每个芯具有独立覆皮的海用缆绳

背景技术

本发明涉及缆绳领域，更具体地，涉及海用缆绳领域，尤其是被用作系泊缆的缆绳。

当在浅水中使用此类系泊缆时，一方面必须保护缆绳免受冲击，尤其是渔网的冲击，另一方面必须保护缆绳免受可以将自己深深植入缆绳中心的海洋生物的侵害。

为了保护海用缆绳免受冲击，保护性护套的使用是众所周知的，例如，如日本专利申请公开JP 2014-031602中所公开的由芳族聚酰胺织物制成的保护性护套，如国际申请公开WO 2017/178484 A1或德国实用新型DE 20 2010013519U1中的编织护套，或如专利申请公开US 2015/113936中的绞合钢丝。

为了防范海洋生物、特别是防范能够在缆绳的中心筑巢并损坏缆绳的软体动物，基本上防水的覆皮(通常为聚氨酯)的使用是众所周知的。这些覆皮可以特别地被置于保护性护套下，以受到保护免受冲击，如国际专利申请公开WO 2006/118465或欧洲专利申请公开EP 0,252,830 A1中所披露的。然而，长期性系泊缆中使用的缆绳可能会承受非常高的循环负载，从而产生很高的热量。防止海洋生物入侵的覆皮可能会阻碍水穿过缆绳以散发该热量并防止缆绳熔化。这阻碍了在长期系泊缆中使用大直径缆绳。

发明内容

本公开试图通过提出一种海用缆绳来纠正这些缺点，该海用缆绳兼具了防止冲击和海洋生物定殖的良好保护作用和良好的水冷作用(即使缆绳直径大)。为此，根据第一方面，该海用缆绳可以包括多个芯、围绕每个芯的独立覆皮和围绕多个芯的保护性护套。多个芯中的每个芯可以包括纤维股或纤维编织物，并且每个独立覆皮可以是防水的，以防止海洋生物在相应芯中的定殖，独立覆皮的熔融温度低于相应芯的熔融温度，以便在缆绳过热的情况下在芯之前融化，独立覆皮的断裂伸长率高于相应芯的断裂伸长率，以防止在芯断裂前撕裂。护套可以是能够渗透的，以使水能够在芯之间通过并循环。

通过这些布置，水可以穿透能够渗透的保护性护套，并在各芯之间循环以冷却这些芯，而独立覆皮则保护每个芯免受海洋生物的侵害。通过成倍增加芯的数量，可以得到大直径的缆绳，其具有高负载能力，且在长期海上系泊(例如浮动平台的系泊)的情况下，其冷却作用仍然令人满意。因此，多个芯可以包括至少四个芯。

当芯包括纤维股时，有必要平衡由作用在这些纤维股上的拉力引起的扭转力矩。为此，多个芯可以包括沿一个方向绞合的纤维股和沿另一相反方向绞合的纤维股，沿一个方向绞合的纤维股和沿另一相反方向绞合的纤维股同样多。

能够渗透的保护性护套可以特别地围绕多个芯来编织，从而使高强度纤维能够在被使用的同时确保其渗透性，因此通过该护套的编织纤维之间的空隙对芯进行冷却。能够渗透的保护性护套可以特别地包含芳族聚酰胺和/或高模量聚乙烯，以确保良好的机械保护免受冲击。“高模量聚乙烯”(HMPE)是指具有超长分子链、即数十万个单体单元的聚乙烯。它也被称为超高分子量聚乙烯(UHMPE或UHMWPE)或高性能聚乙烯(HPPE)。

为确保围绕每个芯的独立覆皮的良好密封并防止海洋生物的植入，围绕每个芯的独立覆皮可以包含聚氨酯。

为确保缆绳的良好拉伸强度，多个芯可以包含合成纤维，尤其是聚酯、聚乙烯、芳族聚酰胺和/或聚酰胺纤维。

本公开还涉及一种包括上述海用缆绳的系泊缆，以及一种用于浮体的此类系泊缆的用途，特别是用于浮动平台(例如风力涡轮机平台)的长期系泊。

附图说明

通过阅读详细的非限制性示例，将更好地理解本公开的技术教导，并且其优点将更加清楚地显现。参照附图进行描述，其中：

-图1A是海用缆绳的第一示例的分解图；

-图1B是图1A的海用缆绳沿平面IB-IB的横截面图；

-图2A是海用缆绳的第二示例的分解图；

-图2B是图2A的海用缆绳沿平面IIB-IIB的横截面图；

-图3A是海用缆绳的第三示例的分解图；

-图3B是图3A的海用缆绳沿平面IIIB-IIIB的横截面图；

-图4A是海用缆绳的第四示例的分解图；

-图4B是图4A的海用缆绳沿平面IVB-IVB的横截面图；以及

-图5是由多条系泊缆系泊至海床的浮动平台的示意图。

具体实施方式

如图1A和图1B所示，根据第一示例的海用缆绳1可以包括：多个芯2a、2b，用以传递拉力；独立覆皮3，其围绕每个芯2a、2b；以及能够渗透的保护性护套4，其围绕多个芯。

如图所示，每个芯2a、2b可以由纤维股形成。这些纤维可以是合成纤维，特别是芳族聚酰胺和/或高模量聚乙烯，其在有限的重量下提供了非常高的拉伸能力。为了平衡因拉动每个芯2a、2b而产生的扭转力矩，多个芯2a、2b还可以包括沿一个方向绞合的纤维股和沿另一方向绞合的纤维股，沿一个方向绞合的纤维股和沿另一方向绞合的纤维股同样多。因此，如在图1A和图1B中所示的示例中，多个芯2a、2b可以包括两个芯2a和两个芯2b，每个芯2a由沿第一方向转动的纤维股形成，每个芯2b由沿与第一方向相反的第二方向转动的纤维股形成。

为了防范海洋生物，特别是可以在纤维之间筑巢的软体动物，每个芯2a、2b可以被独立防水的覆皮3覆盖。这些独立覆皮可以是防水材料，其熔融温度低于相应芯的熔融温度，且其断裂伸长率高于相应芯的断裂伸长率。如果芯2a、2b是聚酯、聚乙烯、芳族聚酰胺和/或聚酰胺纤维，则用于独立覆皮3的材料可以是例如聚氨酯。

最后，能够渗透的保护性护套4保护芯2a、2b以及独立覆皮3免受冲击和摩擦。如图1A所示，该能够渗透的保护性护套可以由例如芳族聚酰胺和/或高模量聚乙烯纤维编织而成，以提供良好的抗冲击性和低摩擦。不过，编织物仍可以相当开放，以使水能够通过该护套4循环从而冷却内部的芯2a、2b。

尽管在该第一示例中示出的芯2a、2b的数量为四个，但是芯的数量也能够更多。因此，例如，如图2A和图2B中示出的第二示例所示，芯2a、2b的数量可以为八个。如在第一示例中，这些芯2a、2b可以由纤维股形成，并且包括沿一个方向绞合的纤维和沿另一相反方向绞合的纤维，沿一个方向绞合的纤维和沿另一相反方向绞合的纤维一样多。因此，如图2A和图2B所示，多个芯2a、2b可以包括十个芯2a和十个芯2b，每个芯2a由沿第一方向转动的纤维股形成，每个芯2b由沿与第一方向相反的第二方向转动的纤维股形成。根据该第二示例的海用缆绳1的其余特性可以与第一示例的其余特性相同或相似，因此，在图2A、图2B中缆绳1的元件将被给出与图1A和图1B中相同的附图标记。

尽管在前述示例中，芯2a、2b由纤维股形成，但也可以设想例如图3A至图4B所示的具有由编织物形成的2个芯的海用缆绳。这些编织物也可以由合成纤维、特别是芳族聚酰胺和/或高模量聚乙烯形成，其在有限的重量下提供了非常高的拉伸能力。在图3A和图3B的示例中，这些编织芯2的数量为四个，如在第一示例中，但是芯的数量也有可能更多，如在图4A和图4B的示例中，芯的数量为八个。根据该第三示例和第四示例的海用缆绳1的其余特性可以与前两个示例的其余特性相同或相似，因此，在图3A至图4B中给出与图1A至图2B中相同的附图标记。

这些海用缆绳1可以特别用于系泊缆，例如图5所示的用于浮动平台10的系泊缆11，该系泊缆可以将浮动平台10与海床13上的锚12系在一起以保持浮动平台的位置，例如用于海上风电的使用。

尽管已经通过参考实施例的具体示例描述了本发明，但是显而易见，在不超出由权利要求限定的本发明的一般范围的情况下，可以进行各种修改和改变。而且，所讨论的不同示例的各个特征可以被组合到另外的实施例中。因此，例如，可以设想将编织芯和绞合芯组合在同一根缆绳中。因此，应当以说明性而非限制性的意义来考虑说明书和附图。