鉸接的電纜終端的制作方法
【專利摘要】描述了一種水下終端頭部組件(1)，適于經(jīng)由終端頭部(4)實(shí)現(xiàn)至待安裝在海床上的水下結(jié)構(gòu)(3)的通信連接和受控負(fù)載承載連接二者。終端頭部(4)允許在水下電纜(2)、電力電纜、電力臍帶纜或臍帶纜作為單元從船舶下沉并進(jìn)入到海洋之前，將它們連接至水下結(jié)構(gòu)(3)。當(dāng)同時(shí)放開電纜(2)或臍帶纜(2)時(shí)，終端頭部組件(1)和水下結(jié)構(gòu)(3)一同下沉直至海床。終端頭部(4)相對(duì)于水下結(jié)構(gòu)(3)布置成鉸接地連接，這允許終端頭部(4)圍繞樞轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)以便使水下電纜(2)，或臍帶纜(2)在其下沉期間在海洋中采取自然的懸鏈線的曲率。電纜(2)或臍帶纜(2)從終端頭部(4)在辮子狀環(huán)(L)中延伸并且進(jìn)入到水下結(jié)構(gòu)(3)內(nèi)部。辮子狀環(huán)(L)在終端頭部(4)的這樣的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)期間能夠進(jìn)行“滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)”。
【專利說明】鉸接的電纜終端
[0001]本發(fā)明涉及一種水下終端頭部組件，其適用于經(jīng)由終端實(shí)現(xiàn)至待安裝在海床上的水下結(jié)構(gòu)的通信連接和受控負(fù)載承載連接兩者，該終端頭部允許水下電纜、電力電纜、電力臍帶纜或臍帶纜在作為單元從船舶將它們下沉并進(jìn)入海洋之前，連接至所述水下結(jié)構(gòu)，當(dāng)同時(shí)地放出所述電纜或臍帶纜時(shí)，該終端頭部組件和水下結(jié)構(gòu)一起下沉直至海床。
[0002]通常這樣的終端頭部設(shè)備將是終端組件的一部分，其也包括水下分布裝置。
[0003]本發(fā)明最主要的挑戰(zhàn)涉及將電纜、電力電纜、電力臍帶纜或臍帶纜與終端頭部和水下構(gòu)造安裝在一起。在它們的下沉期間，電纜或臍帶纜將以懸鏈線構(gòu)造從船體懸掛到懸置的水下結(jié)構(gòu)。電纜或臍帶纜提供大的拉伸載荷并且如果電纜或臍帶纜如在圖1A和IB中一樣豎直地終止，它將是巨大的優(yōu)勢(shì)，以便減小連接點(diǎn)處的載荷以及在水下結(jié)構(gòu)的舉升裝置中抵消載荷。當(dāng)水下結(jié)構(gòu)接近海床時(shí)，終端頭部設(shè)備將朝向更水平的位置轉(zhuǎn)動(dòng)或樞轉(zhuǎn)。在電纜或臍帶纜安裝的最后階段，水下結(jié)構(gòu)和電纜或臍帶纜頭部的情況根據(jù)圖2。
[0004]這使用所介紹的所述類型的水下電纜終端組件得到解決，其是不同的，在于終端頭部相對(duì)于水下結(jié)構(gòu)布置成鉸接地連接，這允許終端頭部圍繞樞轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)以便使水下電纜，或臍帶纜在海洋中在其下沉期間采取自然的懸鏈線的曲率，該電纜，或臍帶纜，在辮子狀環(huán)中從終端頭部延伸并且進(jìn)入到水下結(jié)構(gòu)內(nèi)部，該辮子狀環(huán)在終端頭部的這樣的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)期間能夠進(jìn)行“滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)”。
[0005]鉸接的終端頭部的主功能技術(shù)是:
[0006]1.組件/機(jī)構(gòu)在需要耗費(fèi)品位置可以結(jié)合到任何水下結(jié)構(gòu)/系統(tǒng)。
[0007]2.允許水平安裝并且取回全部的模組/結(jié)構(gòu)/系統(tǒng)(如在圖7中)。
[0008]3.促進(jìn)結(jié)構(gòu)/系統(tǒng)的水下電纜/臍帶纜/終端頭部干地/濕地終止至其的第一端部和第二端部的兩者的操作。
[0009]4.在海上/陸上操作期間減少了涉及與電纜/臍帶纜一體的結(jié)構(gòu)或系統(tǒng)的操作的復(fù)雜性。
[0010]5.提供了對(duì)是所涉及組件的整體部分的臍帶纜/電纜的更多控制。
[0011 ] 6.當(dāng)與固定的終端頭部相比時(shí)顯著減少了在結(jié)構(gòu)上的彎矩。
[0012]在圖中圖示了用于終端頭部的一些操作方案。由于軸頸，以及臍帶纜/電纜的具有朝向整體結(jié)構(gòu)的總體重心拉伸頭部的所產(chǎn)生的力的重量，方法是終端頭部應(yīng)該鉸接。這減小了終端上的彎矩和拉伸負(fù)荷并且使它們能夠以整體舉升結(jié)構(gòu)被舉起。
[0013]因此，鉸接的終端頭部的樞轉(zhuǎn)軸線的位置將提供來自電力電纜或臍帶纜重量的所產(chǎn)生的力，以靠近水下結(jié)構(gòu)總體重心移動(dòng)。
[0014]優(yōu)選地，鉸接的終端頭部的樞轉(zhuǎn)軸線的位置是在終端頭部組件的下部端部中。
[0015]終端頭部的樞轉(zhuǎn)角運(yùn)動(dòng)將通常是從終端頭部的大體上的水平位置至大體上的豎直位置的約90度的大約的量值。
[0016]在一種實(shí)施方案中終端頭部包括軸頸以實(shí)現(xiàn)圍繞豎直軸線的樞轉(zhuǎn)。
[0017]此外，水下終端頭部組件可以包括半圓結(jié)構(gòu)和電纜夾具，其支撐在辮子狀環(huán)的構(gòu)造中的電纜或臍帶纜。
[0018]水下終端頭部組件可以還包括半圓彎曲限定器結(jié)構(gòu)，其支撐在辮子狀環(huán)構(gòu)造的第二半部中的電纜或臍帶纜。
[0019]水下終端頭部組件可以還包括中間框架結(jié)構(gòu)，其布置成支撐作為模組的水下終端頭部組件、半圓結(jié)構(gòu)和半圓彎曲限定器結(jié)構(gòu)，該模組獨(dú)立于水下結(jié)構(gòu)。
[0020]終端頭部可以還包括外殼，其具有懸掛式分離凸緣。
[0021]水下終端頭部組件也可以包括輔助電纜卷筒，或臍帶纜卷筒，其布置成固定至中間框架結(jié)構(gòu)。
[0022]上述特征能夠在一個(gè)上升操作中使部件安裝在一起。在鉸鏈后卷曲的或辮子狀的環(huán)消除了電纜或臍帶纜元件變形的，如在安裝期間的扭結(jié)可能性。
[0023]實(shí)施方案的示例
[0024]雖然上面已經(jīng)概述地描述了本發(fā)明的各方面，在下面參考附圖將描述實(shí)施方案的更詳細(xì)的且非限制性的示例，在附圖中:
[0025]圖1A-1C示出了根據(jù)本發(fā)明的鉸接的電纜終端組件的各視圖，S卩，正視圖，后視圖和俯視圖；
[0026]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的當(dāng)連接和安裝至水下結(jié)構(gòu)內(nèi)的鉸接的電纜終端組件；
[0027]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的鉸接的電纜終端組件的基部部分；
[0028]圖4A示出了圖3中的安裝至中間框架結(jié)構(gòu)內(nèi)并且終端頭部處在水平位置的組件；
[0029I圖4B示出了圖4A中所示的組件的正視圖；
[0030]圖5示出了安裝至中間框架結(jié)構(gòu)內(nèi)并且終端頭部處在豎直位置中的圖3的組件；
[0031]圖6示出了安裝至中間框架結(jié)構(gòu)內(nèi)并且輔助電纜卷筒固定至中間框架的圖3的組件；
[0032]圖7示出了具有圖4A的組件的水下結(jié)構(gòu)的正視圖，該組件安裝在水下結(jié)構(gòu)的一端部中并且終端頭部處在水平位置;以及
[0033]圖8示出了具有圖4A組件的水下結(jié)構(gòu)的正視圖，該組件安裝在水下結(jié)構(gòu)的一端部中并且終端頭部處在豎直位置。
[0034]首先參考圖1A-1C，其示出了“鉸接的終端組件”1，該終端組件I將由電纜的第一端部，意在部署在海床之上，此后總體上稱作“電纜2”的電力電纜，電力臍帶纜或臍帶纜2構(gòu)成。如在圖2中所示，電纜2意在海床結(jié)構(gòu)之間延伸，或者從水面船舶(未示出)延伸至海床結(jié)構(gòu)3。海床結(jié)構(gòu)3自身為本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員熟知并且將不再詳述。在該鉸接的終端組件I中，電纜2在終端頭部4終止，但是通過形成如辮子狀的環(huán)繼續(xù)進(jìn)入海床結(jié)構(gòu)3內(nèi)部以便能夠執(zhí)行它的功能。這將會(huì)在后文中與當(dāng)安裝時(shí)的鉸接的終端組件的描述一起被概述和描述。在鄰近終端頭部4的該區(qū)域，電纜2通常隱藏在所示出的彎曲限定器內(nèi)。彎曲限定器的順序確保電纜2在任何點(diǎn)將不會(huì)扭結(jié)。
[0035]圖1A以正視圖示出了鉸接的終端組件I的兩個(gè)不同的位置。圖1B示出了鉸接的終端組件I的后視圖并且圖1C示出了該相同組件的俯視圖。
[0036]現(xiàn)在參考圖2，圖2示出了的水下結(jié)構(gòu)3，其可以是模組，具有在至其上的作為整體裝置的鉸接的終端組件I。鉸接的終端組件I布置到水面船舶的板載的水下結(jié)構(gòu)3并且它們準(zhǔn)備好用于一同部署到海洋中并且隨后下沉至海床。水深可以是數(shù)百米，或者更深。
[0037]水下結(jié)構(gòu)3和整體的終端組件I將從位于已經(jīng)安裝在海床上的型板或其它結(jié)構(gòu)上水面船舶一同下沉。該型板設(shè)置有指示標(biāo)并且水下結(jié)構(gòu)3設(shè)置有導(dǎo)向接受器5，接受器5意在與型板指示標(biāo)配合以便使水下結(jié)構(gòu)3正確地下落到型板并安裝在型板上。當(dāng)水下結(jié)構(gòu)3安全地安裝在型板上時(shí)，結(jié)構(gòu)3將位于型板框架范圍內(nèi)部并且可以完全地由裝配在框架上的防護(hù)板覆蓋以便避免勾住漁具如拖網(wǎng)或甚至穿過海水下降的下落物。
[0038]在水下結(jié)構(gòu)3的這樣的下沉操作期間電纜2的第二端部保留在水面船舶上。水下結(jié)構(gòu)3將通常通過使用升降裝置(未示出)下沉至海洋內(nèi)并且懸掛在支架、四角吊鎖或類似物上。
[0039 ]如在圖3中更詳細(xì)地所示，鉸接的終端組件I包括支撐在辮子狀環(huán)中的電纜的輻組結(jié)構(gòu)6。在該所示出的實(shí)施方案中，終端頭部4包括軸頸7，軸頸7螺栓地連接至終端頭部外殼4a，以便使圍繞樞轉(zhuǎn)軸線的樞轉(zhuǎn)成為可能?？煽康妮S頸可以旋轉(zhuǎn)地支撐在結(jié)構(gòu)性管或類似物中。終端頭部4可以在需要其保持水平的位置鎖定在水平方向上。
[0040]鉸接的終端組件I包括在環(huán)中支撐電纜2的半圓支撐結(jié)構(gòu)8。一系列電纜夾具9將電纜2固定到在該環(huán)的該部分中的半圓支撐結(jié)構(gòu)8。
[0041]所示出的鉸接的終端組件I還包括支撐在該辮子狀環(huán)的第二半部中的電纜2的半圓彎曲限定器結(jié)構(gòu)10。
[0042 ]在一個(gè)實(shí)施方案中，如在圖4A，4B和5中所示，鉸接的終端組件I可以還包括中間框架結(jié)構(gòu)U，中間框架結(jié)構(gòu)11布置成承載作為模組的終端頭部4、半圓支撐結(jié)構(gòu)8和半圓彎曲限定器結(jié)構(gòu)10。然后該模組將是獨(dú)立于水下結(jié)構(gòu)的組件，該組件可以作為單元或組件被拆下。在將鉸接的終端頭部組件結(jié)合到水下結(jié)構(gòu)或系統(tǒng)內(nèi)之前，該鉸接的終端頭部組件可以充當(dāng)引入頭部(pul1-1n head)，其能夠沿沿著水下臍帶纜輸送該辮子狀電纜，如在圖6中所不O
[0043]水下終端頭部4還包括外殼4a，外殼4a具有懸掛式分離凸緣4b。
[0044]如在圖6中所示，鉸接的終端部件I也可以包括布置成固定至中間框架結(jié)構(gòu)11的輔助電纜卷筒12，或臍帶纜卷筒12。
[0045]如所提到的，輻組框架結(jié)構(gòu)6包括彎曲加固結(jié)構(gòu)10，該加固結(jié)構(gòu)10當(dāng)電纜在海床上已經(jīng)呈現(xiàn)最終部署的水平位置時(shí)支撐電纜2。電纜終端頭部4，如所提到的，通過軸頸7被支撐或類似于終端頭部外殼4a。一個(gè)軸頸7位于外殼4a的每一側(cè)上并且在輻組框架結(jié)構(gòu)6的下部的部分中。終端裝置的這種特別的“鉸接”特征使該裝置可以旋轉(zhuǎn)或者傾斜，通?？缭郊s90度的樞轉(zhuǎn)角。
[0046]簡(jiǎn)言之，并且應(yīng)根據(jù)多個(gè)附圖理解，包括圖7和圖8，水下終端頭部組件I適用于經(jīng)由終端頭部4實(shí)現(xiàn)到待安裝在海床上的水下結(jié)構(gòu)3的通信連接和受控負(fù)載承載連接兩者。終端頭部4允許在它們作為組件從船舶下沉并進(jìn)入海洋之前，將水下電纜2、電力電纜、電力臍帶纜或臍帶纜連接至水下結(jié)構(gòu)3。當(dāng)同時(shí)地放出電纜2或臍帶纜2時(shí)，終端頭部組件I和水下結(jié)構(gòu)3—同下沉直至海床。為了能夠?qū)崿F(xiàn)這，終端頭部4相對(duì)水下結(jié)構(gòu)3布置成鉸接地連接。這允許終端頭部4圍繞中樞軸線樞轉(zhuǎn)以便使水下電纜2或臍帶纜2在其下沉期間在海洋中采取自然的懸鏈線的曲率。電纜2或臍帶纜2在辮子狀的環(huán)中從終端頭部4延伸并且進(jìn)入水下結(jié)構(gòu)3內(nèi)部。電纜2的辮子狀環(huán)在終端頭部4的這樣的樞轉(zhuǎn)期間能進(jìn)行“滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)”。
[0047]下沉操作
[0048]應(yīng)理解的是，在水下結(jié)構(gòu)3的下沉操作期間，電力電纜2或臍帶纜2，執(zhí)行大的懸鏈環(huán)，其大體地從水下結(jié)構(gòu)3豎直向下延伸，如在圖8中所圖示的，通過大的U形逐步轉(zhuǎn)向向上地至船舶的表面。電纜2或臍帶纜2，在水下結(jié)構(gòu)3的這種下沉操作期間持續(xù)地被放出。當(dāng)水下結(jié)構(gòu)3接近到達(dá)海床時(shí)，所放出的電纜2或臍帶纜2停止并且終端頭部4逐步開始轉(zhuǎn)向。當(dāng)下降到海床上時(shí)，電纜2在朝向水面船舶向上轉(zhuǎn)向之前已經(jīng)采取大體上的水平位置，如在圖7中所圖示的。隨后在部署電纜或者臍帶纜的長(zhǎng)度的同時(shí)，船舶可以開始移動(dòng)至電纜2或臍帶纜2的第二端部的下一個(gè)位置。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水下終端頭部組件(I)，其適于經(jīng)由終端頭部(4)實(shí)現(xiàn)至待安裝在海床上的水下結(jié)構(gòu)(3)的通信連接和受控負(fù)載承載連接兩者，所述終端頭部(4)允許在水下電纜(2)、電力電纜、電力臍帶纜或臍帶纜在作為單元從船舶下沉并進(jìn)入到海洋之前，將它們連接至所述水下結(jié)構(gòu)(3)，當(dāng)同時(shí)地放開所述電纜(2)或臍帶纜(2)時(shí)，所述終端頭部組件(I)和水下結(jié)構(gòu)(3) —同下沉直至海床，其特征在于， 所述終端頭部(4)布置成相對(duì)于所述水下結(jié)構(gòu)(3)鉸接地連接，這允許所述終端頭部(4)圍繞樞轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，以便使所述水下電纜(2)，或臍帶纜(2)在其下沉期間在海洋中采取自然的懸鏈線的曲率，所述電纜(2)或臍帶纜(2)從所述終端頭部(4)在辮子狀環(huán)(L)中延伸并且進(jìn)入到所述水下結(jié)構(gòu)(3)內(nèi)部，所述辮子狀環(huán)(L)在所述終端頭部(4)的這樣的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)期間能夠進(jìn)行“滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)”。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下終端頭部組件(I)，其特征在于，所述鉸接的終端頭部(4)的所述樞轉(zhuǎn)軸線的位置提供來自所述電纜(2)，或所述臍帶纜(2)重量的所產(chǎn)生的力，以移動(dòng)靠近所述水下結(jié)構(gòu)(3)的總體重心。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水下終端頭部組件，其特征在于，所述鉸接的終端頭部(4)的所述樞轉(zhuǎn)軸線的位置在所述終端頭部組件(I)的下部端部中。4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的水下終端頭部組件，其特征在于，所述終端頭部(4)的樞轉(zhuǎn)角運(yùn)動(dòng)是從大體上的水平位置至大體上地豎直位置的約90度。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的水下終端頭部組件，其特征在于，所述終端頭部(4)包括軸頸(7)以實(shí)現(xiàn)圍繞所述樞轉(zhuǎn)軸線的樞轉(zhuǎn)。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的水下終端頭部組件，其特征在于，所述水下終端頭部組件(I)包括支撐在所述辮子狀環(huán)構(gòu)造中的所述電纜(2)或臍帶纜(2)的半圓結(jié)構(gòu)(8)和電纜夾具(9)。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的水下終端頭部組件，其特征在于，所述水下終端頭部組件(I)還包括支撐在所述辮子狀環(huán)構(gòu)造中的所述電纜(2)或臍帶纜(2)的半圓彎曲限定器結(jié)構(gòu)(10)。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的水下終端頭部組件，其特征在于，所述水下終端頭部組件(I)包括中間框架結(jié)構(gòu)(11)，所述中間框架結(jié)構(gòu)(11)布置成支撐作為模組的所述終端頭部組件(I)，所述半圓結(jié)構(gòu)(8)和所述半圓彎曲限定器結(jié)構(gòu)(10)，所述模組獨(dú)立于所述水下結(jié)構(gòu)(3)。9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任一項(xiàng)所述的水下終端頭部組件，其特征在于，所述水下終端頭部(4)包括外殼(4a)，所述外殼(4a)具有懸掛式分離凸緣(4b)。10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中的任一項(xiàng)所述的水下終端頭部組件，其特征在于，所述水下終端頭部組件(I)包括布置成固定至所述中間框架結(jié)構(gòu)(11)的輔助電纜卷筒(12)，或臍帶纜卷筒(12)。
【文檔編號(hào)】E21B19/00GK105980654SQ201480066855
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2014年12月18日
【發(fā)明人】桑迪普·辛格
【申請(qǐng)人】阿克解決方案公司