趙正兵，周勇偉

(江蘇遠(yuǎn)洋東澤電纜股份有限公司，江蘇揚(yáng)州225129)

0 引言

中國(guó)南海已探明的石油地質(zhì)儲(chǔ)量為230億噸，被稱為中國(guó)的波斯灣，但該地區(qū)海域較深，深水平臺(tái)制造核心技術(shù)又被國(guó)外壟斷，嚴(yán)重制約了我國(guó)南海的石油開發(fā)利用。2009年，隨著我國(guó)自主設(shè)計(jì)和研發(fā)的第6代深水平臺(tái)的下水，標(biāo)志著國(guó)內(nèi)建造大型深水平臺(tái)的技術(shù)已成熟，對(duì)與之配套的石油平臺(tái)用綜合電纜(以下簡(jiǎn)稱綜合電纜)也提出了很高的技術(shù)要求。

1 綜合電纜使用環(huán)境和特點(diǎn)

目前，國(guó)內(nèi)外石油平臺(tái)電氣工程中為了電氣性能安全，各類動(dòng)力、控制、通信電纜一般均采用隔離敷設(shè)，或者在電纜結(jié)構(gòu)上增加屏蔽層，減少不同電纜之間的干擾。但是由于石油平臺(tái)上可供電纜敷設(shè)的空間十分狹小，按照傳統(tǒng)的敷設(shè)方式不但敷設(shè)麻煩，增加了相應(yīng)的成本，同時(shí)不利于增加平臺(tái)額定工作負(fù)載。為此我們?cè)O(shè)計(jì)研制了石油平臺(tái)用綜合電纜，它集電力、通信、儀表三個(gè)單元電纜于一體，相互間采用獨(dú)立分相屏蔽隔離結(jié)構(gòu)，防止電磁干擾，同時(shí)減少了電纜的占用空間，從而在保證性能的基礎(chǔ)上最大限度地減輕電纜的重量。

2 綜合電纜的設(shè)計(jì)

在石油平臺(tái)的設(shè)計(jì)中，平臺(tái)的體積和總重量是一定的，這就要求盡可能減小電纜重量和所占用空間，以增加平臺(tái)額定的工作負(fù)載。為此我們將電力(型號(hào)規(guī)格為CJPJ 85/SC 3×1.5)，通信(型號(hào)規(guī)格為SYV 75-5)、儀表(型號(hào)規(guī)格為CHJPJP 85/SC 1×2×1.5)三個(gè)單元電纜集于一體，綜合電纜的結(jié)構(gòu)見圖1。

由于電力單元場(chǎng)強(qiáng)較高，對(duì)通信單元影響較大，因此，在電力單元成纜后增加了鍍錫銅絲編織屏蔽，使通信單元在信號(hào)傳輸過(guò)程中連續(xù)、穩(wěn)定、可靠。同時(shí)，在電纜內(nèi)護(hù)套外又增加了鍍錫銅絲編織，不僅起到了鎧裝作用，也起到了總屏蔽的效果，使整根電纜與外界互不干擾。

在材料選用上，綜合電纜內(nèi)部材料與通用型電纜無(wú)異，但對(duì)外護(hù)套則有特殊要求，一方面是由于平臺(tái)作業(yè)環(huán)境多油污、含易燃?xì)怏w，護(hù)套材料需要具備耐油阻燃性能;另一方面由于電力、通信、儀表三個(gè)單元合而為一，勢(shì)必增加了單根電纜的重量，因此要求外護(hù)套具備較高的機(jī)械強(qiáng)度;另外，考慮到石油平臺(tái)長(zhǎng)期海上作業(yè)，可能會(huì)接觸到海水、泥漿，這就要求外護(hù)套能耐海水、泥漿腐蝕。綜合考慮以上要求，并消化國(guó)內(nèi)外技術(shù)資料后，我們采用了耐油耐泥阻燃交聯(lián)聚烯烴材料。

圖1 綜合電纜的結(jié)構(gòu)

3 綜合電纜工藝要點(diǎn)及性能

3.1 關(guān)鍵工序工藝要點(diǎn)

(1)單元屏蔽。三個(gè)單元系統(tǒng)分別采用編織屏蔽，增加了屏蔽效果，且互不干擾，編織密度≥85%。

(2)成纜。在500型成纜機(jī)上進(jìn)行，成纜節(jié)徑比不大于18。

(3)內(nèi)護(hù)套。要求擠包圓整、緊實(shí)。

(4)鎧裝(總屏蔽)。采用鍍錫銅絲編織，編織密度≥82%。

(5)外護(hù)套。采用耐油耐泥阻燃交聯(lián)聚烯烴材料。外護(hù)套擠包后需輻照交聯(lián)。

3.2 電纜的重量與體積

與單獨(dú)的電力、通信、儀表三根電纜相比，綜合電纜極大地降低了重量和占用空間，其對(duì)比見表1。

3.3 電纜的屏蔽性能

電纜的屏蔽性能見表2。

表1 重量與占用空間對(duì)比

表2 屏蔽性能參數(shù)表

3.4 電纜的低煙無(wú)鹵、耐油、耐泥漿性能

參照海洋石油平臺(tái)權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)NEK 606對(duì)綜合電纜的低煙無(wú)鹵、耐油、耐泥漿等性能進(jìn)行檢測(cè)，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到要求(見表3)。

表3 綜合電纜低煙無(wú)鹵、耐油、耐泥漿性能

4 綜合電纜的發(fā)展前景

石油平臺(tái)用綜合電纜是石油平臺(tái)綜合布線系統(tǒng)中高性能布線的優(yōu)選電纜，它集電力、通信、儀表三個(gè)單元電纜于一體，有效節(jié)約了石油平臺(tái)中相當(dāng)寶貴的空間，增加了石油平臺(tái)額定工作負(fù)載，同時(shí)減少了電纜敷設(shè)中材料的消耗，節(jié)約了經(jīng)濟(jì)成本。充分考慮到電力單元對(duì)通信、儀表單元的電磁干擾，每個(gè)單元均采用獨(dú)立的編織屏蔽;為了使電纜與外部互不干擾，又增加了電纜的總屏蔽。

產(chǎn)品已先后應(yīng)用于渤海石油通信項(xiàng)目、中國(guó)海洋石油基地集團(tuán)服務(wù)公司旅大油田開發(fā)項(xiàng)目等國(guó)家重點(diǎn)工程，受到用戶好評(píng)。當(dāng)然鑒于海洋石油工程的快速發(fā)展，今后我們還應(yīng)不斷對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、材料和工藝進(jìn)行改進(jìn)與研究，進(jìn)一步采用新材料、新技術(shù)，不斷提高石油平臺(tái)用綜合電纜的質(zhì)量，滿足市場(chǎng)的要求。

［1］IEC 61892-4:2007 移動(dòng)式及固定式近海裝置.電氣設(shè)施.第4部分:電纜［S］.

［2］IEC 60092-350:2008 船用電氣設(shè)備第350部分:船用電力電纜一般結(jié)構(gòu)及試驗(yàn)要求［S］.

［3］IEC 60092-376:2003 船用電氣設(shè)備第376部分:150/250 V(300 V)控制及儀表回路用電纜［S］.

［4］李永江，陸云春.海洋工程用電纜標(biāo)準(zhǔn)NEK 606和IEEE 1580比較分析［J］.電線電纜，2009(6):15-17.

［5］李永江.海洋工程用電纜技術(shù)性能及設(shè)計(jì)選型［J］.江蘇船舶，2009(4):22-23.