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)

0 引言

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深水平台的技术已成熟，对与之配套的石油平台用综合电缆(以下简称综合电缆)也提出了很高的技术要求。

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能安全，各类动力、控制、通信电缆一般均采用隔离敷设，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，相互间采用独立分相屏蔽隔离结构，防止电磁干扰，同时减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。

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间，以增加平台额定的工作负载。为此我们将电力(型号规格为CJPJ 85/SC 3×1.5)，通信(型号规格为SYV 75-5)、仪表(型号规格为CHJPJP 85/SC 1×2×1.5)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，因此要求外护套具备较高的机械强度;另外，考虑到石油平台长期海上作业，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。

图1 综合电缆的结构

3 综合电缆工艺要点及性能

3.1 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。

表1 重量与占用空间对比

表2 屏蔽性能参数表

3.4 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NEK 606对综合电缆的低烟无卤、耐油、耐泥浆等性能进行检测，各项指标均达到要求(见表3)。

表3 综合电缆低烟无卤、耐油、耐泥浆性能

4 综合电缆的发展前景

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，同时减少了电缆敷设中材料的消耗，节约了经济成本。充分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的快速发展，今后我们还应不断对产品的结构、材料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。

［1］IEC 61892-4:2007 移动式及固定式近海装置.电气设施.第4部分:电缆［S］.

［2］IEC 60092-350:2008 船用电气设备第350部分:船用电力电缆一般结构及试验要求［S］.

［3］IEC 60092-376:2003 船用电气设备第376部分:150/250 V(300 V)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NEK 606和IEEE 1580比较分析［J］.电线电缆，2009(6):15-17.

［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.