海洋地震勘探用固体拖缆制造技术

本发明专利技术公开了一种海洋地震勘探用固体拖缆，其要点是：包括主线缆、水听器、浮力套和外护套。水听器等间隔固定设置在主线缆上。水听器与主线缆中相应线芯电连接。浮力套由发泡聚乙烯材料制成，发泡聚乙烯挤包在主线缆上。浮力套等间隔固定设置在主线缆上，且位于相邻的2个水听器之间。外护套采用热塑性聚氨酯弹性体橡胶材料制成，外护套挤包在水听器、定位端头和浮力套的外部，且与水听器无缝禁锢粘结。

【技术实现步骤摘要】
海洋地震勘探用固体拖缆
本专利技术涉及电力电缆
，具体是一种用于海洋地震勘探系统中的固体拖缆。
技术介绍
随着地球人口的增加以及人类生活质量的提高，需要更多的自然资源来满足人类生产和生活的需要，从而导致了陆上资源的过度开采，能源危机日益突出，能源问题己经成为二十一世纪的几个核心问题之一。海洋覆盖着地球的三分之二面积，其中蕴藏着大量的固体矿物资源和石油资源，它将是人类生存和发展的最大资源提供者。严峻的生存形势迫使人类必须把注意力转向海洋，然而，迄今为止，人类对海洋的探索还刚起步，对海洋内部及其底部的认识还停留在初级阶段。对海洋的认识探索和开发过程中，存在着诸多的限制因素，其中复杂多变的海洋环境和科技的发展水平是主要的因素。海洋地震勘探技术在现代研究和开发海洋的先进技术手段中具有极其重大的意义。一个典型的海洋地震勘探拖缆系统可以分为船上设备和海上设备两个部分，船上设备包括导航系统，震源控制系统，水鸟控制系统，拖缆供电系统，数据采集主控系统，数据实时存储与显示系统等。海上设备包括震源，水鸟和固体拖缆等。典型的海洋固体拖缆内部嵌入水听器（将声信号转换成电信号的换能器，用来接收水中的声信号，称为接收换能器，也常称为水听器），通过测试声音信号获取海底地质信息用以油气勘探。传统的海上地震勘探拖缆的结构由聚氨酯外套、内部拖缆骨架、水听器、采集电路等组成，拖缆内部的空隙填充航空煤油，用以调整拖缆浮力和保证地震压力信号在拖缆内部的低反射和低损耗传播，实现地震信号的保真采集。但是，传统的液体拖缆在海上作业中，经常发生因拖缆外套破损导致漏油、造成海洋环境污染，而且海水进入拖缆内部会造成漏电、腐蚀等破坏，无法继续进行海上作业，降低海上作业效率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种结构简单，有利于保护环境且可靠性较好的海洋地震勘探用固体拖缆。实现本专利技术目的的基本技术方案是:一种海洋地震勘探用固体拖缆，其结构特点是：包括主线缆、水听器、浮力套和外护套。水听器等间隔固定设置在主线缆上。水听器与主线缆中相应线芯电连接。浮力套由发泡聚乙烯材料制成，发泡聚乙烯挤包在主线缆上。浮力套等间隔固定设置在主线缆上，且位于相邻的2个水听器之间。外护套采用热塑性聚氨酯弹性体橡胶材料制成，外护套挤包在水听器、定位端头和浮力套的外部，且与水听器无缝禁锢粘结。以上述基本技术方案为基础的技术方案是：还包括堵头。堵头为注塑一体件。堵头整体呈圆环柱状，其中央通孔的直径与主线缆的外径相同，堵头下部上沿前后向设有贯穿其内外的切口，该切口所在的面经过堵头的轴线。堵头上部一侧设有接线头槽，可以容纳水听器与主线缆中的线芯的接线部分。堵头套在主线缆上，每个水听器左右两侧各设一个堵头，堵头的接线头槽朝向水听器。堵头位于水听器和浮力套之间。外护套挤包在水听器、堵头和浮力套的外部，且与水听器无缝禁锢粘结。以上述各相应技术方案为基础的技术方案是：还包括定位端头。定位端头注塑在浮力套和水听器之间，用于对水听器进行定位，防止水听器在主线缆轴向上位置产生变化。外护套挤包在水听器、定位端头和浮力套的外部，且与水听器无缝禁锢粘结。以上述各相应技术方案为基础的技术方案是：还包括定位端头。定位端头注塑在浮力套和堵头之间，用于对水听器进行定位，防止水听器在主线缆轴向上位置产生变化。外护套挤包在水听器、堵头、定位端头和浮力套的外部，且与水听器无缝禁锢粘结。以上述各相应技术方案为基础的技术方案是：还包括缓冲套。缓冲套为注塑一体件。缓冲套整体呈圆环柱状，其中央通孔的直径与主线缆的外径相同，缓冲套下部上沿前后向设有贯穿其内外的切口，该切口所在的面经过缓冲套的轴线，缓冲套套在主线缆上。每个水听器左右两侧各设一个缓冲套。缓冲套位于定位端头和堵头之间。外护套挤包在水听器、堵头、缓冲套、定位端头和浮力套的外部，且与水听器无缝禁锢粘结。以上述各相应技术方案为基础的技术方案是：主线缆包括传输线芯、拉力纤维层、第一护套层、导线层、第二护套层。拉力纤维层由芳纶丝和/或涤纶丝编织在传输线芯外而成。第一护套层挤包在拉力纤维层外，第一护套层由聚乙烯材料制成。导线层包括一组电源线和一组信号线。所述电源线和信号线沿主线缆周向依次等间隔设置在第一护套层外而形成相应的导线层。电源线和信号线与主线缆之间填充有硅凝胶。第二护套层由热塑性聚氨酯弹性体橡胶材料制成，第二护套层挤包在导线层外。以上述各相应技术方案为基础的技术方案是：传输线芯包括4根传输线和传输线芯护套。4根传输线结构相同，均包括传输线导体和传输线绝缘。传输线导体由若干镀锡软圆铜丝采用绞合工艺制成。传输线绝缘由热塑性聚酯弹性体制成，传输线绝缘挤包在传输线导体外。4根传输线绞合成缆，传输线芯护套挤包在4根传输线外，传输线芯护套采用热塑性聚氨酯弹性体橡胶材料制成。传输线芯的直径为1.5毫米至4.0毫米。以上述各相应技术方案为基础的技术方案是：所述电源线有4根，4根电源线的结构相同，均包括电源线导体和电源线绝缘层。电源线导体由若干镀锡软圆铜丝采用绞合工艺制成，电源线导体的直径为1.0毫米至4.0毫米。电源线绝缘层由热塑性聚酯弹性体制成，电源线绝缘层挤包在电源线导体外，电源线绝缘层的厚度为0.3毫米至0.6毫米。电源线绝缘层采用相应的颜色做标记。所述信号线有10至14根。各根信号线的结构相同，均包括信号线线芯和信号线护套。信号线线芯有2根，2根信号线线芯绞合设置。2根信号线线芯的结构相同，均包括信号线线芯导体和信号线线芯绝缘层。信号线线芯导体有由若干镀锡软圆铜丝采用绞合工艺制成，信号线线芯导体的直径为0.6毫米至1.0毫米。信号线线芯绝缘层由热塑性聚酯弹性体制成，信号线线芯绝缘层挤包在信号线线芯导体外，信号线线芯绝缘层的厚度为0.1毫米至0.4毫米。信号线线芯绝缘层采用不同的颜色做标记。信号线护套采用聚乙烯挤塑在信号线填充层外。主线缆的信号线的数量等于水听器所需电连接的信号线的数量或主线缆的信号线的数量大于水听器所需电连接的信号线的数量1至2根。以上述各相应技术方案为基础的技术方案是：主线缆还包括第四编织层和第三护套层。第四编织层由芳纶丝编织在第二护套层外，编织密度30%。第三护套层由热塑性聚氨酯弹性体橡胶材料制成，第三护套层挤包在第四编织层外。以上述各相应技术方案为基础的技术方案是：拉力纤维层包括第一编织层、第二编织层和第三编织层。第一编织层由芳纶丝斜包编织在传输线芯外，第二编织层由涤纶丝100%编织在第一编织层外，第三编织层由芳纶丝斜包编织在第二编织层外。本专利技术具有积极的效果：（1）本专利技术的海洋地震勘探用固体拖缆缆结构简单，极大的降低了产品的成本，通过发泡聚乙烯产生浮力，使线缆漂浮在海水中，辅助控制拖缆在海水中悬停的位置，避免了因拖缆外套破损漏油而造成海洋环境污染的问题，有利于保护环境，同时整条拖缆比重均匀，拖缆的平衡易于调整。外护套采用热塑性聚氨酯弹性体橡胶（TPU）材料制成，且与水听器无缝粘结，不仅对水听器起到良好的保护，而且对地震波传输无影响，数据采集准确度较高，使得拖缆可靠性大大提高。外护套还具有抗压碎和抗冲击能力、抗刺穿和分布载荷的能力。（2）本专利技术的海洋地震勘探用固体拖缆设有拉力纤维层，拉力纤维层设有第一编织层、第二编织层和第三编织层。第一编织层由芳纶丝斜包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海洋地震勘探用固体拖缆，其特征在于：包括主线缆、水听器、浮力套和外护套；水听器等间隔固定设置在主线缆上；水听器与主线缆中相应线芯电连接；浮力套由发泡聚乙烯材料制成，发泡聚乙烯挤包在主线缆上；浮力套等间隔固定设置在主线缆上，且位于相邻的2个水听器之间；外护套采用热塑性聚氨酯弹性体橡胶材料制成，外护套挤包在水听器、定位端头和浮力套的外部，且与水听器无缝禁锢粘结。

【技术特征摘要】
1.一种海洋地震勘探用固体拖缆，其特征在于：包括主线缆、水听器、浮力套和外护套；水听器等间隔固定设置在主线缆上；水听器与主线缆中相应线芯电连接；浮力套由发泡聚乙烯材料制成，发泡聚乙烯挤包在主线缆上；浮力套等间隔固定设置在主线缆上，且位于相邻的2个水听器之间；外护套采用热塑性聚氨酯弹性体橡胶材料制成，外护套挤包在水听器、定位端头和浮力套的外部，且与水听器无缝禁锢粘结。2.根据权利要求1所述的海洋地震勘探用固体拖缆，其特征在于：还包括堵头；堵头为注塑一体件；堵头整体呈圆环柱状，其中央通孔的直径与主线缆的外径相同，堵头下部上沿前后向设有贯穿其内外的切口，该切口所在的面经过堵头的轴线；堵头上部一侧设有接线头槽，可以容纳水听器与主线缆中的线芯的接线部分；堵头套在主线缆上，每个水听器左右两侧各设一个堵头，堵头的接线头槽朝向水听器；堵头位于水听器和浮力套之间；外护套挤包在水听器、堵头和浮力套的外部，且与水听器无缝禁锢粘结。3.根据权利要求1所述的海洋地震勘探用固体拖缆，其特征在于：还包括定位端头；定位端头注塑在浮力套和水听器之间，用于对水听器进行定位，防止水听器在主线缆轴向上位置产生变化；外护套挤包在水听器、定位端头和浮力套的外部，且与水听器无缝禁锢粘结。4.根据权利要求2所述的海洋地震勘探用固体拖缆，其特征在于：还包括定位端头；定位端头注塑在浮力套和堵头之间，用于对水听器进行定位，防止水听器在主线缆轴向上位置产生变化；外护套挤包在水听器、堵头、定位端头和浮力套的外部，且与水听器无缝禁锢粘结。5.根据权利要求4所述的海洋地震勘探用固体拖缆，其特征在于：还包括缓冲套；缓冲套为注塑一体件；缓冲套整体呈圆环柱状，其中央通孔的直径与主线缆的外径相同，缓冲套下部上沿前后向设有贯穿其内外的切口，该切口所在的面经过缓冲套的轴线，缓冲套套在主线缆上；每个水听器左右两侧各设一个缓冲套；缓冲套位于定位端头和堵头之间；外护套挤包在水听器、堵头、缓冲套、定位端头和浮力套的外部，且与水听器无缝禁锢粘结。6.根据权利要求1至5之一所述的海洋地震勘探用固体拖缆，其特征在于：主线缆包括传输线芯、拉力纤维层、第一护套层、导线层、第二护套层；拉力纤维层由芳纶丝和/或涤纶丝编织在传输线芯外而成；第一护套层挤包在拉力纤维层外，第一护套层由聚乙烯材料制成；导线层包括一组电源线和一组信号线；所述电源线和信号线沿主线缆周向...

【专利技术属性】
技术研发人员：隋明辉，高骏，苑国梁，
申请(专利权)人：常州船用电缆有限责任公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32