[实用新型]智能脐带缆系统

说明书

本实用新型公开了一种智能脐带缆系统，包括监测系统单元和智能脐带缆，所述智能脐带缆包括第一液体传输单元、第二液体或气体传输单元、电力传输单元、智能信息单元、通讯传输单元、控制单元和第三功能单元中的至少一个；第三功能单元包括加强构件单元、化学药剂单元、配重构件单元等。监测系统单元包括工控机、交换机、监测仪和APP用户端；智能信息单元接入监测仪的输入接口，监测仪的输出接口接入交换机后与工控机连接；工控机与APP用户端进行无线数据传输，以便用户实时获得弯曲应力、拉伸应力、周围环境的振动及温度、局部放电等信息，从而保障智能脐带缆系统安全运行。

技术领域

本实用新型涉及脐带缆技术领域，特别是涉及一种智能脐带缆系统。

背景技术

脐带缆(Umbilical)作为水下生产系统是深水油气田的一种重要开发模式，是连接上部设施和水下生产系统之间的“神经/生命”线，是电缆(动力缆或信号缆)、光缆(单模或多模光缆)、液压或化学药剂管(钢管或软管)等的组合。

脐带缆的主要功能有：1、为水下生产系统提供电力；2、为水下生产系统控制提供液压通道；3、提供油气田开发所需化学药剂管线；4、传递上部模块的控制信号及水下生产系统传感器数据。脐带缆有静态和动态部分组成，可根据顾客要求定制成静态与动态集成的单根或分段脐带缆；将原有软管技术升级为不锈钢管，大大增加了其抗腐蚀性和其他功能；该产品具有相当高强度，可承受敷设或打捞时张力和外界压力，可靠性高。

1961年壳牌在墨西哥湾应用了第一根全液压软管脐带缆；1982年脐带缆第一次应用钢管代替热塑管作为液压管线；2005年Nexans公司为BP公司研制和生产世界首个含高压(24kV)电缆的脐带缆长26km，Aker公司首次将碳纤维材料应用于脐带缆；2005年世界上单根最长的脐带缆应用于挪威Snohvit油田，长度达143km；DUCO生产的单根最长的热塑性塑料脐带缆为31km，重达983吨，应用于Exxon Mobil Arthur项目；2009年应用于水深最深2743米，为墨西哥湾TIGER油田敷设的钢管脐带缆；已经应用的单位长度最重的脐带缆为170kg/km，由DUCO生产，直径为320mm，用于Petrocanada的Terra Nova项目中。

脐带缆主要类型有：热塑软管脐带缆、钢管脐带缆、动力电缆复合脐带缆和综合功能脐带缆。脐带缆国外供应商主要有：挪威Aker Solition、法国Technip DUCO、挪威Nexan、美国Oceaneering Multiflex、美国JDR、美国Parker。国内应用脐带缆项目有：流花11-1油田、陆丰22-1油田、惠州32-5油田、惠州26-1N油田、流花4-1油田等。脐带缆通常设计流程如下：了解用户功能清单，进行组件设计，截面设计，局部分析，整体设计与分析，输出设计方案与用户对接。脐带缆未来发展趋势主要表现在长距离、超水深、高压力和高电压等。脐带缆为了所面临的挑战有：1、在深水中，脐带缆会承受较大的压力和拉伸；2、深水的增加，尤其是在超深水域中，脐带缆的悬挂负荷比较高，对其安装和运行都会带来一定的困难；3、在对超深水域中应用的脐带缆设计和分析建模时，要充分考虑压力、拉伸力和摩擦力的影响；4、研究长距离脐带缆的技术，尤其是研究单根不间断长距离脐带缆的技术是一个挑战；5、在深水中，出于重量的考虑会限制脐带缆中的铜电缆的尺寸，因此在一些应用中需要进行高压输电，电压等级的提高对脐带缆的设计和技术研究也是一种挑战。

综上所述，脐带缆无论从技术含量、制造难度，还是敷设角度等都属于高附加值产品。脐带缆价值高，受外界因素影响大，所以对脐带缆进行实时、有效的监测是非常必要的。智能脐带缆就是根据电缆的实际情况提出的一种发明创新，所以本实用新型涉及脐带缆技术领域，特别是涉及一种智能脐带缆系统。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种智能脐带缆系统。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案具体如下：