CN211182578U - 一种海缆端头密封结构 - Google Patents

Abstract

一种海缆端头密封结构，包括铅护套密封件、PE护套密封件、缆芯紧固件以及铠装钢丝捆扎件，铅护套密封件围绕设置在每个缆芯铅护套的外部，铅护套密封件的端部与PE护套搭接且搭接处包绕有防水胶带，PE护套密封件套接在每个缆芯PE护套的外部，PE护套密封件的端部延伸设并套接在铅护套密封件外部，缆芯紧固件套接在多根缆芯的外部且将每个缆芯上设置的铅护套密封件和PE护套密封件均完全包裹，缆芯紧固件的外部围绕设置有铠装钢丝并且通过铠装钢丝捆扎件捆绕紧固。本实用新型采用多层螺旋涂胶热缩封帽、铅皮焊接和铜护套有效结合保证海缆端头的整体密封性能。恢复铠装钢丝的操作即保护密封结构，还能避免牵引工具对海缆端头整体结构的损伤。

Description

一种海缆端头密封结构

技术领域

本实用新型涉及海缆端头的密封技术领域，具体涉及一种海缆端头密封结构。

背景技术

近几年，海上风力发电、岛屿间供电和湖泊河流供电行业迅速崛起，由此带来的海缆生产、运输、敷设行业也迅猛发展。在海上风电场项目或岛屿间供电项目施工过程中，经常需要对海缆端头进行密封处理。如因海上天气原因海缆敷设作业无法继续进行，敷缆船必须返回港口躲避风暴，此时只能将海缆切断并对海缆端头做好密封处理后丢弃海中。或是海缆敷设完成，但因工期安排问题后续接续或安装阶段无法衔接，此时只能将海缆端头做好密封处理后丢弃海中。再或者因海缆长度限制无法满足路由长度要求，需待后续海缆到位方可进行下一步施工环节，此时也只能将海缆端头做好密封处理并丢弃海中等等各种情况。由此可见，如若海缆端头的密封结构失效导致海缆端头进水则会造成极大的经济损失，故而海缆端头密封对海缆的保护作用十分重要，并且需要对海缆端头做密封处理的情况在海缆敷设过程中也极为常见。

目前国内市场上常见的海缆缆芯均带有铅护套阻水层和外部PE层，因此，围绕此类海缆结构的端头密封显得尤为重要。而目前常见的海缆端头密封多采用灌胶式、机械密封式或热缩封帽等方式。以往海缆端头密封装置存在以下问题：

1)基于采用热缩封帽的海缆端头密封结构，所用的热缩封帽内部采用涂胶工艺，胶水涂覆普遍厚薄不均匀且涂覆深度较浅，容易导致热缩封帽达不到应有的密封效果；

2)基于采用热缩封帽的海缆端头密封结构往往是使用单层或双层密封，海缆端头的整体密封效果均取决于热缩封帽的密封效果，风险较大且难以规避；

3)基于采用热缩封帽的海缆端头密封结构，其密封后的海缆端头表面材质为聚烯烃，该材质本身质地较软、不具备机械性能且抗老化性能也较弱，在外界沙石、洋流以及烈日暴晒下，热缩封帽表面容易损坏、老化，无法保证其密封性能；

4)基于采用热缩封帽的海缆端头密封结构往往与海缆牵引装置配合使用，便于将海缆从海底牵引回施工船继续施工。而常见的牵引网套工具牵引海缆端头时，牵引网套本体收紧，依靠网套钢丝与海缆表面的静摩擦力牵引海缆，容易使海缆端头的热缩封帽损坏，导致海缆端头浸水；

5)基于采用机械密封式或灌胶式的密封结构，其材料和加工成本昂贵，不适用于海上风电项目中大批量的海缆端头密封情况，且上述密封结构的密封操作过程复杂，耗费工时较多，难以适用于因天气原因需要海缆端头密封等类似的紧急情况。

基于此，有必要针对具有铅护层的海缆提供一种海缆端头密封结构，在保证海缆端头整体密封性能的前提下，简化操作过程，降低制作成本，使其使用于大多数需抛弃海缆的工况。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的是一种海缆端头密封结构，旨在解决目前现有密封结构无法保证密封性能、制作成本昂贵且操作耗费工时等问题。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种海缆端头密封结构，所述密封结构设置在海缆的端头处，所述海缆包括有多根缆芯和铠装钢丝，所述缆芯的外部依次包裹有铅护套和PE护套，所述海缆端头处的所述铅护套露出所述PE护套设置，所述密封结构包括铅护套密封件、PE护套密封件、缆芯紧固件以及铠装钢丝捆扎件，所述铅护套密封件围绕设置在每个所述缆芯的所述铅护套的外部，所述铅护套密封件的端部与所述PE护套搭接且搭接处重叠式包绕有防水胶带，所述PE护套密封件套接在每个所述缆芯的所述PE护套的外部，所述PE护套密封件的端部延伸设并套接在所述铅护套密封件的外部，所述缆芯紧固件套接在多根所述缆芯的外部且将每个所述缆芯上设置的所述铅护套密封件和所述PE护套密封件均完全包裹，所述缆芯紧固件的外部围绕设置有所述铠装钢丝并且通过所述铠装钢丝捆扎件捆绕紧固。

作为优选的，所述铅护套密封件包括铅皮、第一热缩封帽、金属护套、第二热缩封帽，所述铅皮包裹在所述缆芯的端头处并且与所述缆芯外部的所述铅护套紧密贴合，所述第一热缩封帽套接在所述铅皮的外部且所述第一热缩封帽的端部与所述铅护套的外侧面密封连接，所述金属护套套接在所述第一热缩封帽的外部且所述金属护套的端部与所述PE护套的端部密封连接，所述第二热缩封帽套接在所述金属护套的外部且所述第二热缩封帽的端部设在所述PE护套的外侧面，所述第二热缩封帽的端部与所述PE护套的外侧面密封连接。

作为优选的，所述铅皮包裹所述缆芯的端头后与所述缆芯外部的所述铅护套焊接连接，所述第一热缩封帽的端部与所述铅护套的外侧面通过设置密封胶条以密封连接，所述金属护套的端部与所述PE护套的端部重叠式包绕有所述防水胶带，所述第二热缩封帽的端部与所述PE护套的外侧面重叠式包绕有所述防水胶带。

作为优选的，所述第一热缩封帽和所述第二热缩封帽的内部螺旋涂布有密封胶水。

作为优选的，所述金属护套为铜护套或不锈钢护套，所述第一热缩封帽的外部还包绕有所述防水胶带以与所述金属护套的内侧壁紧密贴合。

作为优选的，所述PE护套密封件为第一热缩套管，所述第一热缩套管紧密套接在所述PE护套的外部并且延伸至所述第二热缩封帽的外侧面。

作为优选的，所述缆芯紧固件包括有第一捆扎胶带和第二热缩套管，所述第一捆扎胶带绕设在多根所述缆芯的外侧部以将多根所述缆芯捆扎成一体结构，所述第二热缩套管紧密套接在呈一体结构的多根所述缆芯外部且所述第二热缩套管的端部与所述第二热缩封帽密封搭接。

作为优选的，所述铠装钢丝捆扎件包括有第二捆扎胶带和捆扎铁丝，所述第二捆扎胶带螺旋捆扎在所述铠装钢丝的外侧，所述捆扎钢丝捆绕设置在所述铠装钢丝位于所述缆芯的端部的位置处。

作为优选的，所述第二捆扎胶带的宽度小于等于200mm。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种海缆端头密封结构具有以下优点：

1)本密封结构采用的热缩封帽内部螺旋涂布有密封胶水，热缩后热缩封帽内部的螺旋涂胶可对海缆端头进行多层密封，避免了因涂胶不均匀导致密封性能不佳的现象，且其螺旋涂胶深度较深，可满足密封要求。

2)本密封结构在采用热缩封帽进行密封的同时，还采用了铅皮与海缆的铅护套焊接，外部再密封套接金属护套的密封方式，进一步保障密封性能，有效避免了热缩封帽密封失效而导致的海缆端头浸水的情况发生。同时金属护套在保证密封性能的基础上还可以有效抵御外部沙石及其他外力的破坏。

3)本密封结构还采用了以密封胶条、防水胶带和热缩套管为辅的密封辅助结构，使得密封性能进一步提升，保障海缆在海水中长时间浸泡而不被海水浸入，适用于长期抛弃海缆的密封情况；

4)本密封结构中在对海缆端头进行密封后进行恢复铠装钢丝，一定程度上可以对海缆端头处的密封结构起到保护作用，尤其可减少牵引网套等牵引工具造成的强大收紧力影响；

5)本密封结构采用的密封物料种类少，价格低，适用于海上风电项目中大批量的海缆端头密封情况，且密封结构的密封操作流程简便，适用于各类紧急情况下的海缆密封。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的一种海缆端头密封结构中铅护套密封件和PE护套密封件的结构示意图；

图2和图3为本实用新型提供的一种海缆端头密封结构中缆芯紧固件的结构示意图；

图4为本实用新型提供的一种海缆端头密封结构中铠装钢丝捆扎件的结构示意图。

附图中涉及的附图标记和组成部分说明：

1、海缆；2、缆芯；3、铠装钢丝；4、铅护套；5、PE护套；6、防水胶带；7、铅皮；8、第一热缩封帽；9、金属护套；10、第二热缩封帽；11、焊接点；12、密封胶条；13、第一热缩套管；14、第一捆扎胶带；15、第二热缩套管；16、第二捆扎胶带；17、捆扎钢丝。

具体实施方式

下面将通过具体实施方式对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1～图4所示，一种海缆端头密封结构，该密封结构设置在海缆1的端头处。常用的海缆1通常包括有多根缆芯2和铠装钢3丝，其中缆芯2的外部依次包裹有铅护套4和PE护套5，海缆1端头处的铅护套4露出PE护套5设置。

本密封结构包括有铅护套密封件、PE护套密封件、缆芯紧固件以及铠装钢丝捆扎件。铅护套密封件围绕设置在每个缆芯2的铅护套4的外部，铅护套密封件的端部与PE护套5搭接且搭接处重叠式包绕有防水胶带6。

具体结构如下：

铅护套密封件包括有铅皮7、第一热缩封帽8、金属护套9、第二热缩封帽10。铅皮7包裹在缆芯2的端头处并且与缆芯2外部的铅护套4焊接连接。

第一热缩封帽8套接在铅皮7的外部且第一热缩封帽8的端部与铅护套4的外侧面通过设置密封胶条12以密封连接。

金属护套9套接在第一热缩封帽8的外部且金属护套9的端部与PE护套5的端部重叠式包绕有防水胶带6以密封连接。金属护套9优选可采用铜护套或不锈钢护套，在本实施例中采用铜护套，且第一热缩封帽8的外部还包绕有防水胶带6以与铜护套的内侧壁紧密贴合。

第二热缩封帽10套接在金属护套9的外部且第二热缩封帽10的端部设在PE护套5的外侧面，第二热缩封帽10的端部与PE护套5的外侧面重叠式包绕有防水胶带6以密封连接。

上述第一热缩封帽8和第二热缩封帽10的内部螺旋涂布有密封胶水，热缩后第一热缩封帽8和第二热缩封帽10内部的螺旋涂胶可对海缆1端头进行多层密封，避免了因涂胶不均匀导致密封性能不佳的现象，且其螺旋涂胶深度较深，可满足密封要求。

PE护套密封件套接在每个缆芯2的PE护套5的外部，PE护套密封件的端部延伸设并套接在铅护套密封件的外部。在本实施例中PE护套密封件为第一热缩套管13，第一热缩套管13紧密套接在PE护套5的外部并且延伸至第二热缩封帽10的外侧面。

缆芯紧固件套接在多根缆芯2的外部且将每个缆芯2上设置的铅护套密封件和PE护套密封件均完全包裹。缆芯紧固件包括有第一捆扎胶带14和第二热缩套管15，第一捆扎胶带14绕设在多根缆芯2的外侧部以将多根缆芯2捆扎成一体结构，第二热缩套管15紧密套接在呈一体结构的多根缆芯2外部且第二热缩套管15的端部与第二热缩封帽10密封搭接。

缆芯紧固件的外部围绕设置有铠装钢丝3并且通过铠装钢丝捆扎件捆绕紧固。铠装钢丝捆扎件包括有第二捆扎胶带16和捆扎铁丝17，第二捆扎胶带16螺旋捆扎在铠装钢丝3的外侧，捆扎钢丝17捆绕设置在铠装钢丝3位于缆芯2的端部的位置处。在本实施例中捆扎钢丝17采用镀锌铁丝，第二捆扎胶带16的宽度小于等于200mm。

上述密封结构与海缆端头的装配过程如下：

(1)先将海缆1剥开，露出海缆1内的电单元缆芯或光单元缆芯，在本实施中以电单元缆芯2为例。剥缆完成后，在电单元缆芯2的根部重叠式绕包第一捆扎胶带14，一方面固定剩余的包带和缆芯填充物，另一方面避免电单元缆芯2松散。

(2)剥开电单元缆芯2的PE护套5，露出铅护套4，使用砂纸打磨PE护套5和铅护套4，去除表面杂质使其平滑，再使用带有酒精的抹布擦拭干净，待表面完全干燥后进行下一步操作。

(3)将铅皮7包括在缆芯2的端头处(也可预先制成护套状)，并用氧乙炔焊接设备对铅皮7与铅护套4的搭接处进行焊接，焊缝应均匀、平滑，保证密封性能，焊接冷却后进行下一步操作。

(4)套上第一热缩封帽8，使用热烘枪从第一热缩封帽8的顶端开始加热，待顶端收缩后再逐渐从第一热缩封帽8的四周向下加热，避免内部含有气泡，确保热缩后第一热缩封帽8能盖住铅皮7并与铅护套4完全粘接。待第一热缩封帽8冷却后，在其端部绕包两圈密封胶条12。

(5)套上金属护套9，使用锤子轻轻敲打金属护套9端部，使其端部与铅护套4贴合，金属护套9的端部与铅护套4的外侧面、PE护套5的端部之间重叠式包绕防水胶带6。

(6)套上第二热缩封帽10，使用热烘枪从第二热缩封帽10的顶端开始加热，待顶端收缩后再逐渐从第二热缩封帽10的四周向下加热，避免内部含有气泡，确保热缩后第二热缩封帽10能盖住金属护套9，并且其端部与PE护套5的外侧面完全粘接，待第二热缩封帽10冷却后，在其端部绕包两圈防水胶带6。

(7)套上第一热缩套管13，将其移动到适当位置(需与第二热缩封帽10搭接)，使用热烘枪热缩，确保热缩后第一热缩套管13能与第二热缩封帽10和PE护套5完全粘接。

(8)在3根电单元缆芯2外侧统一绕包第一捆扎胶带14，使缆芯2收紧，套上第二热缩套管15，将其移动到适当位置(第二热缩套管15需与第二热缩封帽10搭接)，在三根电单元缆芯2压紧的情况下，使用热烘枪热缩，确保热缩后第二热缩套管15能将电单元缆芯2收紧，并与PE护套5基本完全粘接。

(9)将原来掰弯的铠装钢丝3恢复，尽量贴合电单元缆芯2，铠装钢丝3端头需使用老虎钳向内弯折，避免划伤牵引网套或其他牵引工具，然后在铠装钢丝3端头处使用捆扎铁丝17将铠装钢丝3向内尽量绞合，直至与缆芯2贴紧。

(10)使用第二捆扎胶带16在铠装钢丝3末端处以及中部处重叠绕包若干圈(绕包的第二捆扎胶带16宽度不宜过宽，应在200mm以内，否则将影响牵引网套和铠装钢丝3之间的摩擦力)，强化铠装钢丝3的收紧及固定。

(11)安装牵引网套等牵引工具，抛弃海缆1。

本实用新型提供的提出了一种海缆端头密封结构操作简便，成本较低，适用于大数量海缆抛弃的情况，具有广阔的市场应用前景。该海缆端头密封结构采用多层螺旋涂胶热缩封帽、铅皮焊接和铜护套三种密封措施有效结合，保证了海缆端头的整体密封性能。恢复铠装钢丝的操作即保护了海缆端头的密封结构，还能避免牵引网套等牵引工具对海缆端头整体结构的损伤。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种海缆端头密封结构，所述密封结构设置在海缆的端头处，所述海缆包括有多根缆芯和铠装钢丝，所述缆芯的外部依次包裹有铅护套和PE护套，其特征在于：所述海缆端头处的所述铅护套露出所述PE护套设置，所述密封结构包括铅护套密封件、PE护套密封件、缆芯紧固件以及铠装钢丝捆扎件，所述铅护套密封件围绕设置在每个所述缆芯的所述铅护套的外部，所述铅护套密封件的端部与所述PE护套搭接且搭接处重叠式包绕有防水胶带，所述PE护套密封件套接在每个所述缆芯的所述PE护套的外部，所述PE护套密封件的端部延伸设并套接在所述铅护套密封件的外部，所述缆芯紧固件套接在多根所述缆芯的外部且将每个所述缆芯上设置的所述铅护套密封件和所述PE护套密封件均完全包裹，所述缆芯紧固件的外部围绕设置有所述铠装钢丝并且通过所述铠装钢丝捆扎件捆绕紧固。

2.据权利要求1所述的一种海缆端头密封结构，其特征在于：所述铅护套密封件包括铅皮、第一热缩封帽、金属护套、第二热缩封帽，所述铅皮包裹在所述缆芯的端头处并且与所述缆芯外部的所述铅护套紧密贴合，所述第一热缩封帽套接在所述铅皮的外部且所述第一热缩封帽的端部与所述铅护套的外侧面密封连接，所述金属护套套接在所述第一热缩封帽的外部且所述金属护套的端部与所述PE护套的端部密封连接，所述第二热缩封帽套接在所述金属护套的外部且所述第二热缩封帽的端部设在所述PE护套的外侧面，所述第二热缩封帽的端部与所述PE护套的外侧面密封连接。

3.根据权利要求2所述的一种海缆端头密封结构，其特征在于：所述铅皮包裹所述缆芯的端头后与所述缆芯外部的所述铅护套焊接连接，所述第一热缩封帽的端部与所述铅护套的外侧面通过设置密封胶条以密封连接，所述金属护套的端部与所述PE护套的端部重叠式包绕有所述防水胶带，所述第二热缩封帽的端部与所述PE护套的外侧面重叠式包绕有所述防水胶带。

4.根据权利要求2所述的一种海缆端头密封结构，其特征在于：所述第一热缩封帽和所述第二热缩封帽的内部螺旋涂布有密封胶水。

5.根据权利要求2所述的一种海缆端头密封结构，其特征在于：所述金属护套为铜护套或不锈钢护套，所述第一热缩封帽的外部还包绕有所述防水胶带以与所述金属护套的内侧壁紧密贴合。

6.根据权利要求2所述的一种海缆端头密封结构，其特征在于：所述PE护套密封件为第一热缩套管，所述第一热缩套管紧密套接在所述PE护套的外部并且延伸至所述第二热缩封帽的外侧面。

7.根据权利要求2所述的一种海缆端头密封结构，其特征在于：所述缆芯紧固件包括有第一捆扎胶带和第二热缩套管，所述第一捆扎胶带绕设在多根所述缆芯的外侧部以将多根所述缆芯捆扎成一体结构，所述第二热缩套管紧密套接在呈一体结构的多根所述缆芯外部且所述第二热缩套管的端部与所述第二热缩封帽密封搭接。

8.根据权利要求2所述的一种海缆端头密封结构，其特征在于：所述铠装钢丝捆扎件包括有第二捆扎胶带和捆扎铁丝，所述第二捆扎胶带螺旋捆扎在所述铠装钢丝的外侧，所述捆扎铁丝捆绕设置在所述铠装钢丝位于所述缆芯的端部的位置处。

9.根据权利要求8所述的一种海缆端头密封结构，其特征在于：所述第二捆扎胶带的宽度小于等于200mm。

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