CN211086627U - 一种多舱抗压尾标浮体 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及海洋地质勘探领域，提供一种多舱抗压尾标浮体，用于解决电缆浮体遇湍流易损坏的问题。本实用新型提供的一种多舱抗压尾标浮体，包括多个浮力舱，所述浮力舱包括外涂层、外壳层和填充层，所述外涂层同外壳层连接，所述外壳层同填充层连接，所述外涂层为封闭的中空立方体；所述浮力舱的舱体上设置有贯通孔，所述多个浮力舱之间通过连接杆连接，所述连接杆穿过贯通孔。能够提供足够的浮力，抗压能力得到增强，在200米深水压力环境下浮体正常，有效保护电缆尾标绑定设备的安全，提高施工效率。

Description

一种多舱抗压尾标浮体

技术领域

本实用新型涉及海洋地质勘探领域，具体涉及一种多舱抗压尾标浮体。

背景技术

海洋地震探测中，常用电缆尾标的作用为提供一定的拖力，使电缆工作段保持直线和平衡状态，防止过大抖动，减低环境噪音；同时，电缆尾标上的RGPS信标发送实时定位数据，为电缆道节点的位置计算提供基准坐标数据。

在我国南海东沙海域等海流湍急、湍流频繁发生的工区施工，地震施工会遇到严重的问题：遇到湍流，会将电缆及电缆尾标卷入深达200米的深水。常用电缆尾标在设计和加工时，未考虑到整体被湍流卷入海水层深处的可能性，因此在设计浮体时，仅考虑其浮力状况，即浮体提供的浮力能够使尾标体及其绑定设备平稳浮于海面即可，一般采用中空的胶质浮球或者单舱不锈钢密封筒作为浮体，当遇到湍流被卷入深水时，如在200米水深下，其压力达到20个大气压，现有常用电缆尾标的浮体会被压破进水，进而在负浮力作用下继续下沉，导致RGPS信标、线路、整流器等损坏，造成施工中断。

现有电缆尾标浮体，采用的是中空的胶质浮球、单舱不锈钢密封筒来提供浮力(图3)，在水面条件下，围压小(基本为1个大气压)，可提供正常浮力。当湍流卷入200米水深时，围压为20个大气压，浮球或密封筒中通过充气，气压一般在3-5个大气压，如此大的压差，导致被压爆、或者向内挤压变形缩小，对于胶质和不锈钢来说，这一过程是不可逆的。由于浮体体积的急剧缩小，其浮力也在缩小，尾标整体在深水中变成负浮力，进而进一步下沉，从而破坏设备。

基于实际施工中遇到的严重问题，需要设计一种尾标浮体，目标是下沉到200米以上的水深时，浮体保持正常。经过湍流区后，浮体能够浮上水面，避免对尾标绑定设备的进一步损伤，继续开展施工。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题为解决电缆浮体遇湍流易损坏的问题，提供一种多舱抗压尾标浮体。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：

一种多舱抗压尾标浮体，包括多个浮力舱，所述浮力舱包括外涂层、外壳层和填充层，所述外涂层同外壳层连接，所述外壳层同填充层连接，所述外涂层为封闭的中空立方体；所述舱体上设置有贯通孔，所述多个浮力舱之间通过连接杆连接，所述连接杆穿过贯通孔。

将充气的浮体替换为填充物质的填充层，可以提供足够的浮力，同时避免湍流破坏浮体。

该浮体能够提供足够的浮力，抗压能力得到增强，在200米深水压力环境下浮体正常，有效保护电缆尾标绑定设备的安全，提高施工效率。

优选地，所述外涂层为玻璃微珠涂层，所述玻璃微珠涂层的厚度不小于5mm。可以有效保护内层的不锈钢舱体在受到外力猛烈撞击时出现破损进水导致浮力降低。

优选地，所述玻璃微珠涂层内为大量空心玻璃微珠，所述空心玻璃微珠为密闭、中空的球体，所述空心玻璃微珠的壁厚1~3μm，所述空心玻璃微珠为碱石灰硼硅酸盐玻璃。高性能空心玻璃微珠是一种密闭、中空的球体，轻质高强，可以有效保护内层的不锈钢舱体在受到外力猛烈撞击时出现破损进水导致浮力降低。

优选地，所述外壳层为不锈钢层，所述外壳层上设置有预留孔。预留孔用于制作填充层。

优选地，所述舱体包括端部舱和中部舱，所述端部舱同中部舱连接，所述中部舱为圆柱体，所述中部舱的数量≥1，所述贯通孔穿过圆柱体的上底和下底；所述中部舱的直径不小于50cm且不大于60cm，所述中部舱的高≤64cm。

优选地，所述端部舱位于浮体的两端，所述端部舱包括顶部和连接部，所述顶部同连接部连接，所述顶部为圆台形；所述连接部呈圆柱形，所述顶部的下底同连接部的底面连接，所述顶部的下底的半径同连接部的半径相同，所述顶部的上底的半径大于等于贯穿孔的半径，所述顶部的高≤连接部的高，所述顶部的高与连接部的高之和≤中部舱的高。

优选地，所述中部舱的数量为1，所述端部舱的数量为2，所述端部舱的一个同中部舱的一个底面连接，所述端部舱的另一个同中部舱的另一个连接。3个浮体舱可以有效提供浮力。

优选地，所述填充层为硬质聚氨酯泡沫实心层。硬质聚氨酯泡沫的抗形变能力优良，柔性变形量较大，因此它抵抗外界变形能力强，在外力和温度变形等作用下不易发生裂缝，这样可以有效地保证整体的稳定性、耐久性，当所附着的主体结构产生正常变形，诸如发生收缩、徐变、膨胀等情况时，硬质聚氨酯泡沫也会逐层柔性渐变，逐层释放应力，因而不会产生裂缝或者脱落。

优选地，所述浮体提供的总浮力≥400Kg，所述浮体的耐压能力不小于200m。

一种多舱抗压尾标浮体的制造方法，包括：

S11.制作密封的外壳层，在外壳层上预留小孔和贯穿孔；

S12.将硬质聚氨酯泡沫通过预留小孔注入密封的外壳层形成的舱体内；

S13.采用空心玻璃微珠裁量进行表面喷涂，形成外涂层，得到浮力舱；

S14.将连接杆穿过多个浮力舱的贯穿孔，得到浮体。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果为：能够提供足够的浮力，抗压能力得到增强，在200米深水压力环境下浮体正常，有效保护电缆尾标绑定设备的安全，提高施工效率。

附图说明

图1为浮体舱中中部舱的示意图。

图2为浮体舱中端部舱的示意图。

图3为一种多舱抗压尾标浮体的浮体舱的示意图。

图4为一种多舱抗压尾标浮体的装配图。

图5为一种多舱抗压尾标浮体的装配图。

具体实施方式

以下实施列是对本实用新型的进一步说明，不是对本实用新型的限制。

实施例1

一种多舱抗压尾标浮体， 包括3个浮力舱，所述浮力舱包括外涂层1、外壳层2和填充层3，所述外涂层1同外壳层2连接，所述外壳层2同填充层3连接，所述外涂层1为封闭的中空立方体；所述舱体上设置有贯通孔4，所述多个浮力舱之间通过连接杆5连接，所述连接杆5穿过贯通孔4。所述外涂层2为玻璃微珠涂层，所述玻璃微珠涂层的厚度不小于5mm。所述玻璃微珠涂层内为大量空心玻璃微珠，所述空心玻璃微珠为密闭、中空的球体，所述空心玻璃微珠的壁厚1~3μm，所述空心玻璃微珠为碱石灰硼硅酸盐玻璃。所述外壳层2为不锈钢层，所述外壳层2上设置有预留孔。所述舱体包括端部舱6和中部舱7，所述端部舱6同中部舱7连接，所述中部舱7为圆柱体，所述中部舱7的数量为1，所述贯通孔4穿过圆柱体的上底和下底；所述中部舱7的直径不小于50cm且不大于60cm，所述中部舱7的高≤64cm。所述中部舱7的数量为1，所述端部舱6的数量为2，所述端部舱6的一个同中部舱7的一个底面连接，所述端部舱6的另一个同中部舱7的另一个连接。所述填充层3为硬质聚氨酯泡沫实心层。所述浮体提供的总浮力≥400Kg，所述浮体的耐压能力不小于200m。

一种多舱抗压尾标浮体的制造方法，包括：

S11.制作密封的外壳层，在外壳层上预留小孔和贯穿孔；

S12.将硬质聚氨酯泡沫通过预留小孔注入密封的外壳层形成的舱体内；

S13.采用空心玻璃微珠裁量进行表面喷涂，形成外涂层，得到浮力舱；

S14.将连接杆穿过多个浮力舱的贯穿孔，得到浮体。

将充气的浮体替换为填充物质的填充层，可以提供足够的浮力，同时避免湍流破坏浮体。该浮体能够提供足够的浮力，抗压能力得到增强，在200米深水压力环境下浮体正常，有效保护电缆尾标绑定设备的安全，提高施工效率。可以有效保护内层的不锈钢舱体在受到外力猛烈撞击时出现破损进水导致浮力降低。高性能空心玻璃微珠是一种密闭、中空的球体，轻质高强，可以有效保护内层的不锈钢舱体在受到外力猛烈撞击时出现破损进水导致浮力降低。预留孔用于制作填充层。3个浮体舱可以有效提供浮力。硬质聚氨酯泡沫的抗形变能力优良，柔性变形量较大，因此它抵抗外界变形能力强，在外力和温度变形等作用下不易发生裂缝，这样可以有效地保证整体的稳定性、耐久性，当所附着的主体结构产生正常变形，诸如发生收缩、徐变、膨胀等情况时，硬质聚氨酯泡沫也会逐层柔性渐变，逐层释放应力，因而不会产生裂缝或者脱落。

实施例2

一种多舱抗压尾标浮体， 包括4个浮力舱，所述浮力舱包括外涂层1、外壳层2和填充层3，所述外涂层1同外壳层2连接，所述外壳层2同填充层3连接，所述外涂层1为封闭的中空立方体；所述舱体上设置有贯通孔4，所述多个浮力舱之间通过连接杆5连接，所述连接杆5穿过贯通孔4。所述外涂层2为玻璃微珠涂层，所述玻璃微珠涂层的厚度不小于5mm。所述玻璃微珠涂层内为大量空心玻璃微珠，所述空心玻璃微珠为密闭、中空的球体，所述空心玻璃微珠的壁厚1~3μm，所述空心玻璃微珠为碱石灰硼硅酸盐玻璃。所述外壳层2为不锈钢层，所述外壳层2上设置有预留孔。所述舱体包括端部舱6和中部舱7，所述端部舱6同中部舱7连接，所述中部舱7为圆柱体，所述中部舱7的数量为1，所述贯通孔4穿过圆柱体的上底和下底；所述中部舱7的直径为55cm，所述中部舱7的高为64cm。所述中部舱7的数量为2，所述端部舱6的数量为2，所述端部舱6的一个同中部舱7的一个底面连接，所述端部舱6的另一个同中部舱7的另一个连接。所述填充层3为硬质聚氨酯泡沫实心层。所述浮体提供的总浮力≥400Kg，所述浮体的耐压能力不小于200m。

实施例3

一种多舱抗压尾标浮体， 包括4个浮力舱，所述浮力舱包括外涂层1、外壳层2和填充层3，所述外涂层1同外壳层2连接，所述外壳层2同填充层3连接，所述外涂层1为封闭的中空立方体；所述舱体上设置有贯通孔4，所述多个浮力舱之间通过连接杆5连接，所述连接杆5穿过贯通孔4。所述外涂层为防水涂层。所述填充层3内为泡沫填料，非气体填充。

对比例

一种尾标浮体，包括舱体，所述舱体内填充有气体，所述舱体外壳表面填充有防水涂层。舱体的体积同实施例1中舱体的体积之和相同

实验例

测试实施例1~3和对比例中的尾标浮体的性能，如下表所示。

从上表可知，对比例同实施例的区别在于采用的空气填充，实施例可以产生同现有技术近似或更好的浮力，但耐压能力有了巨大的提高。尤其是面对湍流时，可以有效的提供浮力。

上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，以上实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (9)

1.一种多舱抗压尾标浮体，其特征在于，包括多个浮力舱，所述浮力舱包括外涂层、外壳层和填充层，所述外涂层同外壳层连接，所述外壳层同填充层连接，所述外涂层为封闭的中空立方体；所述浮力舱的舱体上设置有贯通孔，所述多个浮力舱之间通过连接杆连接，所述连接杆穿过贯通孔。

2.根据权利要求1所述的一种多舱抗压尾标浮体，其特征在于，所述外涂层为玻璃微珠涂层，所述玻璃微珠涂层的厚度不小于5mm。

3.根据权利要求2所述的一种多舱抗压尾标浮体，其特征在于，所述玻璃微珠涂层内为大量空心玻璃微珠，所述空心玻璃微珠为密闭、中空的球体，所述空心玻璃微珠的壁厚1~3μm，所述空心玻璃微珠为碱石灰硼硅酸盐玻璃。

4.根据权利要求1所述的一种多舱抗压尾标浮体，其特征在于，所述外壳层为不锈钢层，所述外壳层上设置有预留孔。

5.根据权利要求1所述的一种多舱抗压尾标浮体，其特征在于，所述舱体包括端部舱和中部舱，所述端部舱同中部舱连接，所述中部舱为圆柱体，所述中部舱的数量≥1，所述贯通孔穿过圆柱体的上底和下底；所述中部舱的直径不小于50cm且不大于60cm，所述中部舱的高≤64cm。

6.根据权利要求5所述的一种多舱抗压尾标浮体，其特征在于，所述端部舱位于浮体的两端，所述端部舱包括顶部和连接部，所述顶部同连接部连接，所述顶部为圆台形；所述连接部呈圆柱形，所述顶部的下底同连接部的底面连接，所述顶部的下底的半径同连接部的半径相同，所述顶部的上底的半径大于等于贯穿孔的半径，所述顶部的高≤连接部的高，所述顶部的高与连接部的高之和≤中部舱的高。

7.根据权利要求5所述的一种多舱抗压尾标浮体，其特征在于，所述中部舱的数量为1，所述端部舱的数量为2，所述端部舱的一个同中部舱的一个底面连接，所述端部舱的另一个同中部舱的另一个连接。

8.根据权利要求1所述的一种多舱抗压尾标浮体，其特征在于，所述填充层为硬质聚氨酯泡沫实心层。

9.根据权利要求1所述的一种多舱抗压尾标浮体，其特征在于，所述浮体提供的总浮力≥400Kg，所述浮体的耐压能力不小于200m。

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