石油平臺用綜合電纜的研制

趙正兵，周勇偉

(江蘇遠洋東澤電纜股份有限公司，江蘇揚州225129)

0 引言

中國南海已探明的石油地質儲量為230億噸，被稱為中國的波斯灣，但該地區海域較深，深水平臺制造核心技術又被國外壟斷，嚴重制約了我國南海的石油開發利用。2009年，隨著我國自主設計和研發的第6代深水平臺的下水，標志著國內建造大型深水平臺的技術已成熟，對與之配套的石油平臺用綜合電纜(以下簡稱綜合電纜)也提出了很高的技術要求。

1 綜合電纜使用環境和特點

目前，國內外石油平臺電氣工程中為了電氣性能安全，各類動力、控制、通信電纜一般均采用隔離敷設，或者在電纜結構上增加屏蔽層，減少不同電纜之間的干擾。但是由于石油平臺上可供電纜敷設的空間十分狹小，按照傳統的敷設方式不但敷設麻煩，增加了相應的成本，同時不利于增加平臺額定工作負載。為此我們設計研制了石油平臺用綜合電纜，它集電力、通信、儀表三個單元電纜于一體，相互間采用獨立分相屏蔽隔離結構，防止電磁干擾，同時減少了電纜的占用空間，從而在保證性能的基礎上最大限度地減輕電纜的重量。

2 綜合電纜的設計

在石油平臺的設計中，平臺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，以增加平臺額定的工作負載。為此我們將電力(型號規格為CJPJ 85/SC 3×1.5)，通信(型號規格為SYV 75-5)、儀表(型號規格為CHJPJP 85/SC 1×2×1.5)三個單元電纜集于一體，綜合電纜的結構見圖1。

由于電力單元場強較高，對通信單元影響較大，因此，在電力單元成纜后增加了鍍錫銅絲編織屏蔽，使通信單元在信號傳輸過程中連續、穩定、可靠。同時，在電纜內護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，綜合電纜內部材料與通用型電纜無異，但對外護套則有特殊要求，一方面是由于平臺作業環境多油污、含易燃氣體，護套材料需要具備耐油阻燃性能;另一方面由于電力、通信、儀表三個單元合而為一，勢必增加了單根電纜的重量，因此要求外護套具備較高的機械強度;另外，考慮到石油平臺長期海上作業，可能會接觸到海水、泥漿，這就要求外護套能耐海水、泥漿腐蝕。綜合考慮以上要求，并消化國內外技術資料后，我們采用了耐油耐泥阻燃交聯聚烯烴材料。

圖1 綜合電纜的結構

3 綜合電纜工藝要點及性能

3.1 關鍵工序工藝要點

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

(2)成纜。在500型成纜機上進行，成纜節徑比不大于18。

(3)內護套。要求擠包圓整、緊實。

(4)鎧裝(總屏蔽)。采用鍍錫銅絲編織，編織密度≥82%。

(5)外護套。采用耐油耐泥阻燃交聯聚烯烴材料。外護套擠包后需輻照交聯。

3.2 電纜的重量與體積

與單獨的電力、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 重量與占用空間對比

表2 屏蔽性能參數表

3.4 電纜的低煙無鹵、耐油、耐泥漿性能

參照海洋石油平臺權威標準NEK 606對綜合電纜的低煙無鹵、耐油、耐泥漿等性能進行檢測，各項指標均達到要求(見表3)。

表3 綜合電纜低煙無鹵、耐油、耐泥漿性能

4 綜合電纜的發展前景

石油平臺用綜合電纜是石油平臺綜合布線系統中高性能布線的優選電纜，它集電力、通信、儀表三個單元電纜于一體，有效節約了石油平臺中相當寶貴的空間，增加了石油平臺額定工作負載，同時減少了電纜敷設中材料的消耗，節約了經濟成本。充分考慮到電力單元對通信、儀表單元的電磁干擾，每個單元均采用獨立的編織屏蔽;為了使電纜與外部互不干擾，又增加了電纜的總屏蔽。

產品已先后應用于渤海石油通信項目、中國海洋石油基地集團服務公司旅大油田開發項目等國家重點工程，受到用戶好評。當然鑒于海洋石油工程的快速發展，今后我們還應不斷對產品的結構、材料和工藝進行改進與研究，進一步采用新材料、新技術，不斷提高石油平臺用綜合電纜的質量，滿足市場的要求。

［1］IEC 61892-4:2007 移動式及固定式近海裝置.電氣設施.第4部分:電纜［S］.

［2］IEC 60092-350:2008 船用電氣設備第350部分:船用電力電纜一般結構及試驗要求［S］.

［3］IEC 60092-376:2003 船用電氣設備第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.海洋工程用電纜標準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性能及設計選型［J］.江蘇船舶，2009(4):22-23.