CN212304525U - 一种海缆穿护管后的顶部锚固装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及海缆安装技术领域，涉及一种海缆穿护管后的顶部锚固装置。本实用新型通过上固定环以及下固定环对铠装钢丝进行夹紧，实现对海缆双层铠装钢丝的压紧，实现良好的固定效果；通过在锚固组件的上部设置顶部保护组件，其可密封海缆钢丝铠装层内部的护套及其内部结构，防止锚固组件进水，造成腐蚀和连电事故；本实用新型结构简单，制造和安装方便，有较好的实用性和良好的经济性。

Description

一种海缆穿护管后的顶部锚固装置

技术领域

本实用新型涉及海缆安装技术领域，涉及一种海缆穿护管后的顶部锚固装置。

背景技术

随着海洋石油资源开发以及海上风电的开发，涉及很多的设施之间的电力输送，海上固定设施之间的电力传输都是通过中心平台或者主缆输送到升压站等位置再经过海缆分到不同的用电设备如井口平台、风机等。随着海洋油气资源、海上风电等的开发建设不断推进，海缆作为信息和能量的传输渠道，在海上平台以及风电系统应用中越来越重要。为了保护内部的光纤和导体，以及防止在使用过程中外力的损伤，海缆自身各种防护增加很多，使得其重量很大，海缆自重大使得其通过电缆护管穿出后垂直部分固定在立管顶部的载荷很大，固定风险高。目前已经出现海缆锚固的相关装置，以此来能承受缆的自重，防止海缆下滑。

由于锚固装置应用于海上，整个锚固系统的使用年限一般是30年，因此需要合理的考虑本身的防腐以及内部结构的防腐。现有的锚固装置多采用固定海缆的单层铠装钢丝的方式来拉住海缆防止其下滑，固定单层铠装钢丝所产生的机械拉力较小，锚固装置所能承受的负荷达不到海缆的要求，长期使用有脱出风险。同时由于每层钢丝直径不同，单层锚固方式无法做到固定住全部钢丝，难以提供大的拉力。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种对海缆铠装钢丝的压紧，实现良好的固定效果，防止锚固组件进水，造成腐蚀和连电事故的海缆穿护管后的顶部锚固装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种海缆穿护管后的顶部锚固装置，包括护管组件以及用以固定穿设在护管组件上的海缆的锚固组件，所述锚固组件设置在所述护管组件上，所述锚固组件顶部设置有顶部保护组件，通过顶部保护组件对所述海缆以及锚固组件进行密封连接；

所述锚固组件包括上固定环以及下固定环，所述海缆的铠装钢丝设置在所述上固定环以及下固定环之间，所述上固定环以及下固定环通过夹紧部件对所述铠装钢丝夹紧。

进一步地，所述上固定环以及所述下固定环上均设置有卡齿，且所述卡齿呈辐射状，通过上固定环以及下固定环上的卡齿对铠装钢丝进行夹持。

进一步地，所述锚固组件还包括顶部压板以及锚固座，所述上固定环设置在所述顶部压板的底面上，所述下固定环设置在所述锚固座上，所述锚固座设置在所述护管组件上，所述夹紧部件穿设过所述锚固组件并将其固定于所述护管组件上。

进一步地，所述顶部压板底面上设置有第一卡槽，所述上固定环设置在所述第一卡槽上；所述锚固座上设置有第二卡槽，所述下固定环设置在所述第二卡槽上。

进一步地，所述锚固座中部设置有中心孔，所述中心孔边缘设置有弧形导面，所述弧形导面呈喇叭口结构。

进一步地，所述顶部保护组件包括密封压板以及密封环，所述密封环设置在所述海缆与锚固组件连接处，所述密封压板设置在所述密封环上，所述密封压板通过压紧螺钉与所述锚固组件连接。

进一步地，还包括侧面保护组件，所述侧面保护组件围设在所述所述锚固组件侧面，所述侧面保护组件与所述锚固组件密封连接。

进一步地，所述侧面保护组件包括保护卡瓦，所述保护卡瓦上凹槽，所述凹槽上设置有侧面密封条，所述保护卡瓦两端均设置有连接部，两连接部通过连接螺栓连接。

进一步地，所述护管组件包括平台甲板、护管管体以及护管座，所述护管管体穿设在所述平台甲板上，所述护管座设置在所述护管管体上，所述护管管体上设置有用于穿设海缆的管道。

进一步地，所述护管座包括管顶法兰，所述管顶法兰设置在所述护管管体顶部，所述管顶法兰与所述护管管体之间设置有法兰筋板。

本实用新型的有益效果：

本实用新型通过上固定环以及下固定环对铠装钢丝进行夹紧，实现对海缆双层铠装钢丝的压紧，实现良好的固定效果；通过在锚固组件的上部设置顶部保护组件，其可密封海缆钢丝铠装层内部的护套及其内部结构，防止锚固组件进水，造成腐蚀和连电事故；本实用新型结构简单，制造和安装方便，有较好的实用性和良好的经济性。

附图说明

图1是本实用新型的一种海缆穿护管后的顶部锚固装置结构示意图。

图2是本实用新型的剖视图。

图中标号说明：1、海缆；1.1、海缆芯体总成；1.2、铠装钢丝；1.3、海缆总成；2、顶部保护组件；2.1、压紧螺钉；2.2、密封环；2.3、密封压板；3、锚固组件；3.1、顶部压板；3.2、螺栓组件；3.3、上固定环；3.4、下固定环；3.5、锚固座；4、侧面保护组件；4.1、侧面密封条；4.2、保护卡瓦；4.3、连接螺栓组件；5、护管组件；5.1、管顶法兰；5.2、法兰筋板；5.3、平台甲板；5.4、护管管体；

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

参照图1-2所示，一种海缆穿护管后的顶部锚固装置，包括护管组件5以及用以固定穿设在护管组件5上的海缆1的锚固组件3，所述锚固组件3设置在所述护管组件5上，所述锚固组件3顶部设置有顶部保护组件2，通过顶部保护组件2对所述海缆1以及锚固组件3进行密封连接；

所述锚固组件3包括上固定环3.3以及下固定环3.4，所述海缆1的铠装钢丝1.2设置在所述上固定环3.3以及下固定环3.4之间，所述上固定环3.3以及下固定环3.4通过夹紧部件对所述铠装钢丝1.2夹紧。

本实用新型通过上固定环3.3以及下固定环3.4对铠装钢丝1.2进行夹紧，实现对海缆1双层铠装钢丝1.2的压紧，实现良好的固定效果；通过在锚固组件3的上部设置顶部保护组件2，其可密封海缆1钢丝铠装层内部的护套及其内部结构，防止锚固组件3进水，造成腐蚀和连电事故；本实用新型结构简单，制造和安装方便，有较好的实用性和良好的经济性。

所述上固定环3.3以及所述下固定环3.4上均设置有卡齿，且所述卡齿呈辐射状，通过上固定环3.3以及下固定环3.4上的卡齿对铠装钢丝1.2进行夹持。

所述锚固组件3通过夹紧部件将铠装钢丝1.2夹紧，起到将海缆1进行固定的作用。

顶部压板3.1是金属材质的两半对称制造的带孔的板式法兰，其中间的孔满足海缆1穿出，距离中间孔的位置有一圈螺纹孔，满足压紧螺钉2.1的拧入。两个半环外圈有与锚固座3.5和管顶法兰5.1对位连接的法兰孔，通过螺栓组件3.2与锚固座3.5和管顶法兰5.1连接固定。在顶部压板3.1外圈的孔与内圈螺纹孔之间的下部还有一个环形的第一卡槽，安装上固定环3.3用，通过卡槽的形式将上固定环3.3固定在顶部压板3.1上。

所述夹紧部件为螺栓组件3.2，所述螺栓组件3.2是包含螺柱螺母以及垫圈的一套，其均为耐腐蚀、强度高的标准件。通过螺栓的预紧，使得安装在顶部压板3.1环形的第一卡槽内的上固定环3.3不断贴紧安装在锚固座3.5环形的第二卡槽内的下固定环3.4属，两个环的不断贴近使得其上的辐射状的卡齿咬住中间的铠装钢丝1.2，实现对铠装钢丝1.2的固定。

锚固座3.5是金属材质的两半对称制造的环形件，其中间的中心孔满足海缆1穿出，两个半环外圈有与管顶法兰5.1对位连接的法兰孔，通过螺栓组件3.2与管顶法兰5.1连接固定。

所述锚固组件3还包括顶部压板3.1以及锚固座3.5，所述上固定环3.3设置在所述顶部压板3.1的底面上，所述下固定环3.4设置在所述锚固座3.5上，所述锚固座3.5设置在所述护管组件5上，所述夹紧部件穿设过所述锚固组件3并将其固定于所述护管组件5上。

所述顶部压板3.1底面上设置有第一卡槽，所述上固定环3.3设置在所述第一卡槽上；所述锚固座3.5上设置有第二卡槽，所述下固定环3.4设置在所述第二卡槽上。

所述锚固座3.5中部设置有中心孔，所述中心孔边缘设置有弧形导面，所述弧形导面呈喇叭口结构。

中心孔边缘设置的弧形导面，当铠装钢丝1.2的折弯部分有弧形喇叭型过渡，铠装钢丝1.2展开之后可以紧贴在喇叭型位置上，使得铠装钢丝1.2不出现过弯，可以有效减少集中应力，保障长期使用寿命，提高电缆的锚固耐久性。

所述顶部保护组件2包括密封压板2.3以及密封环2.2，所述密封环2.2设置在所述海缆1与锚固组件3连接处，所述密封压板2.3设置在所述密封环2.2上，所述密封压板2.3通过压紧螺钉2.1与所述锚固组件3连接。

顶部保护组件2是一套挤压密封装置，密封压板2.3通过压紧螺钉2.1与锚固组件3连接，可有效防止水以及异物通过海缆1芯体总成和锚固组件3的环向间隙进入。所述压紧螺钉2.1采用耐腐蚀的高强螺钉，压紧螺钉2.1端部卡在密封压板2.3的法兰孔内，压紧螺钉2.1的螺纹连接在顶部压板3.1对应位置的螺纹孔内，通过压紧螺钉2.1的拧紧，使得密封压板2.3不断挤压密封环2.2，也对密封压板2.3进行固定，使得密封环2.2胶条紧紧的楔入海缆1芯体总成和锚固组件3的环向间隙，起到良好的密封效果。

密封环2.2是一个两半式的环形密封圈,通过两个半圈形式顺利的塞到海缆1芯体外部和顶部压板3.1对应位置的凹槽(连接处)内，通过密封压板2.3的挤压实现海缆1芯体总成和锚固组件3之间顶部的保护和密封，防止异物和水等进入。密封压板2.3是一个法兰环形式，切割成两半，其上的法兰孔与顶部压板3.1对应位置的螺纹孔对正。

还包括侧面保护组件4，所述侧面保护组件4围设在所述所述锚固组件3侧面，所述侧面保护组件4与所述锚固组件3密封连接。

所述侧面保护组件4包括保护卡瓦4.2，所述保护卡瓦4.2上凹槽，所述凹槽上设置有侧面密封条4.1，所述保护卡瓦4.2两端均设置有连接部，两连接部通过连接螺栓连接。

所述侧面保护组件4主要通过两瓣式的保护卡瓦4.2保护锚固组件3侧面，避免异物和水进入造成故障，同时对其内部切割的铠装钢丝1.2端部进行遮挡，使得长期使用不存在钢丝断头划伤人员的安全隐患。

保护卡瓦4.2是采用金属板加工制造的半瓦型卡具，两半卡具合紧后箍住锚固组件3外环立面，卡具内部有供侧面密封条4.1安装的槽，安装好侧面密封条4.1之后再组合安装到锚固组件3设定位置，通过最终安装到位后形成一个完整的环，起到对锚固组件3顶部和其外围顶部的密封，根据需要可以在锚固组件3上部和下部都安装，形成更好的密封保护。

连接螺栓是包含螺柱螺母以及垫圈的一套，其为耐腐蚀、强度高的标准件。通过螺栓的预紧，使得两半的保护卡瓦4.2不断的贴紧成一个环箍套在锚固组件3外部，箍紧的同时挤压侧面密封条4.1，形成顶部和锚固组件3外围顶部的密封，阻止水以及其它异物进入到锚固组件3内。

所述护管组件5包括平台甲板5.3、护管管体5.4以及护管座，所述护管管体5.4穿设在所述平台甲板5.3上，所述护管座设置在所述护管管体5.4上，所述护管管体5.4上设置有用于穿设海缆1的管道。

所述护管座包括管顶法兰5.1，所述管顶法兰5.1设置在所述护管管体5.4顶部，所述管顶法兰5.1与所述护管管体5.4之间设置有法兰筋板5.2。

所述护管组件5是按照海上固定设施安装固定的金属结构组件，满足海缆1从下部穿入并从顶部穿出，并在顶部通过安装的锚固组件3将海缆1进行固定。

管顶法兰5.1采用钢材制造是标准的焊接式管道平面法兰，采用和电缆护管管体5.4焊接性匹配的材料制造，用焊接的方式与电缆护管管体5.4顶部焊接成一体，其上有满足锚固组件3连接的法兰孔。

法兰筋板5.2采用钢材制造，安装在管顶法兰5.1下部和与之焊接的电缆护管管体5.4外部形成的角落，通过焊接的方式与两者固定到一起，更好的稳定管顶法兰5.1。

平台甲板5.3是平台上的结构物，也是供安装操作的一个平台，采用焊接的方式固定在管顶法兰5.1下部一定距离，是先于护管组件5其余结构先制造完成的。电缆护管管体5.4是标准的金属管道，通过焊接的方式与平台结构固定，满足海缆1穿入和穿出，同时将上部固定的载荷传递到平台结构上。

所述海缆1是按照标准设计制造，满足海洋工程实际需要的产品。按照海缆1与锚固装置连接的实际，海缆1在海床以及未分开铠装钢丝1.2的部分是海缆1总成，即海缆1的出厂状态。当散开铠装钢丝1.2之后，内部的部分是海缆1芯体总成。海缆1芯体总成是包含着内部的光纤和导体，并有必要的绝缘、隔离等结构的复合体，是海缆1的核心功能组件。铠装钢丝1.2是高强度钢丝螺旋缠绕在海缆1芯体总成外部，铠装钢丝1.2上一般会有沥青或塑料套等防腐蚀处理。海缆1通过从锚固组件3中心穿出，其展开的铠装钢丝1.2被锚固组件3固定，海缆1芯体总成穿过顶部保护组件2中心，顶部保护组件2将海缆1芯体总成严密包裹，防止上部的异物进入放到锚固组件3和护管组件5内。

使用过程

第一步：

按照1—海缆1的结构尺寸分析确定一种海缆1穿护管后的顶部锚固装置的结构尺寸并完成零部件的制造。运输到安装现场，此时现场已经完成了5—护管组件5的安装固定。

第二步：

将海缆1从海床牵引穿过立管护管护管管体5.4后从管顶法兰5.1中心穿出，进行必要的临时固定，然后安装锚固座3.5到管顶法兰5.1上，并将下固定环3.4嵌入到锚固座3.5的第二卡槽内。依次展开铠装钢丝1.2并顺着锚固座3.5喇叭口伸出到外部，对铠装钢丝1.2进行临时固定，按照同样方式完成全部铠装钢丝1.2展开。

第三步：

将上固定环3.3嵌入到顶部压板3.1的第一卡槽内，然后将整体安装在锚固座3.5上方。安装螺栓组件3.2，使得上固定环3.3和下固定环3.4夹紧铠装钢丝1.2，将伸出到锚固组件3外部的铠装钢丝1.2切割，使得钢丝端部不出来，完成锚固组件3安装。

第四步：

将侧面密封条4.1按照要求嵌入或粘结在保护卡瓦4.2的安装槽内，将安装了侧面密封条4.1的保护卡瓦4.2环套在锚固组件3外部侧面，连接端上安装连接螺栓，不断预紧使得保护卡瓦4.2卡在锚固组件3外部侧面挤压侧面密封条4.1，实现对锚固组件3外部侧面的密封，同时也起到防止铠装钢丝1.2露出划伤人员的事故出现，完成侧面保护组件4安装。

第五步：

将海缆1伸出锚固组件3顶部的部分，清除铠装钢丝1.2与海缆1芯体总成之间的包裹物，仅余下海缆1芯体总成。将密封环2.2安装在顶部压板3.1与海缆1芯体总成之间的环槽内，然后将密封压板2.3套在海缆1芯体总成外部并压在密封环2.2顶部。将压紧螺钉2.1通过密封压板2.3的法兰孔安装到顶部压板3.1的螺纹孔内，不断预紧压紧螺钉2.1直到满足设计要求的扭矩，完成顶部保护组件2安装，此时密封环2.2挤压，密封住顶部压板3.1和海缆1芯体总成的过渡部分，实现防止上部的异物或水等进入到锚固组件3和护管组件5内部。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种海缆穿护管后的顶部锚固装置，其特征在于，包括护管组件以及用以固定穿设在护管组件上的海缆的锚固组件，所述锚固组件设置在所述护管组件上，所述锚固组件顶部设置有顶部保护组件，通过顶部保护组件对所述海缆以及锚固组件进行密封连接；

所述锚固组件包括上固定环以及下固定环，所述海缆的铠装钢丝设置在所述上固定环以及下固定环之间，所述上固定环以及下固定环通过夹紧部件对所述铠装钢丝夹紧。

2.如权利要求1所述的海缆穿护管后的顶部锚固装置，其特征在于，所述上固定环以及所述下固定环上均设置有卡齿，且所述卡齿呈辐射状，通过上固定环以及下固定环上的卡齿对铠装钢丝进行夹持。

3.如权利要求1所述的海缆穿护管后的顶部锚固装置，其特征在于，所述锚固组件还包括顶部压板以及锚固座，所述上固定环设置在所述顶部压板的底面上，所述下固定环设置在所述锚固座上，所述锚固座设置在所述护管组件上，所述夹紧部件穿设过所述锚固组件并将其固定于所述护管组件上。

4.如权利要求3所述的海缆穿护管后的顶部锚固装置，其特征在于，所述顶部压板底面上设置有第一卡槽，所述上固定环设置在所述第一卡槽上；所述锚固座上设置有第二卡槽，所述下固定环设置在所述第二卡槽上。

5.如权利要求3所述的海缆穿护管后的顶部锚固装置，其特征在于，所述锚固座中部设置有中心孔，所述中心孔边缘设置有弧形导面，所述弧形导面呈喇叭口结构。

6.如权利要求1所述的海缆穿护管后的顶部锚固装置，其特征在于，所述顶部保护组件包括密封压板以及密封环，所述密封环设置在所述海缆与锚固组件连接处，所述密封压板设置在所述密封环上，所述密封压板通过压紧螺钉与所述锚固组件连接。

7.如权利要求1所述的海缆穿护管后的顶部锚固装置，其特征在于，还包括侧面保护组件，所述侧面保护组件围设在所述锚固组件侧面，所述侧面保护组件与所述锚固组件密封连接。

8.如权利要求7所述的海缆穿护管后的顶部锚固装置，其特征在于，所述侧面保护组件包括保护卡瓦，所述保护卡瓦上凹槽，所述凹槽上设置有侧面密封条，所述保护卡瓦两端均设置有连接部，两连接部通过连接螺栓连接。

9.如权利要求1所述的海缆穿护管后的顶部锚固装置，其特征在于，所述护管组件包括平台甲板、护管管体以及护管座，所述护管管体穿设在所述平台甲板上，所述护管座设置在所述护管管体上，所述护管管体上设置有用于穿设海缆的管道。

10.如权利要求9所述的海缆穿护管后的顶部锚固装置，其特征在于，所述护管座包括管顶法兰，所述管顶法兰设置在所述护管管体顶部，所述管顶法兰与所述护管管体之间设置有法兰筋板。

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