本發(fā)明涉及海洋勘探復合電纜，具體是一種用于海洋地震勘探拖纜系統(tǒng)中的海洋空氣槍震源電纜。

背景技術(shù)：

隨著地球人口的增加以及人類生活質(zhì)量的提高，需要更多的自然資源來滿足人類生產(chǎn)和生活的需要，從而導致了陸上資源的過度開采，能源危機日益突出，能源問題己經(jīng)成為二十一世紀的幾個核心問題之一。海洋覆蓋著地球的三分之二面積，其中蘊藏著大量的固體礦物資源和石油資源，它將是人類生存和發(fā)展的最大資源提供者。嚴峻的生存形勢迫使人類必須把注意力轉(zhuǎn)向海洋，然而，迄今為止，人類對海洋的探索還剛起步，對海洋內(nèi)部及其底部的認識還停留在初級階段。對海洋的認識探索和開發(fā)過程中，存在著諸多的限制因素，其中復雜多變的海洋環(huán)境和科技的發(fā)展水平是主要的因素。在現(xiàn)代研究和開發(fā)海洋的先進技術(shù)手段中，海洋物理探測技術(shù)具有極其重大的意義。

一個典型的海洋地震勘探拖纜系統(tǒng)可以分為船上設(shè)備和海上設(shè)備兩個部分，船上設(shè)備包括導航系統(tǒng)，震源控制系統(tǒng)，水鳥控制系統(tǒng)，拖纜供電系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集主控系統(tǒng)，數(shù)據(jù)實時存儲與顯示系統(tǒng)等。海上設(shè)備包括震源，水鳥和拖纜等。其中震源采用空氣槍模擬人工震源，產(chǎn)生地震波。空氣槍與船上震源控制系統(tǒng)是通過空氣槍用電纜進行連接的。船上震源控制系統(tǒng)的高壓氣體通過空氣槍用電纜當中的管道傳遞到空氣槍并激發(fā)。

為適應海上物探船等工作的極端使用環(huán)境要求，該電纜具有耐爆破氣壓、抗拉力大、柔軟性好等特點。目前該電纜市場上全部依賴進口，國內(nèi)廠家尚無生產(chǎn)水平。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、可靠性好、使用壽命長的用于海洋地震勘探拖纜系統(tǒng)中的海洋空氣槍震源電纜。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的基本技術(shù)方案是:一種海洋空氣槍震源電纜，其結(jié)構(gòu)特點是：包括中心高壓氣管、信號線、點火線、成纜填充層、第一繞包層、內(nèi)護套、第二繞包層、鎧裝層和外護套。信號線有2組，2組信號線對稱設(shè)置在中心高壓氣管外周。點火線有2組。2組點火線設(shè)置在中心高壓氣管外周，且分別位于2組信號線之間。成纜填充層采用灌封在中心高壓氣管與第一繞包層之間，將信號線和點火線周圍的間隙填滿。第一繞包層繞包在成纜填充層外。內(nèi)護套包覆在第一繞包層的外部。第二繞包層繞包在內(nèi)護套外。鎧裝層由若干鋼絲絞合在繞包層外。外護套擠包在鎧裝層外。

以上述基本技術(shù)方案為基礎(chǔ)的技術(shù)方案是：中心高壓氣管包括尼龍管、編織層、氣管護套和緩沖層。尼龍管壁厚1.0至2.0毫米。編織層有2層，2層編織層均由芳綸絲編織而成，其編織覆蓋率為85%至95%。一層編織層編織在尼龍管外，另一層編織層編織在前一層編織層外。2層編織層的總厚度為2.5至4.0毫米。氣管護套采用TPU材料制成，氣管護套包覆在編織層的外部。緩沖層采用繞包帶繞包在中心高壓氣管的氣管護套外。

以上述技術(shù)方案為基礎(chǔ)的技術(shù)方案是：中心高壓氣管的氣管護套沿其軸線方向設(shè)有貫穿其內(nèi)外的泄壓孔。泄壓孔每8個為一組，同組之間的各泄壓孔的間距為5至10毫米，各組沿氣管護套軸線方向等間隔160至200毫米設(shè)置。

以上述各相應技術(shù)方案為基礎(chǔ)的技術(shù)方案是：信號線包括信號線主線芯、泄露線、填充條、鋁塑帶和信號線護套。信號線主線芯有2根，2根信號線主線芯絞合設(shè)置。2根信號線主線芯均包括導體和絕緣層。導體為鍍錫銅絲絞合而成。絕緣層采用聚丙烯擠包在導體外。泄漏線是由多根鍍錫銅絲絞合而成。填充條采用聚丙烯或聚乙烯制成，填充條的直徑與泄漏線的外徑相同，填充條與泄漏線分別設(shè)置在2根信號線主線芯的兩側(cè)。鋁塑帶繞包設(shè)置在信號線主線芯、泄露線和填充條的外部。繞包搭蓋率為20%至30%。

以上述各相應技術(shù)方案為基礎(chǔ)的技術(shù)方案是：2組點火線共有22根，11根為一組。點火線包括點火線導體和點火線絕緣層。點火線導體由多根鍍錫銅絲絞合而成。點火線絕緣層采用聚丙烯擠包在點火線導體外。沿電纜周向逆時針方向與2組信號線中的最后一根相鄰的點火線采用不同顏色做為標記。

以上述各相應技術(shù)方案為基礎(chǔ)的技術(shù)方案是：第一繞包層采用加強型無紡布繞包，繞包的搭蓋率為20%至35%。

以上述各相應技術(shù)方案為基礎(chǔ)的技術(shù)方案是：內(nèi)護套采用聚醚型聚氨酯材料。

以上述各相應技術(shù)方案為基礎(chǔ)的技術(shù)方案是：第二繞包層采用聚酯帶，繞包的搭蓋率為20%至30%。

以上述各相應技術(shù)方案為基礎(chǔ)的技術(shù)方案是：鎧裝層的鋼絲采用雙層正反向絞合在繞包層外，所述鋼絲先預成型處理。鋼絲還設(shè)有包覆層，包覆層采用HDPE材質(zhì)制成，包覆層擠塑包覆在鋼絲上。

以上述各相應技術(shù)方案為基礎(chǔ)的技術(shù)方案是：成纜填充層采用硅膠灌封。

本發(fā)明具有積極的效果：（1）本發(fā)明的海洋空氣槍震源電纜具有高抗拉力、高柔性和高抗腐蝕，可以替代進口電纜，填補了同行業(yè)國內(nèi)空白，為開拓性的發(fā)明。

（2）本發(fā)明的海洋空氣槍震源電纜帶中心高壓氣管，不僅能承受高達140kg壓力氣體輸送到電纜末端設(shè)備，同時集電力供應、信號傳輸為一體。

（3）本發(fā)明的海洋空氣槍震源電纜在水下工作，電纜設(shè)有鋼絲鎧裝層，能承受33噸的拉力，使用可靠性好。

（4）本發(fā)明的海洋空氣槍震源電纜的中心高壓氣管從里到外分別包括尼龍管，編織層，氣管護套和繞包緩沖層，中心高壓氣管工作氣壓可達3000PSI，試驗氣壓為工作氣壓的4倍。

（5）本發(fā)明的海洋空氣槍震源電纜的信號線與點火線能耐低溫、電性能好、抗拉力為30kg。信號線設(shè)有泄露線并采用鋁塑帶繞包，在提升屏蔽性能的同時，也保證了在滿足信號單元抗拉要求的條件下，線芯外徑可以縮小20%，從而降低電纜的整體外徑，結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，而且使客戶在放線車尺寸限定下可以存放更多的電纜，從而提高了客戶的極限作業(yè)深度。

（6）本發(fā)明的海洋空氣槍震源電纜的成纜填充層，采用硅膠灌封，解決了傳統(tǒng)灌封材料易鹵化線芯的弊端，同時提高了電纜的橫向及縱向阻水性能，大大的提高了產(chǎn)品的使用壽命。

（7）本發(fā)明的海洋空氣槍震源電纜的內(nèi)護套采用聚醚型聚氨酯材料，此種材料的強度高、抗撕裂性能好，保護線芯不受外界的傷害，同時此種材料的耐低溫性能優(yōu)越，完全可以滿足零下25℃的要求。

（8）本發(fā)明的海洋空氣槍震源電纜的鎧裝層的鋼絲設(shè)有高密度聚乙烯材質(zhì)的包覆層，抗海水腐蝕性大大提高。鋼絲先預成型處理，再雙層正反向絞合，有效避免了鋼絲的反彈性，易于客戶進行裝配。

（9）本發(fā)明的海洋空氣槍震源電纜的外護套采用聚醚型聚氨酯材料制成，此種材料的強度高、抗撕裂性能好、保護線芯不受外界的傷害，同時此種材料的耐低溫性能優(yōu)越，完全可以滿足零下25℃的要求，外護套的厚度為4.5mm以上，提高了電纜的耐磨性、抗拉性。

（10）本發(fā)明的海洋空氣槍震源電纜的氣管護套上設(shè)有泄壓孔，能有效避免局部因氣管端頭裝配時密封性差從而氣體逸散出來產(chǎn)生電纜鼓泡，造成結(jié)構(gòu)上的破壞，大大提高了電纜的使用壽命。

（11）本發(fā)明的海洋空氣槍震源電纜的沿電纜周向逆時針方向與2組信號線中的最后一根相鄰的點火線采用不同顏色做為標記，便于兩端快速定位進行連接，極大的提高了工作效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的海洋空氣槍震源電纜的橫截面的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中的信號線的橫截面的放大結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為氣管護套的結(jié)構(gòu)示意圖。

上述附圖中的標記如下：

中心高壓氣管1，尼龍管1-1，編織層1-2，氣管護套1-3，

緩沖層1-4，

信號線2，信號線主線芯2-1，導體2-1-1，絕緣層2-1-2，

泄露線2-2，填充條2-3，鋁塑帶2-4，信號線護套2-5，

點火線3，點火線導體3-1，點火線絕緣層3-2，

成纜填充層4，

第一繞包層5，

內(nèi)護套6，

第二繞包層7，

鎧裝層8，鋼絲8-1，包覆層8-2，

外護套9。

具體實施方式

（實施例1）

見圖1至圖3，本實施例的海洋空氣槍震源電纜包括中心高壓氣管1、信號線2、點火線3、成纜填充層4、第一繞包層5、內(nèi)護套6、第二繞包層7、鎧裝層8和外護套9。

見圖1和圖3，中心高壓氣管1包括尼龍管1-1、編織層1-2、氣管護套1-3和緩沖層1-4。尼龍管1-1壁厚1.0至2.0毫米，本實施例為1.5毫米。編織層1-2有2層，2層編織層1-2均由芳綸絲編織而成，其編織覆蓋率為85%至95%。一層編織層1-2編織在尼龍管1-1外，另一層編織層1-2編織在前一層編織層1-2外。2層編織層1-2的總厚度為2.5至4.0毫米，本實施例為3毫米。氣管護套1-3采用TPU（熱塑性聚氨酯彈性體橡膠）制成，氣管護套1-3包覆在編織層1-2的外部。氣管護套1-3沿其軸線方向設(shè)有貫穿其內(nèi)外的泄壓孔1-3-1。本實施例的泄壓孔1-3-1每8個為一組，同組之間的各泄壓孔1-3-1的間距為5至10毫米，各組沿氣管護套1-3軸線方向等間隔160至200毫米設(shè)置。緩沖層1-4采用繞包帶繞包在中心高壓氣管1的氣管護套1-3外。

見圖1和圖2，信號線2有10根，5根為一組，共2組。2組信號線2對稱設(shè)置在中心高壓氣管1外周。信號線2包括信號線主線芯2-1、泄露線2-2、填充條2-3、鋁塑帶2-4和信號線護套2-5。信號線主線芯2-1有2根，2根信號線主線芯2-1絞合設(shè)置。2根信號線主線芯2-1均包括導體2-1-1和絕緣層2-1-2。導體2-1-1由若干鍍錫銅絲采用絞合工藝制成。絕緣層2-1-2采用聚丙烯，絕緣層2-1-2采用擠壓式工藝擠包在導體2-1-1外。泄漏線2-2是由多根鍍錫銅絲絞合而成。填充條2-3采用聚丙烯或聚乙烯制成，填充條2-3的直徑與泄漏線2-2的外徑相同，填充條2-3與泄漏線2-2分別設(shè)置在2根信號線主線芯2-1的兩側(cè)。鋁塑帶2-4繞包設(shè)置在信號線主線芯2-1、泄露線2-2和填充條2-3的外部。繞包搭蓋率為20%至30%，本實施例為25%。

見圖1，點火線3有22根，11根為一組，共2組。點火線3圍繞中心高壓氣管1設(shè)置，2組點火線3分別設(shè)置在2組信號線2之間。點火線3包括點火線導體3-1和點火線絕緣層3-2。點火線導體3-1由多根鍍錫銅絲絞合而成。點火線絕緣層3-2采用聚丙烯，點火線絕緣層3-2采用擠壓式工藝擠包在點火線導體3-1外。沿電纜周向逆時針方向與2組信號線2中的最后一根相鄰的點火線3采用不同顏色做為標記，本實施例中與位于上方的一組信號線2的左端的信號線2相鄰的點火線3的點火線絕緣層3-2采用紅色，與位于下方的一組信號線2的右端的信號線2相鄰的點火線3的點火線絕緣層3-2采用藍色。

見圖1，成纜填充層4采用硅膠灌封在緩沖層1-4與第一繞包層5之間，將信號線3和點火線4周圍的間隙填滿。

見圖1，第一繞包層5采用加強型無紡布制成，加強型無紡布繞包在成纜填充層4外。繞包的搭蓋率為20%至35%，本實施例為25%

見圖1，內(nèi)護套6采用聚醚型聚氨酯材料，內(nèi)護套6包覆在第一繞包層5的外部。

見圖1，第二繞包層7采用聚酯帶，第二繞包層7繞包在內(nèi)護套6外。繞包的搭蓋率為20%至30%，本實施例為25%。

見圖1，鎧裝層8由若干鋼絲8-1采用雙層正反向絞合在繞包層7外，上述鋼絲8-1先預成型處理。所述鋼絲8-1還設(shè)有包覆層8-2，包覆層8-2采用HDPE（高密度聚乙烯）材質(zhì)制成，包覆層8-2擠塑包覆在鋼絲8-1上。

見圖1，外護套9采用聚醚型聚氨酯材料制成，外護套9擠包在鎧裝層8外。外護套9的厚度為4.5毫米至6毫米，本實施例為5毫米。

以上實施例僅供說明本發(fā)明之用，而非對本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換和變化，具體應用過程中還可以根據(jù)上述實施例的啟發(fā)進行相應的改造，因此所有等同的技術(shù)方案均應該歸入本發(fā)明的專利保護范圍之內(nèi)。