125℃海洋工程石油平臺(tái)軟電纜的開發(fā)

田維生++丁紅梅

摘 要：簡(jiǎn)述了海上石油平臺(tái)電纜的特點(diǎn)，研究了產(chǎn)品的技術(shù)關(guān)鍵，編制了產(chǎn)品的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，探討了產(chǎn)品的技術(shù)和生產(chǎn)現(xiàn)狀，試制了樣品線，檢測(cè)了樣品性能，申報(bào)了產(chǎn)品專利，通過(guò)了投產(chǎn)鑒定，綜合性能達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

關(guān)鍵詞：海洋工程；石油平臺(tái)；軟電纜

0 引言

海上石油平臺(tái)電纜是海洋工程用電纜的一個(gè)主要大類，其需要求量日趨增加。海上石油平臺(tái)主要有自升式和半潛式鉆井二種，長(zhǎng)期以來(lái)，在我國(guó)海域采油的石油平臺(tái)幾乎都是外國(guó)進(jìn)口，配套電纜多數(shù)也隨之進(jìn)口。目前，全國(guó)共有超過(guò)657臺(tái)上的海上石油鉆井機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)。根據(jù)我國(guó)石油發(fā)展規(guī)劃，我國(guó)海洋石油的年產(chǎn)量將從2000萬(wàn)噸提高5000萬(wàn)噸，將需要建設(shè)海上石油平臺(tái)55座。海上石油平臺(tái)電纜，包括海底光電復(fù)合電纜、石油平臺(tái)使用的電力、通信和儀器儀表電線電纜。石油平臺(tái)的國(guó)產(chǎn)化，為我國(guó)平臺(tái)電纜自主供應(yīng)、替代進(jìn)口提供了良好的市場(chǎng)條件。各類海上石油平臺(tái)的每座海上石油平臺(tái)電纜用量大致為：自升式平臺(tái)150km，半潛式平臺(tái)180km，采油平臺(tái)200km，生產(chǎn)平臺(tái)200km，生活平臺(tái)100km。預(yù)測(cè)我國(guó)每年新建、維護(hù)海上石油平臺(tái)需要各類電纜8000～10000km。

作為海上石油平臺(tái)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(xué)物質(zhì)的浸蝕，對(duì)其使用要求和安全可靠性相當(dāng)苛刻。

為滿足我國(guó)海上石油平臺(tái)及陸地移動(dòng)式石油鉆井作業(yè)的高要求，遠(yuǎn)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(tái)軟電纜的開發(fā)列入到2013年度新產(chǎn)品開發(fā)計(jì)劃。

1 產(chǎn)品的技術(shù)關(guān)鍵

本產(chǎn)品的技術(shù)關(guān)鍵是美標(biāo)線規(guī)導(dǎo)體設(shè)計(jì)、絕緣材料選用、護(hù)套材料選用、特殊環(huán)境性能驗(yàn)證。

1.1 美標(biāo)線規(guī)導(dǎo)體設(shè)計(jì)

需對(duì)束絞根數(shù)和絞合股數(shù)按公司的設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)，確保導(dǎo)體電阻符合IEEE1580規(guī)定，并且保證電纜的柔韌性，可反復(fù)收放，扭矩小，有效防止電纜在收放和工作過(guò)程中出現(xiàn)扭結(jié)。

1.2 絕緣材料選用

絕緣橡皮采用自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的發(fā)明專利技術(shù)；采用低成本的烯烴共聚物與兩種型號(hào)三元乙丙橡膠并用，來(lái)降低橡皮配方成本、提高絕緣橡皮的性價(jià)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(dá)到125℃，指標(biāo)能滿足產(chǎn)品要求；烯烴共聚物是應(yīng)用茂金屬催化技術(shù)和齊格勒納塔催化技術(shù)生產(chǎn)的一種低結(jié)晶或非結(jié)晶性的α-烯烴共聚物，它是乙烯與丁烯的共聚物。

1.3 護(hù)套材料選用

護(hù)套橡皮選用以EVM為主材，配以無(wú)鹵低煙環(huán)保類無(wú)機(jī)阻燃劑與各種改性助劑制成的特種橡皮。能同時(shí)滿足護(hù)套耐海水、耐酸堿和耐油的指標(biāo)，同時(shí)耐溫性能達(dá)到125℃要求。

1.4 特殊環(huán)境性能驗(yàn)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(yàn)證，達(dá)到NEK606試驗(yàn)要求。

2 產(chǎn)品的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

遠(yuǎn)東電纜有限公司編制了產(chǎn)品的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《額定電壓3.3kV及以下125℃海洋工程石油平臺(tái)軟電纜》（Q/320282DCE061-2013），2013年9月16號(hào)，經(jīng)無(wú)錫市宜興質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局注冊(cè)備案，注冊(cè)備案號(hào)為18260-2013-K。

3 產(chǎn)品的技術(shù)和生產(chǎn)現(xiàn)狀

長(zhǎng)期以來(lái)，在我國(guó)海域采油的石油平臺(tái)幾乎都是外國(guó)進(jìn)口，配套電纜多數(shù)也隨之進(jìn)口。據(jù)中國(guó)電線電纜行業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃中指出，發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)均未進(jìn)行實(shí)質(zhì)性開發(fā)，海洋工程石油平臺(tái)電纜在國(guó)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(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，海洋工程用電纜覆蓋了平臺(tái)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(cè)電纜，以及生產(chǎn)輔助裝備用電纜等，已形成了一個(gè)獨(dú)立的電纜產(chǎn)品休系。

國(guó)內(nèi)有少數(shù)廠家生產(chǎn)美標(biāo)規(guī)格的石油平臺(tái)電纜，但只是結(jié)構(gòu)的模仿，不僅產(chǎn)品相關(guān)性能和要求并未執(zhí)行 IEEE Std 1580石油平臺(tái)電纜標(biāo)準(zhǔn)，而且沒(méi)有相關(guān)的耐鉆井液試驗(yàn)、耐鈣溴海水試驗(yàn)、耐油泥試驗(yàn)、耐IRM903#熱油試驗(yàn)、耐IRM902#熱油試驗(yàn)，耐溫等級(jí)也達(dá)不到125度，使用壽命短，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力明顯不足。

4 樣品試制與性能測(cè)試

遠(yuǎn)東電纜有限公司試制的成品電纜，型號(hào)規(guī)格為HYSEJR-2kV-1*33.5（2AWG）。在2013年11月21號(hào)，經(jīng)國(guó)家電線電纜質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心（上海）檢測(cè)，產(chǎn)品性能達(dá)到企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（Q/320282DCE061-2013））要求。

5 產(chǎn)品的專利申報(bào)

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(hào)，申請(qǐng)了發(fā)明專利并獲國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局受理，申請(qǐng)?zhí)枮?01110161491.4；2014年04月02號(hào)獲授權(quán)，專利號(hào)為ZL 201110161491.4；證書號(hào)第1373832號(hào)。

以本產(chǎn)品為基礎(chǔ)的“一種石油鉆井用軟電纜”， 2014年03月24號(hào)，申請(qǐng)了實(shí)用新型專利并獲國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局受理，申請(qǐng)?zhí)枮?01420136294.6；2014年09月03號(hào)獲授權(quán)，專利號(hào)為ZL 201420136294.6；證書號(hào)第3781505號(hào)。

6 產(chǎn)品的投產(chǎn)鑒定

2013年12月21號(hào)，江蘇省經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)對(duì)遠(yuǎn)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(tái)軟電纜（HYSEJR-2kV）》的投產(chǎn)進(jìn)行了專家鑒定，獲新產(chǎn)品新技術(shù)鑒定證書（蘇經(jīng)信鑒字[2013]773號(hào)），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(jí)125℃；該產(chǎn)品主要用于替代國(guó)外進(jìn)口石油平臺(tái)電纜，綜合性能達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，產(chǎn)品經(jīng)用戶使用，反映良好，同意通過(guò)鑒定，可以批量生產(chǎn)。

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