣材料，主要作用是承受電壓，降低絕緣損耗和水樹生成，提高傳輸容量和絕緣壽命。分相金屬徑向阻水層9采用E合金鉛套，可承受油氣開采時浪涌沖擊及多次重復彎曲的機械疲勞2-3倍，這對30米以下水深油氣井開采時鋪設海底電纜極為重要，同時分相金屬護套結構設計提高了海纜的短路容量，分相金屬徑向阻水層外擠包的半導電聚乙烯護套層，起到機械保護作用，配合分相金屬徑向阻水層共同起到本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多芯、分相鉛包光纖復合海底電纜，包括纜芯，其特征在于：所述的纜芯包括三根電力電纜和一根通信光纜，所述的纜芯外依次包覆加強型捆扎繞包帶（12）、內襯層（14）、金屬鎧裝層（15）和外被層（16），所述的電力電纜包括三根動力線芯，所述動力線芯從內層至外層依次包覆阻水導體（4）、導體屏蔽層（5）、絕緣層（6）、絕緣屏蔽層（7）、半導電阻水緩沖層（8）、分相金屬徑向阻水層（9）、半導電聚乙烯護套層（10）、非吸潮填充層（11）、加強型捆扎繞包帶（12），所述的內襯層（14）和外被層（16）均為防腐瀝青聚丙烯纖維，所述的通信光纜主要由六芯不銹鋼管光單元（1）、鎧裝金屬層（2）和聚乙烯外護套（3）組成，所述的鎧裝金屬層（2）為磷化鋼絲層。

【技術特征摘要】
1.一種多芯、分相鉛包光纖復合海底電纜，包括纜芯，其特征在于：所述的纜芯包括三根電力電纜和一根通信光纜，所述的纜芯外依次包覆加強型捆扎繞包帶（12）、內襯層（14）、金屬鎧裝層（15）和外被層（16），所述的電力電纜包括三根動力線芯，所述動力線芯從內層至外層依次包覆阻水導體（4）、導體屏蔽層（5）、絕緣層（6）、絕緣屏蔽層（7）、半導電阻水緩沖層（8）、分相金屬徑向阻水層（9）、半導電聚乙烯護套層（10）、非吸潮填充層（11）、加強型捆扎繞包帶（12），所述的內襯層（14）和外被層（16）均為防腐瀝青聚丙烯纖維，所述的通信光纜主要由六芯不銹鋼管光單元（1）、鎧裝金屬層（2）和聚乙烯外護套（3）組成，所述的鎧裝金屬層（2）為磷化鋼絲層。
2.根據權利要求1所述的一種多芯、分相鉛包光纖復合海底電纜，其特征在于：所述的阻水導體（4）主要由多根銅絲及阻水帶或其他阻水材料絞合而成。
3.根據權利要求1所述的一種多芯、分相鉛包光纖復合海底電纜...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉婭，劉鑫偉，張永東，孫家興，
申請(專利權)人：萬達集團股份有限公司，
類型：新型
國別省市：山東;37