[实用新型]油气管道同孔回拖用光缆及其专用施工牵引装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及光缆和施工方法，尤其涉及油气管道同孔回拖用光缆及其专用施工牵引装置。

背景技术

现代的输油气管道、尤其是长途输油气管道在施工过程中大都平行敷设一条通信光缆，为管道的运营、维护及监测提供语音、数据、视频等信息的传输通道。  

在一般可开挖地段，光缆可沿油气管道的路由间隔一定距离采用常规的管道、直埋光缆单独开挖布放敷设，但在大多数情况下，光缆是利用油气管道的沟槽与管道进行平行同沟敷设，与单独开挖敷设相比，光缆同沟敷设方式并不增加施工难度但可大幅降低施工费用。

在不可开挖地段，如穿越江、河、湖、海等区域时，油气管道采用的是非开挖定向钻敷设技术，即先用钻杆和钻头在河床以下打一个贯通孔，然后用钻杆将管道回拖穿越。与其平行的光缆可以单独另打一个孔、即光缆和管道分为两个定向钻孔分别施工，这两次施工方式的费用大、工期长、风险也较大。另一种方式是采用油气管道与光缆同孔回拖技术，即光缆与油气管道在同一个定向钻孔内一起回拖，管道和光缆施工一次同步完成，大幅降低了定向钻施工费用且工期较短，已被国内大部分管道工程建设时所采用。

因同孔回拖对光缆的抗拉、抗压及耐磨性能的要求较高，当前采用的是标准的双铠海底光缆，其基本结构是：处于中心的不锈钢管光纤单元及挤包在上的内护套组成缆芯、缆芯外由两层同向绞合的高强度镀锌钢线及填充的沥青组成的外铠装层、在外铠装层外由两层包覆的聚丙稀绳及粘合的沥青组成的外被层。

标准的双铠海底光缆主要是为浅海区的埋设而设计的，而埋设其实是一种在海床上开挖的布缆方式，并不完全适用于同沟回拖的施工方式。例如：海底光缆在正常施工布放时，是依赖施工船的移动把缆“放”出并“躺”在埋设沟底，缆本体受到张力很小故铠装层不会发生扭转，缆的端头和缆芯是不承受张力的，外被层和外铠装层也不会发生磨损；而定向钻同管回拖缆在施工时，缆的端头处被回弯在一根作为牵引环的钢管上并用卡具与缆体紧固，在牵引环内穿入钢销并固定在管道钢管上一起回拖，故牵引张力是同时施加在铠装层和缆芯上的，在大张力下的铠装层会发生扭转，标准双铠海缆的外被层是沥青粘合的两层聚丙稀绳，这两层聚丙稀绳会很快被钻孔的孔壁磨断，暴露的沥青会粘着遗留的钻孔屑与聚丙稀绳逐渐形成球状，堵塞管道与孔壁的间隙，使光缆阻力局部大增导致缆芯受力引起光纤故障甚至光缆断裂。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对同孔回拖时对缆线的损坏，提供一种专用于油气管道同孔回拖用光缆及其专用施工牵引装置。 

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：油气管道同孔回拖用光缆由光纤、光纤单元保护管、内铠装加强件、内护套、缓冲层和外铠装加强件组成，光纤置于光纤单元保护管内，内铠装加强件绞合在光纤单元保护管上，内护套包覆在内铠装加强件外，缓冲层包覆在内护套外，外铠装加强件绞合在缓冲层外。其中，光纤和光纤单元保护管内孔的间隙填充有阻水材料，光纤单元保护管是金属管；内铠装加强件是一层至多层绞合的金属线材，绞线和绞层间填充有阻水材料；内护套是绝缘材料；缓冲层是由沥青粘合的一层至多层聚丙烯绳，根据缆的结构尺寸和外铠装钢丝的强度进行设置和调整；外铠装加强件是一层至多层绞合的高强度耐磨线材，多层绞线的方向相反，绞线和绞层间填充有防腐沥青。

优选地，光纤单元保护管为不锈钢金属管；内铠装加强件的金属线材为镀锌钢丝；内护套的绝缘材料为高密度聚乙烯；外铠装加强件的高强度耐磨线材为高强度镀锌钢丝。

油气管道同孔回拖用光缆专用施工牵引装置包括外壳体、外锥体、内锥体、锁紧端盖和光缆牵引环，外壳体一端有比油气管道同孔回拖用光缆直径略大的孔，另一端外侧有锁紧外螺纹，外锥体和内锥体中心有孔，锁紧端盖上有与外壳体的外螺纹相匹配的内螺纹，内锥体嵌入外锥体内，外锥体嵌入外壳体腔内，外壳体与锁紧端盖活动连接，光缆牵引环固定在锁紧端盖上并有一开孔，用于穿入与油气管道连接的钢销。其中，外壳体是一个筒体状钢制部件，外锥体和内锥体均用硬质钢制成，锁紧端盖和光缆牵引环由钢制成。

本实用新型的优点是：光纤单元保护管外有一层或多层内铠装钢丝，为缆芯提供了抗拉和抗侧压能力；最外层的高强度外铠装钢丝光滑、平整，减小了与钻孔壁的摩擦系数，提供了抗磨损能力；专用的施工牵引装置只牵拉外铠装钢丝，使缆芯具有一定的自由度而几乎不受力；缆芯端头被容纳在钢壳体中，保证了缆内光纤的安全。光缆和牵引装置结构合理、配套使用，施工简便可靠。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。