[发明专利]一种轻型前导段电缆

说明书

技术领域

本发明属于海洋地质勘探技术领域，特别是一种轻型前导段电缆。

背景技术

前导段电缆安装于船舶与信号采集设备之间，需要进行频繁、长期的拖拽、收放，并且前导段电缆主要对拖缆和基阵起缓冲、隔振作用。以海上OBC三维地震采集为例，OBC施工需要频繁的收放电缆，需要配备震源船、仪器船等，这些船只与水下检测设备的连接，都需要用到前导段电缆。

然而，现在的前导段电缆多数较为沉重的钢丝结构，下水后会形成U型结构，使电缆使用长度大大增加，操作需要深度大大增加，并且由于拖拽前导段电缆，容易出现线芯断裂，影响正常的海上作业。

发明内容

本发明为了更好的解决现有的技术问题，提供一种轻型前导段电缆，采用的具体技术方案如下：

一种轻型前导段电缆，包括线芯、屏蔽层、耐压层、防水层、抗拉层、防水耐磨层、减震层，屏蔽层包覆线芯，耐压层包覆屏蔽层，防水层包覆耐压层，抗拉层包覆防水层，防水耐磨层包覆抗拉层，减震层包覆防水耐磨层。

所述线芯包括金属导线和信号线材中的至少一种。多种线芯的使用可以为轻型前导段电缆提供更广阔的信号传输需求，由于前导段线缆一般是需要牵拉大型的水下作业设备，并为水下作业设备提供大功率能源，传输更多的数据，因此，金属导线和信号线材的使用，恰恰可以满足这一需求。并且，线芯包括至少一根光纤。光纤的信号传输速率高于技术线缆，但是其较为脆弱，而前导段线缆需要承受很大的牵拉力，本专利所述轻型前导段电缆，具有强大的抗拉能力，因此可以满足在其中增加光纤，提高线缆的信号传递能力。所述屏蔽层采用铝箔缠绕、铜箔缠绕中的一种。屏蔽层可以有效的屏蔽外源的信号干扰，大大提高信号的传递效率。

所述抗拉层包括复合线材层与胶合层，复合线材层与胶合层交替布置，复合线材层轴向横切面方向围绕共同圆心设置。所述相邻复合线材层捻绞方向相反。所述相邻复合线材层捻角的相对差不大于10°。复合线材层为高强度高分子量高模量纤维复合线材料或高强力聚芳酯纤维，所述复合线材层采用纤维束、单丝纤维或由单丝纤维、纤维束编制的纤维绳的缠绕结构，复合线材层与胶合层交替布置可以有效的提高抗拉层的结构稳定性，提高抗拉强度，并且，可以根据作业需要，适当的增加复合线材层的层数，提高抗拉层的抗拉强度。相邻复合线材层的捻绕方向呈相反进行，并且捻角的相对差不大于10°，可以有效的抵抗多个方向的拉力，进一步提高线缆的抗拉稳定性。而纤维束缠绕或单丝纤维缠绕结构的使用，更是进一步的增强了线缆的抗拉稳定性，并且大大降低了线缆的总重量。

另外，所述抗拉层也可以由平行于线缆轴向的单丝纤维、纤维束或由单丝纤维、纤维束编制的纤维绳合围而成，上述结构布置方法可以大大的提高本发明所述前导段线缆的轴向抗拉强度，更好的保护内部的线芯结构，防止线芯断裂，影响作业工作的顺利进行。

所述防水耐磨层采用复合聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯材料中的至少一种或几种混合涂覆，与其它层成共同圆心布置。多种材料的选择可以有效的提高线缆的防水耐磨性能，由于前导段线缆在水中拖动，其防水和耐磨性能对于前导段线缆的应用至关重要。

所述减震层采用减震须或集成减震模块附着在防水耐磨层上，减震须的长度与前导段的直径成正比，集成减震模块的大小与前导段的直径成正比。减震须可以与水发生作用，降低前导段线缆在水中的震动频率，延长其使用寿命。

由于本发明所述前导段线缆使用了重量更轻的抗拉层结构，相较于现有的使用钢丝结构抗拉层的前导段线缆来说，本发明所述前导段线缆重量大大减轻，而抗拉强度也显著增加，现有技术中使用的前导段线缆在使用中会沉入水底，形成U型状态，或者需要使用浮鱼进行牵拉，来降低线缆下沉深度，而本发明所述前导段线缆由于重量大大减轻，不会形成大量的U型下沉结构，从而可以省略浮鱼的牵拉，降低作业难度。另外，U型下沉结构会增加线缆的使用重量，对牵引船的马力损耗也会十分明显，而本发明就不会产生相关问题。本发明作业时由于不会产生U型下沉结构，因此其可以适应更广阔的海域作业环境，对浅海作业的优势尤为明显。

本发明有益效果是：本发明所述轻型前导段电缆具有重量轻，拉力强，耐磨，蠕变小、抗切割，拒水的特性。在不使用浮鱼的情况下减少沉入水中的线缆长度，从而大大降低牵引船的马力损耗，使浅海作业的操作难度显著降低。

附图说明

图1为本发明所述轻型前导段电缆结构示意图

图2为本发明所述轻型前导段电缆第一种抗拉层轴向横切面局部图结构图

图3为本发明所述轻型前导段电缆第二种抗拉层轴向横切面整体结构图