[发明专利]一种非金属铠装丝

说明书

一种非金属铠装丝，其中，内芯为超高分子量聚乙烯纤维浸渍合成聚氨酯树脂固化而成，外侧涂覆有一层耐磨层。该非金属铠装丝适合全深海遥控潜水器的脐带缆使用，具有环境适应强、拉伸强度和拉伸模量性能好、方便使用、生产效率高、性价比高等有益效果。

技术领域

本发明涉及一种脐带缆用铠装丝，属于复合光缆材料技术领域。

背景技术

脐带缆是深海能源开发的关键装备，负责水下开采子系统和水面浮式母平台之间“信号” 和“物质”交流，在水下油气开发过程中占有十分重要的地位，是水下油气开发的“神经系 统”和“生命脐带”。

随着遥控潜水器(ROV)最大潜水深度的不断突破，特别是万米级全深海ROV研制项目不断推进，研制全深海遥控潜水器用脐带缆已经成为我国深海技术的紧迫任务。然而，已有的全深海ROV脐带缆为金属铠装脐带缆，采用钢丝作为铠装材料，由于钢丝密度较大，致使金属铠装脐带缆自身重量较重，通常只能用于海底6000米以内。如CN201975101U和CN202650621U公开的脐带电缆，其采用或编织或缠绕钢丝铠装层来满足承受水下作业时的抗拉和抗压的功能。同时在电力传输过程中为了避免钢丝产生磁滞损耗带来干扰，在钢丝内 部要包覆一层导电或半导电屏蔽层。虽然这类电缆短期内可以满足海洋工程电缆的要求，但 是其仍存在缺点，第一，该电缆采用钢丝作为承力件，钢丝比重大，在电缆外面包覆钢丝后， 造成电缆本体重量大幅度增加，既不利于敷设和使用，也不利于用于更深的海底；第二，该 类电缆均采用钢丝铠装，由于钢丝是磁性金属，在电力缆传输过程中产生磁滞损耗，造成对 线芯的干扰，为了避免该类干扰，在铠装层内部需要增加屏蔽层，因此增加了材料，也增加 了成本；第三，金属管和金属丝铠装作为采样取样管路及承载结构容易受到深水压力和浮力 摇动，造成电缆绝缘材料损伤，使电缆因绝缘操作导致短路。

随着ROV最大下潜深度的不断突破，特别是全深海ROV研制项目的不断推进，发明能 满足全深海ROV工作要求的全深海ROV非金属铠装脐带缆已成为我国深海技术领域的紧迫 任务。全深海ROV非金属铠装脐带缆是当今国际前沿性研究项目，它充分利用了非金属复合 材料重量轻、强度高的优异特性，用非金属铠装丝制作成的全深海ROV非金属铠装脐带缆具 有较高的强度、重量比和优良的耐腐蚀性能。公告号为CN203366804U的实用新型专利，其 虽然采用聚乙烯纤维和无纺布包覆构成的编织物层作为非金属加强层来提高负载重量，其仍 存在缺点，第一，将编织物作为整体的加强层，并未将其作为铠装丝使用，使得使用并不方 便，也不便于根据脐带缆使用的深度来调整铠装层的布设而达到要求的强度；第二，加强层 的整体拉伸强度和拉伸模量不利于控制；第三，对环境的适应性如温度、抗化能力等不强； 第四，不便于生产和组装。现有技术也有用FRP、芳纶纤维作为构成的编织物层，其拉伸强 度和拉伸模量相对不足，也无法生产长度超长的铠装丝，不利于深海万米以下使用。

因此，高性能非金属铠装丝目前在我国深海技术领域还是一项空白，开展全深海ROV铠 装脐带缆用非金属铠装丝的发明可为我国全深海ROV脐带缆的研制提供技术支撑和配套保 障，为我国全深海ROV非金属铠装脐带缆的国产化和产业化奠定结实的技术基础。

发明内容

本发明的目的是提供一种对环境适应强、密度低、拉伸强度和拉伸模量性能好、柔软性 好、方便使用、适用于万米级全深海、生产效率高、性价比高的非金属铠装丝，同时对其生 产方法、生产装置进行改进，使得非金属铠装丝的表面性能突出、能实现大长度连续生产。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供一种非金属铠装丝，其特征在于，所述非 金属铠装丝内芯为超高分子量聚乙烯纤维浸渍合成聚氨酯树脂固化而成，外侧涂覆有一层耐 磨层。该非金属铠装丝适合全深海遥控潜水器的脐带缆使用。

优选地，所述金属铠装丝的外径为0.5mm～6mm。

优选地，耐磨层为耐磨尼龙。

优选地，耐磨层厚度为0.3mm～1.0mm。