[发明专利]带有敷设张力监控功能的海缆下水桥

说明书

技术领域

本发明涉及下水桥，尤其涉及一种带有敷设张力监控功能的海缆下水桥。属于海洋石油工程领域。

背景技术

海缆敷设机具主要包括：海缆容器(Reel/Carousel)、塔架(Gantry/Quadrant/Sheave)、转向弯道(Arch、Diverter)、托辊(Support Roller)、张紧器(Tensioner)、下水桥(Chute)。其中，下水桥的作用如同铺管船上的托管架(Stinger)，使海缆的下水绕附设定的弧形轨道平滑地由甲板过渡到水中，防止海缆过度弯曲发生损伤。

海缆敷设工艺与海管敷设工艺大相径庭，安装工程的初期设计阶段，工程师会根据不同海域的工况、工作水深、产品特性、敷缆相关设备的工作性能、能力等，综合考虑各种影响海缆敷设安全的因素，合理的选择作业天气条件，设计出敷设选用的张力(tension)、着床点距离(layback)和入水角度(departure angle)，用于作为指导现场施工人员的操作依据。

对于张紧器的操作模式，一般会选用手动恒速式放缆，而非选择敷管恒张力式放缆，其原因是海缆的单位重量比较轻，所需敷设张力较小，铺缆船升降运动产生的加速度力等外力的作用，对小吨位张紧器的恒张力控制功能影响非常大，海缆着床点位置精度没有保障。

对于张紧器的手动恒速放缆模式，其是将张紧器的放缆速度设置为铺缆船的走船速度，此时的敷设张力大小是根据数学悬链线理论、数学方程求解得到的，敷设张力(F)、入水角度(α)、着床点(TDP)三者之间互为对应关系。现场操作中，如果动用水下机器人(ROV)作为水下声学定位系统的载体，对着床点(TDP)进行定位，可以得到海缆的入水角度(α)和入水点的悬挂力(F)数据；同样道理，如果动用角度测量设备测定海缆的入水角度(α)，也可以得到着床点(TDP)的位置和入水点的悬挂力(F)数据。

目前，大部分海缆敷设工程是通过控制入水角度这一理论完成的，将海面作为基线参考点，海缆入水角度是海面与海缆的夹角。值班人员依据目测的海缆入水角度，适时调整、增减张紧器的放缆速度。然而，这一比较粗放的测量方法，所得到的入水角度也会因人而异，可靠性较差。

随着海洋工程的发展以及海上结构物安装的标准化、国际规范化，现行的以海面作为参考基线、人为目测、估计入水角度的方法已不能满足国际工程中对敷设张力、入水角度、着床点进行实时监测的“精度”要求。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供一种带有敷设张力监控功能的海缆下水桥，其操作简便，通过置入较详细的基准点，使得观测的角度精度、可靠性大幅提高，不仅解决现行敷缆工艺中，人为目测估计的角度误差较大的问题；而且，还大大降低了生产成本。

本发明的目的是由以下技术方案实现的：

一种带有敷设张力监控功能的海缆下水桥，其特征在于：包括：一托架、安装在托架上的用于海缆下水用的弧形滑板，其中，该弧形滑板的两侧安装有边挡板，弧形滑板的弧度为90度，弧形滑板上设有数个用于确定下水海缆入水角度的刻度；在托架的边上，还安装有一用于实时拍摄记录下水海缆的压线、离线角度摄像头。

所述托架的底部安装工字钢架，用于舷边的安装固定。

所述弧形滑板的底部为双层底板，双层底板之间安装有数个加强筋；弧形滑板的加工半径为2.5m。

所述边挡板的四周边沿、出入口边沿采用焊接方式安装有圆管；边档板的高度为0.4m，上口宽为0.5m，下口宽为1m。

本发明的有益效果：本发明由于采用上述技术方案，其操作简便，通过置入较详细的基准点，使得观测的角度精度、可靠性大幅提高，不仅解决现行敷缆工艺中，人为目测估计的角度误差较大的问题；而且，还大大降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明结构侧视示意图。

图3为本发明结构主视示意图。

图中主要标号说明：

1.托架，2.边挡板、3.双层底板，4.加强筋；5.圆管，6.弧长、7.入水角度的点位、8.下水海缆、9.入水角度标示线。

具体实施方式

如图1—图3所示，本发明包括：托架1、采用焊接方式安装在托架1上的用于海缆下水用的弧形滑板，其中，弧形滑板的两侧采用焊接方式安装有边挡板2，弧形滑板的弧度为90度，弧形滑板上设有数个设有数个用于确定下水海缆8入水角度刻度；在托架1的边上，还安装有一摄像头，用于实时拍摄记录下水海缆的压线、离线角度。