海底电缆的生产系统、海底电缆的生产方法及海底电缆与流程

文档序号:31845325发布日期:2022-10-18 23:39阅读:349来源:国知局
海底电缆的生产系统、海底电缆的生产方法及海底电缆与流程

1.本发明涉及海底电缆技术领域,具体而言,涉及一种海底电缆的生产系统、海底电缆的生产方法及海底电缆。


背景技术:

2.基于海上风电飞速发展,未来海缆产品将向绿色低碳、低成本、大长度、深远海方向发展。
3.目前行业内海缆在铠装生产过程中需要更换钢丝,由于更换钢丝往往需要数个小时,因此经挤铅套和护套生产后的海缆无法及时进行铠装生产,即挤铅套和护套生产与铠装生产无法同步,导致生产过程中需要多次倒缆,容易对海缆造成损伤。


技术实现要素:

4.本发明的主要目的在于提供一种海底电缆的生产系统、海底电缆的生产方法及海底电缆,该海底电缆的生产系统的挤铅套和护套生产设备和铠装生产设备可以同步进行生产,能够避免生产过程中需要多次倒缆,容易对海缆造成损伤的问题。
5.为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种海底电缆的生产系统,生产系统包括依次设置的:交联生产设备,用于在导体外形成导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层;挤铅套和护套生产设备,用于在绝缘屏蔽层外依次形成铅套和护套;地转盘;铠装生产设备,用于在护套外形成铠装层;其中,地转盘包括底座、导入部和盘出部,导入部用于将经过挤铅套和护套生产设备处理后的第一海缆半成品导入盘出部,盘出部用于储存或导出第一海缆半成品;导入部和盘出部均可转动地设置在底座上,导入部相对于盘出部可转动。
6.进一步地,导入部包括:竖向支架,与底座连接;横向支架,固定设置在竖向支架上,横向支架的远离竖向支架的一端设有导入件,导入件用于将第一海缆半成品导入盘出部。
7.进一步地,盘出部包括至少两个筒状结构和至少一个转盘,沿盘出部的转动中心向外侧,至少两个筒状结构依次设置,各筒状结构的侧壁上均设有盘出口;任意相邻两个筒状结构之间均设有一个转盘,转盘相对于底座可转动地设置,相邻两个筒状结构和对应的转盘共同围成盘缆空间;导入件用于将第一海缆半成品导入位于最内侧的盘缆空间中,盘缆空间与盘出口连通,第一海缆半成品经位于最外侧的盘出口导出。
8.进一步地,生产系统还包括快速脱气设备,快速脱气设备位于交联生产设备和挤铅套和护套生产设备之间,快速脱气设备用于对经过交联生产设备处理后的第二海缆半成品进行快速脱气;快速脱气设备包括:外壳体,外壳体上设有入口和出口,外壳体围成脱气空间,入口和出口均与脱气空间连通;至少两个导轮组件,间隔设置在脱气空间内,导轮组件用于支撑第二海缆半成品;加热组件,设置在脱气空间内,加热组件用于对脱气空间内的空气进行加热。
9.进一步地,导轮组件呈环形,沿导轮组件的中心向外侧,至少两个导轮组件依次间
隔设置,入口与位于最内侧的导轮组件对应设置,出口与位于最外侧的导轮组件对应设置;加热组件包括外侧加热结构和内侧加热结构,外侧加热结构设置在位于最外侧的导轮组件的外周,以从外向内加热,内侧加热结构设置在位于最内侧的导轮组件的环形腔内,以从内向外加热。
10.进一步地,外侧加热结构包括风机和加热箱,风机与加热箱连通,风机用于将脱气空间内空气引导至加热箱,加热箱用于对空气进行加热,加热后的空气能够通过加热箱出口排出至脱气空间内;和/或,加热组件包括至少两个外侧加热结构,沿位于最外侧的导轮组件的周向,至少两个外侧加热结构间隔设置。
11.进一步地,快速脱气设备还包括内壳体,内壳体设置在位于最内侧的导轮组件的环形腔内,内壳体与外壳体共同围成脱气空间,内壳体上设有出风口,内壳体的内腔通过出风口与脱气空间连通;内侧加热结构设置在内壳体上,以向内壳体的内腔中提供热空气。
12.进一步地,外壳体的顶壁上设有风扇,风扇用于将位于脱气空间上方的热空气向下吹;和/或,入口和出口处均设有密封件,海底电缆穿过入口和出口时均与密封件密封配合。
13.根据本发明的另一方面,提供了一种海底电缆的生产方法,生产方法采用上述的海底电缆的生产系统生产海底电缆,生产方法包括:在导体外形成导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层的交联生产步骤;在绝缘屏蔽层外依次形成铅套和护套的挤铅套和护套生产步骤;通过地转盘储存或输送第一海缆半成品的地转盘流转步骤;以及在护套外形成铠装层的铠装生产步骤,以使海底电缆包括由内到外依次设置的导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、铅套、护套和铠装层;其中,交联生产步骤中采用快速脱气绝缘材料制成绝缘层。
14.进一步地,当铠装生产步骤需要更换用于加工成海底电缆的铠装层的铠装丝时,地转盘流转步骤包括:使导入部和盘出部同步转动,并与挤铅套和护套生产步骤的生产速度相同的第一调节步骤,以将第一海缆半成品储存至盘出部。
15.进一步地,当铠装生产步骤更换完铠装丝后,地转盘流转步骤包括:使盘出部的导出速度与铠装生产步骤的生产速度相同,并使挤铅套和护套生产步骤的生产速度与导入部的导入速度之和等于盘出部的导出速度的第二调节步骤,以将在更换铠装丝过程中储存至盘出部的第一海缆半成品导向铠装生产步骤进行铠装生产。
16.进一步地,当将在更换铠装丝过程中储存至盘出部的第一海缆半成品完全导出后,在连续生产过程中,挤铅套和护套生产步骤的生产速度、导入部的导入速度、盘出部的导出速度和铠装生产步骤的生产速度相同。
17.进一步地,海底电缆的生产方法还包括导体放线步骤、绕包生产步骤和成品缆收线步骤,沿生产线方向,导体放线步骤位于交联生产步骤之前,绕包生产步骤位于交联生产步骤与挤铅套和护套生产步骤之间,成品缆收线步骤位于铠装生产步骤之后;和/或,快速脱气绝缘材料为交联聚乙烯。
18.根据本发明的又一方面,提供了一种海底电缆,海底电缆采用上述的海底电缆的生产方法制备而成。
19.应用本发明的技术方案,交联生产设备用于在导体外形成导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层。挤铅套和护套生产设备用于在绝缘屏蔽层外依次形成铅套和护套。铠装生产设备用于在护套外形成铠装层。由于铠装生产过程中铠装丝更换需要更换周期,因此,第一
海缆半成品生产结束后需通过地转盘进行流转、储存,以保证在铠装生产设备更换铠装丝过程中挤铅套和护套生产设备仍能够正常运行,从而使交联生产设备、挤铅套和护套生产设备和铠装生产设备能够同步进行生产,无需将海缆交联生产、挤铅套和护套生产、铠装生产分开进行,进而能够避免生产过程中需要多次倒缆,容易对海缆造成损伤的问题。
附图说明
20.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
21.图1示出了根据本发明的海底电缆的生产系统的实施例的一个流程示意图;
22.图2示出了图1的海底电缆的生产系统的另一流程示意图;
23.图3示出了图1的海底电缆的生产系统的地转盘的主视图;
24.图4示出了图3的地转盘的俯视图;
25.图5示出了图2的海底电缆的生产系统的快速脱气设备的剖视图;
26.图6示出了图5的快速脱气设备的俯视图;
27.图7示出了图5的快速脱气设备的海缆导轮结构的结构示意图;以及
28.图8示出了根据本发明的海底电缆的实施例的剖视图。
29.其中,上述附图包括以下附图标记:
30.10、地转盘;11、导入部;111、竖向支架;112、横向支架;12、盘出部;121、筒状结构;122、转盘;13、盘缆空间;21、外壳体;211、入口;212、出口;213、脱气空间;22、导轮组件;23、加热组件;231、外侧加热结构;232、内侧加热结构;233、风机;234、加热箱;24、内壳体;25、风扇;26、海缆导轮结构;261、导轮支架;262、限位导轮;263、支撑导轮;31、阻水导体;32、导体屏蔽层;33、绝缘层;34、绝缘屏蔽层;35、阻水带层;36、铅套;37、护套;38、pe条;39、光单元;40、内衬层;41、钢丝;42、外被层。
具体实施方式
31.需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
32.需要指出的是,除非另有指明,本技术使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
33.在本发明中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的,或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的;同样地,为便于理解和描述,“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外,但上述方位词并不用于限制本发明。
34.基于海上风电飞速发展,未来海缆产品将向绿色低碳、低成本、大长度、深远海方向发展。
35.目前行业内海缆存在以下问题:
36.1、在进行交联生产后需要进行除气,增加海缆生产周期及生产成本;
37.2、在铠装生产过程中需要更换钢丝,由于更换钢丝往往需要数个小时,因此经挤铅套和护套生产后的海缆无法及时进行铠装生产,即挤铅套和护套生产与铠装生产无法同
步,海缆交联生产、挤铅护套生产、铠装生产分开进行,导致生产过程中需要多次倒缆,在倒缆过程中容易对海缆表面造成损伤,导致生产周期长,严重制约海缆的生产产能。
38.为了解决上述问题,本发明及本发明的实施例提供了一种海底电缆的生产系统、海底电缆的生产方法及海底电缆。
39.如图1和图3所示,本发明的实施例中,海底电缆的生产系统包括依次设置的交联生产设备、挤铅套和护套生产设备、地转盘10和铠装生产设备,交联生产设备用于在导体外形成导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层;挤铅套和护套生产设备用于在绝缘屏蔽层外依次形成铅套和护套;铠装生产设备用于在护套外形成铠装层;其中,地转盘10包括底座、导入部11和盘出部12,导入部11用于将经过挤铅套和护套生产设备处理后的第一海缆半成品导入盘出部12,盘出部12用于储存或导出第一海缆半成品;导入部11和盘出部12均可转动地设置在底座上,导入部11相对于盘出部12可转动。
40.上述设置中,交联生产设备用于在导体外形成导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层。挤铅套和护套生产设备用于在绝缘屏蔽层外依次形成铅套和护套。铠装生产设备用于在护套外形成铠装层。
41.由于铠装生产过程中铠装丝(比如钢丝)更换需要更换周期,因此,第一海缆半成品生产结束后需通过地转盘10进行流转、储存,以保证在铠装生产设备更换铠装丝过程中挤铅套和护套生产设备仍能够正常运行,从而使交联生产设备、挤铅套和护套生产设备和铠装生产设备能够同步进行生产,无需将海缆交联生产、挤铅套和护套生产、铠装生产分开进行,进而能够避免生产过程中需要多次倒缆,容易对海缆造成损伤的问题。
42.更换完铠装丝后,储存在地转盘10处的第一海缆半成品流转至铠装生产设备进行铠装生产。
43.另外,底座对导入部11和盘出部12具有安装和支撑的作用。导入部11能够将第一海缆半成品导入盘出部12,更换铠装丝过程中盘出部12能够储存第一海缆半成品,更换完铠装丝后盘出部12能够导出第一海缆半成品,使第一海缆半成品流转至铠装生产设备进行铠装生产。
44.第一海缆半成品生产结束后经导入部11进入盘出部12,从盘出部12的外部导出。
45.导入部11和盘出部12均相对于底座可转动,且导入部11与盘出部12之间可发生相对转动,这样即可根据实际情况和实际需要,控制导入部11和盘出部12的转动速度,提高生产灵活性和适应性。比如,在更换铠装丝过程中,需要将第一海缆半成品储存至盘出部12,此时可以使导入部11和盘出部12同步转动,并与挤铅套和护套生产设备的生产速度相同,即可将经过挤铅套和护套生产设备处理后的第一海缆半成品储存至盘出部12;或者,当更换完铠装丝后,需要将储存在盘出部12处的第一海缆半成品导出时,可以使盘出部12的转动速度与铠装生产设备的生产速度相同,并使导入部11相对于盘出部12转动,使挤铅套和护套生产设备的生产速度与导入部11相对于盘出部12的转动速度之和等于铠装生产设备的生产速度,从而逐渐将储存在盘出部12处的第一海缆半成品导出进行铠装生产。
46.本发明的实施例中,交联生产、挤铅套和护套生产、铠装生产可同步开展,减少海缆生产周期,减少海缆倒缆过程,降低海缆生产风险,提高生产效率和生产产能,避免多次倒缆导致电缆表面质量受损的问题。
47.需要说明的是,本发明的实施例中,第一海缆半成品为经过挤铅套和护套生产设
备处理后生产出的、最外层为护套的护套线芯产品。
48.需要说明的是,本发明的实施例中,交联生产设备、挤铅套和护套生产设备和铠装生产设备均可采用本领域内常规设备。
49.如图3和图4所示,本发明的实施例中,导入部11包括竖向支架111、横向支架112和导入件,竖向支架111与底座连接;横向支架112固定设置在竖向支架111上,横向支架112的远离竖向支架111的一端设有导入件,导入件用于将第一海缆半成品导入盘出部12。
50.上述设置中,竖向支架111相对于底座转动,带动横向支架112和导入件转动,从而实现导入部11相对于底座可转动的目的。竖向支架111和横向支架112用于支撑导入件。通过导入件能够实现将第一海缆半成品导入盘出部12的目的。
51.本发明的实施例中,导入件为井字轮。横向支架112的最前端设有井字轮,井字轮由四个长度至少为0.5m的铁导轮焊接而成,确保第一海缆半成品进入地转盘过程中均与导轮接触,避免对第一海缆半成品造成损伤。
52.如图3和图4所示,本发明的实施例中,盘出部12包括至少两个筒状结构121和至少一个转盘122,沿盘出部12的转动中心向外侧,至少两个筒状结构121依次设置,各筒状结构121的侧壁上均设有盘出口;任意相邻两个筒状结构121之间均设有一个转盘122,转盘122相对于底座可转动地设置,相邻两个筒状结构121和对应的转盘122共同围成盘缆空间13;导入件用于将第一海缆半成品导入位于最内侧的盘缆空间13中,盘缆空间13与盘出口连通,第一海缆半成品经位于最外侧的盘出口导出。
53.上述设置中,相邻两个筒状结构121和对应的转盘122共同围成盘缆空间13,盘缆空间13与盘出口连通,转盘122相对于底座转动,带动位于盘缆空间13中的第一海缆半成品移动,并最终经盘出口导出,从而实现盘出部12储存或导出第一海缆半成品的目的。
54.本发明的实施例中,筒状结构121的高度大于护套的外径。也就是筒状结构121的高度大于单层第一海缆半成品的外径。这样设置,可以大大降低地转盘高度,减少了生产成本。
55.本发明的实施例中,筒状结构121的数量为两个和转盘122的数量为一个,两个筒状结构121围成环形空间,转盘122为环形转盘。当然,在本技术的替代实施例中,还可以根据实际需要,使筒状结构121的数量为至少三个,对应地,转盘122的数量为至少两个,比如,筒状结构121的数量为三个,对应地,转盘122的数量为两个,三个筒状结构121的径向尺寸依次增大,两个转盘122的径向尺寸依次增大,沿盘出部12的转动中心向外侧,三个筒状结构121和两个转盘122依次交替设置,两个转盘122相互独立并均相对于底座可转动。
56.如图2所示,本发明的实施例中,生产系统还包括快速脱气设备,快速脱气设备位于交联生产设备和挤铅套和护套生产设备之间,快速脱气设备用于对经过交联生产设备处理后的第二海缆半成品进行快速脱气。通过快速脱气设备能够对经过交联生产设备处理后生产的第二海缆半成品进行快速脱气,提高海缆质量。
57.需要说明的是,本发明的实施例中,第二海缆半成品为经过交联生产设备处理后生产出的、最外层为绝缘屏蔽层的绝缘线芯产品。
58.优选地,地转盘10还包括用于驱动竖向支架111相对于底座转动的第一驱动结构以及用于驱动转盘122相对于底座转动的第二驱动结构。
59.如图5和图6所示,本发明的实施例中,快速脱气设备包括外壳体21、至少两个导轮
组件22和加热组件23,外壳体21上设有入口211和出口212,外壳体21围成脱气空间213,入口211和出口212均与脱气空间213连通;至少两个导轮组件22间隔设置在脱气空间213内,导轮组件22用于支撑第二海缆半成品;加热组件23设置在脱气空间213内,加热组件23用于对脱气空间213内的空气进行加热。
60.上述设置中,第二海缆半成品经入口211进入脱气空间213,经过脱气处理后经出口212排出。在脱气空间213中,导轮组件22支撑第二海缆半成品,以便于对第二海缆半成品进行脱气。至少两个导轮组件22间隔设置,能够对第二海缆半成品进行稳定支撑。加热组件23用于对脱气空间213内的空气进行加热,使脱气空间213内的空气升温,从而对第二海缆半成品进行脱气,实现快速脱气设备对第二海缆半成品进行快速脱气的目的。
61.如图6所示,本发明的实施例中,导轮组件22呈环形,沿导轮组件22的中心向外侧,至少两个导轮组件22依次间隔设置,入口211与位于最内侧的导轮组件22对应设置,出口212与位于最外侧的导轮组件22对应设置。
62.上述设置中,第二海缆半成品经入口211进入脱气空间213,并经位于最内侧的导轮组件22逐渐传导至位于最外侧的导轮组件22,第二海缆半成品在脱气空间213内铺展的面积较大,能够提高脱气效率,支撑在位于最外侧的导轮组件22上的第二海缆半成品最终经出口212导出。
63.如图5至图7所示,本发明的实施例中,导轮组件22包括多个海缆导轮结构26,多个海缆导轮结构26绕导轮组件22的中心轴线间隔布置,以形成环形的导轮组件22。海缆导轮结构26包括导轮支架261、限位导轮262和支撑导轮263,限位导轮262和支撑导轮263共同作用形成导向空间,限位导轮262用于对第二海缆半成品进行限位,防止第二海缆半成品在生产过程中从导向空间中偏出,保证第二海缆半成品沿导向空间移动。所有海缆导轮结构26围绕内壳体24呈圆环形依次放置在外壳体21内。支撑导轮263沿水平方向设置在导轮支架261上,支撑导轮263相对于导轮支架261可转动,限位导轮262沿竖直方向设置在导轮支架261上,限位导轮262相对于导轮支架261可转动,各导轮支架261上对应设置一个支撑导轮263,各导轮支架261上对应设置四个限位导轮262,四个限位导轮262行列布置,支撑导轮263位于两行限位导轮262之间。第二海缆半成品与支撑导轮263和限位导轮262滑动配合,能够避免损伤。
64.需要说明的是,本发明的实施例中,交联生产设备的生产速度为x米/小时,第二海缆半成品快速脱气所需时间为n1小时,即快速脱气设备需满足第二海缆半成品存放量至少为x*n1米,不同的海底电缆交联生产的生产速度不一致,快速脱气所需时间也不一致,可根据不同海底电缆增加或减少快速脱气设备内导轮组件22和/或海缆导轮结构26的数量。
65.如图5和图6所示,本发明的实施例中,加热组件23包括外侧加热结构231和内侧加热结构232,外侧加热结构231设置在位于最外侧的导轮组件22的外周,以从外向内加热,内侧加热结构232设置在位于最内侧的导轮组件22的环形腔内,以从内向外加热。
66.上述设置中,通过外侧加热结构231从外向内加热,通过内侧加热结构232从内向外加热,能够提高脱气效率。
67.如图5所示,本发明的实施例中,外侧加热结构231包括风机233和加热箱234,风机233与加热箱234连通,风机233用于将脱气空间213内空气引导至加热箱234,加热箱234用于对空气进行加热,加热后的空气能够通过加热箱出口排出至脱气空间213内。加热后的空
气能够从外向内对第二海缆半成品进行加热、脱气。
68.本发明的实施例中,内侧加热结构232的具体结构与外侧加热结构231的具体结构相同,此处不再赘述。
69.如图5和图6所示,本发明的实施例中,加热组件23包括至少两个外侧加热结构231,沿位于最外侧的导轮组件22的周向,至少两个外侧加热结构231间隔设置。这样设置,可以提高从外向内加热的作用效率,从而提高脱气效率。
70.本发明的实施例中,至少两个外侧加热结构231均匀间隔设置。
71.如图5和图6所示,本发明的实施例中,快速脱气设备还包括内壳体24,内壳体24设置在位于最内侧的导轮组件22的环形腔内,内壳体24与外壳体21共同围成脱气空间213,内壳体24上设有出风口,内壳体24的内腔通过出风口与脱气空间213连通;内侧加热结构232设置在内壳体24上,以向内壳体24的内腔中提供热空气。
72.上述设置中,内侧加热结构232将加热后的空气吹入内壳体24的内腔中,内壳体24内的热空气通过出风口排至脱气空间213,由于内壳体24设置在位于最内侧的导轮组件22的环形腔内,因此,自出风口吹出的热空气能够从内向外对第二海缆半成品进行加热、脱气。
73.本发明的实施例中,风机233和加热箱234配合给脱气空间213提供热气流,可根据不同型式海缆调整温度高低,在位于外壳体21内的导轮组件22的四周放置四组风机233和加热箱234,在内壳体24上方放置一组风机233和加热箱234。
74.如图5所示,本发明的实施例中,外壳体21的顶壁上设有风扇25,风扇25用于将位于脱气空间213上方的热空气向下吹,保持脱气空间213内热空气流动。
75.本发明的实施例中,入口211和出口212处均设有密封件,海底电缆穿过入口211和出口212时均与密封件密封配合。
76.具体地,如图5和图6所示,本发明的实施例中,脱气空间213为真空空间,内侧加热结构232从上方向内壳体24内吹入热空气,内壳体24内热空气从出风口由内向外流动,确保靠近内壳体24侧第二海缆半成品保持脱气温度。
77.入口211设置在外壳体21上方,根据第二海缆半成品尺寸选择不同规格硅胶板作为密封件放置在入口211处。硅胶板中心部分开孔,孔径大小略小于第二海缆半成品的外径,第二海缆半成品通过硅胶板进入脱气空间213,由于硅胶板内部开孔外径略小于第二海缆半成品的外径,因此,第二海缆半成品与硅胶板之间无缝隙,避免脱气空间213内热空气外溢,导致脱气空间213内温度下降。
78.出口212设置在外壳体21上方,根据第二海缆半成品尺寸选择不同规格硅胶板作为密封件放置在出口212处。硅胶板中心部分开孔,孔径大小略小于第二海缆半成品的外径,第二海缆半成品通过硅胶板从脱气空间213内流转出去,由于硅胶板内部开孔外径略小于第二海缆半成品的外径,因此,第二海缆半成品与硅胶板之间无缝隙,避免脱气空间213内热空气外溢,导致脱气空间213内温度下降。
79.本发明的实施例中,海底电缆的生产方法采用上述的海底电缆的生产系统生产海底电缆,生产方法包括沿生产线方向依次执行的:在导体外形成导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层的交联生产步骤;在绝缘屏蔽层外依次形成铅套和护套的挤铅套和护套生产步骤;通过地转盘10储存或输送第一海缆半成品的地转盘流转步骤;以及在护套外形成铠装层的
铠装生产步骤,以使海底电缆包括由内到外依次设置的导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、铅套、护套和铠装层;其中,交联生产步骤中采用快速脱气绝缘材料制成绝缘层。
80.上述设置中,通过交联生产步骤能够在导体外依次形成导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层;通过挤铅套和护套生产步骤能够在绝缘屏蔽层外依次形成铅套和护套;通过铠装生产步骤能够在护套外形成铠装层;从而依次形成海底电缆的导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、铅套、护套和铠装层。
81.通过地转盘流转步骤能够对第一海缆半成品进行流转输送或储存,保证在铠装生产设备更换铠装丝过程中挤铅套和护套生产设备仍能够正常运行,从而使交联生产设备、挤铅套和护套生产设备和铠装生产设备能够同步进行生产,无需将海缆交联生产、挤铅套和护套生产、铠装生产分开进行,进而能够避免生产过程中需要多次倒缆,容易对海缆造成损伤的问题。
82.本发明的实施例中,交联生产步骤中采用快速脱气绝缘材料制成绝缘层,生产的海底电缆后续无需进行长期脱气,减少海缆生产周期。
83.本发明的实施例中,快速脱气绝缘材料为交联聚乙烯。
84.需要说明的是,由于本技术的海底电缆的生产方法采用本技术的海底电缆的生产系统生产海底电缆,因此,本技术的海底电缆的生产方法也具有本技术的海底电缆的生产系统的上述优点,此处不再赘述。
85.本发明的实施例中,当铠装生产步骤需要更换用于加工成海底电缆的铠装层的铠装丝时,地转盘流转步骤包括使导入部11和盘出部12同步转动,并与挤铅套和护套生产步骤的生产速度相同的第一调节步骤,以将第一海缆半成品储存至盘出部12。
86.通过上述设置,可以保证在铠装生产步骤更换铠装丝过程中挤铅套和护套生产步骤仍能够正常运行,从而使交联生产步骤、挤铅套和护套生产步骤及铠装生产步骤能够同步进行生产,无需将交联生产步骤、挤铅套和护套生产步骤及铠装生产步骤分开进行,进而能够避免生产过程中需要多次倒缆,容易对海缆造成损伤的问题。
87.本发明的实施例中,当铠装生产步骤更换完铠装丝后,地转盘流转步骤包括使盘出部12的导出速度与铠装生产步骤的生产速度相同,并使挤铅套和护套生产步骤的生产速度与导入部11的导入速度之和等于盘出部12的导出速度的第二调节步骤,以将在更换铠装丝过程中储存至盘出部12的第一海缆半成品导向铠装生产步骤进行铠装生产。
88.上述设置中,挤铅套和护套生产步骤的生产速度与导入部11的导入速度之和等于盘出部12的导出速度,盘出部12的导出速度与铠装生产步骤的生产速度相同,通过对上述各速度的调节,可以将在更换铠装丝过程中储存至盘出部12的第一海缆半成品逐渐导向铠装生产步骤进行铠装生产,从而将在更换铠装丝过程中储存至盘出部12的第一海缆半成品消耗掉,避免积压。
89.本发明的实施例中,在铠装生产过程中需要更换钢丝,且更换钢丝所需时间为n2小时,挤铅套和护套生产步骤的生产速度与交联生产步骤的生产速度一致,为x米/小时,即在更换钢丝期间地转盘需要储存x*n2米第一海缆半成品。在钢丝更换结束后继续进行铠装生产,此时铠装生产步骤的生产速度相比于挤铅套和护套生产步骤的生产速度需要更快一点,为y米/小时。
90.在钢丝更换后继续铠装生产过程中,由于铠装生产步骤的生产速度与挤铅套和护
套生产步骤的生产速度不匹配,因此,此时使盘出部12的转速与铠装生产步骤的生产速度一致,以确保铠装生产过程中第一海缆半成品不受径向拉力或压力。导入部11改变转速,导入部11相对于盘出部12运行速度为(y-x)米/小时,即挤铅套和护套生产步骤的生产速度加导入部11的运行速度与盘出部12的转速一致,以确保第一海缆半成品在收线过程中不受径向拉力或压力。经历m小时后在更换铠装丝过程中储存至盘出部12的第一海缆半成品全部导出,此时降低铠装生产步骤的生产速度至x米/小时。第一海缆半成品在地转盘流转过程中保持收线1层,地转盘需满足x*(n+m)米第一海缆半成品收线长度。
91.本发明的实施例中,当将在更换铠装丝过程中储存至盘出部12的第一海缆半成品完全导出后,在连续生产过程中,挤铅套和护套生产步骤的生产速度、导入部11的导入速度、盘出部12的导出速度和铠装生产步骤的生产速度相同。
92.本发明的实施例中,地转盘10开始收线后,盘出部12的转盘122根据生产速度进行运行,确保盘出部12运行速度与铠装生产步骤的生产速度保持一致。导入部11转速与盘出部12转速一致,即导入部11与盘出部12保持相对静止,确保第一海缆半成品在收线过程中不受径向拉力或压力。地转盘10收线数圈后可将第一海缆半成品端头牵引出盘出部12至铠装生产设备进行铠装生产。
93.本发明的实施例中,海底电缆的生产方法还包括导体放线步骤、绕包生产步骤和成品缆收线步骤,沿生产线方向,导体放线步骤位于交联生产步骤之前,绕包生产步骤位于交联生产步骤与挤铅套和护套生产步骤之间,成品缆收线步骤位于铠装生产步骤之后。
94.上述设置中,导体放线步骤用于导体放线,放出导体进行交联生产。绕包生产步骤用于对第二海缆半成品进行阻水带绕包,以在第二海缆半成品的外周形成阻水带层。成品缆收线步骤用于对成品海底电缆进行收线。
95.如图1和图2所示,本发明的实施例中,导体放线步骤通过导体放线设备实现。绕包生产步骤通过绕包生产设备实现。成品缆收线步骤通过成品缆收线设备实现。绕包生产步骤位于采用快速脱气设备进行的快速脱气步骤与挤铅套和护套生产步骤之间,以对经过脱气后的第二海缆半成品进行阻水带绕包生产。
96.需要说明的是,本发明的实施例中,导体放线设备、绕包生产设备及成品缆收线设备均可采用本领域常规设备。
97.本发明的实施例中,海底电缆导体放线后进入交联生产线进行导体屏蔽层、快速脱气绝缘层、绝缘屏蔽层三层共挤生产,第二海缆半成品生产结束后进行阻水带绕包。由于绝缘层采用快速脱气绝缘材料制成,因此阻水带绕包结束后进行挤铅套和护套生产。由于铠装生产过程中铠装丝(比如钢丝)更换需要更换周期,因此,第一海缆半成品生产结束后需通过地转盘10进行流转。第一海缆半成品经地转盘10流转至铠装生产设备进行铠装生产,铠装生产结束后完成海缆成品收线。
98.本发明的实施例中,海底电缆的生产系统和海底电缆的生产方法具有以下优点:
99.1、海缆交联生产后无需进行长期除气,提高了海缆生产效率。
100.2、交联生产、挤铅护套生产、铠装生产可同步开展,提高了海缆生产效率,降低了海缆生产成本。
101.3、生产过程中倒缆过程少,降低海缆生产风险。
102.如图8所示,本发明的实施例中,海底电缆采用上述的海底电缆的生产方法制备而
成。
103.本发明的实施例中,海底电缆由12个主要部分组成,分别是阻水导体31、导体屏蔽层32、快速脱气绝缘层33、绝缘屏蔽层34、阻水带层35、铅套36、护套37、pe(聚乙烯)条38、光单元39、内衬层40、钢丝41和外被层42。其中,pe条38、光单元39、内衬层40、钢丝41和外被层42形成铠装层。
104.优选地,阻水导体31可以为铜导体,也可以为铝导体,导体间阻水材料为阻水胶,满足大水深阻水要求。
105.本发明的实施例中,快速脱气绝缘层33采用的绝缘材料为快速脱气绝缘材料,采用快速脱气绝缘材料(如交联聚乙烯)制成的第二海缆半成品理论上无需脱气,对未脱气第二海缆半成品进行红外光谱检测及气相色谱分析,第二海缆半成品内交联副产物甲基苯乙稀、苯乙酮和苯甲醇含量很低,可直接进行后续工序。
106.本技术的技术方案适用于海缆设计及生产,能够满足不同电压等级单芯海缆设计和生产。
107.从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:交联生产设备用于在导体外形成导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层。挤铅套和护套生产设备用于在绝缘屏蔽层外依次形成铅套和护套。铠装生产设备用于在护套外形成铠装层。由于铠装生产过程中铠装丝更换需要更换周期,因此,第一海缆半成品生产结束后需通过地转盘进行流转、储存,以保证在铠装生产设备更换铠装丝过程中挤铅套和护套生产设备仍能够正常运行,从而使交联生产设备、挤铅套和护套生产设备和铠装生产设备能够同步进行生产,无需将海缆交联生产、挤铅套和护套生产、铠装生产分开进行,进而能够避免生产过程中需要多次倒缆,容易对海缆造成损伤的问题。
108.需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
109.以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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