[发明专利]基于导管架平台的附着式管缆系统及设计方法

权利要求书

1.基于导管架平台的附着式管缆系统，其特征在于：包括与导管架上的电力系统进行连接的动态海缆、将动态海缆与导管架进行固定的若干个管卡，所述管卡包括第一固定部和第二固定部，所述第一固定部和第二固定部之间形成有用于固定于导管架上的安装孔，所述第一固定部和第二固定部之间通过连接件进行连接，所述第二固定部上形成有供动态海缆穿过的通孔；

基于导管架平台的附着式管缆系统的设计方法，包括以下步骤：

S1.构建动态海缆初始线型有限元模型，在ORCAFLEX软件中输入动态海缆所在海域的环境条件，选择管卡的数量及分布，构建出分布合理的初始线型；

S2.对附着式管缆系统进行静态分析，如果静态响应符合要求，则进入步骤S3，如果静态响应不符合要求，调整管卡的分布；

S3.对附着式管缆系统进行动态分析，如果动态响应符合要求，则完成设计，如果动态响应不符合要求，则调整管卡的分布或数量；

S4. 完成动态海缆整体分析后，再对管卡的数量进行进一步分析，减少管卡的数量，并增大管卡的排布间距变大，再进行步骤S2中的静态分析和步骤S3的动态分析，如果满足，则继续减少管卡的数量，并增大管卡的排布间距变大，直至选出在能够满足静态要求和动态要求下，最少的管卡的数量。

2.根据权利要求1所述的基于导管架平台的附着式管缆系统，其特征在于：所述第二固定部上可拆卸连接有压块，所述压块与第二固定部之间形成有所述通孔。

3.根据权利要求2所述的基于导管架平台的附着式管缆系统，其特征在于：所述压块的一侧转动安装于第二固定部上，所述压块的另一侧通过紧固件固定安装于第二固定部上。

4.根据权利要求2所述的基于导管架平台的附着式管缆系统，其特征在于：所述压块的一侧形成有第一凹口,所述第二固定部的一侧设有第二凹口,所述第一凹口和第二凹口配合形成所述通孔，所述通孔的内径大于或等于动态海缆的直径。

5.根据权利要求1所述的基于导管架平台的附着式管缆系统，其特征在于：动态海缆通过锚固结构固定与海床上，且动态海缆与锚固结构的连接段外套设有保护管，所述保护管的外周设有若干环状凸起，若干环状凸起沿径向分布，且相邻两环状凸起之间形成有活动间隙。

6.根据权利要求1所述的基于导管架平台的附着式管缆系统，其特征在于：在步骤S2中，具体分析附着式管缆系统在静态概况下张力、弯曲分布情况以及模型收敛情况，若管卡之间缆的张力过大，则增大两个管卡之间缆的长度，若弯曲半径过大，则减小两个管卡之间缆的长度。

7.根据权利要求6所述的基于导管架平台的附着式管缆系统，其特征在于：在步骤S3中，加载极限海况，以每两个管卡之间的动态海缆做为一个单元，观察每个单元的受力和弯曲情况，若在某一单元发生过弯或张力过大现象，减小该单元中两个管卡之间的间隙，进行迭代，如仍然无法满足，则在该单元增加管卡数量，同时调整管卡之间的间隙，再次进行迭代，直至每个单元的受力和弯曲情况满足要求。

8.根据权利要求7所述的基于导管架平台的附着式管缆系统，其特征在于：在步骤S3中，在对附着式管缆系统在动态分析时，同时分析附着式管缆系统与导管架平台是否发生干涉，如果发生干涉，则减小干涉区域的管卡之间的间隙，进行迭代，如仍然无法满足，则增加干涉区域的管卡数量，同时调整管卡之间的间隙，再次进行迭代，直至不会发生干涉。