CN106356794A - 水下脐带缆保护装置 - Google Patents
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Abstract
一种水下脐带缆保护装置，其在任何方向上的较大拉力通过脐带缆牵拉脐带缆终端时，产生的弯矩通过脐带缆终端导向座施加给转向结构，当转向结构的上部面上的脐带缆终端导向座的弯矩足够时，转向结构的锁销与定位槽脱离，转向结构成角度地自由旋转远离竖直位置，此时，脐带缆终端导向座能够在竖直面内转动，当转过一设定角度后，脐带缆终端的导向锥从脐带缆终端导向座中脱离，保护脐带缆因鱼网拖挂或受偶然外力拖拉在水下发生损坏。
Description
技术领域
本发明涉及脐带缆，尤其涉及一种水下脐带缆保护装置，于海洋石油工程领域。
背景技术
脐带缆是一种中央处理平台或陆上控制终端与水下设施的连接缆，中央处理平台或陆上控制终端通过铺设在海底的脐带缆向水下设施传递电/液信号。长度一般为几十公里甚至超过一百公里的脐带缆为一根整体管线，中间无连接点，是水下生产系统中制造工艺复杂、采办周期长、成本昂贵的单体设备。用于复杂的水下，可能受到鱼网拖挂或受偶然外力拖拉导致损 坏、发生折断，无法修补，只能重新铺设新的脐带缆进行替换，导致油田长时间停产，给油田生产造成重大的经济损失，因此，对水下脐带缆的保护是十分必要的。
中国专利CN104727783A公开了一种水下脐带缆的机械保护结构。这种保护结构缺点是：（1）只能响应来自一个方向的破坏外力而保护脐带缆，不能响应多个方向的（例如四面八方）破坏外力，因此不适用与复杂的水下环境；（2）通过剪断销轴的形式响应破坏外力，不能调整对破坏外力的敏感度。
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，而提供一种水下脐带缆保护装置，其在任何方向上的较大拉力通过脐带缆牵拉脐带缆终端时，产生的弯矩通过脐带缆终端导向座施加给转向结构，当转向结构的上部面上的脐带缆终端导向座的弯矩足够时，转向结构的锁销与定位槽脱离，转向结构成角度地自由旋转远离竖直位置，此时，脐带缆终端导向座能够在竖直面内转动，当转过一设定角度后，脐带缆终端的导向锥从脐带缆终端导向座中脱离，保护脐带缆因鱼网拖挂或受偶然外力拖拉在水下发生损坏，这样有效地解决了水下脐带缆的保护问题。
本发明的目的是由以下技术方案实现的：安装板采用焊接方式固定在防沉板上，转向结构采用焊接方式固定在安装板上，脐带缆终端导向座通过脐带缆终端旋转轴承与转向结构可转动连接，脐带缆终端通过脐带缆终端导向锥与脐带缆终端导向座连接；其中，脐带缆终端导向锥可从脐带缆终端导向座中脱离，脐带缆终端与脐带缆连接；转向结构的转向结构球头设有定位槽，定位槽与外主体中的锁销结构的锁销配合；锁销插入外主体的端口中，锁销和端口的数量均为至少4个以上，例如4个或8个或16个，且均布于外主体的周向并被锁销结构的弹簧(例如螺旋弹簧或盘簧)迫使与定位槽配合；其中，下部面采用焊接方式固定在安装板上，螺旋弹簧或盘簧由固持安装件保持在端口内，外主体内设有内主体，内主体内活动套装有转向结构球头；而易见的是，弹簧可由诸如液压驱动式活塞的备选器件代替，以调节对锁销施加的力。
在较大拉力通过脐带缆牵拉脐带缆终端时，产生的弯矩通过脐带缆终端导向座施加给转向结构，当转向结构的上部面上的脐带缆终端导向座的弯矩足够时，锁销与定位槽脱离，并且转向结构能够成角度地自由旋转远离竖直位置，此时，脐带缆终端导向座能够在竖直面内转动，当转过一设定角度后，脐带缆终端的导向锥从脐带缆终端导向座中脱离，保护脐带缆因鱼网拖挂或受偶然外力拖拉在水下发生损坏；其中，脐带缆终端导向座通过脐带缆终端旋转轴承与转向结构可转动连接，保证无论脐带缆所受的破坏外力方向如何，均能旋转到该外力方向从而使得相应方向上的转向结构的锁销与定位槽脱离，进而使得脐带缆导向锥从该方向上隅脐带缆终端导向做中脱离。
本发明的有益效果：（1）本发明由于采用上述技术方案，其在任何方向上的较大拉力通过脐带缆牵拉脐带缆终端时，产生的弯矩通过脐带缆终端导向座施加给转向结构，当转向结构的上部面上的脐带缆终端导向座的弯矩足够时，转向结构的锁销与定位槽脱离，转向结构成角度地自由旋转远离竖直位置，此时，脐带缆终端导向座能够在竖直面内转动，当转过一设定角度后，脐带缆终端的导向锥从脐带缆终端导向座中脱离，保护脐带缆因鱼网拖挂或受偶然外力拖拉在水下发生损坏；（2）可以通过更换不同弹性系数的弹簧（转向结构中的螺旋弹簧或盘簧），可以调节保护装置对破坏外力的响应敏感度，更加适应复杂多变的水下破坏外力的方向和大小，这样有效地解决了水下脐带缆的保护问题。
附图说明
图1为本发明脐带缆保护装置的结构示意图；
图2是转向结构的平面竖直截面。
具体实施方式
如图1所示，本发明主要包括：安装板6采用焊接方式固定在防沉板7上，转向结构4采用焊接方式固定在安装板6上，脐带缆终端导向座3通过脐带缆终端旋转轴承5与转向结构4可转动连接，脐带缆终端1通过脐带缆终端导向锥2与脐带缆终端导向座3连接；其中，脐带缆终端导向锥2可从脐带缆终端导向座3中脱离，脐带缆终端1与脐带缆8连接；转向结构4的转向结构球头410设有定位槽45，定位槽45与外主体46中的锁销结构的锁销41配合；锁销41插入外主体46的端口44中，锁销41和端口44的数量均为至少4个以上，例如4个或8个或16个，且均布于外主体46的周向并被锁销结构的弹簧(例如螺旋弹簧43或盘簧42)迫使与定位槽45配合；其中，下部面48采用焊接方式固定在安装板6上，螺旋弹簧43或盘簧42由固持安装件411保持在端口44内，外主体46内设有内主体47，内主体47内活动套装有转向结构球头410，显而易见的是，弹簧可由诸如液压驱动式活塞的备选器件代替，以调节对锁销41施加的力。
如图2中显示的那样，在较大拉力通过脐带缆8牵拉脐带缆终端1时，产生的弯矩通过脐带缆终端导向座3施加给转向结构4，当转向结构4的上部面49上的脐带缆终端导向座3的弯矩足够时，锁销41与定位槽45脱离，并且转向结构4能够成角度地自由旋转远离竖直位置，此时，脐带缆终端导向座3能够在竖直面内转动，当转过一设定角度后，脐带缆终端1的导向锥2从脐带缆终端导向座3中脱离，保护脐带缆因鱼网拖挂或受偶然外力拖拉在水下发生损坏；其中，脐带缆终端导向座3通过脐带缆终端旋转轴承5与转向结构4可转动连接，保证无论脐带缆所受的破坏外力方向如何，均能旋转到该外力方向从而使得相应方向上的转向结构4的锁销41与定位槽45脱离，进而使得脐带缆导向锥2从该方向上隅脐带缆终端导向做3中脱离。
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 (3)
1.一种水下脐带缆保护装置，包括安装板、防沉板、转向结构、脐带缆终端、脐带缆、脐带缆终端导向座、脐带缆终端旋转轴承、脐带缆终端导向锥，其特征在于，安装板采用焊接方式固定在防沉板上，转向结构采用焊接方式固定在安装板上，脐带缆终端导向座通过脐带缆终端旋转轴承与转向结构可转动连接，脐带缆终端通过脐带缆终端导向锥与脐带缆终端导向座连接；其中，脐带缆终端导向锥可从脐带缆终端导向座中脱离，脐带缆终端与脐带缆连接；转向结构的转向结构球头设有定位槽，定位槽与外主体中的锁销结构的锁销配合；锁销插入外主体的端口中，锁销和端口的数量均为至少4个以上，且均布于外主体的周向并被锁销结构的弹簧迫使与定位槽配合；其中，下部面采用焊接方式固定在安装板上，弹簧由固持安装件保持在端口内，内主体设置在外主体内，内主体内活动套装有转向结构球头。
2.根据权利要求1所述的水下脐带缆保护装置，其特征在于，所述弹簧为螺旋弹簧或盘簧。
3.根据权利要求1所述的水下脐带缆保护装置，其特征在于，所述的锁销和端口的数量均为8个，且均布于外主体的周向并被锁销结构的弹簧迫使与定位槽配合。
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