專利名稱：臍帶纜浮體的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種浮體，特別是涉及可加工固體浮力材料的臍帶纜浮體。
背景技術：
在深海油氣開采中，連接水面浮式裝置和海底設備的深海臍帶纜安全性至關重要。臍帶纜主要起著輸送化學制劑、液壓流體、電及信號的作用，是海洋油氣生產系統的生命線。臍帶纜是電纜(動力纜或信號纜)、光纜(單模或多模光纜)、液壓或化學藥劑管(鋼管或軟管)的組合。為保證海底設備與水面浮式裝置的平穩連通，臍帶纜要求是零浮力的。以往臍帶纜的零浮力是通過捆綁浮體實現。而用于捆綁的浮體由多個浮體單元構成，經過單獨加工的浮力材料浮體，利用捆索將浮體捆綁在臍帶纜上，為了保證浮體不脫離臍帶纜，捆綁由捆索施以連續圍繞捆綁而成。在水下臍帶纜承重的情況下，該提供臍帶纜零浮力的方式存在的問題是1.操作不方便，浮體的安裝檢修和臍帶纜的安裝檢修都非常麻煩；2.臍帶纜浮體結構平衡性差，浮體和臍帶纜結合后的外形由捆綁的情況決定，不能保證浮線通過重心；3.容易產生單體漂浮，由于捆綁浮體由多個浮體單元構成，在海水的腐蝕和沖擊或者其他外力作用下會造成捆索意外失效。在多浮體情況下，大大提高了這種意外的概率；4.多浮體單元的結構在水下由于局部受力震蕩現象加劇，容易造成臍帶纜的折斷。不采用多浮體單元的結構，采用可開合的浮體結構將會大大提高安裝的操作方便性，提高浮標體的使用穩定性與可靠性。現在的浮力材料已經具備了可加工性能，并且具有相當大的耐壓和耐摩擦的性能，同時浮力材料外面可以噴涂阻水涂層提高防水性能。因此，設計一種可方便開合的浮體的結構會大大提高臍帶纜的工作性能。
發明內容
本發明的目的在于克服上述的已有的臍帶纜零浮力的實現方案造成的操作困難、平衡性差、可靠性低的缺陷；提供一種操作方便、浮體結構性能優異、減少對臍帶纜損傷的臍帶纜浮體。在浮體內部采用開槽結構，并通過橡膠體進行緊固配合，使得臍帶纜和浮體不容易產生相對滑動；浮體外形機加工成為橢圓體，使得臍帶纜在水里的阻力減小，提高動力學性能；浮體采用兩個半橢圓體通過鉸鏈連接，可以實現在保證外形需要的前提下，完成它的功能需要，實現臍帶纜的安置；臍帶纜浮體的開合由帶自鎖性能的卡扣實現，省去了捆索的繁重工作，并且利用機械裝置實現了兩個浮體半橢圓體的結合能夠提高系統的可靠性。本發明的技術方案如下一種臍帶纜浮體，其特征在于由兩個輕質耐壓浮力材料浮體本體(1)，橡膠體(2)，搭扣(3)和鉸鏈(4)組成，在所述的浮體上根據開合要求設置鉸鏈和搭扣，設置鉸鏈的部位采用60度的斜面槽結構，設置搭扣的部位采用直角切槽，浮體本體表面噴涂阻水涂層
(5)，浮體內部采用開槽結構。在上述的技術方案中，所述的輕質耐固定壓浮力材料為環氧樹脂基微珠填充結構。在上述方案中，浮體本體⑴內部的開槽結構采用中部直孔以及兩端階梯孔的結構。在上述方案中，橡膠體(2 )為V型結構，安裝于浮體本體(I)內部的開槽結構，將浮體通過搭扣(3)扣合于臍帶纜上時，兩個浮體本體的橡膠體(2)的V型結構對臍帶纜施加作用力，防止沿臍帶纜的軸向滑動。在上述的技術方案中，所述的阻水涂層(5)為聚脲彈性體涂層。聚脲彈性體涂層對浮體本體材料起保護作用，同時減小表面張力降低阻力。在上述的方案中，所述的鉸鏈(4)為定制304鋼長鉸鏈，將兩塊浮體本體(I)固定連接。在上述方案中，所述的搭扣(3)為成對的自鎖搭扣。本發明在國內首先將輕質耐壓浮力材料用于臍帶纜提供零浮力，該可加工固體浮力材料臍帶纜浮體外形結構具有以下優點1、本發明設計的浮體本體采用的是一種低密度、高強度的可加工固體浮力材料，材料本身具有密度小、力學性能優異、吸水率低且穩定的特點。2、本發明設計的浮體橢圓外形使臍帶纜在水中移動時，水流在物體的前緣也就是迎水被分流，由于水流沒有及時到達物體后緣，在浮體背風面附近誕生一個低壓區，因此物體前面的壓力大于物體后面的壓力，這個壓差誕生的力作用在物體上，方向和物體運動方向相反，這就是所謂的壓差阻力。以理推想，迎風面積同樣大小的一個正方體、一個球體、一個橢圓體相比，因為橢圓體后半部的逆壓梯度明顯小于球體更小于正方體，因而橢圓體誕生的壓差阻力小于球體，更小于正方體，可大大減少浮體在收放過程中產生的阻力。3、本發明設計采用帶自鎖性能的搭扣實現臍帶纜浮體的開合，省去了捆索的繁重工作，并且利用機械裝置實現了兩個浮體半橢圓體的結合，消除了因捆索意外失效造成浮體丟失的概率。4、采用可開合的浮體結構將會大大提高系統的操作方便性，提高臍帶纜的穩定性。5、本發明設計的浮體本體外表面噴涂的是一種不受潮氣、溫度影響的100%固含量聚脲彈性體涂層，聚脲彈性體涂層對浮體本體起到阻水、保護作用。
圖1是本發明的浮體本體結構簡圖。圖面說明如下I一浮體本體；2—橡膠體；3—搭扣；4一鉸鏈；5—聚脲彈性體涂層；6_臍帶纜。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明的臍帶纜浮體的結構進行詳細地說明實施例1本體采用密度為0.42g/cm3的輕質耐壓浮力材料制備臍帶纜浮體本體，材料性能見表一表一
權利要求
1.一種臍帶纜浮體，其特征在于:由兩個輕質耐壓浮力材料浮體本體(1)，橡膠體(2)，搭扣(3)和鉸鏈(4)組成，在所述的浮體上根據開合要求設置鉸鏈和搭扣，設置鉸鏈的部位采用60度的斜面槽結構，設置搭扣的部位采用直角切槽，浮體本體表面噴涂阻水涂層(5)，浮體內部采用開槽結構， 所述的輕質耐壓浮力材料為環氧樹脂基空心玻璃微珠填充結構； 所述的搭扣(3)為自鎖搭扣； 所述的鉸鏈(4)為定制304鋼長鉸鏈，將兩塊浮體本體(I)固定連接； 所述的阻水涂層(5)為聚脲彈性體涂層。
2.根據權利要求1所述的臍帶纜浮體，特征在于，所述的浮體本體(I)內部的開槽結構采用中部直孔以及兩端階梯孔的結構。
3.根據權利要求1所述的臍帶纜浮體，特征在于，所述的橡膠體(2)為V型結構，固定安裝于浮體本體(I)內部開槽結構。
全文摘要
本發明涉及一種臍帶纜浮體，包括橢圓體浮體本體，鉸鏈、橡膠體、搭扣。該浮體本體材質為可加工固體浮力材料，外形為橢圓體，由兩塊對稱半橢圓體浮體組成；浮體內部根據臍帶纜的尺寸要求開槽，通過安置橡膠體實現臍帶纜與浮體緊固要求；浮體一側經鉸鏈連接而成一體，另一側通過搭扣完成臍帶纜浮體的開合，浮體本體表面噴涂阻水涂層。該臍帶纜浮體結構簡單，既可以保證纜線的水上漂浮，又能方便纜線的檢查維修減少維護費用。
文檔編號H01B11/22GK103072675SQ20121056339
公開日2013年5月1日 申請日期2012年12月21日 優先權日2012年12月21日
發明者梁忠旭, 陳先, 劉曉潔, 周媛, 吳則華, 汪杰 申請人:海洋化工研究院有限公司