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井下和海底应用需要独特的连接器

发布日期:2019-09-30   作者:小天   来源:www.twl-link.cn   编辑:天科乐   访问量:120

海底和高压连接器的主要市场需要独特的设计,这些设计在浸入时会配合使用,此外还需要光纤和密封组件。

当设计师考虑外来应用时,他们可能会考虑深空。但是,与井下和海底项目中使用的连接器的严格环境要求相比,这些应用是温和的应用,在高温和高压条件下温度超过+ 250°C,压力超过20,000psi。海底和高压连接器的主要市场涉及垂直地震剖面(VSP)和用于地震接收器阵列和井下条件的井眼电缆。

这些应用程序产生了独特的连接器,这些连接器在配对浸没(湿配合),先进的光纤以及模压/环氧树脂/玻璃密封组合件时实际上是干式(干式)。水下可配的连接器使水下行业能够构建用于海底的模块化组件,从而允许将海底系统组装在海底上。这些连接器通常具有两个独特的区域:

l 湿端配合:这是每个连接器中的部件,用于去除水并在配对后密封(隔离)每个触点对。触点通常是针插式的,尽管有些版本的两边都有性别。

l 后部和电缆端接系统:端接和电缆至连接器的区域必须预先准备好(干燥),通常要包覆成型以确保压力密封能力。

相同的技术用于商业(例如深井钻探)和军事(例如ROV / UUV和载人潜水器)设备。由于原油商品价格的下降,涉及能源应用(如钻井和地震)的最终用途连接器的销售目前比几年前有所下降。幸运的是,由于有长期的资助合同,军售通常会更稳定。


随钻测量
井下钻探,无论是海底钻探还是陆上钻探,都需要在作业条件下进行连续数据收集(传输,接收,传感等),在这种情况下,由于井深造成的高温会加剧振动和冲击。(典型的地热梯度为+ 25°C / km深度,但在某些地区甚至更大)。尽管美国最近产量增加,但全球范围内易于获取的自然资源的储量下降以及技术的进步仍然激励着该行业通常在地热梯度较高的地区进行更深的钻探。这些敌对井的温度可能超过+ 200°C,压力大于25kpsi。主动冷却在这种恶劣的环境中不切实际,并且当加热不限于电子设备时,被动冷却技术也无效。

传感器包装涉及最新技术。例如,斯伦贝谢使用太平洋航空电子(PAE)生产的复合钛密封外壳。这些通过锡与铜钼散热器(通过特殊的钎焊工艺集成)进行了选择性定位,该散热器包含通过爆炸性金属结合技术组装的连接器(接触针为导电铜合金)。然后将连接器子组件激光焊接到钛合金外壳中。


水下技术行业的一个严重问题是,与大多数成熟的具有标准化连接器的工业行业不同,水下行业实际上没有连接器标准,位于美国RI PawtucketBIRNS Aquamate主管Eli Bar-Hai说。即使制造相同类型的连接器的制造商也会有差异,从而使连接器不兼容。这使维护工作成为技术人员的噩梦,例如,带有摄像机,飞轮,动力,推进器等的ROV,这些都是由不同的制造商制造的,并且使用不同的连接器。他补充说,伯恩斯Aquamate将在与竞争对手选择性配合时对其连接器进行保修。


SEACON CM2000油浸连接器

在潜水员通讯,钻井控制,UWTV,灯光,ROV和钻井平台与岸上设备的连接等深水应用中,连接器通常需要在水下配对/非配对。需要特殊的连接器设计参数,包括填充油,特殊不锈钢,Hypalon橡胶等。为了满足这些要求,SEACON提供了其CM2000湿配合连接器,该连接器具有独特的注油配合操作,以确保触点的干配合。

安费诺工业公司提供用于井下应用的KTK系列。与KintecGE Tensor的类似连接器兼容,它具有高压(双向20,000psi)和200°C高温密封能力。配合接口同时具有引脚和插座触点。插头附带有锡杯,带辫子或电缆连接到包括Micro-D在内的其他连接器。


马歇尔水下工业公司生产的各种水下连接器

马歇尔水下工业公司MUI)提供的连接器可以在几乎断电的情况下在失电状态下进行配对或非配对和浸没,可为商业和美国/北约海军计划提供连接器。MUI提供了改进的连接器版本,这些连接器由Electro Oceanics提出,已经成为事实上的行业标准(称为“ EO”)。该设计的独特之处在于母插座上的通风孔,当连接器配对时,可以将水排出。阳针的擦拭动作可确保在干燥环境中进行电气连接,并允许连接器在全球范围内使用。

这些连接器由氯丁橡胶制成,触头与橡胶-橡胶界面之间具有精确的过盈配合,以确保防水完整性。除了美国和外国海军,海洋研究机构和水下设备制造商以外,MUI连接器的有趣应用还包括EPCOT中的Trieste II潜水器,James Bond电影中的车辆以及Woods HoleAlvin(带有ROV“ Jason”)首次出现泰坦尼克号的残骸。



马歇尔水下工业公司生产的各种水下连接器

井眼地震传感器通常作为一串预先连接的,规则间隔的,带有铠装外套的智能吊舱降低到位。在某些井眼应用中,传感器永久固定以监视附近其他井下活动的数据。常见的格式是使用七芯电缆(七芯电缆),由测井仪长期使用。但是,这将数据限制为三通道模拟输入。为了获得更大的信息容量并允许在更深的地方使用,光纤正在逐渐成为首选的介质。地震勘测的行业领导者Paulsson Inc.使用光纤地震检波器具有灵敏性和能够应对极端井下环境的能力。

Paulsson的光纤地震传感器(FOSS)封装在16英寸长x 2英寸直径的压力容器(pod)中,能够在30,000psi的外部压力和320°C608°F)的环境温度下运行

井下和海底连接器的测试涉及军用和航空航天连接器通用的程序和规格(ASTMANSIEIA等),但更高的温度和压力要求除外。大多数设备均符合井口设备制造商协会(AWHEM)规范ANSI / API 6A,并根据API 6AV1进行了验证测试,并针对井口和圣诞树设备进行了ISO 10423-2009。所用材料受NACE国际(以前是美国腐蚀工程师协会)标准的约束,包括用于选择和鉴定碳钢和低合金钢的ANSI / NACE MR175ISO 15156)。


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