CN102214905A - 埋缆机的海缆敷设受力监控装置 - Google Patents

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一种埋缆机的海缆敷设受力监控装置，包括：安装在埋缆机上的入口通道及埋缆机监控系统，在埋缆机入口通道的四周各设有一槽孔，槽孔内安装有数个滚轮，滚轮后面的埋缆机入口通道上安装有一密封舱，传感器安装在密封舱内，且该传感器与埋缆机监控系统中的水下电子舱的数据采集模块相连。本发明在埋缆机的海缆通道入口处四周安装压力传感器，将海缆与埋缆机间相互作用力的信号反馈到水面的监视器上，根据力的大小来获悉海缆在水下的松紧程度，最大程度的降低海上误操作产生的风险，提高了海缆的安装质量及作业效率。

Description

埋缆机的海缆敷设受力监控装置
技术领域
本发明涉及埋缆机，尤其涉及一种埋缆机的海缆敷设受力监控装置。属于海洋石油工程领域。
背景技术
海洋油气田的生产设施，主要由井口生产平台、中心控制平台和浮式生产储卸系统(FPSO)构成，海底管道和海底复合电缆(电力/通讯控制)作为平台间的“纽带”，将各个平台相互连接成一个有机整体。对于近岸浅水海域平台间的海底管道和海底复合电缆(简称：海缆)，通常，将输油管道和海缆埋入海床下一定的深度，以保障输油管道和海缆的安全运行，防止环境或渔业活动的破坏。
如图1所示，目前，对于近岸海缆的敷设，通常采用边放缆边埋缆的施工工艺，即：海缆敷设时，铺缆船尾部拖带一个埋缆机，海缆从船尾入水进入埋缆机内部的海缆入口通道，然后，出埋缆机落入开沟机凿出的沟槽内。在这个过程中，设置张紧合适的敷设张力或放缆速度使电缆在水中保持良好的悬连线状态，是海缆安装质量的关键点。即：海缆不能过紧或过松，海缆过紧，埋缆机自身的重量会作用到海缆上，增加铺设张力外的应力，且当遇到高低不平的海床时绷紧的海缆易造成出沟、悬空；海缆过松，易使海缆打扭形成环扣，打扭的海缆取直后再进入埋缆机则可能会损伤电缆，特别是内部光纤。
现有的埋缆机主要包括：埋缆机入口通道及埋缆机监控系统，埋缆机入口通道埋缆机入口通道为两侧喇叭口状的方形箱体结构，中间留空，为海缆通道，埋缆机入口通道焊接在埋缆机埋设臂海缆入口侧的横梁上。
埋缆机监控系统包括：水上控制柜、甲板缆、滚筒、脐带电缆、水下电子舱和倾角仪电子舱。埋缆机监控系统主要实时采集、显示和记录水下埋缆机的姿态、左右牵引缆的拉力、埋缆机的深度、喷水臂的倾角及喷水臂出口的水压等。
由于现有的埋缆机上没有设置用于海缆敷设受力大小的海缆敷设受力监控装置，在海缆敷设过程中，作业人员对水下海缆到底处于一个何种状态不详，仅凭理论计算和目测海缆入水角度大致判别海缆在水下的悬链线情况，因而，无法获悉埋缆机作用在海缆上力的大小，容易产生误操作，导致海缆敷设的工程质量方面存在不足。
为防止上述两种情况的发生，减小埋缆机作用在海缆上的应力，最理想的手段是在水下安装摄像视频系统，实时监视海缆进入埋缆机的松紧程度，根据观察到的实际情况，控制张紧器的放缆速度或调整张紧器的敷设张力，以达到理想的悬链线状态。视频系统犹如人类的眼睛观察物体，反映真实，效果直观，操作简便。但是，由于视频系统的应用受限于环境条件，在水下能见度低，视距短，摄像头的“眼睛”无法捕捉到目标物体，从而导致视频图像模糊不清，监视能力大大降低，完全失去有效的监视作用。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供一种埋缆机的海缆敷设受力监控装置，其在埋缆机的海缆通道入口处四周安装压力传感器，将海缆与埋缆机间相互作用力的信号反馈到水面的监视器上，根据力的大小来获悉海缆在水下的松紧程度，降低海上误操作产生的风险，提高了海缆的安装质量及作业效率。
本发明的目的是由以下技术方案实现的：
一种埋缆机的海缆敷设受力监控装置，包括：安装在埋缆机上的入口通道及埋缆机监控系统，其特征在于：在埋缆机入口通道的四周各设有一槽孔，槽孔内安装有数个滚轮，滚轮后面的埋缆机入口通道上安装有一密封舱，传感器安装在密封舱内，且该传感器与埋缆机监控系统中的水下电子舱的数据采集模块相连。
所述槽孔两侧各固定有一挡板，滚轮位于挡板内，且安装在一П形框架上。
所述滚轮由槽孔处向海缆通道内伸入一定距离。
所述密封舱为管状密封舱体，密封舱固定在连接板上。
所述连接板固定在挡板上，连接板及П形框架的底板上安装有数个限位销。
所述传感器为压力传感器。
本发明的有益效果：本发明在埋缆机的海缆通道入口处四周安装压力传感器，将海缆与埋缆机间相互作用力的信号反馈到水面的监视器上，根据力的大小来获悉海缆在水下的松紧程度，最大程度的降低海上误操作产生的风险，提高了海缆的安装质量及作业效率。
附图说明：
图1为现有海缆敷设悬链线示意图。
图2为本发明埋缆机入口通道立体示意图。
图3为本发明埋缆机入口通道侧视示意图。
图4为本发明埋缆机入口通道主视示意图。
图5为本发明埋缆机监控系统与传感器连接示意框图。
图中主要标号说明：
1入口通道、2密封舱、3下框架、4滚轮、5上框架、6螺柱、7传感器、8后端盖9挡板、10接插件、11前端盖、12连接板、13П形框架、14侧板、17螺母、18限位销、19限位销孔、20螺钉。
具体实施方式
如图2-图5所示，本发明包括：安装在埋缆机上的埋缆机入口通道1及埋缆机监控系统，埋缆机入口通道1为两侧喇叭口状的方形箱体结构，中间留空，为海缆通道，埋缆机入口通道1焊接在埋缆机埋设臂海缆入口侧的横梁上。埋缆机入口通道1的四周安装有框架，框架由上框架5和下框架3组成，上框架5和下框架3采用螺栓连接方式连接在埋缆机入口通道1上。在需要通过海缆应急接头时，将上框架5和下框架3分开，待海缆应急接头通过后再重新连接，采用分体结构可以减小结构尺寸，保证受力反馈的敏感，同时提高海缆的适应能力。
在埋缆机入口通道1的四周各开设一镶嵌滚轮4的槽孔，槽孔两侧各固定一挡板9，数个滚轮4通过销轴安装在一П形框架13上。挡板9上通过螺栓固定一连接板12，且П形框架13的底板与连接板12之间留有间隙。滚轮4采用聚氨酯包覆，围绕镶嵌在П形框架13的侧板14上孔内的销轴转动。连接板12上安装有一密封舱2，传感器7安装在密封舱2内，传感器7可采用压力传感器或拉力传感器，本实施例选用：型号为BLR-ZSB，量程为2000kg的压力传感器。压力传感器7通过接插件10与埋缆机监控系统中的水下电子舱的数据采集模块相连。压力传感器7受力端为滚轮4，以保证电缆在偏离通道中心位置时，可以压在一个或多个滚轮4上，通过海缆压力传感器7反馈受力状况。
压力传感器7的密封舱2通过螺钉20固定在连接板12上，连接板12及П形框架13的底板上设有三个限位销孔19，限位销孔19上安装有限位销18，限位销18上安装有螺母17，位于滚轮4的中部的限位销18通过螺母与传感器7前螺柱6悬挂连接，滚轮4依靠限位销18与连接板12进行滑动限位。
密封舱2是由管柱、后端盖8、接插件10、前端盖11连接构成一管状密封舱体。
滚轮4、传感器7为现有技术。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种埋缆机的海缆敷设受力监控装置，包括：安装在埋缆机上的入口通道及埋缆机监控系统，其特征在于：在埋缆机入口通道的四周各设有一槽孔，槽孔内安装有数个滚轮，滚轮后面的埋缆机入口通道上安装有一密封舱，传感器安装在密封舱内，且该传感器与埋缆机监控系统中的水下电子舱的数据采集模块相连。
2.根据权利要求1所述的埋缆机的海缆敷设受力监控装置，其特征在于：所述槽孔两侧各固定有一挡板，滚轮位于挡板内，且安装在一∏形框架上。
3.根据权利要求1或2所述的埋缆机的海缆敷设受力监控装置，其特征在于：所述滚轮由槽孔处向海缆通道内伸入一定距离。
4.根据权利要求1所述的埋缆机的海缆敷设受力监控装置，其特征在于：所述密封舱为管状密封舱体，密封舱固定在连接板上。
5.根据权利要求4所述的埋缆机的海缆敷设受力监控装置，其特征在于：所述连接板固定在挡板上，连接板及∏形框架的底板上安装有数个限位销。
6.根据权利要求1所述的埋缆机的海缆敷设受力监控装置，其特征在于：所述传感器为压力传感器。
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