[实用新型]水下生产系统中心大孔径脐带缆

说明书

技术领域：

    本实用新型涉及一种电缆，特别是涉及一种水下生产系统中心大孔径脐带缆。

背景技术：

水下生产系统脐带缆是电缆、光缆、液压或化学药剂管的组合，有点像婴儿从母体上汲取营养的那根脐带。它是海底油气勘采、海洋工程等领域的关键设备，主要为深海生产系统提供电力、气液压动力、化学注入和数据传输。由于脐带缆的设计既要兼顾电力、通信、液压等功能，又要满足复杂海况的要求，对其材料强度、柔韧性、抗腐蚀和抗渗透要求极高。

作为水下控制系统关键组成部分之一的水下生产系统脐带缆，是连接上部设施和水下生产系统之间的“神经和生命线”。脐带缆在海洋工程中的应用已有近50年的发展历史，并已成功地应用到了浅水、深水和超深水领域。我国对于脐带缆的研究起步较晚，在水下脐带缆的研究、设计及制造领域与国际先进水平存在较大差距。目前．我国流花1I-1、陆丰22-1、惠州32-5、惠州26-1N油田使用的脐带缆产品全部依赖进口，严重制约了我国深海油气田的开发。

目前，由于海洋石油开发的蓬勃发展，脐带缆常常供不应求，需要排订单到一两年内，价格也是节节攀升，石油公司需要付出大量外汇购买。因此，开展水下生产脐带缆系统关键技术研究，建立具有自主知识产权的关键技术体系，对于推进水下生产系统关键设备的国产化、降低深水油气田开发成本具有重要意义，将有效提升我国在深海油气开发装备方面的自主研发能力，对我国南海深水油气田的开发以及保障我国能源安全具有重要的战略意义。若掌握了该缆的研制生产平台，也就具有了该缆生产的主动权，为打破国外垄断、摆脱中国海洋石油开发对国外公司的依赖提供有力保障。

实用新型内容：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种集电力传输、数字信号和视频信号传输以及气体或液体输送等多功能于一体的水下生产系统中心大孔径脐带缆。

本实用新型为解决技术问题所采取的技术方案是：

一种水下生产系统中心大孔径脐带缆，包括钢管单元和绝缘外护单元，所述钢管单元包括中心钢管单元和位于中心钢管单元外侧四周的若干个外侧钢管单元，在所述中心钢管单元、外侧钢管单元和绝缘外护单元之间设置有一个光缆单元、若干个电缆单元和若干个填充单元；所述绝缘外护单元由里到外依次包括包带层、内护套层、钢丝铠装层和外护套层。

所述中心钢管单元和外侧钢管单元均由不锈钢管和不锈钢管外侧的聚氨酯弹性体衬层组成。

所述光缆单元由里到外依次包括光纤钢管、光单元加强钢丝和光单元护套；所述光纤钢管包括光纤、油膏和钢管，所述光单元加强钢丝为镀锌钢丝，所述光单元护套为聚乙烯挤包护套。

所述填充单元由聚氨酯弹性体填充材料组成。

所述电缆单元由里到外依次包括铜导体、交联聚乙烯挤包绝缘层、聚脂薄膜包带层和聚乙烯挤包护套层。

所述包带层为高强度无纺布包带层。

所述内护套层为聚乙烯挤包内护套层。

所述钢丝铠装层由四层镀锌钢丝缠绕而成。

所述外护套层为聚乙烯挤包外护套层。

本实用新型的积极有益效果如下：

1、本实用新型集电力传输、数字信号和视频信号传输以及气体或液体输送等多功能于一体，为多单元复合结构，由钢管、电单元、光单元等功能单元组成，钢管为水下生产系统提供液压及化学药剂注入，电单元提供电力电源，光单元传递上部模块的控制信号及水下生产系统的数据；除了功能单元外，本实用新型还有填充单元空隙充圆，以及铠装钢丝或钢棒等加强单元，用于提高拉力或者增加重量，最外层为聚合物护套，起保护作用。各功能和加强单元多为螺旋结构，保证本实用新型具有较好的弯曲性能。

2、本实用新型的电缆单元由导体、绝缘、包带和护套等组成，外护套采用挤压式挤出，以使结构更稳定。为使导体柔软且不易断裂，导体采用多股铜丝绞合而成，电缆通电以后，导体要发热，比较理想的绝缘材料应有良好的绝缘性能和导热性能，因此，绝缘材料选用交联聚乙烯材料，保持优良的电气性能（与等截面的聚氯乙烯绝缘电缆相比，电缆的截流量可提高约25％。）交联聚乙烯绝缘电缆重量轻，直径小，耐热好，负载能力强，不熔化，耐化学腐蚀，且机械强度高，安装敷设方便，附件接头简单，是比较理想的绝缘材料。

3、本实用新型的光缆单元包括光纤、油膏、松套钢管、铠装和护套：