[发明专利]抗拉抗压的脐带缆

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗拉抗压的脐带缆，属于脐带缆技术领域。

背景技术

脐带缆广泛应用于海洋石油及天然气的开发应用中，尤其是钢管脐带缆，应用越来越普遍。钢管脐带缆通常靠钢管自身承受拉力，而且一般不能承受压力。然而随着油气田向深海发展，脐带缆要承受更大的拉力，而且，脐带缆在安装时很可能会承受压力，因此，有必要设计一种能提高脐带缆拉伸承载能力，又能让脐带缆承受一定的轴向压力的新型脐带缆。

发明内容

为克服现有脐带缆存在的拉伸和压缩承载能力有限的缺点，本发明的发明目的是提供一种抗拉抗压的脐带缆，所述脐带缆有良好的拉伸和压缩承载能力。

为实现所述发明目的，本发明提供一种抗拉抗压的脐带缆，其包括依次设置在外护套内的拉力承受层、压力承受层和内部功能构件。

优选地，压力承受层由一条或多条条状的高强度材料环绕内部功能构件而构成的一层或者多层，所述高强度材料的强度在250MPa以上。

优选地，压力承受层的条状的高强度材料环绕芯子环绕的方向与脐带缆的轴线的夹角在60度与89度之间。

优选地，拉力承受层由多条条状高强度材料环绕压力承受层而构成的一层或多层。

优选地，拉力承受层的高强度材料环绕压力承受层的方向与脐带缆的轴线的夹角在1度与30度之间。

优选地，所述的高强度材料选自下列材料的一种或几种：钢片、玻璃纤维片和碳纤维片。

与现有技术相比，本发明所提供脐带缆通过增加了有针对性的压力承受层和拉力承受层，有效保护了脐带缆内部构件的钢管免受脐带缆外部轴向拉伸力和轴向压缩力的影响，从而大大提高了脐带缆的整体轴向拉伸力和轴向压缩力的极限承载能力，显著拓宽了脐带缆的应用范围。

附图说明

图1是本发明提供的抗拉抗压的脐带缆的横截面示意图；

图2是本发明提供的抗拉抗压的脐带缆的立体剖视图；

图3是本发明提供的抗拉抗压的脐带缆的拉力承受层示意图；

图4是本发明提供的抗拉抗压的脐带缆的压力承受层示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明，相同的附图标记表示相同的部件。

图1是本发明提供的抗拉抗压的脐带缆的横截面示意图。如图1所示，本发明提供抗拉抗压的脐带缆从内到外依次包括3根电缆或光缆11、内护套12、6根钢管13、压力承受层14、拉力承受层15和外护套12，其中，3根电缆或光缆11、内护套12和6根钢管13组成内部功能构件，3根电缆或光缆11以与中心轴夹角2-10度的缠绕角度逆时针螺旋缠绕，3根电缆或光缆11之间无粘结剂仅通过螺旋缠绕接触、摩擦连接在一起，6根钢管13以与中心轴夹角2-10度的缠绕角度逆时针螺旋缠绕内护套12，6根钢管之间无粘结剂仅通过螺旋缠绕接触、摩擦连接在一起。钢管可用作液压管、化学药剂管，管间缝隙可以填充填充条。

图2是本发明提供的抗拉抗压的脐带缆的立体剖视图。如图2所示，压力承受层14由一条或多条条状的高强度材料环绕6根钢管而成，环绕的方向与脐带缆的轴线的夹角在60度与89度之间。拉力承受层15由多条条状的高强度材料环绕压力承受层而成，环绕的方向与脐带缆的轴线的夹角在1度与30度之间。所述高强度材料的强度在250MPa以上。所述高强度材料选自下列材料中的一种或者几种：条状钢片、玻璃纤维片和碳纤维片。拉力承受层的外面是外护套。

图3是本发明提供的抗拉抗压的脐带缆的拉力承受层示意图。如图3所示，拉力承受层15由多条条状高强度材料环绕压力承受层而构成, 其环绕的方向与脐带缆的轴线几乎成平行角度。

图4是本发明提供的抗拉抗压的脐带缆的压力承受层示意图。如图4所示，压力承受层由一个或多条条状态高强度材料环绕6根钢管而构成, 其环绕的方向与脐带缆的轴线几乎成垂直角度。

本发明提供一种抗拉抗压的脐带缆，在传统的脐带缆基础上，增加了压力承受层和拉力承受层。压力承受层由一个或多个高强度条状钢片或玻璃纤维片或碳纤维片环绕脐带缆而构成。环绕的方向与脐带缆的轴线几乎成垂直角度。当脐带缆受到轴向压力时，压力承受层将提供径向束缚，防止脐带缆内的钢管产生屈曲，从而大大提高脐带缆的轴向压缩的极限承载能力。拉力承受层也由一个或多个高强度条状钢片或玻璃纤维片或碳纤维片环绕脐带缆而构成。但环绕的方向与脐带缆的轴线几乎成平行角度。当脐带缆受到轴向拉力时，拉力承受层被直接拉伸而承受主要的拉伸力，而脐带缆内的钢管将只承受较小的拉伸力，从而有效保护了脐带缆内的钢管，大大提高脐带缆的轴向拉伸力的极限承载能力。

以上结合附图详细说明了本发明，但是本领域普通技术人员应当知道，说明书仅是用于解释权利要求书。但本发明的保护范围并不局限于说明书。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明批露的技术范围内，可轻易想到的变化或者替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。