125℃海洋工程石油平臺軟電纜的開發(fā)

田維生++丁紅梅

摘 要：簡述了海上石油平臺電纜的特點，研究了產(chǎn)品的技術關鍵，編制了產(chǎn)品的企業(yè)標準，探討了產(chǎn)品的技術和生產(chǎn)現(xiàn)狀，試制了樣品線，檢測了樣品性能，申報了產(chǎn)品專利，通過了投產(chǎn)鑒定，綜合性能達到國內(nèi)領先水平。

關鍵詞：海洋工程；石油平臺；軟電纜

0 引言

海上石油平臺電纜是海洋工程用電纜的一個主要大類，其需要求量日趨增加。海上石油平臺主要有自升式和半潛式鉆井二種，長期以來，在我國海域采油的石油平臺幾乎都是外國進口，配套電纜多數(shù)也隨之進口。目前，全國共有超過657臺上的海上石油鉆井機在運轉。根據(jù)我國石油發(fā)展規(guī)劃，我國海洋石油的年產(chǎn)量將從2000萬噸提高5000萬噸，將需要建設海上石油平臺55座。海上石油平臺電纜，包括海底光電復合電纜、石油平臺使用的電力、通信和儀器儀表電線電纜。石油平臺的國產(chǎn)化，為我國平臺電纜自主供應、替代進口提供了良好的市場條件。各類海上石油平臺的每座海上石油平臺電纜用量大致為：自升式平臺150km，半潛式平臺180km，采油平臺200km，生產(chǎn)平臺200km，生活平臺100km。預測我國每年新建、維護海上石油平臺需要各類電纜8000～10000km。

作為海上石油平臺電纜，經(jīng)受著海水壓力、海水腐蝕、以及其它偶然沖擊力和油氣等化學物質(zhì)的浸蝕，對其使用要求和安全可靠性相當苛刻。

為滿足我國海上石油平臺及陸地移動式石油鉆井作業(yè)的高要求，遠東電纜有限公司把額定電壓2.0kV及以下125℃海洋工程石油平臺軟電纜的開發(fā)列入到2013年度新產(chǎn)品開發(fā)計劃。

1 產(chǎn)品的技術關鍵

本產(chǎn)品的技術關鍵是美標線規(guī)導體設計、絕緣材料選用、護套材料選用、特殊環(huán)境性能驗證。

1.1 美標線規(guī)導體設計

需對束絞根數(shù)和絞合股數(shù)按公司的設備進行設計，確保導體電阻符合IEEE1580規(guī)定，并且保證電纜的柔韌性，可反復收放，扭矩小，有效防止電纜在收放和工作過程中出現(xiàn)扭結。

1.2 絕緣材料選用

絕緣橡皮采用自主知識產(chǎn)權的發(fā)明專利技術；采用低成本的烯烴共聚物與兩種型號三元乙丙橡膠并用，來降低橡皮配方成本、提高絕緣橡皮的性價比，再配以改善工藝性能的各種輔助材料，絕緣橡皮耐溫能達到125℃，指標能滿足產(chǎn)品要求；烯烴共聚物是應用茂金屬催化技術和齊格勒納塔催化技術生產(chǎn)的一種低結晶或非結晶性的α-烯烴共聚物，它是乙烯與丁烯的共聚物。

1.3 護套材料選用

護套橡皮選用以EVM為主材，配以無鹵低煙環(huán)保類無機阻燃劑與各種改性助劑制成的特種橡皮。能同時滿足護套耐海水、耐酸堿和耐油的指標，同時耐溫性能達到125℃要求。

1.4 特殊環(huán)境性能驗證

電纜耐鉆井液、耐鈣溴海水（70℃，56天）、耐油泥（70℃，56天）、耐IRM903#熱油、耐IRM902#熱油、耐腐蝕、耐候、阻水、阻燃、耐熱等特殊功能驗證，達到NEK606試驗要求。

2 產(chǎn)品的企業(yè)標準

遠東電纜有限公司編制了產(chǎn)品的企業(yè)標準《額定電壓3.3kV及以下125℃海洋工程石油平臺軟電纜》（Q/320282DCE061-2013），2013年9月16號，經(jīng)無錫市宜興質(zhì)量技術監(jiān)督局注冊備案，注冊備案號為18260-2013-K。

3 產(chǎn)品的技術和生產(chǎn)現(xiàn)狀

長期以來，在我國海域采油的石油平臺幾乎都是外國進口，配套電纜多數(shù)也隨之進口。據(jù)中國電線電纜行業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃中指出，發(fā)達國家在海洋調(diào)查勘探、海洋資源開采及海洋軍事裝備等方面，大量使用了各種類型的海洋工程電纜，而在我國均未進行實質(zhì)性開發(fā)，海洋工程石油平臺電纜在國內(nèi)將有較好的前景和發(fā)展空間。

“十二五”期間海洋工程已列入國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，海洋工程用電纜覆蓋了平臺及水下采油/采氣用作業(yè)電纜、海底油氣資源勘探用電纜、地質(zhì)和礦藏探測電纜，以及生產(chǎn)輔助裝備用電纜等，已形成了一個獨立的電纜產(chǎn)品休系。

國內(nèi)有少數(shù)廠家生產(chǎn)美標規(guī)格的石油平臺電纜，但只是結構的模仿，不僅產(chǎn)品相關性能和要求并未執(zhí)行 IEEE Std 1580石油平臺電纜標準，而且沒有相關的耐鉆井液試驗、耐鈣溴海水試驗、耐油泥試驗、耐IRM903#熱油試驗、耐IRM902#熱油試驗，耐溫等級也達不到125度，使用壽命短，市場競爭力明顯不足。

4 樣品試制與性能測試

遠東電纜有限公司試制的成品電纜，型號規(guī)格為HYSEJR-2kV-1*33.5（2AWG）。在2013年11月21號，經(jīng)國家電線電纜質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心（上海）檢測，產(chǎn)品性能達到企業(yè)標準（Q/320282DCE061-2013））要求。

5 產(chǎn)品的專利申報

本產(chǎn)品選用的絕緣材料是“烯烴共聚物與EPDM并用低成本絕緣橡皮”， 2011年06月15號，申請了發(fā)明專利并獲國家知識產(chǎn)權局受理，申請?zhí)枮?01110161491.4；2014年04月02號獲授權，專利號為ZL 201110161491.4；證書號第1373832號。

以本產(chǎn)品為基礎的“一種石油鉆井用軟電纜”， 2014年03月24號，申請了實用新型專利并獲國家知識產(chǎn)權局受理，申請?zhí)枮?01420136294.6；2014年09月03號獲授權，專利號為ZL 201420136294.6；證書號第3781505號。

6 產(chǎn)品的投產(chǎn)鑒定

2013年12月21號，江蘇省經(jīng)濟和信息化委員會對遠東電纜有限公司開發(fā)的《額定電壓2.0 kV及以下125℃海洋工程石油平臺軟電纜（HYSEJR-2kV）》的投產(chǎn)進行了專家鑒定，獲新產(chǎn)品新技術鑒定證書（蘇經(jīng)信鑒字[2013]773號），該產(chǎn)品具有優(yōu)越的耐鉆井液、耐鈣溴海水、耐油泥、耐IRM903#油、耐IRM902#油、耐腐蝕特性，耐溫等級125℃；該產(chǎn)品主要用于替代國外進口石油平臺電纜，綜合性能達到國內(nèi)領先水平，產(chǎn)品經(jīng)用戶使用，反映良好，同意通過鑒定，可以批量生產(chǎn)。

作者簡介：田維生（1966-），男，江蘇淮安人，碩士研究生，高級工程師，主要從事電線電纜用高分子材料的研發(fā)工作。endprint