CN106207884B - 海洋平台间跨接电缆连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海洋平台间跨接电缆连接装置，包括并排设置的两条钢丝绳，在两条钢丝绳的两端分别连接有一套挂架，两套挂架分别悬挂在跨接范围两端平台边缘固定位置的结构件上，在两套挂架之间的钢丝绳上间隔设置有多个支撑架。本发明的装置，简单实用、安装维护方便，适用性强，有效改善跨接电缆全长范围内的受力状态，延长跨接电缆及其插接头的使用寿命，适用于多种不同跨接电缆直径和多根跨接电缆的同时吊运和跨接，为支持平台辅助钻井作业模式及其他海洋工程提供一种更加有效的长距离跨接电缆连接装置。

Description

海洋平台间跨接电缆连接装置

技术领域

本发明属于海洋石油机械技术领域，涉及一种海洋平台间跨接电缆连接装置。

背景技术

支持平台辅助钻井作业是一种新型海洋钻井作业模式，正常作业时由支持平台和井口平台共同协作完成钻井任务，支持平台上配备有用于钻井作业所需的全套辅助设施，如发电机组、电控系统、泥浆泵、淡水、海水、压缩空气、钻杆、套管、钻井泥浆、固井水泥、重晶石等，以及钻井泥浆散料的加工和存储空间。

支持平台与井口平台间通过跨接电缆传输钻井作业所需的全部动力和控制信号等，跨接电缆成悬链线形状，其数量多达数十根，跨接电缆的长度根据支持平台与井口平台的作业间距进行确定，一般在几十米，其中动力跨接电缆直径最大可达2寸，由于跨接电缆自身重量以及平台的升沉摇摆、风、浪产生的载荷，全部需要跨接电缆本身以及端部的连接结构来承担，因此对跨接电缆全长范围内的承载支撑形式、端部连接结构设计显得尤为重要。

现有的海洋平台跨接电缆连接方式是：一是根据跨接电缆传输动力或控制信号的类型以及数量的多少，将其分成大小相同的几组，分别在其外部增加一层拖拉网套；二是在跨接电缆两端增加拖拉头装置。通过以上两种方式来改善跨接电缆的受力状态从而减少跨接电缆本体及其接头处发生失效的可能性，其方式一制作更换难度大，且拖拉网套长期暴漏在海洋环境下，寿命短，更换麻烦；方式二没有改变跨接电缆全长范围内的受力状态，不适用于海上长距离跨接电缆连接。

海上钻井作业费用高，且以日计算，因此跨接电缆的可靠性直接影响海上钻井作业成本。跨接电缆更换必然带来整个钻井作业过程的停工，更换跨接电缆带来的停工费用、跨接电缆更换费用、跨接电缆采购费用等加在一起非常高，因此提高海洋平台间跨接电缆的可靠性，延长跨接电缆使用寿命，减少跨接电缆更换维修次数，可大大节约海上钻井作业成本。因此，迫切需要一种跨接结构既简单、方法又可靠的海洋平台间跨接电缆连接装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种海洋平台间跨接电缆连接装置，解决了现有技术在跨接电缆全长范围内，处于不良受力状态和不便于快速脱开、不容易更换的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种海洋平台间跨接电缆连接装置，包括并排设置的两条钢丝绳，在两条钢丝绳的两端分别连接有一套挂架，两套挂架分别悬挂在跨接范围两端平台边缘固定位置的结构件上，在两套挂架之间的钢丝绳上间隔设置有多个支撑架。

本发明的海洋平台间跨接电缆连接装置，其特征还在于：

两套挂架的结构一致，每套挂架的结构是，包括一个挂钩，挂钩上端沿分别连接有吊装卸扣和辅助卸扣，挂钩下端头与上卸扣铰接，上卸扣向下与上连接环扣接，上连接环向下与中间卸扣扣接，中间卸扣下端与吊环扣接，吊环向下与中间连接环扣接；中间连接环向下与锁紧吊钩下端孔扣接，锁紧吊钩拐弯处向下扣接有下连接环，锁紧吊钩上端头通过安全扣与吊环套装在一起，锁紧吊钩上端头开有销孔，该销孔中插有安全销；下连接环向下与下卸扣扣接，下卸扣下端与弧形托座的上部耳座铰接；弧形托座下部并排设置有两个大绳卡，每个大绳卡与一条钢丝绳的一端连接；

弧形托座设置有圆弧形的电缆托板。

每个支撑架的结构是，包括位于上表面的压板和下部的座板，压板和座板固定连接；压板和座板之间夹持有上跨接电缆卡、中间跨接电缆卡和下跨接电缆卡，上跨接电缆卡与中间跨接电缆卡之间、中间跨接电缆卡和下跨接电缆卡之间均预留有多个大小不一的电缆穿孔；座板的两端立板外表面分别固定安装有两个绳卡，每端的两个绳卡中穿过一条钢丝绳。

每一个支撑架中的座板两边内侧面开有凹槽，下跨接电缆卡、中间跨接电缆卡和上跨接电缆卡两端设置有凸块。

本发明的有益效果是，该装置简单实用、安装维护方便，适用性强，有效改善跨接电缆全长范围内的受力状态，延长跨接电缆及其插接头的使用寿命，适用于多种不同跨接电缆直径和多根跨接电缆的同时吊运和跨接，为支持平台辅助钻井作业模式及其他海洋工程提供一种更加有效的长距离跨接电缆连接装置。

附图说明

图1是本发明跨接电缆连接装置总体结构示意图；

图2是图1中的A视向结构示意图；

图3是图1中的I处局部放大结构示意图；

图4是本发明中的挂架1的结构示意图；

图5是图4中的II处局部放大结构示意图；

图6是图3中的B视向结构示意图；

图7是图6的俯视结构示意图；

图8是图6中的E-E截面示意图。

图中，1.挂架，2.支撑架，3.吊装卸扣，4.辅助卸扣，5.挂钩，6.上卸扣，7.上连接环，8.中间卸扣，9.吊环，10.中间连接环，11.锁紧吊钩，12.安全扣，13.安全销，14.下连接环，15.下卸扣，16.弧形托座，17.大绳卡，18.压板，19.座板，20.下跨接电缆卡，21.中间跨接电缆卡，22.上跨接电缆卡，23.螺栓，24.绳卡，25.钢丝绳，26.跨接电缆，27.电缆托板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

参照图1，本发明的结构是，包括并排设置的两条钢丝绳25，在两条钢丝绳25的两端分别连接有一套挂架1，两套挂架1分别悬挂在跨接范围两端平台边缘固定位置的结构件上，在两套挂架1之间的钢丝绳25上间隔设置有多个支撑架2，所有的支撑架2中共同安装有跨接电缆26，支撑架2数量根据跨接电缆26的长度来确定。

两条钢丝绳25的直径根据所承受载荷的大小进行设计选型，以适应多根长距离跨接电缆26的跨接。

参照图2、图4、图5，两套挂架1的结构一致，每套挂架1的结构是，包括一个挂钩5，挂钩5上端沿分别连接有吊装卸扣3和辅助卸扣4，挂钩5下端头与上卸扣6铰接，上卸扣6向下与上连接环7扣接，上连接环7向下与中间卸扣8扣接，中间卸扣8下端与吊环9扣接，吊环9向下与中间连接环10扣接；中间连接环10向下与锁紧吊钩11下端孔扣接，锁紧吊钩11拐弯处向下扣接有下连接环14，锁紧吊钩11上端头通过安全扣12与吊环9套装在一起，锁紧吊钩11上端头开有销孔，该销孔中插有安全销13；下连接环14向下与下卸扣15扣接，下卸扣15下端与弧形托座16的上部耳座铰接；弧形托座16下部并排设置有两个大绳卡17，每个大绳卡17与一条钢丝绳25的一端连接；

弧形托座16设置有圆弧形的电缆托板27，用来支撑跨接电缆26端头，电缆托板27的圆弧半径大于等于跨接电缆26的最小弯曲半径，确保在吊运和工作时，跨接电缆26能够很好的受力，达到保护跨接电缆26延长跨接电缆26寿命的目的。

挂钩5用于将整个挂架1悬挂在平台边缘的结构件上，吊装卸扣3安装在挂钩5上部用于吊装，辅助卸扣4安装在挂钩5上部开口侧为吊装时提供辅助。根据需要可增加上卸扣6、上连接环7和中间卸扣8的个数，来改变挂架1的整体长度。下连接环14挂在锁紧吊钩11拐弯处，安全扣12串在吊环9上，当锁紧吊钩11挂合下连接环14后，将安全扣12套在锁紧吊钩11上，再将安全销13插在锁紧吊钩11的孔内，起到二次防护作用。在跨接电缆26接头断开后，取掉安全销13和安全扣12，实现跨接电缆26连接快速脱离平台。

两套挂架1分别设置在钢丝绳25的两端，用于跨接电缆26的吊运和安装。吊装卸扣3用于在跨接电缆26安装好后吊装整个连接装置，辅助卸扣4为吊装时提供辅助拖拽的着力点，方便海上的快速吊运安装。吊装卸扣3、上卸扣6、中间卸扣8、下卸扣15均为同种类型的卸扣，可随意更换拆卸，安装方便快捷。挂钩5挂在平台边缘的结构件上，将整个连接装置的全部载荷传递到平台主体结构上，且可根据平台结构的不同，设置不同形式。通过上卸扣6可更换不同形式的挂钩5，同时上卸扣6可拆卸上连接环7，同时根据平台边沿结构件的距离来增减卸扣和连接环的数目达到调节距离的效果，从而适应不同距离的悬挂。锁紧吊钩11能够根据需要人工开合来脱开下连接环14，安全扣12套在锁紧吊钩11上，安全销13起到二次安全防护作用。挂架1的通用性、互换性强，很容易实现标准化。

参照图3、图6、图7、图8，每个支撑架2的结构是，包括位于上表面的压板18和下部的座板19，压板18和座板19之间通过三组螺栓23连接固定，三组螺栓23分别设置在两端及中部位置；压板18和座板19之间夹持有上跨接电缆卡22、中间跨接电缆卡21和下跨接电缆卡20，上跨接电缆卡22与中间跨接电缆卡21之间预留有多个大小不一的电缆穿孔(主要为细孔，用于安装直径偏小的跨接电缆26)，中间跨接电缆卡21和下跨接电缆卡20之间同样预留有多个大小不一的电缆穿孔(主要为粗孔，用于安装直径较大的跨接电缆26)；座板19的两端立板外表面分别固定安装有两个绳卡24，每端的两个绳卡24中穿过一条钢丝绳25。

座板19两端通过绳卡24串接在钢丝绳25上。通过两条钢丝绳25将两套挂架1和所有的支撑架2串连在一起，用来固定跨接的跨接电缆26并承受跨接电缆26的全部重量以及跨接电缆26所承受的外力，避免了跨接电缆26本身及其端部插接头承受载荷，有效的改善了跨接电缆26全长范围内的受力状态，达到延长跨接电缆26寿命，节约成本的目的。

每一个支撑架2中的座板19两边内侧面开有凹槽，下跨接电缆卡20、中间跨接电缆卡21和上跨接电缆卡22两端设置有凸块，确保两者能很好的装配，下跨接电缆卡20一面设置有半圆槽与中间跨接电缆卡21一面半圆槽相配，用于卡紧直径略大的跨接电缆26，同理，中间跨接电缆卡21另一面半圆槽与上跨接电缆卡22半圆槽相配，用于卡紧直径略大的跨接电缆26。在跨接电缆26卡及跨接电缆26安装好后，上部用压板18压实，并采用3组螺栓23将其牢牢的固定在一起，能够有效防止跨接电缆26在支撑架2内游动，降低跨接电缆26磨损。可通过改变跨接电缆26卡半圆槽的数量和半径来适应跨接电缆26的数量及直径。通过绳卡24将支撑架2与钢丝绳25连在一起，最终同挂架1相连，使其成为一个整体，依靠钢丝绳来承担长距离跨接电缆26的全部重量以及跨接电缆26所承受的外力。

本发明在使用过程中，按照以下步骤进行操作：

1)根据跨接电缆26的长度，确定支撑架2的数量和两条钢丝绳25长度；

2)根据平台边沿结构件挂点位置，计算跨接电缆26端头预留电缆的长度，进而确定挂架1在跨接电缆26两端的安装位置；

3)在跨接电缆26全长范围内，根据间隔需要，确定支撑架2的安装位置；

4)安装支撑架2，在座板19中首先安装下跨接电缆卡20，然后摆放下层跨接电缆26，摆满后安装中间跨接电缆卡21，然后摆放上层跨接电缆26，再安装上跨接电缆卡22，最后用三组螺栓23将压板18与座板19固定在一起，并使跨接电缆26在电缆卡中固定牢靠，且无相对滑动；

5)将支撑架2两端的绳卡24固定串在钢丝绳25上，用大绳卡17将挂架1与钢丝绳25两端固定在一起；

6)安装跨接电缆26的一端(图1左端)

将跨接电缆26一端穿过弧形托座16中的电缆托板27，将吊机挂钩与挂架1上的吊装卸扣3连接，利用辅助钢丝绳连接辅助卸扣4；

7)安装跨接电缆26的另一端(图1右端)

将跨接电缆26另一端穿过弧形托座16中的电缆托板27，将吊机挂钩与挂架1上的吊装卸扣3连接，利用辅助钢丝绳连接辅助卸扣4。

Claims (2)

1.一种海洋平台间跨接电缆连接装置，其特征在于：包括并排设置的两条钢丝绳(25)，在两条钢丝绳(25)的两端分别连接有一套挂架(1)，两套挂架(1)分别悬挂在跨接范围两端平台边缘固定位置的结构件上，在两套挂架(1)之间的钢丝绳(25)上间隔设置有多个支撑架(2)；

所述的两套挂架(1)的结构一致，

每套挂架(1)的结构是，包括一个挂钩(5)，挂钩(5)上端沿分别连接有吊装卸扣(3)和辅助卸扣(4)，挂钩(5)下端头与上卸扣(6)铰接，上卸扣(6)向下与上连接环(7)扣接，上连接环(7)向下与中间卸扣(8)扣接，中间卸扣(8)下端与吊环(9)扣接，吊环(9)向下与中间连接环(10)扣接；中间连接环(10)向下与锁紧吊钩(11)下端孔扣接，锁紧吊钩(11)拐弯处向下扣接有下连接环(14)，锁紧吊钩(11)上端头通过安全扣(12)与吊环(9)套装在一起，锁紧吊钩(11)上端头开有销孔，该销孔中插有安全销(13)；下连接环(14)向下与下卸扣(15)扣接，下卸扣(15)下端与弧形托座(16)的上部耳座铰接；弧形托座(16)下部并排设置有两个大绳卡(17)，每个大绳卡(17)与一条钢丝绳(25)的一端连接；

弧形托座(16)设置有圆弧形的电缆托板(27)；

所述的每个支撑架(2)的结构是，包括位于上表面的压板(18)和下部的座板(19)，压板(18)和座板(19)连接固定；压板(18)和座板(19)之间夹持有上跨接电缆卡(22)、中间跨接电缆卡(21)和下跨接电缆卡(20)，上跨接电缆卡(22)与中间跨接电缆卡(21)之间、中间跨接电缆卡(21)和下跨接电缆卡(20)之间均预留有多个大小不一的电缆穿孔；座板(19)的两端立板外表面分别固定安装有两个绳卡(24)，每端的两个绳卡(24)中穿过一条钢丝绳(25)。

2.根据权利要求1所述的海洋平台间跨接电缆连接装置，其特征在于：所述的每一个支撑架(2)中的座板(19)两边内侧面开有凹槽，下跨接电缆卡(20)、中间跨接电缆卡(21)和上跨接电缆卡(22)两端设置有凸块。