CN211183331U - 一种动态海底电缆的密封与固定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种动态海底电缆的密封与固定装置，与平台固定连接，动态海缆穿过所述动态海底电缆的密封与固定装置，所述海底电缆的密封与固定装置内部管体腔内灌注紧固胶水将动态海缆的铠装钢丝以一定的形状固定，外部设置多重密封腔体，顶部腔体内灌注绝缘密封胶，固定和密封分相的海缆。采用所述动态海底电缆的密封与固定装置，能够提升安全载荷，保护铠装钢丝，延长了海缆的使用寿命；通过设置多重密封腔体结构，密封性能好，保证海缆的电气性能。

Description

一种动态海底电缆的密封与固定装置

技术领域

本实用新型涉及海底电缆相关技术领域，更准确的说涉及一种动态海底电缆的密封与固定装置。

背景技术

随着浮式风机和海上石油平台等大力发展，动态海底电缆的应用逐步增多。由于动态海缆的特性，在运行过程中受到波浪洋流等影响，其受到的外力作用较大。此外，动态海缆运行过程处于长期摆动的状态，若铠装钢丝内部若进入水气，会影响铠装的机械性能，降低其使用寿命。同时，水气会通过铠装逐步渗入内部，影响整个动态海缆的电气性能。因此，对动态海缆在平台上的固定及密封则尤为重要。

目前，动态海底电缆在使用过程中，一般通过金属压板压紧海缆铠装钢丝，靠摩擦力固定海缆。密封性能方面，则通过两端的密封圈实现。现有动态海缆的固定一般采用金属压板或锥形板自锁等机械压紧的形式，而无论哪种形式，均是通过对铠装钢丝的压力，靠摩擦力固定整个海缆。短期内，机械压紧的形式能够提供较大摩擦载荷，固定住海缆，但随着海缆的长期摆动，铠装钢丝容易出现疲劳损伤，造成应力集中，从而发生破断，无法满足海缆的整个运行周期。现有动态海缆固定装置一般在装置端头部分安装密封圈，如柱形圈或锥形圈等形式，并通过压缩变形达到密封的作用。随着动态海缆的长期运行和摆动，密封圈会跟着海缆不断发生压缩与形变，加速密封圈的老化，最终使整个装置的密封失效。现有装置没有对平台上的分相海缆进行密封，平台上的水气可能会沿着分相海缆和填充物之间的间隙渗入到海缆内部，进而影响整个海缆的电气性能。现有装置一般不对铠装和金属壳体同时接地。综上，现有的动态海缆的固定装置存在较大的改进空间。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种动态海底电缆的密封与固定装置，与平台固定连接，动态海缆穿过所述动态海底电缆的密封与固定装置，所述海底电缆的密封与固定装置内部管体腔内灌注紧固胶水将动态海缆的铠装钢丝以一定的形状固定，外部设置多重密封腔体，顶部腔体内灌注绝缘密封胶，固定和密封分相的海缆。

为了达到上述目的，本实用新型提供一种动态海底电缆的密封与固定装置，与平台固定安装，用于密封和固定动态海缆，动态海缆由外向内具有外护套和铠装钢丝，所述动态海底电缆的密封与固定装置安装在所述平台的顶部，所述动态海缆从所述平台的底部穿过所述平台和所述动态海底电缆的密封与固定装置，所述动态海缆在所述动态海底电缆的密封与固定装置中的部分剥除所述外护套，对应位置的所述铠装钢丝与所述动态海缆轴线呈夹角的设置，且设置紧固胶固定所述铠装钢丝，所述铠装钢丝外围具有若干个密封腔体结构。

优选地，所述动态海底电缆的密封与固定装置包括铠装固定组件和外部组件，所述铠装固定组件穿透所述平台，所述动态海穿过所述铠装固定组件，所述动态海缆与所述铠装固定组件固定连接，所述动态海缆位于所述铠装固定组件内的部分剥除所述外护套，所述铠装钢丝与所述动态海缆轴线呈夹角的设置，所述铠装固定组件中灌注紧固胶固定所述铠装钢丝。

优选地，所述铠装固定组件包括固定管、压板以及锥形圈，所述固定管具有一固定腔，所述动态海缆穿入所述固定腔中，所述固定腔中的所述动态海缆剥除所述外护套，所述铠装钢丝与所述动态海缆轴线呈夹角的设置，所述固定腔中灌注紧固胶，固定所述铠装钢丝；所述锥形圈环绕所述动态海缆，从所述固定管的底部装入所述固定管中，所述压板环绕所述动态海缆，与所述固定管的底部固定连接，锁紧所述锥形圈。

优选地，所述外部组件包括基座、卡环、隔板、密封座、内罩、内密封组件、外罩以及外密封组件，所述基座环绕所述铠装固定组件，且所述基座固定安装在所述平台的顶部；所述卡环环绕卡紧所述铠装固定组件，且所述卡环固定安装在所述基座的顶部；所述隔板环绕所述动态海缆，且所述隔板固定安装在所述卡环的顶部；所述密封座环绕所述动态海缆，且所述密封座固定安装在所述隔板顶部；所述内密封组件环绕锁紧所述动态海缆，且所述内密封组件与所述密封座的顶端结合安装；所述内罩环绕所述动态海缆，且所述内罩与所述密封座固定连接；所述外罩环绕所述内罩，且所述外罩固定连接在所述基座的顶部；所述外密封组件环绕锁紧所述内罩，且所述外密封组件与所述外罩的顶端结合安装。

优选地，所述内罩顶部具有灌注绝缘密封胶的顶端腔体，所述顶端腔体中的所述动态海缆分相形成分相海缆。

优选地，所述固定腔中引出一根内部地线，所述内部地线一端通过恒力弹簧固定在所述铠装钢丝上，另一端穿过所述隔板与所述卡环固定连接；所述顶端腔体内引出一根外部地线。

优选地，所述基座和所述平台的连接面上设置若干同轴且半径不同的O形圈；所述内罩和所述密封座的连接面上设置若干同轴且半径不同的O形圈；所述外罩与所述基座的连接面上设置若干同轴且半径不同的O形圈。

优选地，所述内密封组件包括锁紧轴、压板、柱形圈、挡板和柱形圈，所述柱形圈、所述挡板、所述柱形圈、所述压板从下到上的依次贴合环绕所述海缆，设置在所述密封座和所述海缆之间，所述锁紧轴环绕所述海缆，从所述压板顶部向下与所述密封座旋紧连接。

优选地，所述外密封组件包括锁紧轴、压板、柱形圈、挡板和柱形圈，所述柱形圈、所述挡板、所述柱形圈、所述压板从下到上的依次贴合环绕所述内罩，设置在所述外罩和所述内罩之间，所述锁紧轴环绕所述内罩，从所述压板顶部向下与所述外罩旋紧连接。

与现有技术相比，本实用新型公开的一种动态海底电缆的密封与固定装置的优点在于：采用所述动态海底电缆的密封与固定装置，能够提升安全载荷，避免了海缆长期运行时铠装钢丝的疲劳损伤，保护铠装钢丝，延长了海缆的使用寿命；通过设置多重密封腔体结构，既能防止装置下端的海水进入平台和海缆内部，也能防止平台上的水气通过海缆分相与填充物之间的间隙进入海缆内部，可防止水压的瞬间冲击，并可长期满足水下500米的使用环境，使用最大水压达到5MPa以上，能够有效保证海缆的电气性能。

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。

如图1所示为本实用新型一种动态海底电缆的密封与固定装置的正视图。

如图2所示为本实用新型一种动态海底电缆的密封与固定装置的正剖面示意图。

如图3所示为本实用新型一种动态海底电缆的密封与固定装置的铠装固定组件的正剖面示意图。

如图4所示为本实用新型一种动态海底电缆的密封与固定装置的内密封组件的正剖面示意图。

如图5所示为本实用新型一种动态海底电缆的密封与固定装置的外密封组件的正剖面示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型一种动态海底电缆的密封与固定装置与平台1固定安装，用于密封和固定动态海缆20，所述动态海底电缆的密封与固定装置安装在所述平台1的顶部，所述动态海缆20从所述平台1的底部穿过所述平台1和所述动态海底电缆的密封与固定装置。动态海缆20由外向内具有外护套201、铠装钢丝204和内护套202，所述动态海缆20位于所述动态海底电缆的密封与固定装置中的部分剥除一定长度的所述外护套201，对应位置的所述铠装钢丝204与所述动态海缆20轴线呈一定角度的设置，通过紧固胶对所述铠装钢丝204进行固定，所述铠装钢丝204外围具有多重密封腔体。通过紧固胶固定所述铠装钢丝204，能够极大地增加所述动态海底电缆的密封与固定装置的安全载荷，避免了所述铠装钢丝204在长期运行中出现疲劳损伤的现象，保护所述铠装钢丝204，延长其使用寿命。

具体的，所述动态海底电缆的密封与固定装置包括铠装固定组件2和外部组件，所述外部组件包括基座3、卡环4、隔板5、密封座6、内罩7、内密封组件8、外罩9以及外密封组件10。所述铠装固定组件2穿透所述平台1，所述动态海缆20穿过所述铠装固定组件2，所述动态海缆20与所述铠装固定组件2固定连接。所述动态海缆20位于所述铠装固定组件2内的部分剥除所述外护套201，所述铠装钢丝204与所述动态海缆20轴线呈一定角度的设置，所述铠装固定组件2中灌注紧固胶对所述铠装钢丝204进行固定。所述基座3环绕所述铠装固定组件2，且所述基座3固定安装在所述平台1的顶部。所述卡环4环绕卡紧所述铠装固定组件2，且所述卡环4固定安装在所述基座3的顶部。所述隔板5环绕所述动态海缆20，且所述隔板5固定安装在所述卡环4的顶部。所述密封座6环绕所述动态海缆20，且所述密封座6固定安装在所述隔板5顶部。所述内密封组件8环绕锁紧所述动态海缆20，且所述内密封组件8与所述密封座6的顶端结合安装。所述内罩7环绕所述动态海缆20，包裹所述内密封组件8，且所述内罩7与所述密封座6固定连接。所述内罩7顶部具有灌注绝缘密封胶的顶端腔体70，所述顶端腔体70中的所述动态海缆20分相形成分相海缆203。所述外罩9环绕所述内罩7，包裹所述卡环4、所述隔板5以及所述密封座6，且所述外罩9固定连接在所述基座3的顶部。所述外密封组件10环绕锁紧所述内罩7，且所述外密封组件10与所述外罩9的顶端结合安装。

更进一步的，所述基座3和所述平台1的连接面上设置两个同轴且半径不同的O形圈32、33，且所述基座3通过若干螺钉31与所述平台1固定连接。所述卡环4为half对半式结构，且所述卡环4通过若干螺钉41与所述基座3固定连接。所述隔板5通过若干螺钉51与所述卡环4固定连接。所述密封座6通过若干螺钉61与所述隔板5固定连接。所述内罩7和所述密封座6的连接面上设置两个同轴且半径不同的O形圈72、73，且所述内罩7通过若干螺钉71与所述密封座6固定连接。所述外罩9与所述基座3的连接面上设置两个同轴且半径不同的O形圈92、93，且所述外罩9通过若干螺钉91与所述基座3固定连接。通过设置O形圈，可以有效提高防水性能。

如图3所示，所述铠装固定组件2包括固定管21、压板22以及锥形圈23，所述固定管21具有一固定腔24，所述动态海缆20穿入所述固定腔24中，所述固定腔24中的所述动态海缆20剥除所述外护套201，所述铠装钢丝204与所述动态海缆20轴线呈一定角度的设置，所述固定腔24中灌注紧固胶，对所述铠装钢丝204进行固定。所述锥形圈23环绕所述动态海缆20，从所述固定管21的底部装入所述固定管21中。所述压板22环绕所述动态海缆20，与所述固定管21的底部固定连接，锁紧所述锥形圈23。

结合图2和图3可见，所述固定腔24中引出一根内部地线26，所述内部地线一端通过恒力弹簧25固定在所述铠装钢丝204上，另一端穿过所述隔板5与所述卡环4固定连接。所述顶端腔体70内引出一根外部地线701，连接到指定位置。通过设置所述内部地线26和所述外部地线701，同时设置铠装和金属壳体接地功能，满足接地要求。

如图4所示，所述内密封组件8包括锁紧轴81、压板82、柱形圈83、挡板84和柱形圈85，所述柱形圈85、所述挡板84、所述柱形圈83、所述压板82从下到上的依次贴合环绕所述内护套202，设置在所述密封座6和所述内护套202之间。所述锁紧轴81环绕所述内护套202，从所述压板82顶部向下与所述密封座6旋紧连接，锁紧固定所述柱形圈85、所述挡板84、所述柱形圈83及所述压板82。

如图5所示，所述外密封组件10包括锁紧轴101、压板102、柱形圈103、挡板104和柱形圈105，所述柱形圈105、所述挡板104、所述柱形圈103、所述压板102从下到上的依次贴合环绕所述内罩7，设置在所述外罩9和所述内罩7之间。所述锁紧轴101环绕所述内罩，从所述压板102顶部向下与所述外罩9旋紧连接，锁紧固定所述柱形圈105、所述挡板104、所述柱形圈103及所述压板102。

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)

1.一种动态海底电缆的密封与固定装置，与平台固定安装，用于密封和固定动态海缆，动态海缆由外向内具有外护套和铠装钢丝，其特征在于，所述动态海底电缆的密封与固定装置安装在所述平台的顶部，所述动态海缆从所述平台的底部穿过所述平台和所述动态海底电缆的密封与固定装置，所述动态海缆在所述动态海底电缆的密封与固定装置中的部分剥除所述外护套，对应位置的所述铠装钢丝与所述动态海缆轴线呈夹角的设置，且设置紧固胶固定所述铠装钢丝，所述铠装钢丝外围具有若干个密封腔体结构。

2.如权利要求1所述的动态海底电缆的密封与固定装置，其特征在于，所述动态海底电缆的密封与固定装置包括铠装固定组件和外部组件，所述铠装固定组件穿透所述平台，所述动态海缆穿过所述铠装固定组件，所述动态海缆与所述铠装固定组件固定连接，所述动态海缆位于所述铠装固定组件内的部分剥除所述外护套，所述铠装钢丝与所述动态海缆轴线呈夹角的设置，所述铠装固定组件中灌注紧固胶固定所述铠装钢丝。

3.如权利要求2所述的动态海底电缆的密封与固定装置，其特征在于，所述铠装固定组件包括固定管、压板以及锥形圈，所述固定管具有一固定腔，所述动态海缆穿入所述固定腔中，所述固定腔中的所述动态海缆剥除所述外护套，所述固定腔中灌注紧固胶，固定所述铠装钢丝；所述锥形圈环绕所述动态海缆，从所述固定管的底部装入所述固定管中，所述压板环绕所述动态海缆，与所述固定管的底部固定连接，锁紧所述锥形圈。

4.如权利要求3所述的动态海底电缆的密封与固定装置，其特征在于，所述外部组件包括基座、卡环、隔板、密封座、内罩、内密封组件、外罩以及外密封组件，所述基座环绕所述铠装固定组件，且所述基座固定安装在所述平台的顶部；所述卡环环绕卡紧所述铠装固定组件，且所述卡环固定安装在所述基座的顶部；所述隔板环绕所述动态海缆，且所述隔板固定安装在所述卡环的顶部；所述密封座环绕所述动态海缆，且所述密封座固定安装在所述隔板顶部；所述内密封组件环绕锁紧所述动态海缆，且所述内密封组件与所述密封座的顶端结合安装；所述内罩环绕所述动态海缆，且所述内罩与所述密封座固定连接；所述外罩环绕所述内罩，且所述外罩固定连接在所述基座的顶部；所述外密封组件环绕锁紧所述内罩，且所述外密封组件与所述外罩的顶端结合安装。

5.如权利要求4所述的动态海底电缆的密封与固定装置，其特征在于，所述内罩顶部具有灌注绝缘密封胶的顶端腔体，所述顶端腔体中的所述动态海缆分相形成分相海缆。

6.如权利要求5所述的动态海底电缆的密封与固定装置，其特征在于，所述固定腔中引出一根内部地线，所述内部地线一端通过恒力弹簧固定在所述铠装钢丝上，另一端穿过所述隔板与所述卡环固定连接；所述顶端腔体内引出一根外部地线。

7.如权利要求4所述的动态海底电缆的密封与固定装置，其特征在于，所述基座和所述平台的连接面上设置若干同轴且半径不同的O形圈；所述内罩和所述密封座的连接面上设置若干同轴且半径不同的O形圈；所述外罩与所述基座的连接面上设置若干同轴且半径不同的O形圈。

8.如权利要求4所述的动态海底电缆的密封与固定装置，其特征在于，所述内密封组件包括锁紧轴、压板、柱形圈、挡板和柱形圈，所述柱形圈、所述挡板、所述压板从下到上的依次贴合环绕所述海缆，设置在所述密封座和所述海缆之间，所述锁紧轴环绕所述海缆，从所述压板顶部向下与所述密封座旋紧连接。

9.如权利要求4所述的动态海底电缆的密封与固定装置，其特征在于，所述外密封组件包括锁紧轴、压板、柱形圈、挡板和柱形圈，所述柱形圈、所述挡板、所述压板从下到上的依次贴合环绕所述内罩，设置在所述外罩和所述内罩之间，所述锁紧轴环绕所述内罩，从所述压板顶部向下与所述外罩旋紧连接。

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