CN113937697A - 承压电缆/管道密封贯穿结构、安装工具及安装方法 - Google Patents

Abstract

一种承压电缆/管道密封贯穿结构、安装工具及其安装方法，该结构包括舱壁或甲板上设置电缆通孔、加强筋模块、多根电缆/管道、堵料模框和密封胶模框。因此，本发明轻量化承压电缆/管道密封贯穿装置通过增加内部加强筋，比有框电缆密封装置减重60％以上，并且在提高承压性的同时，通过填充轻质防火堵料，使得密封贯穿装置在较高密性要求条件的气密、水密和防火功能进一步提高。

Description

承压电缆/管道密封贯穿结构、安装工具及安装方法

技术领域

本发明涉及舰船电缆密封技术领域，尤其涉及一种轻量化承压电缆/管道密封贯穿结构、安装工具及安装方法。

背景技术

舰船上需要电缆/管道去传递电力和电控制信号等，电缆的铺设不可避免地需要穿过许多舰船体的舱壁和甲板等，电缆密封贯穿装置很好地解决了该问题。

请参阅图1，图1所示为现有技术中的一电缆密封贯穿装置示意图。该电缆密封贯穿装置参考于中国专利号为CN102804535A，如图1所示，在安装该电缆密封贯穿装置前，需要在舰船体的舱壁和甲板开一个合适的长方形口子，该电缆密封贯穿装置必须有一个框架1嵌入在该长方形口子中，并通过密封胶等把该长方形口子和电缆密封贯穿装置的框架1密封起来，可以达到防水和耐压的目的。

然而，舰船的轻量化有助于减少能源，资源消耗(尤其是石油和钢铁资源的消耗)，降低船舶运营成本，有助于减少二氧化碳等温室气体的排放，实现船舶运输业的可持续健康发展。

当前舰船电缆/管道密封贯穿装置均为有金属电缆框1，通常金属框架1重量占密封装置的一半以上，整个装置重量较大，尽管目前已经开发出轻质防火堵料，但是实现密封装置的整体减重，效果不显著。

请参阅图2，图2所示为现有技术中的另一电缆贯穿装置示意图。该电缆贯穿装置参考于中国专利CN209516543U--舰船用无框式电缆耐火密封贯穿装置，该专利丢弃了金属电缆框，采用了若干个沿电缆通孔周向分布且分别夹住船板的夹具4，填充于电缆周围且分别与夹具4和船板1连接的电缆通孔耐火密封封堵层。该舰船用无框式电缆耐火密封贯穿装置没有电缆框，用夹具4夹住船板1定位，重量较轻占用空间较小。

然而，由于该舰船用无框式电缆耐火密封贯穿装置没有内部加强筋，承压性能差，在较高密性要求条件，密封效果差的缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种轻量化承压电缆/管道密封贯穿结构、安装工具及安装方法，实现提高无框式电缆耐火密封贯穿装置的承压性能的同时，还可以达到气密、水密和防火的效果。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种承压电缆/管道密封贯穿结构，其包括：

舱壁或甲板上设置电缆通孔；

加强筋模块，包括N条加强筋，N条所述加强筋平行间隔设置，并与所述电缆通孔的边框相固接；其中，N为整数；

M根电缆/管道，设置于N条所述加强筋之间，所述电缆/管道贯穿于通孔，一端位于所述舱壁或甲板外侧，一端位于所述舱壁或甲板内侧；其中，M为整数；

堵料模框，覆盖于包括所述加强筋模块和电缆通孔区域位置和区域位置周围的所述舱壁或甲板的内侧和外侧；

密封胶模框，覆盖整个所述堵料模框的外表面；其中，所述外表面包括所述舱壁或甲板的内侧和外侧，且所述密封胶模框与所述舱壁或甲板相密接。

进一步地，所述加强筋模块与所述电缆通孔的边框通过可拆卸方式固接。

进一步地，所述电缆通孔为四边形框。

进一步地，所述加强筋模块还包括固定销，所述加强筋为一条两端具有上下安装槽的板条，所述板条两端的安装槽卡入所述电缆通孔四边形框的上下边框，并用所述固定销插入所述电缆通孔的上边框和所述上安装槽之间的间隙，或者，用所述固定销插入所述电缆通孔的下边框和所述下安装槽之间的间隙，以使所述板条与所述电缆通孔的上下边框相固接。

进一步地，所述堵料模框的材料为抗火焰烧蚀轻质防火堵料。

进一步地，所述密封胶模框的材料为抗火焰烧蚀防火密封胶。

为实现上述目的，本发明又一技术方案如下：

一种安装工具，用于安装上述的承压电缆/管道密封贯穿结构，其包括：

两个与所述电缆通孔适配的框体，每个所述框体内径用于适配所述堵料模框和/或所述密封胶模框的尺寸，每一个框体包括成对设置的伸缩构件和固定辅助模块，所述伸缩构件使所述框体在长度和/或宽度方向的尺寸灵活调节，所述固定辅助模块使两个所述框体可拆卸地对称固定在设有电缆通孔的舱壁或甲板的内外两侧。

进一步地，所述固定辅助模块为磁铁块，设置于所述框体上，所述磁铁块将所述框体固定在所述舱壁或甲板的相应位置。

进一步地，所述框体为矩形框。

为实现上述目的，本发明又一技术方案如下：

一种轻量化承压电缆/管道密封贯穿方法，其采用上述的安装工具，形成上述的承压电缆/管道密封贯穿结构，其包括如下步骤：

步骤S1：在所述的舱壁或甲板上设置电缆通孔；

步骤S2：在所述电缆通孔中设置加强筋模块；

步骤S3：根据所述堵料模框的尺寸，选择所述框体内径用于适配所述堵料模框的外尺寸；在具有所述电缆通孔的舱壁或甲板两侧，通过所述固定辅助模块，可拆卸地对称固定设置两个与所述电缆通孔适配的框体；

步骤S4：在所述加强筋之间设置所述电缆/管道贯穿于通孔，使所述电缆/管道的一端位于所述舱壁或甲板外侧，另一端位于所述舱壁或甲板内侧；

步骤S5：在所述框体填充所述堵料模框的材料，以形成所述堵料模框的结构；完成后，拆下两侧的所述框体；

步骤S6：根据所述密封胶模框的尺寸，选择所述框体内径用于适配所述密封胶模框的外尺寸；在具有所述堵料模框的舱壁或甲板两侧，通过所述固定辅助模块，可拆卸地对称固定设置两个与所述堵料模框适配的框体；

步骤S7：在所述框体填充所述密封胶模框的材料，以形成所述密封胶模框的结构；完成后，拆下两侧的所述框体。

从上述技术方案可以看出，本发明轻量化承压电缆/管道密封贯穿装置通过增加内部加强筋，该加强筋的作用，在较高压力下不仅可以小面积使用，还可以大面积使用，使同样空间得到更多电缆的密封；在提高承压性的同时，比有框电缆密封装置减重60％以上，并且通过填充轻质防火堵料，使得密封贯穿装置在较高密性要求条件的气密、水密和防火功能进一步提高。

经测试本实施例的电缆/管道密封贯穿装置的基本性能为：耐火等级达到《国际海上人命安全公约》规定的A60和A0级，水密和气密可以达到0.4MPa以上。

附图说明

图1所示为现有技术中的一电缆密封贯穿装置示意图

图2所示为现有技术中的另一电缆贯穿装置示意图

图3所示为本发明实施例中承压电缆/管道密封贯穿结构应用于舱壁中内部结构的剖面图

图4所示为本发明实施例中承压电缆/管道密封贯穿结构的示意图

图5所示为本发明实施例中承压电缆/管道密封贯穿结构加强筋模块的示意图

图6所示为本发明实施例中承压电缆/管道密封贯穿结构的安装工具一侧面的示意图

具体实施方式

下面结合附图4-6，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

需要说明的是，本发明的轻量化承压电缆/管道密封贯穿装置及其监测方法，其旨在轻量化承压的基础上，能同时提高气密、水密和防火的效果。

请参阅图4，图4所示为本发明实施例中承压电缆/管道密封贯穿结构应用于舱壁中内部结构的剖面图。如图4所示，标号1表示舱壁或者甲板，标号2表示四边形框体，标号3表示电缆/管道，标号4表示轻质防火堵料，标号5表示防火密封胶，标号6表示加强筋，标号7表示固定销。

与现有技术相同的是，该轻量化承压电缆/管道密封贯穿装置，用于保持舱壁或甲板上设置电缆通孔的气密、水密和防火，电缆通孔用于使M根电缆/管道穿设。

与现有技术相同的是，该轻量化承压电缆/管道密封贯穿装置为彻底无框设计，不仅丢弃了图1所示的金属电缆框，其也不用图2所示的夹住船板的夹具，其通过设置包括加强筋模块(包括N条所述加强筋)，并将M条所述电缆/管道3设置于N条所述加强筋之间，并使所述电缆/管道贯穿于通孔，一端位于所述舱壁或甲板1外侧，一端位于所述舱壁或甲板1内侧；其中，M、N为整数。

在本发明的实施例中，所述电缆通孔为四边形框或圆形框均可，并没有特殊要求。较佳地，所述电缆通孔为四边形框，所述加强筋模块与所述电缆通孔的边框通过可拆卸的方式固接。

具体地，请参阅图5，图5所示为本发明实施例中承压电缆/管道密封贯穿结构加强筋模块的示意图。如图5所示，所述加强筋模块还包括固定销，所述加强筋为一条两端具有上下安装槽的板条6，所述板条6两端的安装槽卡入所述电缆通孔四边形框的上下边框，并用所述固定销插入所述电缆通孔的上边框和所述上安装槽之间的间隙，或者，用所述固定销插入所述电缆通孔的下边框和所述下安装槽之间的间隙，以使所述板条与所述电缆通孔的上下边框相固接。因此，内部加强筋(板条)，与有框电缆密封装置相比，其在减重基础上，承压性得到了加大的提高。

较佳地，在四边形框5的每一个角上，还可以增加模框压板7，这样使四边形框在形成堵料模框4和密封胶模框4时，该四边形框不会变形。

堵料模框为满足较高密性要求的必要条件，其覆盖于包括所述加强筋模块和电缆通孔区域位置和区域位置周围的所述舱壁或甲板的内侧和外侧。较佳地，所述堵料模框的材料可以为抗火焰烧蚀轻质防火堵料。

为进一步地提高气密、水密和防火的功能，本发明还可以用密封胶模框覆盖整个所述堵料模框的外表面；其中，所述外表面包括所述舱壁或甲板的内侧和外侧，且所述密封胶模框与所述舱壁或甲板相密接。较佳地，所述密封胶模框的材料可以为抗火焰烧蚀防火密封胶。

在本发明的实施例中，还揭示了一种安装工具，也可以称作施工成型的尺寸可变模框，其用于安装上述的承压电缆/管道密封贯穿结构。

该安装工具通常是成对出现，可拆卸地对称固定在设有电缆通孔的舱壁或甲板的内外两侧。在本发明的实施例中，两个与所述电缆通孔适配的框体，每个所述框体内径用于适配所述堵料模框和/或所述密封胶模框的尺寸，每一个框体2包括成对设置的伸缩构件和固定辅助模块，所述伸缩构件使所述框体在长度和/或宽度方向的尺寸灵活调节，所述固定辅助模块使两个所述框体可拆卸地对称固定在设有电缆通孔的舱壁或甲板的内外两侧。

在本发明的较佳实施例中，所述固定辅助模块可以为多块磁铁块，设置于所述框体上，所述磁铁块将所述框体固定在所述舱壁或甲板的相应位置。例如，所述框体为矩形框，磁铁块可以有4块；当框体中成对设置的伸缩构件调整好尺寸后，就可以将4块磁铁块围绕所述框体分布，通过4块磁铁块将两个框体可拆卸地对称固定在设有电缆通孔的舱壁或甲板的内外两侧。

本发明实施例中的一种轻量化承压电缆/管道密封贯穿方法，其采用上述的安装工具，形成上述的承压电缆/管道密封贯穿结构，其包括如下步骤：

步骤S1：在所述的舱壁或甲板上设置电缆通孔；

步骤S2：在所述电缆通孔中设置加强筋模块；

步骤S3：根据所述堵料模框的尺寸，选择所述框体内径用于适配所述堵料模框的外尺寸；在具有所述电缆通孔的舱壁或甲板两侧，通过所述固定辅助模块，可拆卸地对称固定设置两个与所述电缆通孔适配的框体；

步骤S4：在所述加强筋之间设置所述电缆/管道贯穿于通孔，使所述电缆/管道的一端位于所述舱壁或甲板外侧，另一端位于所述舱壁或甲板内侧；

步骤S5：在所述框体填充所述堵料模框的材料，以形成所述堵料模框的结构；完成后，拆下两侧的所述框体；

步骤S6：根据所述密封胶模框的尺寸，选择所述框体内径用于适配所述密封胶模框的外尺寸；在具有所述堵料模框的舱壁或甲板两侧，通过所述固定辅助模块，可拆卸地对称固定设置两个与所述堵料模框适配的框体；

步骤S7：在所述框体填充所述密封胶模框的材料，以形成所述密封胶模框的结构；完成后，拆下两侧的所述框体。

综上所述，由于本发明的舰船用无框式电缆耐火密封贯穿结构，由于内部加强筋，承压性能强，在较高密性要求条件，密封效果非常优秀。

以上所述的仅为本发明的优选实施例，所述实施例并非用以限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种承压电缆/管道密封贯穿结构，其特征在于，包括：

舱壁或甲板上设置电缆通孔；

加强筋模块，包括N条加强筋，N条所述加强筋平行间隔设置，并与所述电缆通孔的边框相固接；其中，N为整数；

M根电缆/管道，设置于N条所述加强筋之间，所述电缆/管道贯穿于通孔，一端位于所述舱壁或甲板外侧，一端位于所述舱壁或甲板内侧；其中，M为整数；

堵料模框，覆盖于包括所述加强筋模块和电缆通孔区域位置和区域位置周围的所述舱壁或甲板的内侧和外侧；

密封胶模框，覆盖整个所述堵料模框的外表面；其中，所述外表面包括所述舱壁或甲板的内侧和外侧，且所述密封胶模框与所述舱壁或甲板相密接。

2.根据权利要求1所述的轻量化承压电缆/管道密封贯穿装置，其特征在于，所述加强筋模块与所述电缆通孔的边框通过可拆卸的方式固接。

3.根据权利要求1所述的承压电缆/管道密封贯穿装置，其特征在于，所述电缆通孔为四边形框。

4.根据权利要求3所述的承压电缆/管道密封贯穿装置，其特征在于，所述加强筋模块还包括固定销，所述加强筋为一条两端具有上下安装槽的板条，所述板条两端的安装槽卡入所述电缆通孔四边形框的上下边框，并用所述固定销插入所述电缆通孔的上边框和所述上安装槽之间的间隙，或者，用所述固定销插入所述电缆通孔的下边框和所述下安装槽之间的间隙，以使所述板条与所述电缆通孔的上下边框相固接。

5.根据权利要求1所述的承压电缆/管道密封贯穿装置，其特征在于，所述堵料模框的材料为抗火焰烧蚀轻质防火堵料。

6.根据权利要求1所述的承压电缆/管道密封贯穿装置，其特征在于，所述密封胶模框的材料为抗火焰烧蚀防火密封胶。

7.一种安装工具，用于安装权利要求1-6任意一个所述的承压电缆/管道密封贯穿结构，其特征在于，包括：

两个与所述电缆通孔适配的框体，每个所述框体内径用于适配所述堵料模框和/或所述密封胶模框的尺寸，每一个框体包括成对设置的伸缩构件和固定辅助模块，所述伸缩构件使所述框体在长度和/或宽度方向的尺寸灵活调节，所述固定辅助模块使两个所述框体可拆卸地对称固定在设有电缆通孔的舱壁或甲板的内外两侧。

8.根据权利要求7所述的安装工具，其特征在于，所述固定辅助模块为磁铁块，设置于所述框体上，所述磁铁块将所述框体固定在所述舱壁或甲板的相应位置。

9.根据权利要求7所述的安装工具，其特征在于，所述框体为矩形框。

10.一种轻量化承压电缆/管道密封贯穿方法，其采用权利要求7所述的安装工具，形成权利要求1-6任意一个所述的承压电缆/管道密封贯穿结构，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：在所述的舱壁或甲板上设置电缆通孔；

步骤S2：在所述电缆通孔中设置加强筋模块；

步骤S3：根据所述堵料模框的尺寸，选择所述框体内径用于适配所述堵料模框的外尺寸；在具有所述电缆通孔的舱壁或甲板两侧，通过所述固定辅助模块，可拆卸地对称固定设置两个与所述电缆通孔适配的框体；

步骤S4：在所述加强筋之间设置所述电缆/管道贯穿于通孔，使所述电缆/管道的一端位于所述舱壁或甲板外侧，另一端位于所述舱壁或甲板内侧；

步骤S5：在所述框体填充所述堵料模框的材料，以形成所述堵料模框的结构；完成后，拆下两侧的所述框体；

步骤S6：根据所述密封胶模框的尺寸，选择所述框体内径用于适配所述密封胶模框的外尺寸；在具有所述堵料模框的舱壁或甲板两侧，通过所述固定辅助模块，可拆卸地对称固定设置两个与所述堵料模框适配的框体；

步骤S7：在所述框体填充所述密封胶模框的材料，以形成所述密封胶模框的结构；完成后，拆下两侧的所述框体。

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