125℃海洋工程石油平臺軟電纜的開發

田維生++丁紅梅

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

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。根據我國石油發展規劃，我國海洋石油的年產量將從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列入到2013年度新產品開發計劃。

1 產品的技術關鍵

本產品的技術關鍵是美標線規導體設計、絕緣材料選用、護套材料選用、特殊環境性能驗證。

1.1 美標線規導體設計

需對束絞根數和絞合股數按公司的設備進行設計，確保導體電阻符合IEEE1580規定，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扭結。

1.2 絕緣材料選用

絕緣橡皮采用自主知識產權的發明專利技術；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 產品的企業標準

遠東電纜有限公司編制了產品的企業標準《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，經無錫市宜興質量技術監督局注冊備案，注冊備案號為18260-2013-K。

3 產品的技術和生產現狀

長期以來，在我國海域采油的石油平臺幾乎都是外國進口，配套電纜多數也隨之進口。據中國電線電纜行業“十二五”發展規劃中指出，發達國家在海洋調查勘探、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性開發，海洋工程石油平臺電纜在國內將有較好的前景和發展空間。

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

國內有少數廠家生產美標規格的石油平臺電纜，但只是結構的模仿，不僅產品相關性能和要求并未執行 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，型號規格為HYSEJR-2kV-1*33.5（2AWG）。在2013年11月21號，經國家電線電纜質量監督檢驗中心（上海）檢測，產品性能達到企業標準（Q/320282DCE061-2013））要求。

5 產品的專利申報

本產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，申請了發明專利并獲國家知識產權局受理，申請號為201110161491.4；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權局受理，申請號為201420136294.6；2014年09月03號獲授權，專利號為ZL 201420136294.6；證書號第3781505號。

6 產品的投產鑒定

2013年12月21號，江蘇省經濟和信息化委員會對遠東電纜有限公司開發的《額定電壓2.0 kV及以下125℃海洋工程石油平臺軟電纜（HYSEJR-2kV）》的投產進行了專家鑒定，獲新產品新技術鑒定證書（蘇經信鑒字[2013]773號），該產品具有優越的耐鉆井液、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，綜合性能達到國內領先水平，產品經用戶使用，反映良好，同意通過鑒定，可以批量生產。

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工作。endprint