125℃海洋工程石油平台软电缆的开发

田维生++丁红梅

摘 要：简述了海上石油平台电缆的特点，研究了产品的技术关键，编制了产品的企业标准，探讨了产品的技术和生产现状，试制了样品线，检测了样品性能，申报了产品专利，通过了投产鉴定，综合性能达到国内领先水平。

关键词：海洋工程；石油平台；软电缆

0 引言

海上石油平台电缆是海洋工程用电缆的一个主要大类，其需要求量日趋增加。海上石油平台主要有自升式和半潜式钻井二种，长期以来，在我国海域采油的石油平台几乎都是外国进口，配套电缆多数也随之进口。目前，全国共有超过657台上的海上石油钻井机在运转。根据我国石油发展规划，我国海洋石油的年产量将从2000万吨提高5000万吨，将需要建设海上石油平台55座。海上石油平台电缆，包括海底光电复合电缆、石油平台使用的电力、通信和仪器仪表电线电缆。石油平台的国产化，为我国平台电缆自主供应、替代进口提供了良好的市场条件。各类海上石油平台的每座海上石油平台电缆用量大致为：自升式平台150km，半潜式平台180km，采油平台200km，生产平台200km，生活平台100km。预测我国每年新建、维护海上石油平台需要各类电缆8000～10000km。

作为海上石油平台电缆，经受着海水压力、海水腐蚀、以及其它偶然冲击力和油气等化学物质的浸蚀，对其使用要求和安全可靠性相当苛刻。

为满足我国海上石油平台及陆地移动式石油钻井作业的高要求，远东电缆有限公司把额定电压2.0kV及以下125℃海洋工程石油平台软电缆的开发列入到2013年度新产品开发计划。

1 产品的技术关键

本产品的技术关键是美标线规导体设计、绝缘材料选用、护套材料选用、特殊环境性能验证。

1.1 美标线规导体设计

需对束绞根数和绞合股数按公司的设备进行设计，确保导体电阻符合IEEE1580规定，并且保证电缆的柔韧性，可反复收放，扭矩小，有效防止电缆在收放和工作过程中出现扭结。

1.2 绝缘材料选用

绝缘橡皮采用自主知识产权的发明专利技术；采用低成本的烯烃共聚物与两种型号三元乙丙橡胶并用，来降低橡皮配方成本、提高绝缘橡皮的性价比，再配以改善工艺性能的各种辅助材料，绝缘橡皮耐温能达到125℃，指标能满足产品要求；烯烃共聚物是应用茂金属催化技术和齐格勒纳塔催化技术生产的一种低结晶或非结晶性的α-烯烃共聚物，它是乙烯与丁烯的共聚物。

1.3 护套材料选用

护套橡皮选用以EVM为主材，配以无卤低烟环保类无机阻燃剂与各种改性助剂制成的特种橡皮。能同时满足护套耐海水、耐酸碱和耐油的指标，同时耐温性能达到125℃要求。

1.4 特殊环境性能验证

电缆耐钻井液、耐钙溴海水（70℃，56天）、耐油泥（70℃，56天）、耐IRM903#热油、耐IRM902#热油、耐腐蚀、耐候、阻水、阻燃、耐热等特殊功能验证，达到NEK606试验要求。

2 产品的企业标准

远东电缆有限公司编制了产品的企业标准《额定电压3.3kV及以下125℃海洋工程石油平台软电缆》（Q/320282DCE061-2013），2013年9月16号，经无锡市宜兴质量技术监督局注册备案，注册备案号为18260-2013-K。

3 产品的技术和生产现状

长期以来，在我国海域采油的石油平台几乎都是外国进口，配套电缆多数也随之进口。据中国电线电缆行业“十二五”发展规划中指出，发达国家在海洋调查勘探、海洋资源开采及海洋军事装备等方面，大量使用了各种类型的海洋工程电缆，而在我国均未进行实质性开发，海洋工程石油平台电缆在国内将有较好的前景和发展空间。

“十二五”期间海洋工程已列入国家战略性新兴产业，海洋工程用电缆覆盖了平台及水下采油/采气用作业电缆、海底油气资源勘探用电缆、地质和矿藏探测电缆，以及生产辅助装备用电缆等，已形成了一个独立的电缆产品休系。

国内有少数厂家生产美标规格的石油平台电缆，但只是结构的模仿，不仅产品相关性能和要求并未执行 IEEE Std 1580石油平台电缆标准，而且没有相关的耐钻井液试验、耐钙溴海水试验、耐油泥试验、耐IRM903#热油试验、耐IRM902#热油试验，耐温等级也达不到125度，使用寿命短，市场竞争力明显不足。

4 样品试制与性能测试

远东电缆有限公司试制的成品电缆，型号规格为HYSEJR-2kV-1*33.5（2AWG）。在2013年11月21号，经国家电线电缆质量监督检验中心（上海）检测，产品性能达到企业标准（Q/320282DCE061-2013））要求。

5 产品的专利申报

本产品选用的绝缘材料是“烯烃共聚物与EPDM并用低成本绝缘橡皮”， 2011年06月15号，申请了发明专利并获国家知识产权局受理，申请号为201110161491.4；2014年04月02号获授权，专利号为ZL 201110161491.4；证书号第1373832号。

以本产品为基础的“一种石油钻井用软电缆”， 2014年03月24号，申请了实用新型专利并获国家知识产权局受理，申请号为201420136294.6；2014年09月03号获授权，专利号为ZL 201420136294.6；证书号第3781505号。

6 产品的投产鉴定

2013年12月21号，江苏省经济和信息化委员会对远东电缆有限公司开发的《额定电压2.0 kV及以下125℃海洋工程石油平台软电缆（HYSEJR-2kV）》的投产进行了专家鉴定，获新产品新技术鉴定证书（苏经信鉴字[2013]773号），该产品具有优越的耐钻井液、耐钙溴海水、耐油泥、耐IRM903#油、耐IRM902#油、耐腐蚀特性，耐温等级125℃；该产品主要用于替代国外进口石油平台电缆，综合性能达到国内领先水平，产品经用户使用，反映良好，同意通过鉴定，可以批量生产。

作者简介：田维生（1966-），男，江苏淮安人，硕士研究生，高级工程师，主要从事电线电缆用高分子材料的研发工作。endprint