[发明专利]适用于深海浮标的系留缆绳及其制备方法和应用

说明书

提供适用于深海浮标的系留缆绳的制备方法，该制备方法包括：制绳纱步骤，将多根聚酰胺纤维复丝加捻并丝为1根绳纱；制绳股步骤，将多根绳纱并线加捻为1根绳股；制绳步骤，将多股绳股编织成绳；热定型步骤，将缆绳在高温蒸汽中进行定型处理，温度为100℃～140℃，时间为1h～8h；预牵伸步骤，对热定型处理后的缆绳施加循环拉力进行牵伸，拉力值为缆绳断裂强力的15％～35％。本发明所述系留缆绳具有适于深海作业、拉伸伸长率高和弹性回复率大的优点。

技术领域

本发明涉及缆绳领域，且特别地，涉及适用于深海浮标的系留缆绳及其制备方法和应用。

背景技术

为测量和收集海洋环境的数据资料，观测浮标基于其长期、连续性且无人值守的特点被广泛使用，成为海洋环境观测最重要的手段。

锚系系统是海洋观测浮标的重要组成部分，深海锚系浮标的锚系系统深达几千米，为了控制系统重量，锚系系统采用链缆混合的结构形式，中间的主体系留部分使用纤维缆绳。

深海锚系浮标通常采用张紧式锚系形式，为此对系留缆绳的基本要求是具有较高的强度和较高吸收风浪能量的能力。系留缆绳具有较高强度，在受到较大拉力时缆绳不会发生断裂；缆绳具有较高吸收风浪能量的能力，即具有较大的拉伸伸长率和弹性回复率，当风大海流湍急浮标受到较大横向推力时，如果锚泊缆绳拉伸伸长率低会将浮标拽入水下，这时浮标的排水量增大进而产生更大的浮力使浮标上浮，结果会出现浮标将锚块拽离海底的情况造成走锚，使浮标观测点发生移动。如果锚泊缆绳有比较大的拉伸伸长率，风浪大时缆绳在拉伸张力下产生较大伸长形变，风浪的能量被缆绳吸收，就不会发生走锚的情况。当风速和海流速度变小时，浮标受到的横向推力变小，这时具有高弹性回复率的锚泊系统用系留缆绳因受到的拉伸张力变小而发生弹性回缩，回复到被拉长以前的长度，将浮标固定在最初的观测位置，如果缆绳的弹性回复率低，缆绳发生较大的塑性伸长，浮标将不能回到最初的观测位置，发生观测点的移动。所以，具有较高的强度和有较大的风浪能量吸收能力，是对深海观测浮标系留缆绳的最重要的要求。深海浮标系留缆绳的性能优劣直接关系到浮标的寿命和工作质量。

现在常用的观测浮标张紧式锚系系留缆绳，存在着吸收风浪能量能力不够的问题，即拉伸伸长率低和弹性回复率小，容易造成观测点的移动，影响观测浮标的观测效果。

因此，如何提供一种适于深海作业，拉伸伸长率高和弹性回复率大的系留缆绳，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决至少部分上述技术问题，本发明提供一种适用于深海浮标的系留缆绳及其制备方法和应用。具体地，本发明包括以下内容：

本发明的一方面提供一种适用于深海浮标的系留缆绳的制备方法，该制备方法包括：

制绳纱步骤，将多根聚酰胺纤维复丝加捻并线为1根绳纱；

制绳股步骤，将多根所述绳纱并线加捻为1根绳股；

制绳步骤，将多股绳股编织成缆绳；

热定型步骤，将所述缆绳在高温蒸汽中进行定型处理，温度为100℃～140℃，时间为1h～8h；

预牵伸步骤，对热定型处理后的缆绳施加拉力进行预牵伸，所述拉力为缆绳断裂强力的15％～35％，预牵伸采用循环拉伸方式进行。

在某些实施方式中，在所述热定型步骤中，所述温度为110℃～130℃，时间为3h～6h。

在某些实施方式中，所述绳纱步骤中，将6根～20根聚酰胺纤维复丝加捻并线为1根绳纱。

在某些实施方式中，所述的制备方法中，所述聚酰胺纤维复丝断裂强度≥78cN/Tex，断裂伸长率≥21％。

在某些实施方式中，所述制绳股步骤中，将5根～10根所述绳纱并线加捻为1根绳股。