CN104269807A - 一种新型脐带缆锚固结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型脐带缆锚固结构，包括固定在工作平台上的底座，所述底座包括承载台和底部焊接的倒锥形脐带缆导引通道，所述承载台上环绕设置有与铠装钢丝数目一致的孔道，所述孔道内贯穿有脐带缆外层剥离的铠装钢丝，所述孔道适配连接有抱固环和顶紧螺栓，所述抱固环的内径由顶至尾部呈喇叭状结构，且抱固环的一端设有瓣状开槽。本发明相比传统海缆使用的平板或锥形双承载台锚固结构，去除了其中扣压承载盖板，节省了材料使用。可使得脐带缆所有铠装钢丝在使用过程中发挥作用，增加锚固结构的承载力，提升可靠性。并且铠装钢丝在锚固过程操作简单，方便施工。

Description

一种新型脐带缆锚固结构
技术领域
    本发明属于海底资源开发技术领域，具体涉及一种脐带缆终端或接续提供锚固装置。 
背景技术
当人类不断增长的能源需求将陆上化石能源消耗殆尽时，找到更多的能源成为社会生产发展的必由之路。而海洋，将承载起石油工业未来的希望。业界公认的观点是：海洋尤其是深海，将是全球油气资源储量接替的主要区域。 
相比于陆上，海洋资源的勘探、开发程度还远远不够，大部分的资源还在沉睡中。未来，海洋将是世界油气产量增长的主要来源。全球70%以上的油气资源储存在海底，其中50%的海底油气资源集中在300至500米的深海，因此研制深海化石能源开采技术设备是中国能源开发的必经之路。 
作为深海生产系统的关键组成部件，脐带缆为其提供电力、气液压动力、化学注入和数据传输。由于脐带缆的设计既要兼顾电力、通信、液压等功能，又要满足复杂海况的要求，其材料强度、柔韧性、抗腐蚀和抗渗透要求极高。因此，将脐带缆终端稳固的固定在采油平台或其它固定物上面临极大风险和技术要求。 
目前，海电缆等海底管线采用平板或锥形夹具锚固型式，如CN 101630826A，US2877031 A。然而在实际操作过程中，铠装钢丝由于刮除沥青和定位过程中，表面存在磨损或本身形态分布使得所有铠装钢丝不能均匀受到挤压摩擦，进而在长期固定过程中，部分钢丝由于早衰，存在脱落风险。 
发明内容
发明目的：针对常用海缆锚固结构中各铠装钢丝受夹持摩擦力不均匀、存在应力集中现象，本发明对各个改装钢丝采用抱固环，配合倒锥形孔巢和顶紧螺母，使得抱固环与钢丝接触面紧密压合，确保每根铠装钢丝都能承受足够的挤压摩擦力，增加了锚固结构在恶劣海况下的稳定性，同时施工工艺简单，易于操作。 
技术方案：本发明所述的一种新型脐带缆锚固结构，包括固定在工作平台上的底座，所述底座包括承载台和底部焊接的倒锥形脐带缆导引通道，所述承载台上环绕设置有与铠装钢丝数目一致的孔道，所述孔道内贯穿有脐带缆外层剥离的铠装钢丝，所述孔道适配连接有抱固环和顶紧螺栓，所述抱固环的内径由顶至尾部呈喇叭状结构，且抱固环的一端设有瓣状开槽。 
作为优选，所述孔道采用上平直孔下倒锥形过渡孔的结构，上平直孔内设有内螺纹，且孔道底部设置圆倒角。 
作为优选，所述抱固环为圆柱形不锈钢管道，且管道内外壁进行磨砂粗糙化处理。 
作为优选，所述抱固环的外壁直径与承载台上的环形孔道的上平直孔内径一致。 
作为优选，所述抱固环一端部约3/4处进行开槽。 
作为优选，所述顶紧螺栓的内径略大于铠装钢丝的外径。 
有益效果：本发明相比传统海缆使用的平板或锥形双承载台锚固结构，去除了其中扣压承载盖板，节省了材料使用。可使得脐带缆所有铠装钢丝在使用过程中发挥作用，增加锚固结构的承载力，提升可靠性。并且铠装钢丝在锚固过程操作简单，方便施工。 
附图说明
图1为本发明的安装结构示意图。 
图2为本发明的结构剖视图。 
图3为本发明的顶紧螺栓结构示意图。 
图4为本发明的抱固环结构示意图。 
具体实施方式
如图1到图4所示的一种新型脐带缆锚固结构，包括固定在工作平台上的底座1，底座1包括承载台和底部焊接的倒锥形脐带缆导引通道，承载台上环绕中轴设置有与铠装钢丝数目一致的孔道2，孔道2内贯穿有脐带缆6外层剥离的铠装钢丝3，孔道2适配连接有抱固环4和顶紧螺栓5，抱固环4的内径由顶至尾部呈喇叭状结构，且抱固环4的一端设有瓣状开槽。 
下面对本实施例中的各个部件进行一一说明： 
底座分为顶部圆盘承载台和底部焊接的倒锥形脐带缆导引通道，见图2所示。脐带缆在外层铠装钢丝被剥离后，沿锥形导引通道外延进入圆盘承载台的环形孔道内。穿入后的钢丝轴线与孔道轴线一致，并在孔道底部设置圆倒角，避免割伤钢丝。承载台内孔道先是平直钻孔，然后进行倒锥形过渡并贯穿，对孔道平直部分进行内螺纹设计，见图2所示。
抱固环为圆柱形管道，见图4所示，管道内外壁进行磨砂粗糙化处理。抱固环外壁直径与承载台环形孔道平直部分内径一致，内径由顶至尾部呈喇叭状放大设计。对抱固环下部约为3/4部位进行开槽，分为4片瓣状结构，见图4所示。瓣状结构由上至下粗细不一致，使得该结构在插入承载台孔道内，向下延伸过程中呈现收缩状，紧密抱紧脐带缆铠装钢丝，并且与内部段钢丝所有外壁紧密接触，避免应力集中和气体、液体介质进入缝隙产生腐蚀。 
内穿孔的顶紧螺栓设计与承载台环绕孔道内螺纹相匹配的螺纹，如图3所示。顶紧螺栓内部孔径略大于脐带缆铠装钢丝的外径，方便钢丝穿出。将抱固环初步放入承载台穿插铠装钢丝的孔道内，钢丝从抱固环内穿出，再穿入螺栓内部孔径。采用相应工具将螺栓拧入带有螺纹的孔道内，使得抱固环压入孔道，倒锥形孔道将瓣状结构进行收缩，压紧脐带缆铠装钢丝，并进行紧密贴合，进而形成的摩擦力可牢牢锚固钢丝。 
本实施例中的抱固环采用强度高、韧性好的不锈钢；承载台和带孔螺栓采用较高刚度的不锈钢材料。 
使用本发明的脐带缆锚固结构，可在切割铠装钢丝过程中，增加钢丝外壁的粗糙程度，并增厚钢丝断面轮廓。使得增加铠装钢丝与抱固环生成摩擦力的同时，在下拉过程中形成自锁效应，进一步的收缩抱固环瓣状结构，使得铠装钢丝与抱固环更加紧密，增加整个锚固结构在恶劣的海上环境中的可靠性。 
以上所述的具体实施例，对本发明专利的技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明专利，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (6)

1.一种新型脐带缆锚固结构，其特征在于：包括固定在工作平台上的底座（1），所述底座（1）包括承载台和底部焊接的倒锥形脐带缆导引通道，所述承载台上环绕设置有与铠装钢丝数目一致的孔道（2），所述孔道（2）内贯穿有脐带缆（6）外层剥离的铠装钢丝（3），所述孔道（2）适配连接有抱固环（4）和顶紧螺栓（5），所述抱固环（4）的内径由顶至尾部呈喇叭状结构，且抱固环（4）的一端设有瓣状开槽。
2.根据权利要求1所述的一种新型脐带缆锚固结构，其特征在于：所述孔道（2）采用上平直孔下倒锥形过渡孔的结构，上平直孔内设有内螺纹，且孔道（2）底部设置圆倒角。
3.根据权利要求1所述的一种新型脐带缆锚固结构，其特征在于：所述抱固环（4）为圆柱形不锈钢管道，且管道内外壁进行磨砂粗糙化处理。
4.根据权利要求1所述的一种新型脐带缆锚固结构，其特征在于：所述抱固环（4）的外壁直径与承载台上的环形孔道（2）的上平直孔内径一致。
5.根据权利要求1所述的一种新型脐带缆锚固结构，其特征在于：所述抱固环（4）一端部约3/4处进行开槽。
6.根据权利要求1所述的一种新型脐带缆锚固结构，其特征在于：所述顶紧螺栓（5）的内径略大于铠装钢丝（3）的外径。
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