油氣管道同孔回拖用光纜及其專(zhuān)用施工牽引裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了油氣管道同孔回拖用光纜，包括光纖、光纖單元保護(hù)管、內(nèi)鎧裝加強(qiáng)件、內(nèi)護(hù)套、緩沖層、外鎧裝加強(qiáng)件、阻水材料和防腐瀝青，以及其專(zhuān)用施工牽引裝置，包括外殼體、外錐體、內(nèi)錐體、鎖緊端蓋和光纜牽引環(huán)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：光纖單元保護(hù)管外設(shè)有兩層內(nèi)鎧裝鋼絲，提供了纜芯的抗拉和抗側(cè)壓能力；最外層的高強(qiáng)度外鎧裝鋼絲光滑、平整，減小了與鉆孔壁的摩擦系數(shù)，提供了抗磨損能力；專(zhuān)用的施工牽引裝置只牽拉外鎧裝鋼絲，使纜芯具有一定的自由度而幾乎不受力；纜芯端頭被容納在鋼殼體中，保證了纜內(nèi)光纖的安全。光纜和牽引裝置結(jié)構(gòu)合理、配套使用，施工簡(jiǎn)便可靠。
【專(zhuān)利說(shuō)明】油氣管道同孔回拖用光纜及其專(zhuān)用施工牽引裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光纜和施工方法，尤其涉及油氣管道同孔回拖用光纜及其專(zhuān)用施工牽引裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代的輸油氣管道、尤其是長(zhǎng)途輸油氣管道在施工過(guò)程中大都平行敷設(shè)一條通信光纜，為管道的運(yùn)營(yíng)、維護(hù)及監(jiān)測(cè)提供語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻等信息的傳輸通道。
在一般可開(kāi)挖地段，光纜可沿油氣管道的路由間隔一定距離采用常規(guī)的管道、直埋光纜單獨(dú)開(kāi)挖布放敷設(shè)，但在大多數(shù)情況下，光纜是利用油氣管道的溝槽與管道進(jìn)行平行同溝敷設(shè)，與單獨(dú)開(kāi)挖敷設(shè)相比，光纜同溝敷設(shè)方式并不增加施工難度但可大幅降低施工費(fèi)用。
[0003]在不可開(kāi)挖地段，如穿越江、河、湖、海等區(qū)域時(shí)，油氣管道采用的是非開(kāi)挖定向鉆敷設(shè)技術(shù)，即先用鉆桿和鉆頭在河床以下打一個(gè)貫通孔，然后用鉆桿將管道回拖穿越。與其平行的光纜可以單獨(dú)另打一個(gè)孔、即光纜和管道分為兩個(gè)定向鉆孔分別施工，這兩次施工方式的費(fèi)用大、工期長(zhǎng)、風(fēng)險(xiǎn)也較大。另一種方式是采用油氣管道與光纜同孔回拖技術(shù)，即光纜與油氣管道在同一個(gè)定向鉆孔內(nèi)一起回拖，管道和光纜施工一次同步完成，大幅降低了定向鉆施工費(fèi)用且工期較短，已被國(guó)內(nèi)大部分管道工程建設(shè)時(shí)所采用。
[0004]因同孔回拖對(duì)光纜的抗拉、抗壓及耐磨性能的要求較高，當(dāng)前采用的是標(biāo)準(zhǔn)的雙鎧海底光纜，其基本結(jié)構(gòu)是:處于中心的不銹鋼管光纖單元及擠包在上的內(nèi)護(hù)套組成纜芯、纜芯外由兩層同向絞合的高強(qiáng)度鍍鋅鋼線及填充的浙青組成的外鎧裝層、在外鎧裝層外由兩層包覆的聚丙稀繩及粘合的浙青組成的外被層。
[0005]標(biāo)準(zhǔn)的雙鎧海底光纜主要是為淺海區(qū)的埋設(shè)而設(shè)計(jì)的，而埋設(shè)其實(shí)是一種在海床上開(kāi)挖的布纜方式，并不完全適用于同溝回拖的施工方式。例如:海底光纜在正常施工布放時(shí)，是依賴(lài)施工船的移動(dòng)把纜“放”出并“躺”在埋設(shè)溝底，纜本體受到張力很小故鎧裝層不會(huì)發(fā)生扭轉(zhuǎn)，纜的端頭和纜芯是不承受張力的，外被層和外鎧裝層也不會(huì)發(fā)生磨損；而定向鉆同管回拖纜在施工時(shí)，纜的端頭處被回彎在一根作為牽引環(huán)的鋼管上并用卡具與纜體緊固，在牽引環(huán)內(nèi)穿入鋼銷(xiāo)并固定在管道鋼管上一起回拖，故牽引張力是同時(shí)施加在鎧裝層和纜芯上的，在大張力下的鎧裝層會(huì)發(fā)生扭轉(zhuǎn)，標(biāo)準(zhǔn)雙鎧海纜的外被層是浙青粘合的兩層聚丙稀繩，這兩層聚丙稀繩會(huì)很快被鉆孔的孔壁磨斷，暴露的浙青會(huì)粘著遺留的鉆孔屑與聚丙稀繩逐漸形成球狀，堵塞管道與孔壁的間隙，使光纜阻力局部大增導(dǎo)致纜芯受力引起光纖故障甚至光纜斷裂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)同孔回拖時(shí)對(duì)纜線的損壞，提供一種專(zhuān)用于油氣管道同孔回拖用光纜及其專(zhuān)用施工牽引裝置。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:油氣管道同孔回拖用光纜由光纖、光纖單元保護(hù)管、內(nèi)鎧裝加強(qiáng)件、內(nèi)護(hù)套、緩沖層和外鎧裝加強(qiáng)件組成，光纖置于光纖單元保護(hù)管內(nèi)，內(nèi)鎧裝加強(qiáng)件絞合在光纖單元保護(hù)管上，內(nèi)護(hù)套包覆在內(nèi)鎧裝加強(qiáng)件外，緩沖層包覆在內(nèi)護(hù)套外，外鎧裝加強(qiáng)件絞合在緩沖層外。其中，光纖和光纖單元保護(hù)管內(nèi)孔的間隙填充有阻水材料，光纖單元保護(hù)管是金屬管；內(nèi)鎧裝加強(qiáng)件是一層至多層絞合的金屬線材，絞線和絞層間填充有阻水材料；內(nèi)護(hù)套是絕緣材料；緩沖層是由浙青粘合的一層至多層聚丙烯繩，根據(jù)纜的結(jié)構(gòu)尺寸和外鎧裝鋼絲的強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)置和調(diào)整；外鎧裝加強(qiáng)件是一層至多層絞合的高強(qiáng)度耐磨線材，多層絞線的方向相反，絞線和絞層間填充有防腐浙青。
[0008]優(yōu)選地，光纖單元保護(hù)管為不銹鋼金屬管；內(nèi)鎧裝加強(qiáng)件的金屬線材為鍍鋅鋼絲；內(nèi)護(hù)套的絕緣材料為高密度聚乙烯；外鎧裝加強(qiáng)件的高強(qiáng)度耐磨線材為高強(qiáng)度鍍鋅鋼絲。
[0009]油氣管道同孔回拖用光纜專(zhuān)用施工牽引裝置包括外殼體、外錐體、內(nèi)錐體、鎖緊端蓋和光纜牽引環(huán)，外殼體一端有比油氣管道同孔回拖用光纜直徑略大的孔，另一端外側(cè)有鎖緊外螺紋，外錐體和內(nèi)錐體中心有孔，鎖緊端蓋上有與外殼體的外螺紋相匹配的內(nèi)螺紋，內(nèi)錐體嵌入外錐體內(nèi)，外錐體嵌入外殼體腔內(nèi)，外殼體與鎖緊端蓋活動(dòng)連接，光纜牽引環(huán)固定在鎖緊端蓋上并有一開(kāi)孔，用于穿入與油氣管道連接的鋼銷(xiāo)。其中，外殼體是一個(gè)筒體狀鋼制部件，外錐體和內(nèi)錐體均用硬質(zhì)鋼制成，鎖緊端蓋和光纜牽引環(huán)由鋼制成。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:光纖單元保護(hù)管外有一層或多層內(nèi)鎧裝鋼絲，為纜芯提供了抗拉和抗側(cè)壓能力；最外層的高強(qiáng)度外鎧裝鋼絲光滑、平整，減小了與鉆孔壁的摩擦系數(shù)，提供了抗磨損能力；專(zhuān)用的施工牽引裝置只牽拉外鎧裝鋼絲，使纜芯具有一定的自由度而幾乎不受力；纜芯端頭被容納在鋼殼體中，保證了纜內(nèi)光纖的安全。光纜和牽引裝置結(jié)構(gòu)合理、配套使用，施工簡(jiǎn)便可靠。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0012]圖1是原來(lái)使用的標(biāo)準(zhǔn)雙鎧海底光纜橫截面示意圖；
圖2是本發(fā)明油氣管道同孔回拖用光纜橫截面示意圖；
圖3是原來(lái)使用標(biāo)準(zhǔn)雙鎧海底光纜的回彎牽引裝置的示意圖；
圖4是本發(fā)明專(zhuān)用施工牽引裝置的部件示意圖；
圖5是本發(fā)明專(zhuān)用施工牽引裝置的裝配示意圖；
圖6是原來(lái)使用的標(biāo)準(zhǔn)雙鎧海底光纜和牽引裝置與同溝回拖油氣油氣管道連接安裝的不意圖；
圖7是本發(fā)明油氣管道同孔回拖用光纜及其專(zhuān)用牽引裝置與同溝回拖油氣油氣管道連接安裝的示意圖。
[0013]其中:1、光纖，2、光纖單元保護(hù)管，3、內(nèi)鎧裝加強(qiáng)件，4、內(nèi)護(hù)套，5、緩沖層，6、外鎧裝加強(qiáng)件，7、防腐浙青，8、外被層，9、原來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)雙鎧海底光纜或油氣管道同溝回拖光纜，
10、拉環(huán)，11、與油氣管道連接的鋼銷(xiāo)，12、光纜與光纜的卡具，13、光纜與管道的固定夾，14、油氣管道的管壁，15、從油氣管道內(nèi)引出光纜的管壁開(kāi)孔，16、管道的端蓋，17、管道牽拉拖頭，18、外殼體，19、外錐體，20、內(nèi)錐體，21、鎖緊端蓋，22、光纜牽引環(huán)、阻水材料a。
[0014]【具體實(shí)施方式】:
如圖2所示:油氣管道同孔回拖用光纜，由光纖1、光纖單元保護(hù)管2、內(nèi)鎧裝加強(qiáng)件3、內(nèi)護(hù)套4、緩沖層5、外鎧裝加強(qiáng)件6、阻水材料a和防腐浙青7組成。其中，光纖單元保護(hù)管2選用不銹鋼材質(zhì)，內(nèi)鎧裝加強(qiáng)件的絞線選用鍍鋅鋼絲，內(nèi)護(hù)套4選用的材料是高密度聚乙烯，外鎧裝加強(qiáng)件的絞線選用高強(qiáng)度鍍鋅鋼絲。在內(nèi)置光纖I和填充阻水材料a的不銹鋼光纖單元保護(hù)管2外直接絞合兩層鍍鋅鋼絲作為內(nèi)鎧裝加強(qiáng)件3，絞線和絞層間填充阻水材料a，然后在外擠包高密度聚乙烯內(nèi)護(hù)套4，再在外以不同方向絞制兩層單絲直徑相同的高強(qiáng)度鍍鋅鋼絲為外鎧裝加強(qiáng)件6，絞制時(shí)在線間和層間填充防腐浙青7，外鎧裝加強(qiáng)件6的表面無(wú)涂覆并保持光滑平整，由此組成油氣管道同孔回拖用光纜9。
[0015]內(nèi)鎧裝加強(qiáng)件3根據(jù)內(nèi)部絞線的絞合節(jié)距，其在光纖單元保護(hù)管2上的覆蓋率為90%?97% ;內(nèi)護(hù)套4根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸和絕緣要求，其厚度為2mm?4mm。
[0016]如圖4和圖5所示:施工牽引裝置包括外殼體18、外錐體19、內(nèi)錐體20、鎖緊端蓋21和光纜牽引環(huán)22，外殼體18的一端有比油氣管道同孔回拖用光纜直徑略大的孔，另一端外側(cè)有鎖緊外螺紋，外錐體和內(nèi)錐體中心有孔，鎖緊端蓋上有與外殼體的外螺紋相匹配的內(nèi)螺紋。將油氣管道同孔回拖用光纜9的端頭穿入外殼體18和外錐體19的中心孔內(nèi)，先把外鎧裝加強(qiáng)件6的高強(qiáng)度鋼絲與內(nèi)護(hù)套4分離，然后再把所有的高強(qiáng)度鍍鋅鋼絲處理成等長(zhǎng)并均布在外錐體19表面，截去內(nèi)護(hù)套4以?xún)?nèi)的纜芯多余部分并穿入內(nèi)錐體20的中心孔，再將內(nèi)錐體20頂入外錐體19，擰緊鎖緊端蓋21向外錐體18施加推力，使之鎖緊鎧裝鋼絲。
[0017]如圖7所示:將己連接光纜9的施工牽引裝置的光纜牽引環(huán)22從管道鋼管管壁14上的開(kāi)孔15導(dǎo)入，用鋼銷(xiāo)11將光纜牽引環(huán)22與油氣管道管壁14相連接，被拖拉的光纜9在管壁開(kāi)孔15外用固定夾13與管道固定，將鋼制的管道端蓋16與管道壁14焊接，再在管道端蓋16上焊接牽拉拖頭17并與鉆孔鉆桿相連。施工時(shí)，隨著鉆桿回拖，油氣管道和光纜被同時(shí)拖入鉆孔內(nèi)。
[0018]采用本發(fā)明的油氣管道同孔回拖用光纜及其專(zhuān)用施工牽引裝置后:光纖單元保護(hù)管外設(shè)有兩層內(nèi)鎧裝鋼絲3，為纜芯提供了抗拉和抗側(cè)壓能力；最外層的高強(qiáng)度外鎧裝鋼絲6光滑、平整，減小了與鉆孔壁的摩擦系數(shù)，提供了抗磨損能力。
[0019]采用本發(fā)明的油氣管道同孔回拖用光纜專(zhuān)用施工牽引裝置后:由于該裝置只牽拉外鎧裝鋼絲6，使纜芯具有一定的自由度而幾乎不受力；纜芯端頭被容納在鋼殼體中，保證了纜內(nèi)光纖I的安全。
【權(quán)利要求】
1.油氣管道同孔回拖用光纜，其特征在于:包括光纖、光纖單元保護(hù)管、內(nèi)鎧裝加強(qiáng)件、內(nèi)護(hù)套、緩沖層和外鎧裝加強(qiáng)件，所述光纖置于光纖單元保護(hù)管內(nèi)，所述內(nèi)鎧裝加強(qiáng)件絞合在光纖單元保護(hù)管上，所述內(nèi)護(hù)套包覆在內(nèi)鎧裝加強(qiáng)件外，所述緩沖層包覆在內(nèi)護(hù)套外，所述外鎧裝加強(qiáng)件絞合在緩沖層外。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣管道同孔回拖用光纜，其特征是在所述光纖和光纖單元保護(hù)管內(nèi)孔的間隙填充有阻水材料，所述光纖單元保護(hù)管是金屬管；所述內(nèi)鎧裝加強(qiáng)件是一層至多層絞合的金屬線材，絞線和絞層間填充有阻水材料；所述內(nèi)護(hù)套是絕緣材料；所述緩沖層是由浙青粘合的一層至多層聚丙烯繩；所述外鎧裝加強(qiáng)件是一層至多層絞合的高強(qiáng)度耐磨線材，多層絞線的方向相反，絞線和絞層間填充有防腐浙青。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的油氣管道同孔回拖用光纜，其特征是所述光纖單元保護(hù)管為不銹鋼金屬管；所述內(nèi)鎧裝加強(qiáng)件的金屬線材為鍍鋅鋼絲；所述內(nèi)護(hù)套的絕緣材料為高密度聚乙烯；所述外鎧裝加強(qiáng)件的高強(qiáng)度耐磨線材為高強(qiáng)度鍍鋅鋼絲。
4.油氣管道同孔回拖用光纜專(zhuān)用施工牽引裝置，其特征是包括外殼體、外錐體、內(nèi)錐體、鎖緊端蓋和光纜牽引環(huán)，所述外殼體一端有比油氣管道同孔回拖用光纜直徑略大的孔，另一端外側(cè)有鎖緊外螺紋，所述外錐體和內(nèi)錐體中心有孔，所述鎖緊端蓋上有與外殼體的外螺紋相匹配的內(nèi)螺紋，所述內(nèi)錐體嵌入外錐體內(nèi)，所述外錐體嵌入外殼體腔內(nèi)，所述外殼體與鎖緊端蓋活動(dòng)連接，所述光纜牽引環(huán)固定在鎖緊端蓋上并有一開(kāi)孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的油氣管道同孔回拖用光纜專(zhuān)用施工牽引裝置，其特征是所述外殼體是一個(gè)筒體狀鋼制部件。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的油氣管道同孔回拖用光纜專(zhuān)用施工牽引裝置，其特征是所述外錐體和內(nèi)錐體均用硬質(zhì)鋼制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的油氣管道同孔回拖用光纜專(zhuān)用施工牽引裝置，其特征是所述鎖緊端蓋和光纜牽引環(huán)由鋼制成。
【文檔編號(hào)】G02B6/54GK103487907SQ201310449915
【公開(kāi)日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】徐軍, 黃卓杰, 黃俊華 申請(qǐng)人:江蘇通光海洋光電科技有限公司