NO165366B - Forsyningskabel. - Google Patents

Abstract

Seismisk undervannskabel (10) som har i det minste en strekkabel (20) anbrakt oppstrøms i et strømlin-jeformet tverrsnitt. Anbrakt nedstrøms av strekka-., belen (20) er anbrakt andre elektriske kabler (21), pneumatiske og hydrauliske slanger (22), idet de elektriske kablene (21) er tilliggende strekkabelen (20).

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en forsyningskabel for undervannssleping av den art som nevnt i innledningen til krav 1.

Ved seismiske offshoreoperasjoner er det nødvendig med en forsyningskabel for å trekke en kanonrekke, så vel som for å tilføre luft, energi og elektriske ledere for skuddope-rasjonene. Vanlig praksis har vært å anvende en bunt forsynt med en mantel som inneholder forskjellige luftslanger, strekkabler og elektriske ledere eller å anvende ar-merte kabler som inneholder slanger og ledere. Slike bunter varer ikke på grunn av slepekreftene, bølgekreftene og kabelhåndteringsbelastninger som reduserer den struktur-messige integriteten til forsyningskabelen til et punkt hvor lederne brytes og det oppstår lekkasje. Strekkablene har en tendens til å slite av de elektriske lederne, spesielt når bunten blir ført rundt en trinse eller trommel under strekk. Strekkablene har nærmere bestemt en tendens til å påføre punkttrykk på de elektriske lederne, som bevirker brudd og isolasjonslekkasje. Det har vært gjort forsøk på å løse dette problemet, og en løsning er å anvende en enkel ståltrosse som strekkabel, som en såkalt "klesnor" til hvilke er festet med avstand en rund bunt med elektriske kabler og luftslanger, og som er forsynt med en mantel. Ståltrossen tilveiebringer således strekk-styrke, og den elektriske/luftbunten tilliggende trossen blir ikke betydelig belastet med strekk. Denne metoden har virket fornuftig så lenge som bunten kan bli trukket opp uten oppspoling. Men da lengre og lengre kabler er nødven-dig for sleping av kanonunderrekker lengre utenfor slepe-fartøyet, blir den kompakte klesnorbunten for lang og bevirker for mye trekk for å kunne være effektiv og prak-tisk. Et annet problem med denne metoden er at det dannes bøyer i buntene med korte radiuser, og ettersom hyppighe-ten av bøyene øker, blir buntens levetid redusert.

Et alternativ til kabel/buntsystemet er å anvende en forsyningskabel med strekwirer, ledere og luftslanger anbrakt i en enkelt kabel. Problemet med dette er den periodiske bøyningen av disse kablene rundt trinsene som bevirker at wirene klemmer lederne og slangene, og som reduserer kabe-lens levetid med hensyn til lekkasje.

Et ytterligere alternativ er å fremstille en armert kabel med et strekkelement i form av en ytre kappe, og med slangene og de elektriske lederne inne i denne. Sett ut fra tanken på styrke er denne gunstig og kan spoles opp, men har flere problemer: for det første er forsyningskabelen for tung, for det andre avslutningene vanskelig å tette, og for det tredje er kablene dyre å erstatte og det kan stilles spørsmål med hensyn til påliteligheten.

Et annet alvorlig problem med alle ovenfor nevnte forsy-ningskabelkonstruksjoner er at de har en tendens til å få en for stor total diameter, så vel som en dårlig tverr-snittsform, som således bevirker høye trekkrefter. Problemet med høye trekk har oppstått på grunn av økende krav til å slepe kanoner i et stort område og ved høyere has-tigheter som vist på fig. 1, og nærmere beskrevet her, i motsetning til de smale breddene som ble anvendt tidlige-re.

Primærformålet med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en undervannskabel som har. en lav trekkoeffesient når den blir satt ut fra en slepebåt. Et annet formål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en pålitelig undervannskabel som kan bli lagt rundt en trinse mens; den er under strekk, og som kan. bli viklet opp på ent s.p©le uten at: kabelen blir ødel<agt... Fortrinnsvis, er kabelen era seismisk f :o r s y n i n g srléati esli. •

Dette blir tilveiebrakt ved en kabel av den innledningsvis nevnte art, hvis karakteristiske trekk fremgår av karakte-ristikken til krav 1.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen fremgår av underkrave-ne.

Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere med henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser et planriss av et bredt undergruppemøns-ter.

Fig. 2 og 3 viser tverrsnitt av kabelmønster.

Fig. 4 og 5 viser tverrsnitt av forskjellige kabelopp-spolere.

Som vist på fig. 1 blir en undergruppe 10 slepet med en seismisk f orsyningskabel 11 ved en posisjon som er godt utenfor fartøyet 12. Vanligvis blir flere flytere anvendt, men kun en er vist her for enkelhetens skyld. Det er ofte ønskelig for seismisk undersøkelse å slepe flåtene langt ut på begge sidene av slepefartøyet. Bredden ut til siden 13 er direkte påvirket av de dynamiske fluidumstrekkref-tene utøvd av forsyningskabelen 11. Løsningen av foreliggende oppfinnelse til problemene med å forstørre forskyv-ningsbredde, er således tilveiebrakt ved hjelp av en spe-sialbygget strømlinjeformet kabelkonstruksjon med strekkelement eller strekkelementer anordnet ved den fremste kanten eller flankekanten til dens tverrsnitt. To eksemp-ler på dette prinsippet er vist på fig. 2 og 3. Den strøm-linjeformede kabelkonstruksjonen er likt en flyvingeform med det formål å redusere trekket. En rund kabel har en trekkoeffesient på omkring 1,2 til 1,3 avhengig av dens lineære diameter. En flat kabel med samme tykkelse har en trekkoeffesient på kanskje 0,13, en størrelsesorden for

størrelsesreduksjon i trekket.

Strekkelementene 20 og 30 på fig. 2 og 3 er ved de fremste stedene fulgt av elektriske kabler 21 og 31 og luftslanger 22 og 32. Strekkelementene 20 og 30 er fortrinnsvis anti-torsjonsstråletrosser, slik at når forsyningskabelen er under belastning har den ikke en tendens til å vri seg og er svært torsjonsstabil. Nærliggende strekkelementene er elektriske bunter 21 og 31. Disse buntene er fortrinnsvis konstruert til å være.mye mer fleksible i aksialretningen enn strekkelementene 20 og 30. Det er foretrukket å anvende vridde par av isolerte ledere som er vridt rundt hverandre og så lag,t rundt en sirkel. En myk innsats 23 og 33, slik som. mykt g.ummi, er satt inn i midten av sirkelen slik at den virker mye likt en kinesisk tommeltrekker ved at den har nok mykhet, slik at når kabelen bli trukket vil den trekkes sammen radialt og når strekket blir slakket av, utvides den. De elektriske lederne 21 og 31 er ikke tett sammen. De snodde parene med ledere ved hvert sjikt er ikke anbrakt for tett sammen slik at de elektriske lederne kan bøyes:, som gir en aksialt myk kabel.

Det neste elementet ved kabelen akter for strekkelementet og de elektriske buntene er luftslangene 22 og 32. Luftslangen er også konstruert for å være aksialt fleksibel. Noen av luftslangene kan bli anvendt som hydraulisk slange om nødvendig.

Strekkelementene 20 og 30 kan bli belagt med et mykt be-legg for å gjøre de runde og hvor der er mer enn en kabel, kan de være anbrakt i sirkel som vist på fig. 2 eller anbrakt ved siden av hverandre som vist på fig. 3. De elektriske buntene 21 og 31 kan dessuten være forsynt med en mantel av et mykt beleggsmateriale. De tre elementene, strekkelementene, elektriske buntene og luft/hydraulikk-slangene er ført gjennom en injektorstøpeform som har en strømlinjet form, og de ytre plastmantelene 24 og 34 blir støpt på. Nitrilgummi eller polyuretan er foretrukne ma-terialer, idet begge er bestandige og fleksible.

De to forsyningskonstruksjonene på fig. 2 og .3 oppfører seg likt i vannet, men de blir spolet for lagring på forskjellige måter som vist på fig. 4 og 5. Den strømlinje-formede flate konstruksjonen kan bli rullet opp som et enkelt bånd som vist på fig. 5, mens forsyningskabelen med flere strekkabler vil automatisk rulles opp med nesen mot trommelen som vist på fig. 4. Det anbefales å anvende ade-kvate spolebredder for å unngå flere sjikt med kabel av den typen vist på fig. 4. Det er viktig å konstruere.komponentene for luft og elektrisitet i kabelen til å være ekstremt fleksible i den aksiale strekkretningen og for -kompresjon, slik at spoling av kabelen på en trommel ikke vil bevirke for store spenninger. Den strømlinjeformede forsyningskabelkonstruksjonen kan bli som vist på fig. 5, spolt opp under en mye lavere spenningstilstand enn forsyningskabelkonstruksjonen slik som vist på fig. 4. Dette på grunn av bøyningsaksen eller sporaksen til de elektriske komponentene 21 og 31 og luftslangekomponentene 22 og 32 faller sammen med bøyeaksen til strekkelementet for komponentene 20 og 30.

Strekkelementene 20 og 30 er torsjonsmomentbalansert slik at kabelen ikke vrides under varierende aksiale lastebe-tingelser. Dette er spesielt viktig for den flate strøm-linjeformede konstruksjonen på fig. 5. Ved konstruksjonen på fig. 4 kan kabler med flere par bli kombinert med mot-satte sjikt for å sikre strukturmessig symmetri og for således å unngå uønsket vridning.

En ytterligere fordel med kabelen på fig. 5 er at den kan bli rullet opp på en båndspole, som betyr at den kan bli rullet oppå hverandre, men det er ikke nødvendig å ha den side ved side som vist for kabelen på fig. 4. Det er der-for mulig å ha svært tynne ruller med stor diameter sam-menlignet med en tykkere spole med liten diameter. Det er en annen stor fordel med denne kabelen ved tilbaketreknin-gen av strekkelementet på spolen uten at det er nødvendig å belaste noen av lederne. Ved en rund kabel vil derimot strekkelementet presse lederne ved opprullingen på spolen. Dette er effektivt unngått ved foreliggende oppfinnelse som vist på fig. 5. Fordelen er at lasten ikke påvirker de elektriske lederne, men de elektriske lederne, luftslangen og alt som er satt inn i kabelen følger med og strekkelementene opptar alt strekket.

Foreliggende oppfinnelse er nyttig ikke bare ved seismiske kabler som ovenfor beskrevet, men den kan også bli anvendt i forbindelse med andre slepede legemer, f.eks. under-vannsbåter. I tillegg til endring av orienteringen av det strømlinjeformede tverrsnittet til kabelen fra horisontal til vertikal, eller en orientering derimellom kan det bli anvendt for å forbinde slepede legemer som er direkte eller mer direkte bak og under slepefartøyet.

Foregående beskrivelse av oppfinnelsen er kun ment å være en forklaring for denne, idet forskjellige endringer i den beskrevne anordningen kan bli gjort uten at den avviker fra oppfinnelsen slik som fremsatt i kravene.

Claims (5)

1. Seismisk kabel for undervannssleping, Innbefattende et torsjonsmotstandsdyktig, torsjonsbalansert strekkelement med kabelledere anordnet med vekslende lagretnlnger og lagvlnkler for å kunne motstå vridning, en bunt elektriske ledere og en luftslange anordnet ved siden av hverandre, karakterisert ved at strekkelementet, bunten med elektriske ledere og luftslangen er anordnet ved siden av hverandre og med avstand ved hjelp av en kontinuerlig lang-strakt fleksibel mantel som er støpt på stedet mellom og rundt og derved låst til strekkelementet, bunten med elektriske ledere og luftslangen, Idet mantelen har en strømlinjeform og strekkelementet er ved den fremre kanten på den på stedet støpte mantel.

2. Kabel Ifølge krav 1, karakterisert ved at den elektriske bunten innbefatter ledere vridd rundt en myk Innsats.

3. Kabel Ifølge krav 2, karakterisert ved at den myke Innsatsen har til funksjon å trekke sammen radialt understrekk og at de vridde lederne har tilstrekkelig slakk for å kunne bøyes med den strekkbare innsatsen.

4. Kabel Ifølge krav 1, karakterisert ved at mantelen er støpt ved lnjektorstøping rundt strekkelementet, bunten med elektriske ledere og luftslangen.

5. Kabel Ifølge krav 1,karakterisert ved atl det minste to strekkelementer er anordnet ved siden av hverandre ved den fremre kanten av den i ett støpte mantel og med lik avstand fra den elektriske bunten.