CN205911038U - 一种深水动态软管脐带缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种深水动态软管脐带缆，包括软管单元，电单元，第一填充，第一绕包层，异形填充条，第二填充，绑扎带层，内护套，铠装层，第二绕包层和外护套；该脐带缆中心设有多根多芯绞合的电单元，多根所述电单元之间采用第一填充填充，且外层通过第一绕包层绕包，第一绕包层外侧设有多根软管单元，多根软管单元之间通过异形填充条和第二填充填充，软管单元外依次设有，绑扎带层，内护套，铠装层，第二绕包层和外护套。本脐带缆能够在深海以及复杂的洋、流环境下运行。具备抵抗拉伸载荷、弯曲载荷、疲劳载荷以及侧压力的能力。具有一定的动态特性，满足一定的疲劳寿命。

Description

一种深水动态软管脐带缆

技术领域

本实用新型属于海洋工程技术领域，具体涉及一种深水动态软管脐带缆。

背景技术

随着国家深海开发的进行，各种深海装备得到广泛应用。而这些深海装备需要水上的操作平台提供动力和控制信号，并将采集的数据反馈到操作平台上，这就使得深海装备与水上平台之间需要一个可以提供多个通路的柔性连接，而这个柔性连接为水下用脐带缆。目前的脐带缆中包含了动力单元和数据通信电单元，由于目前的数据通信电单元多为铜导体电缆，其传输容量小，传输损耗大且易受外部环境干扰。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种深水动态软管脐带缆，该脐带缆能够在深海以及复杂的洋、流环境下运行。具备抵抗拉伸载荷、弯曲载荷、疲劳载荷以及侧压力的能力。具有一定的动态特性，满足一定的疲劳寿命。能够很好服务于深水油气的开发，为极大地推进了我国水下生产系统国产化的宏伟目标。

技术方案：本实用新型所述的一种深水动态软管脐带缆，包括软管单元，电单元，第一填充，第一绕包层，异形填充条，第二填充，绑扎带层，内护套，铠装层，第二绕包层和外护套；该脐带缆中心设有多根多芯绞合的电单元，多根所述电单元之间采用第一填充填充，且外层通过第一绕包层绕包，第一绕包层外侧设有多根软管单元，多根软管单元之间通过异形填充条和第二填充填充，软管单元外依次设有，绑扎带层，内护套，铠装层，第二绕包层和外护套。

进一步的，所述软管单元包括两根耐压等级为10000psi，内径为3/8英寸的第一软管，四根耐压等级为5000psi，内径为3/8英寸的第二软管以及两根内径1/4英寸，耐压等级为10000psi的第三软管。

进一步的，所述第三软管与第一绕包层之间设有异形填充条，软管单元间隙设有第二填充。

进一步的，所述第一绕包层采用绑扎带，第二绕包层采用绕包带。

进一步的，所述第一填充和第二填充均采用圆形填充条。

进一步的，所述铠装层至少包括两层，且在相邻两层铠装层之间设有第二绕包层。

进一步的，所述软管单元采用三层编织结构，从内到外依次设有内衬层，中间层和外层；所述内衬层采用PA11或PVDF材质，中间层采用凯夫拉编织加强层或金属丝编织加强层。

进一步的，所述电单元包括导体，导体绝缘层，导体内衬层，中心填充条，金属屏蔽层和导体外护套；所述导体和导体绝缘层构成缆芯，缆芯中心设有中心填充条，缆芯与金属屏蔽层之间设有导体内衬层，金属屏蔽层外设有导体外护套。

进一步的，所述导体采用多根单丝螺旋绞合而成，所述导体绝缘层采用带有颜色识别的XLPE材料，所述导体内衬层采用HDPE材料，所述金属屏蔽层采用铜带或铜塑复合带。

进一步的，所述内护套采用聚氨酯材料或者HDPE材料；外护套采用HDPE材料。

有益效果：本实用新型所述的脐带缆能够在深海以及复杂的洋、流环境下运行。具备抵抗拉伸载荷、弯曲载荷、疲劳载荷以及侧压力的能力。具有一定的动态特性，满足一定的疲劳寿命。能够很好服务于深水油气的开发，为极大地推进了我国水下生产系统国产化的宏伟目标。

附图说明

图1为本实用新型脐带缆一个实施例的结构示意图；

图2为本实用新型软管单元结构示意图；

图3为本实用新型电单元结构示意图。

具体实施方式

如图1所示的一种深水动态软管脐带缆，包括软管单元，电单元2，第一填充3，第一绕包层4，异形填充条6，第二填充8，绑扎带层9，内护套10，铠装层11，第二绕包层12和外护套13；该脐带缆中心设有多根多芯绞合的电单元2，多根所述电单元2之间采用第一填充3填充，且外层通过第一绕包层4绕包，第一绕包层4外侧设有多根软管单元，多根软管单元之间通过异形填充条6和第二填充8填充，软管单元外依次设有，绑扎带层9，内护套10，铠装层11，第二绕包层12和外护套13。

具体的，软管单元包括两根两根耐压等级为10000psi，内径为3/8英寸的第一软管1，该第一软管1为水下生产系统提供高压液压动力。四根耐压等级为5000psi，内径为3/8英寸的第二软管5，该第二软管5为水下生产系统提供低压液压动力和化学试剂注入通道。两根内径1/4英寸，耐压等级为10000psi的第三软管7，作为备用通道。

将刚度较大的电单元2排布在脐带缆的中心位置，除了便于成缆绞合外，还避免了对软管的挤压。第一填充3是电缆束相应的圆形填充条，能够保证成缆的整体圆整度。第一绕包层4是绕包绑扎带，三根四芯电缆以一定的节距先绞合好，需要绕包具有一定强度的聚合物绑扎带。异形填充条6是两根异形填充条。第二填充8是脐带缆的圆形填充条。绑扎带层9是脐带缆成缆绑扎带。10代表的是内护套，11表的是铠装层，12代表的是第一层铠装完成后绕包的绕包带，13代表的是外护套。

三根电单元2通过一定的节距绞合在一起形成电缆束，并且在电缆之间的空隙中填充填充物，并绕包具有一定强度的绕包带。将电缆束与三种不同规格的软管以及相应的异形填充条和圆形填充条以合理的布置绞合在一起，绕包绑扎带，并且挤上一层内护套，内护套的材料根据实际需求可以为聚氨酯材料或者HDPE材料。根据所处运行环境以及安装环境的机械性能需求，选取一定直径以及强度的镀锌钢丝进行螺旋铠装加强，为了达到扭矩平衡，通常为两层钢丝铠装，条件苛刻的也可采用四层钢丝铠装，每层铠装层之间一般会用绕包带隔离。根据客户的不同需求，也可采用凯夫拉编织加强。最后，在铠装层外挤上一层外护套，外护套的材料通常为HDPE。

其中填充单元填在软管与电缆束之间，除了能够保持脐带缆的圆整度以外，这样的一种设计还能够很好地减小异形填充条的尺寸，因为通常大尺寸的填充条制备起来相比小尺寸的填充条难度大一点。整根脐带缆分两次成缆，第一次先绞合三根电缆缆芯，然后将包带绑扎好的电缆束与八根软管以及相应的填充条绞合，绕包绑扎带，再挤出相应厚度的内护套。为了提高脐带缆的耐疲劳以及相应的机械性能，通常采用多层钢丝铠装，本次设计采用双层钢丝铠装。有特殊要求，也可采用凯夫拉编织铠装。最后在铠装层外挤上一层外护套。

如图2所示的软管单元结构示意图。软管单元采用三层编织结构，从内到外依次设有内衬层16，中间层15和外层14；内衬层16材料通常采用PA11或者PVDF。该层材料的选择尤为关键，内衬层必须具有良好的耐腐蚀性、耐渗透性、耐老化性、耐疲劳性、具有一定的机械强度、清洁度高以及与被传输液体具有良好的的兼容性等优异性能。中间层15为加强层，通常采用凯夫拉编织加强层，也可采用金属丝编织加强层。根据耐压等级的不同，调整该层的编织层的厚度。外层14为护套层，外护套层可以根据实际的需求在满足适用性能的情况下适当地增加厚度。

如图3所示的电单元结构示意图。电单元结构由内到外分别为：导体21，根据截面的不同，选取一定直径的单丝，螺旋绞合形成导体。导体绝缘层22，根据不同电压等级的需求，在导体外层挤上一层带有颜色识别的一定厚度的XLPE绝缘层。导体内衬层23，将四根不同颜色的绝缘线芯绞合，挤上一层HDPE内衬层。中心填充条24。通常在四根绞合的绝缘线芯的中心需要添加中心圆形填充条。金属屏蔽层25，屏蔽层材料可以为铜带或者铜塑复合带。导体外护套26，最后，在屏蔽层外挤出一层外护套。

本实用新型所述的脐带缆能够在深海以及复杂的洋、流环境下运行。具备抵抗拉伸载荷、弯曲载荷、疲劳载荷以及侧压力的能力。具有一定的动态特性，满足一定的疲劳寿命。能够很好服务于深水油气的开发，为极大地推进了我国水下生产系统国产化的宏伟目标。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种深水动态软管脐带缆，其特征在于：包括软管单元，电单元（2），第一填充（3），第一绕包层（4），异形填充条（6），第二填充（8），绑扎带层（9），内护套（10），铠装层（11），第二绕包层（12）和外护套（13）；该脐带缆中心设有多根多芯绞合的电单元（2），多根所述电单元（2）之间采用第一填充（3）填充，且外层通过第一绕包层（4）绕包，第一绕包层（4）外侧设有多根软管单元，多根软管单元之间通过异形填充条（6）和第二填充（8）填充，软管单元外依次设有，绑扎带层（9），内护套（10），铠装层（11），第二绕包层（12）和外护套（13）。

2.根据权利要求1所述的一种深水动态软管脐带缆，其特征在于：所述软管单元包括两根耐压等级为10000psi，内径为3/8英寸的第一软管（1），四根耐压等级为5000psi，内径为3/8英寸的第二软管（5）以及两根内径1/4英寸，耐压等级为10000psi的第三软管（7）。

3.根据权利要求2所述的一种深水动态软管脐带缆，其特征在于：所述第三软管（7）与第一绕包层（4）之间设有异形填充条（6），软管单元间隙设有第二填充（8）。

4.根据权利要求1所述的一种深水动态软管脐带缆，其特征在于：所述第一绕包层（4）采用绑扎带，第二绕包层（12）采用绕包带。

5.根据权利要求1所述的一种深水动态软管脐带缆，其特征在于：所述第一填充（3）和第二填充（8）均采用圆形填充条。

6.根据权利要求1所述的一种深水动态软管脐带缆，其特征在于：所述铠装层（11）至少包括两层，且在相邻两层铠装层（11）之间设有第二绕包层（12）。

7.根据权利要求1所述的一种深水动态软管脐带缆，其特征在于：所述软管单元采用三层编织结构，从内到外依次设有内衬层（16），中间层（15）和外层（14）；所述内衬层（16）采用PA11或PVDF材质，中间层（15）采用凯夫拉编织加强层或金属丝编织加强层。

8.根据权利要求1所述的一种深水动态软管脐带缆，其特征在于：所述电单元（2）包括导体（21），导体绝缘层（22），导体内衬层（23），中心填充条（24），金属屏蔽层（25）和导体外护套（26）；所述导体（21）和导体绝缘层（22）构成缆芯，缆芯中心设有中心填充条（24），缆芯与金属屏蔽层（25）之间设有导体内衬层（23），金属屏蔽层（25）外设有导体外护套（26）。

9.根据权利要求8所述的一种深水动态软管脐带缆，其特征在于：所述导体（21）采用多根单丝螺旋绞合而成，所述导体绝缘层（22）采用带有颜色识别的XLPE材料，所述导体内衬层（23）采用HDPE材料，所述金属屏蔽层（25）采用铜带或铜塑复合带。

10.根据权利要求1所述的一种深水动态软管脐带缆，其特征在于：所述内护套（10）采用聚氨酯材料或者HDPE材料；外护套（13）采用HDPE材料。