石油平台用综合电缆的研制

石油平台用综合电缆的研制

赵正兵，周勇伟

（江苏远洋东泽电缆股份有限公司，江苏扬州225129）

摘要：随着中国对南海石油资源的开发和利用，国内3000m深水平台（第6代）已在上海外高桥造船有限公司下水。为了减轻与之配套的各种电缆的重量和所占用空间，增加平台额定工作负载，开发了一种石油平台它集电力、通信、仪表三个单元电缆于一体，具有体积小、重量轻，耐油、耐泥浆、耐海水，屏蔽性能用综合电缆，

抗电磁干扰能力强等优点。好，

关键词：石油平台用综合电缆；低烟无卤；耐油；研制中图分类号：TM246．9

文献标识码：A

6901（2011）03-0026-03文章编号：1672-

DevelopmentofCompositeCableforOilRigs

ZHAOZheng-bing，etal

（JiangsuYuanyangCableCo．，Ltd，Yangzhou225129，China）

Abstract：3000mdeepwater-operationoilrig（the6thgeneration）hasbeenbuiltsuccessfullybyShanghaiWaigao-qiaoShipbuildingCompany，Ltd．withthedevelopmentofSouthChinaSea．Thepaperintroducesonenewoffshorecompositecableinassemblewithpower，communicationandinstrumentationcableunitinordertolessweightandvolumeofcables．Itsuniqueadvantagesare：lowsmokehalogenfree，smallervolumeandlighterweight；oil-resist-ant，mud-resistantandseawater-resistant；superiorshieldcharacterandexcellentresistanttoelectromagneticinter-ferenceandsoon．

Keywords：Oilrigcompositecable；lowsmokehalogenfree；oilresistant；development

0引言

负载。为此我们设计研制了石油平台用综合电缆，

它集电力、通信、仪表三个单元电缆于一体，相互间防止电磁干扰，同时减采用独立分相屏蔽隔离结构，少了电缆的占用空间，从而在保证性能的基础上最大限度地减轻电缆的重量。

中国南海已探明的石油地质储量为230亿吨，

被称为中国的波斯湾，但该地区海域较深，深水平台制造核心技术又被国外垄断，严重制约了我国南海的石油开发利用。2009年，随着我国自主设计和研发的第6代深水平台的下水，标志着国内建造大型

对与之配套的石油平台用深水平台的技术已成熟，

综合电缆（以下简称综合电缆）也提出了很高的技

术要求。

2综合电缆的设计

在石油平台的设计中，平台的体积和总重量是一定的，这就要求尽可能减小电缆重量和所占用空以增加平台额定的工作负载。为此我们将电力间，

（型号规格为CJPJ85/SC3×1．5），通信（型号规格5）、为SYV75-仪表（型号规格为CHJPJP85/SC1×2×1．5）三个单元电缆集于一体，综合电缆的结构见图1。

由于电力单元场强较高，对通信单元影响较大，因此，在电力单元成缆后增加了镀锡铜丝编织屏蔽，使通信单元在信号传输过程中连续、稳定、可靠。同时，在电缆内护套外又增加了镀锡铜丝编织，不仅起到了铠装作用，也起到了总屏蔽的效果，使整根电缆与外界互不干扰。

在材料选用上，综合电缆内部材料与通用型电缆无异，但对外护套则有特殊要求，一方面是由于平

1综合电缆使用环境和特点

目前，国内外石油平台电气工程中为了电气性

各类动力、控制、通信电缆一般均采用隔离能安全，

敷设，或者在电缆结构上增加屏蔽层，减少不同电缆

之间的干扰。但是由于石油平台上可供电缆敷设的空间十分狭小，按照传统的敷设方式不但敷设麻烦，增加了相应的成本，同时不利于增加平台额定工作

09-25收稿日期：2010-作者简介：赵正兵（1972－），男，工程师．

225129］．作者地址：江苏扬州市瓜洲镇宝石路2号［

2011年第3期No．32011电线电缆ElectricWire＆Cable

表1

类别电力通信仪表三根电缆总和综合电缆

型号CJPJ85/SC

SYVCHJPJP85/SC

－－

2011年6月Jun．，2011

重量与占用空间对比

规格3×1．575-51×2×1．5

－3×1．5/75-5/1×2×1．5

重量/（kg/km）219120189528354

占用空间/m313．264．415613．2430．9119．45

表2

产品性能

分布电感/（mH/km）

屏蔽性能参数表

指标要求≤1≥3．67≤2．5≤1≤0．05≤70

实测值0．0318602．40．80．0155

绝缘电阻常数（90℃）/（MΩ·km）绝缘介电常数

图1综合电缆的结构

7－镀锡铜丝编织铠

11

屏蔽传输阻抗（100MHz）/（Ω/km）屏蔽抑制系数

抗辐射干扰系数（120dB透入）/dB

1－镀锡铜绞线2－交联聚乙烯绝缘3－绕包带4－镀锡铜丝编织屏蔽5－绕包带6－无卤聚烯烃内护套

装8－交联聚乙烯外护套9－铜绞线10－实芯聚乙烯绝缘15－交联聚乙烯绝缘16－绕包带17－镀锡铜丝编织屏蔽

－铝箔12－铜丝编织屏蔽13－聚氯乙烯护套14－镀锡铜绞线

3．4

台作业环境多油污、含易燃气体，护套材料需要具备

耐油阻燃性能；另一方面由于电力、通信、仪表三个单元合而为一，势必增加了单根电缆的重量，因此要

考虑到石油平求外护套具备较高的机械强度；另外，

台长期海上作业，可能会接触到海水、泥浆，这就要

求外护套能耐海水、泥浆腐蚀。综合考虑以上要求，并消化国内外技术资料后，我们采用了耐油耐泥阻燃交联聚烯烃材料。

电缆的低烟无卤、耐油、耐泥浆性能

参照海洋石油平台权威标准NEK606对综合

耐油、耐泥浆等性能进行检测，各电缆的低烟无卤、

表3

综合电缆低烟无卤、耐油、耐泥浆性能

项目

7d）浸油（IRM903）后的性能（100±2℃，抗张强度变化率/%断裂伸长率变化率/%体积膨胀率/%重量增加率/%

56d）浸水基溴化钙溶液后的性能（70±2℃，抗张强度变化率/%断裂伸长率变化率/%体积膨胀率/%重量增加率/%

56d）浸油基钻液后的性能（70±2℃，抗张强度变化率/%断裂伸长率变化率/%体积膨胀率/%重量增加率/%烟中透光率/%氟含量/%卤酸气体含量/%酸气含量pH值

电导率/（μS/mm）

≥4．3≤10

76

≤±25≤±25≤±20≤±15≥60≤0．1≤0．5

－11－5－7－4700．020．21

≤±25≤±25≤±20≤±15

－9－2－4－3

≤±30≤±30≤±30≤±30

－12－8－3－6

技术指标

实测值

项指标均达到要求（见表3）。

3

3．1

综合电缆工艺要点及性能

关键工序工艺要点

（1）单元屏蔽。三个单元系统分别采用编织屏

蔽，增加了屏蔽效果，且互不干扰，编织密度≥85%。

（2）成缆。在500型成缆机上进行，成缆节径比不大于18。

（3）内护套。要求挤包圆整、紧实。

（4）铠装（总屏蔽）。采用镀锡铜丝编织，编织密度≥82%。

（5）外护套。采用耐油耐泥阻燃交联聚烯烃材料。外护套挤包后需辐照交联。3．2

电缆的重量与体积与单独的电力、通信、仪表三根电缆相比，综合

电缆极大地降低了重量和占用空间，其对比见表1。3．3电缆的屏蔽性能

电缆的屏蔽性能见表2。

（下转第30页）

·27·

2011年第3期No．32011电线电缆ElectricWire＆Cable2011年6月Jun．，2011

330℃、340℃，机头为350℃，眼模为353℃，加热环为320℃。因绝缘较薄，挤出方式为挤管式，绝缘料

出模后有一段管状拉伸，为避免接触到冷空气出现在模口的前端增加一段充满加热空气的加热急冷，

环（见图2），以确保胶料挤包在导体前的管状拉伸过程中由加热的空气进行保温。

5结束语

极细电子线作为消费类终端电子产品的理想内

有着广阔的市场前景。通过对材料、设部连接线，

备、挤出工艺等的研究分析，已生产出合格的极细电

子线产品供应市场，提升了企业的竞争力。

参考文献：

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J］．现代传输，2009（1）：36-37．造技术［

［2］HoribeM，ShidaM，KomiyamaK．Developmentofevaluation

techniquesforairlinesin3．5-and1．0-mmlinesize［J］．IEEE2009，58（4）：TransactionsonInstrumentationandMeasurement，1078-1083．

［3］KikuchiK，TanakaS，UnnoT，etal．Precisehighfrequency

measurementmethodwithoutconnectorsforsmalldiametercoaxialcable［C］//Proceedingof5thElectronicsPackagingTechnology2003．221-227．Conference（EPTC2003），Singapore，

图2模套加热环示意图

檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿（上接第27页）

4综合电缆的发展前景

和工艺进行改进与研究，进一步采用新材料、新技术，不断提高石油平台用综合电缆的质量，满足市场的要求。

参考文献：

［1］IEC61892-4：2007

．部分：电缆［S］［2］IEC60092-350：2008［3］IEC60092-376：2003

船用电气设备第350部分：船用电力电船用电气设备第376部分：150/250V

S］．缆一般结构及试验要求［

（300V）控制及仪表回路用电缆［S］．

［4］李永江，陆云春．海洋工程用电缆标准NEK606和IEEE1580

J］．电线电缆，2009（6）：15-17．比较分析［

［5］李永江．海洋工程用电缆技术性能及设计选型［J］．江苏船舶，

2009（4）：22-23．

移动式及固定式近海装置．电气设施．第4

石油平台用综合电缆是石油平台综合布线系统

中高性能布线的优选电缆，它集电力、通信、仪表三个单元电缆于一体，有效节约了石油平台中相当宝贵的空间，增加了石油平台额定工作负载，同时减少节约了经济成本。充分了电缆敷设中材料的消耗，考虑到电力单元对通信、仪表单元的电磁干扰，每个单元均采用独立的编织屏蔽；为了使电缆与外部互不干扰，又增加了电缆的总屏蔽。

产品已先后应用于渤海石油通信项目、中国海洋石油基地集团服务公司旅大油田开发项目等国家重点工程，受到用户好评。当然鉴于海洋石油工程檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪殏的快速发展，今后我们还应不断对产品的结构、材料

檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪殏

檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪殏电线电缆编辑部声明

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电线电缆编辑部

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