铰接的电缆终端 |
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| 申请号 | CN201480066855.2 | 申请日 | 2014-12-18 | 公开(公告)号 | CN105980654A | 公开(公告)日 | 2016-09-28 |
| 申请人 | 阿克解决方案公司; | 发明人 | 桑迪普·辛格; | ||||
| 摘要 | 描述了一种 水 下终端头部组件(1)，适于经由终端头部(4)实现至待安装在海床上的水下结构(3)的通信连接和受控负载承载连接二者。终端头部(4)允许在水下 电缆 (2)、电 力 电缆、电力脐带缆或脐带缆作为单元从 船舶 下沉并进入到海洋之前，将它们连接至水下结构(3)。当同时放开电缆(2)或脐带缆(2)时，终端头部组件(1)和水下结构(3)一同下沉直至海床。终端头部(4)相对于水下结构(3)布置成铰 接地连接 ，这允许终端头部(4)围绕枢 转轴 线枢转以便使水下电缆(2)，或脐带缆(2)在其下沉期间在海洋中采取自然的 悬链线 的 曲率 。电缆(2)或脐带缆(2)从终端头部(4)在辫子状环(L)中延伸并且进入到水下结构(3)内部。辫子状环(L)在终端头部(4)的这样的枢转运动期间能够进行“滚动运动”。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种水下终端头部组件(I)，其适于经由终端头部(4)实现至待安装在海床上的水下结构(3)的通信连接和受控负载承载连接两者，所述终端头部(4)允许在水下电缆(2)、电力电缆、电力脐带缆或脐带缆在作为单元从船舶下沉并进入到海洋之前，将它们连接至所述水下结构(3)，当同时地放开所述电缆(2)或脐带缆(2)时，所述终端头部组件(I)和水下结构(3) —同下沉直至海床，其特征在于， 所述终端头部(4)布置成相对于所述水下结构(3)铰接地连接，这允许所述终端头部(4)围绕枢转轴线旋转，以便使所述水下电缆(2)，或脐带缆(2)在其下沉期间在海洋中采取自然的悬链线的曲率，所述电缆(2)或脐带缆(2)从所述终端头部(4)在辫子状环(L)中延伸并且进入到所述水下结构(3)内部，所述辫子状环(L)在所述终端头部(4)的这样的枢转运动期间能够进行“滚动运动”。 |
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| 说明书全文 | 铰接的电缆终端[0001]本发明涉及一种水下终端头部组件，其适用于经由终端实现至待安装在海床上的水下结构的通信连接和受控负载承载连接两者，该终端头部允许水下电缆、电力电缆、电力脐带缆或脐带缆在作为单元从船舶将它们下沉并进入海洋之前，连接至所述水下结构，当同时地放出所述电缆或脐带缆时，该终端头部组件和水下结构一起下沉直至海床。 [0002]通常这样的终端头部设备将是终端组件的一部分，其也包括水下分布装置。 [0003]本发明最主要的挑战涉及将电缆、电力电缆、电力脐带缆或脐带缆与终端头部和水下构造安装在一起。在它们的下沉期间，电缆或脐带缆将以悬链线构造从船体悬挂到悬置的水下结构。电缆或脐带缆提供大的拉伸载荷并且如果电缆或脐带缆如在图1A和IB中一样竖直地终止，它将是巨大的优势，以便减小连接点处的载荷以及在水下结构的举升装置中抵消载荷。当水下结构接近海床时，终端头部设备将朝向更水平的位置转动或枢转。在电缆或脐带缆安装的最后阶段，水下结构和电缆或脐带缆头部的情况根据图2。 [0004]这使用所介绍的所述类型的水下电缆终端组件得到解决，其是不同的，在于终端头部相对于水下结构布置成铰接地连接，这允许终端头部围绕枢转轴线枢转以便使水下电缆，或脐带缆在海洋中在其下沉期间采取自然的悬链线的曲率，该电缆，或脐带缆，在辫子状环中从终端头部延伸并且进入到水下结构内部，该辫子状环在终端头部的这样的枢转运动期间能够进行“滚动运动”。 [0005]铰接的终端头部的主功能技术是: [0006] 1.组件/机构在需要耗费品位置可以结合到任何水下结构/系统。 [0007] 2.允许水平安装并且取回全部的模组/结构/系统(如在图7中)。 [0008] 3.促进结构/系统的水下电缆/脐带缆/终端头部干地/湿地终止至其的第一端部和第二端部的两者的操作。 [0009] 4.在海上/陆上操作期间减少了涉及与电缆/脐带缆一体的结构或系统的操作的复杂性。 [0010] 5.提供了对是所涉及组件的整体部分的脐带缆/电缆的更多控制。[0011 ] 6.当与固定的终端头部相比时显著减少了在结构上的弯矩。 [0012]在图中图示了用于终端头部的一些操作方案。由于轴颈，以及脐带缆/电缆的具有朝向整体结构的总体重心拉伸头部的所产生的力的重量，方法是终端头部应该铰接。这减小了终端上的弯矩和拉伸负荷并且使它们能够以整体举升结构被举起。 [0013]因此，铰接的终端头部的枢转轴线的位置将提供来自电力电缆或脐带缆重量的所产生的力，以靠近水下结构总体重心移动。 [0014]优选地，铰接的终端头部的枢转轴线的位置是在终端头部组件的下部端部中。 [0015]终端头部的枢转角运动将通常是从终端头部的大体上的水平位置至大体上的竖直位置的约90度的大约的量值。 [0016]在一种实施方案中终端头部包括轴颈以实现围绕竖直轴线的枢转。 [0017]此外，水下终端头部组件可以包括半圆结构和电缆夹具，其支撑在辫子状环的构造中的电缆或脐带缆。 [0018]水下终端头部组件可以还包括半圆弯曲限定器结构，其支撑在辫子状环构造的第二半部中的电缆或脐带缆。 [0020]终端头部可以还包括外壳，其具有悬挂式分离凸缘。 [0021]水下终端头部组件也可以包括辅助电缆卷筒，或脐带缆卷筒，其布置成固定至中间框架结构。 [0023]实施方案的示例 [0025]图1A-1C示出了根据本发明的铰接的电缆终端组件的各视图，S卩，正视图，后视图和俯视图； [0026]图2示出了根据本发明的当连接和安装至水下结构内的铰接的电缆终端组件； [0027]图3示出了根据本发明的铰接的电缆终端组件的基部部分； [0028]图4A示出了图3中的安装至中间框架结构内并且终端头部处在水平位置的组件；[0029I图4B示出了图4A中所示的组件的正视图； [0030]图5示出了安装至中间框架结构内并且终端头部处在竖直位置中的图3的组件； [0031]图6示出了安装至中间框架结构内并且辅助电缆卷筒固定至中间框架的图3的组件； [0032]图7示出了具有图4A的组件的水下结构的正视图，该组件安装在水下结构的一端部中并且终端头部处在水平位置;以及 [0033]图8示出了具有图4A组件的水下结构的正视图，该组件安装在水下结构的一端部中并且终端头部处在竖直位置。 [0034]首先参考图1A-1C，其示出了“铰接的终端组件”1，该终端组件I将由电缆的第一端部，意在部署在海床之上，此后总体上称作“电缆2”的电力电缆，电力脐带缆或脐带缆2构成。如在图2中所示，电缆2意在海床结构之间延伸，或者从水面船舶(未示出)延伸至海床结构3。海床结构3自身为本领域专业人员熟知并且将不再详述。在该铰接的终端组件I中，电缆2在终端头部4终止，但是通过形成如辫子状的环继续进入海床结构3内部以便能够执行它的功能。这将会在后文中与当安装时的铰接的终端组件的描述一起被概述和描述。在邻近终端头部4的该区域，电缆2通常隐藏在所示出的弯曲限定器内。弯曲限定器的顺序确保电缆2在任何点将不会扭结。 [0035]图1A以正视图示出了铰接的终端组件I的两个不同的位置。图1B示出了铰接的终端组件I的后视图并且图1C示出了该相同组件的俯视图。 [0036]现在参考图2，图2示出了的水下结构3，其可以是模组，具有在至其上的作为整体装置的铰接的终端组件I。铰接的终端组件I布置到水面船舶的板载的水下结构3并且它们准备好用于一同部署到海洋中并且随后下沉至海床。水深可以是数百米，或者更深。 [0037]水下结构3和整体的终端组件I将从位于已经安装在海床上的型板或其它结构上水面船舶一同下沉。该型板设置有指示标并且水下结构3设置有导向接受器5，接受器5意在与型板指示标配合以便使水下结构3正确地下落到型板并安装在型板上。当水下结构3安全地安装在型板上时，结构3将位于型板框架范围内部并且可以完全地由装配在框架上的防护板覆盖以便避免勾住渔具如拖网或甚至穿过海水下降的下落物。 [0038]在水下结构3的这样的下沉操作期间电缆2的第二端部保留在水面船舶上。水下结构3将通常通过使用升降装置(未示出)下沉至海洋内并且悬挂在支架、四角吊锁或类似物上。[0039 ]如在图3中更详细地所示，铰接的终端组件I包括支撑在辫子状环中的电缆的辐组结构6。在该所示出的实施方案中，终端头部4包括轴颈7，轴颈7螺栓地连接至终端头部外壳4a，以便使围绕枢转轴线的枢转成为可能。可靠的轴颈可以旋转地支撑在结构性管或类似物中。终端头部4可以在需要其保持水平的位置锁定在水平方向上。 [0040]铰接的终端组件I包括在环中支撑电缆2的半圆支撑结构8。一系列电缆夹具9将电缆2固定到在该环的该部分中的半圆支撑结构8。 [0041]所示出的铰接的终端组件I还包括支撑在该辫子状环的第二半部中的电缆2的半圆弯曲限定器结构10。[0042 ]在一个实施方案中，如在图4A，4B和5中所示，铰接的终端组件I可以还包括中间框架结构U，中间框架结构11布置成承载作为模组的终端头部4、半圆支撑结构8和半圆弯曲限定器结构10。然后该模组将是独立于水下结构的组件，该组件可以作为单元或组件被拆下。在将铰接的终端头部组件结合到水下结构或系统内之前，该铰接的终端头部组件可以充当引入头部(pul1-1n head)，其能够沿沿着水下脐带缆输送该辫子状电缆，如在图6中所不O [0043]水下终端头部4还包括外壳4a，外壳4a具有悬挂式分离凸缘4b。 [0044]如在图6中所示，铰接的终端部件I也可以包括布置成固定至中间框架结构11的辅助电缆卷筒12，或脐带缆卷筒12。 [0045]如所提到的，辐组框架结构6包括弯曲加固结构10，该加固结构10当电缆在海床上已经呈现最终部署的水平位置时支撑电缆2。电缆终端头部4，如所提到的，通过轴颈7被支撑或类似于终端头部外壳4a。一个轴颈7位于外壳4a的每一侧上并且在辐组框架结构6的下部的部分中。终端装置的这种特别的“铰接”特征使该装置可以旋转或者倾斜，通常跨越约90度的枢转角。 [0046] 简言之，并且应根据多个附图理解，包括图7和图8，水下终端头部组件I适用于经由终端头部4实现到待安装在海床上的水下结构3的通信连接和受控负载承载连接两者。终端头部4允许在它们作为组件从船舶下沉并进入海洋之前，将水下电缆2、电力电缆、电力脐带缆或脐带缆连接至水下结构3。当同时地放出电缆2或脐带缆2时，终端头部组件I和水下结构3—同下沉直至海床。为了能够实现这，终端头部4相对水下结构3布置成铰接地连接。这允许终端头部4围绕中枢轴线枢转以便使水下电缆2或脐带缆2在其下沉期间在海洋中采取自然的悬链线的曲率。电缆2或脐带缆2在辫子状的环中从终端头部4延伸并且进入水下结构3内部。电缆2的辫子状环在终端头部4的这样的枢转期间能进行“滚动运动”。 [0047]下沉操作 [0048]应理解的是，在水下结构3的下沉操作期间，电力电缆2或脐带缆2，执行大的悬链环，其大体地从水下结构3竖直向下延伸，如在图8中所图示的，通过大的U形逐步转向向上地至船舶的表面。电缆2或脐带缆2，在水下结构3的这种下沉操作期间持续地被放出。当水下结构3接近到达海床时，所放出的电缆2或脐带缆2停止并且终端头部4逐步开始转向。当下降到海床上时，电缆2在朝向水面船舶向上转向之前已经采取大体上的水平位置，如在图7中所图示的。随后在部署电缆或者脐带缆的长度的同时，船舶可以开始移动至电缆2或脐带缆2的第二端部的下一个位置。 |
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