CN103225222A - 深海缆绳 - Google Patents

Abstract

本发明涉及绳索领域，尤其涉及用于在海洋中对船舶进行深海定位的深海缆绳或者用于移动、固定石油勘探钻井平台的深海缆绳。为解决现有的深海缆绳使用寿命短，且使用不方便的问题。本发明提出一种深海缆绳，包括绳芯和包覆套，在所述绳芯和所述包覆套之间设置有防微粒层，该防微粒层包括至少一层缠绕层，该缠绕层由一条防水耐磨材料带通过螺旋式绕卷方式压叠缠绕在所述绳芯上形成。这样的深海缆绳既可以避免沙砾对绳芯造成磨损，使用寿命长；又可以减轻处于使用状态的深海缆绳的重量，方便使用。

Description

深海缆绳

技术领域

本发明涉及绳索领域，尤其涉及用于在海洋中对船舶进行深海定位的深海缆绳或者用于移动、固定石油勘探钻井平台的深海缆绳。

背景技术

现有的深海缆绳由绳芯和包覆套构成，其中，绳芯是由多股纤维绳捻制或编织而成，包覆套是由多股纤维绳编织而成的套筒结构，且包覆套套设在绳芯上并包裹住绳芯。在使用过程中，海底及海水中的沙砾经包覆套上的编织孔进入到包覆套与绳芯之间，甚至进入到绳芯内部。这样，在使用该深海缆绳时，进入深海缆绳的沙砾分别与形成绳芯及包覆套的纤维绳相互摩擦，导致构成绳芯及包覆套的纤维绳被磨损甚至磨断，进而导致绳芯和包覆套破损，大大缩短了深海绳缆的使用寿命。

另外，在使用时，海水浸入深海缆绳中，增大了深海缆绳在使用状态的重量，导致使用不便。在将深海缆绳从海水中捞起并晾干后，氯化钠和氯化钾等无机盐在深海缆绳上结晶，腐蚀深海缆绳，进而影响深海缆绳的使用寿命。

可见，现有的深海缆绳使用寿命短，而且使用不方便。

发明内容

为解决现有的深海缆绳使用寿命短且使用不方便的问题，本发明提出一种深海缆绳，包括绳芯和包覆套，在所述绳芯和所述包覆套之间设置有防微粒层，该防微粒层包括至少一层缠绕层，该缠绕层由一条防水耐磨材料带通过螺旋式绕卷方式压叠缠绕在所述绳芯上形成。这样，在使用该深海缆绳时，海底或海水中的沙砾经包覆套上的编织孔进入深海缆绳后，因防微粒层阻挡而无法与绳芯接触，更不能够进入到绳芯内部，可避免绳芯因与沙砾相互摩擦而磨损，延长了深海缆绳的使用寿命；防微粒层由防水耐磨材料带制成，可减少浸入到深海缆绳的海水量，既减轻了海水中的无机盐对深海缆绳的腐蚀，进一步延长了深海缆绳的使用寿命，又减轻了处于使用状态的深海缆绳的重量，方便使用。

优选地，所述防水耐磨材料带为聚丙烯材料带或聚乙烯材料带。这两种材料带的防水耐磨性能好，可以延长深海缆绳的使用寿命。

优选地，所述深海缆绳的直径为D，当80mm≤D≤160mm时，所述防微粒层的厚度为                                                

，且4mm≤

≤6mm；当160mm<D≤260mm时，所述防微粒层的厚度为

，且6mm<

≤10mm。这样，既可以避免由包覆套上的编织孔进入到包覆套与防微粒层之间的沙砾因防微粒层太薄将其磨穿而影响深海缆绳的使用寿命，又可以避免因防微粒层太厚而影响深海缆绳的直径，导致使用不便。 

优选地，所述防水耐磨材料带的宽度L为30cm-60cm，厚度h为2mm-5mm。这样，既便于将防水耐磨材料带通过螺旋式绕卷压叠缠绕到绳芯上，又可以减少绕卷次数，降低了深海缆绳的制造成本。进一步地，所述缠绕层中的压叠带的宽度为w，且10mm≤w<L。这样，可以避免缠绕层中构成压叠带的两个相邻的环带因受力分离而形成分离缺口，进而避免沙砾经分离缺口进入到防微粒层与绳芯之间，甚至进入到绳芯内部，对绳芯造成磨损，延长了深海缆绳的使用寿命。

优选地，当所述防微粒层由两层以上的缠绕层构成时，相邻的两层缠绕层的缠绕方向相反。这样，可以增大防微粒层缠绕在绳芯上的紧密度，避免产生分离缺口，延长了深海缆绳的使用寿命。

优选地，所述绳芯两端密封包裹有防水耐磨材料带。这样，可以避免海水进入绳芯，进而避免海水中的无机盐腐蚀绳芯，延长了深海缆绳的使用寿命。

优选地，所述绳芯由三股或十二股纤维绳捻制或编织形成。这样，可增大绳芯的受力强度，进而增大深海缆绳的受力强度。

优选地，当所述深海缆绳的直径D的取值范围为80mm≤D≤160mm时，所述包覆套的厚度为

，且6mm≤

≤8mm；当所述深海缆绳的直径D的取值范围160mm<D≤260mm时，所述包覆套的厚度为

，且8mm<

≤10mm。这样，既可以避免因包覆套太薄易被沙砾磨损而影响深海缆绳的使用寿命，又可以避免因包覆套太厚而导致深海缆绳的直径过大，影响使用。进一步地，所述包覆套由四十八股纤维绳编织而成。这样，可减小包覆套的编织密度以降低包覆套与绳芯的比重，进而降低深海缆绳的制造成本。

附图说明

图1是本发明具有三股结构绳芯和一层缠绕层的深海缆绳的立体结构示意图；

图2是本发明具有十二股结构绳芯和一层缠绕层的深海缆绳的立体结构示意图；

图3是本发明具有十二股结构绳芯和两层缠绕层的深海缆绳的立体结构示意图。

具体实施方式

如图1、2和3所示，本发明深海缆绳包括绳芯1、防微粒层2和包覆套3，且防微粒层2位于绳芯1和包覆套3之间。

绳芯1由多股纤维绳11捻制或编织而成，且纤维绳11是由多棵纤维捻捻制而成的。这样，可根据设定的深海缆绳所能够承受的拉力强度，调整绳芯1中的纤维绳11的股数或者纤维绳11中的纤维捻的棵数，进而调整绳芯1和纤维绳11所能够承受的拉力强度。

防微粒层2包括至少一层缠绕层21，该缠绕层21由一条防水耐磨材料带通过螺旋式绕卷方式紧密地压叠缠绕到绳芯上形成。也就是说，绕卷形成的相邻的两个环带211中，在后形成的环带部分压在在先形成的环带上，在缠绕层21中形成一个连续不断的压叠带。这样的防微粒层2中，既没有因防水耐磨材料带结合不紧密或使用至少两条防水耐磨材料带连接而产生原始缺口，也没有因深海缆绳受力拉伸导致缠绕层21中相邻的两个环带211分离而形成分离缺口，可避免经包覆套3上的编织孔进入到包覆套3与绳芯1之间的沙砾进一步进入到绳芯1内部，进而可避免深海缆绳受力拉伸时沙砾对绳芯1造成磨损，延长了深海缆绳的使用寿命。另外，选用防水耐磨材料带制作防微粒层2，可以减少海水浸入，减轻浸水后的深海缆绳的重量，使用方便，同时减轻海水中的无机盐对绳芯1的侵蚀，延长了深海缆绳的使用寿命。优选地，在绳芯1的端部密封包裹有防水耐磨材料带，这样，可以避免海水从绳芯1的端部进入绳芯1，进而避免绳芯1被海水中的无机盐腐蚀，延长了深海缆绳的使用寿命。

包覆套3是由多股纤维绳编织而成的套筒结构，并套设在绳芯1上且固定在防微粒层2的外部。这样，可以根据需要，调整包覆套3的密度，便于降低深海缆绳的制造成本。

实施例1：具有三股结构绳芯和由一层缠绕层构成防微粒层的深海缆绳

图1所示的深海缆绳的直径D为80mm，其中，绳芯1的直径d为60mm，防微粒层2的厚度为4mm，包覆套3的厚度

为6mm。

绳芯1是由三股纤维绳11捻制而成，其中，纤维绳11是由多棵纤维捻捻制而成的，且绳芯1中的三股纤维绳11中的纤维捻的棵数相同。这样，在使用该深海缆绳时，可避免绳芯1中的某一股或多股纤维绳11中的纤维捻因受力强度过大断裂而导致该纤维捻所在的纤维绳11断裂，进而可避免绳芯1断裂，增强了深海缆绳所能够承受的拉力强度，延长了深海缆绳的使用寿命。

防微粒层2由一层缠绕层21构成，该缠绕层21由一条宽度L为30cm，厚度h为4mm的聚丙烯（Polypropylene，简称PP）材料带通过螺旋式绕卷方式压叠缠绕形成，且该缠绕层21中的压叠带的宽度w为10mm。这样，由于聚丙烯材料防水性能好，可减少浸入到绳芯1的海水量，减轻浸水后的深海缆绳的重量及海水中的无机盐对深海缆绳尤其是对绳芯的腐蚀；在缠绕层21中形成连续不断的压叠带，可避免防微粒层2被拉伸时缠绕层21中相邻的两个环带211分离形成分离缺口，进而可避免沙砾从该分离缺口进入到防微粒层2与绳芯1之间甚至进入到绳芯1内部对绳芯1造成磨损，延长了深海缆绳的使用寿命。优选地，在绳芯1的端部也密封包裹有聚丙烯材料带。这样，可以避免海水由绳芯1的端部进入绳芯1，进而避免海水腐蚀绳芯1，延长了深海缆绳的使用寿命。

包覆套3是由四十八股聚酯纤维绳编织而成的6mm厚筒状结构，且该聚酯纤维绳是由平均韧度不低于0.74牛/特克斯的聚酯材料制成的。这样的包覆套3耐磨损性能好，可延长深海缆绳的使用寿命，且受力强度与绳芯1的受力强度相匹配，可提高深海缆绳所能够承受的拉力强度，避免因包覆套损毁而导致深海缆绳损坏。优选地，在包覆套3上涂覆有双组份聚氨酯胶水，以进一步提高包覆套3的耐磨性能。

实施例2：具有十二股结构绳芯和由一层缠绕层构成防微粒层的深海缆绳

图2所示的是直径D为160mm的深海缆绳，其中，该深海缆绳的绳芯1的直径d为132mm，防微粒层2的厚度

为6mm，包覆套3的厚度

为8mm。

绳芯1是由十二股用多棵纤维捻捻制得到的纤维绳11编织而成的，且该十二股纤维绳11中的每一股纤维绳11所含的纤维捻的棵数均相同，以避免因各股纤维绳11中的纤维捻的棵数不同而导致个别纤维绳11所能够承受的拉力强度过小而断裂，进而导致深海缆绳断裂。

防微粒层2由一层缠绕层21构成，且缠绕层21是由一条宽度L为60cm，厚度h为2mm的聚乙烯材料带按螺旋式绕卷方式压叠缠绕在绳芯1上形成的，且压叠带的宽度w为40cm。当然，压叠带的宽度w还可以选取大于40cm且小于60cm的值。这样，在制造深海缆绳时，只需实施一次绕卷工序即可形成厚度为6mm的防微粒层2，工艺简单，降低了生产成本。优选地，在绳芯1的端部也密封包裹有聚乙烯材料带，可以避免海水由绳芯1的端部进入绳芯1，进而避免海水腐蚀绳芯1，延长了深海缆绳的使用寿命。

包覆套3由三十二股用平均韧度不小于2.5牛/特克斯的超高分子聚乙烯材料制成的纤维绳编织而成。这样，既可以增强包覆套3的耐磨性能，又可以提高包覆套3的受力强度，延长了深海缆绳的使用寿命，并提高了深海缆绳所能够承受的拉力强度。优选地，在包覆套3上涂覆有单组份聚氨酯胶水，进一步提高了包覆套3的耐磨性能，延长了深海缆绳的使用寿命。

实施例3：具有十二股结构绳芯和由两层缠绕层构成防微粒层的深海缆绳

图3所示的是直径D为260mm的深海缆绳，其中，该深海缆绳的绳芯1的直径d为220mm，防微粒层2的厚度

为10mm，包覆套3的厚度为10mm。这样，既可使包覆套3的受力强度与绳芯1的受力强度相匹配，以延长深海缆绳的使用寿命；又可以避免因防微粒层2和包覆套3的厚度较大而导致深海缆绳的直径过大，以便于使用。绳芯1是由十二股用多棵纤维捻捻制得到的纤维绳11编织而成的，且每一股纤维绳11中所含的纤维捻的棵数相同，以避免因某一股纤维绳11断裂而导致的深海缆绳断裂。防微粒层2由两层缠绕层21构成，且形成缠绕层21的聚丙烯材料带的宽度L为60cm，厚度h为5mm，压叠带的宽度w为15mm。在制造深海缆绳时，先按螺旋式绕卷的方式将聚丙烯材料带压叠缠绕在绳芯1上形成第一层缠绕层21，然后，再在按螺旋式绕卷的方式将聚丙烯材料带压叠缠绕在第一层缠绕层21上形成第二层缠绕层21，并由该两层缠绕层21共同构成防微粒层2。优选地，第二层缠绕层21的缠绕方向与第一层缠绕层21的缠绕方向相反。这样，可以增大防微粒层2缠绕在绳芯1上的紧密度，避免产生分离缺口，延长了深海缆绳的使用寿命。优选地，在绳芯1的端部也密封包裹有聚丙烯材料带，这样，可以避免海水由绳芯1的端部进入绳芯1，进而避免海水腐蚀绳芯1，延长了深海缆绳的使用寿命。包覆套3由十六股由平均韧度不小于2.5牛/特克斯的超高分子聚乙烯材料制成的纤维绳编织而成。优选地，在包覆套3上涂覆有双组份聚氨酯胶水，进一步提高了包覆套3的耐磨性能。

在制造深海缆绳时，还可以使用除聚丙烯材料和聚乙烯材料外的其他韧性较好的防水耐磨材料作为制造防微粒层的原料。另外，还可以根据深海缆绳的使用要求，调整其绳芯与包覆套之间的比重，防微粒层的厚度及缠绕层中的压叠带的宽度。

Claims (10)

1.一种深海缆绳，包括绳芯和包覆套，其特征在于，在所述绳芯和所述包覆套之间设置有防微粒层，该防微粒层包括至少一层缠绕层，该缠绕层由一条防水耐磨材料带通过螺旋式绕卷方式压叠缠绕在所述绳芯上形成。

2.根据权利要求1所述的深海缆绳，其特征在于，所述防水耐磨材料带为聚丙烯材料带或聚乙烯材料带。

3.根据权利要求1或2所述的深海缆绳，其特征在于，所述深海缆绳的直径为D，当80mm≤D≤160mm时，所述防微粒层的厚度为                                                

，且4mm≤

≤6mm；当160mm<D≤260mm时，所述防微粒层的厚度为

，且6mm<≤10mm。

4.根据权利要求3所述的深海缆绳，其特征在于，所述防水耐磨材料带的宽度L为30cm-60cm，厚度h为2mm-5mm。

5.根据权利要求4所述的深海缆绳，其特征在于，所述缠绕层中压叠缠绕形成的压叠带的宽度为w，且10mm≤w<L。

6.根据权利要求1或2所述的深海缆绳，其特征在于，当所述防微粒层由两层以上的缠绕层构成时，相邻的两层缠绕层的缠绕方向相反。

7.根据权利要求1或2所述的深海缆绳，其特征在于，所述绳芯两端密封包裹有防水耐磨材料带。

8.根据权利要求1或2所述的深海缆绳，其特征在于，所述绳芯由三股或十二股纤维绳捻制或编织形成。

9.根据权利要求1或2所述的深海缆绳，其特征在于，当所述深海缆绳的直径D的取值范围为80mm≤D≤160mm时，所述包覆套的厚度为

，且6mm≤≤8mm；当所述深海缆绳的直径D的取值范围为160mm<D≤260mm时，所述包覆套的厚度为

，且8mm<

≤10mm。

10.根据权利要求9所述的深海缆绳，其特征在于，所述包覆套由四十八股纤维绳编织而成。

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