[发明专利]一种海洋柔性管缆护套

说明书

本申请公开了一种海洋柔性管缆护套，包括套设固定于管缆外周的多个轴套单元和套设于管缆外周的多个浮力单元，轴套单元和浮力单元沿管缆的轴向交替分布，当管缆弯曲至预设曲率时，相邻的轴套单元与浮力单元相抵、以避免管缆过弯。本申请提供的海洋柔性管缆护套可以实现管缆的弯曲限位和垂直方向的自动扶正，以及悬浮动态海洋柔性管缆在水中的造形。

技术领域

本申请涉及海洋柔性管缆防护设备技术领域，更具体地说，涉及一种海洋柔性管缆护套。

背景技术

随着海洋油气、海上风电等高端海洋产业的发展，海洋柔性管缆(如，海洋电缆、脐带缆、柔性管、复合管、橡胶管等)的使用日益频繁。海洋柔性管缆需要受到过弯保护，以免在安装过程中或在工作中产生过度弯曲导致损坏。现有常用的过弯保护装置有弯曲限制器和弯曲加强器等，然而其各有缺点。

弯曲限制器只能在管缆弯曲至预定曲率后通过嵌套结构的机械自锁实现弯曲限位，而在管缆未弯曲至预定曲率时，弯曲限制器无法形成机械自锁，不能对管缆进行连续的弯曲保护，管缆容易疲劳，所以一般只用于静态管缆而不能用于动态管缆。

弯曲加强器由圆锥形状的弹性体材料制成，可以对管缆进行连续的弯曲保护。然而由于其没有刚性限位的功能，所以不能保证在设计范围外的极限工况下对海洋管缆进行有效的保护。

综上所述，如何在极限工况下对管缆进行限位、同时优化管缆的疲劳受力，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的是提供一种海洋柔性管缆护套，其利用机械自锁实现极限工况下对管缆的限位；同时在垂直方向上有连续弯曲扶正作用，可以实现悬浮动态管缆在水中的造型，优化管缆受力和耐疲劳性能。

为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种海洋柔性管缆护套，包括套设固定于管缆外周的多个轴套单元和套设于所述管缆外周的多个浮力单元，所述轴套单元和所述浮力单元沿所述管缆的轴向交替分布，当所述管缆弯曲至预设曲率时，相邻的所述轴套单元与所述浮力单元相抵、以避免所述管缆过弯。

可选地，还包括套设于管缆的外周、且用于与刚性结构件固定连接的底部连接单元，全部所述轴套单元和全部所述浮力单元均位于所述底部连接单元的同一侧。

可选地，所述浮力单元包括固体浮力材料的主体，所述主体包括聚合物基体和空心的轻质耐压填充物。

可选地，所述主体的表面设有防护层。

可选地，所述轴套单元的两端分别设有连接凸缘，所述浮力单元的第一内环面设有沿轴向间隔分布的连接凹槽；相邻的所述轴套单元与所述浮力单元连接时，所述轴套单元的前侧的连接凸缘设于前一所述浮力单元的后侧的连接凹槽中，所述轴套单元的后侧的连接凸缘设于后一所述浮力单元的前侧的连接凹槽中，且所述连接凹槽与对应的所述连接凸缘之间具有间隙。

可选地，所述连接凸缘的截面积从所述连接凸缘的端面至所述连接凸缘的中部逐渐增大，所述连接凸缘的截面为垂直于所述轴套单元中心轴的截面；所述连接凹槽的截面积从所述连接凹槽的端面向所述连接凹槽的中部逐渐增大，所述连接凹槽的截面为垂直于所述浮力单元中心轴的截面。

可选地，每一所述轴套单元包括至少两个第一弧形管片，所述第一弧形管片具有第一内环面、第一外环面、连接所述第一内环面和所述第一外环面的第一轴向切面；在同一所述轴套单元中，各所述第一弧形管片沿所述轴套单元的周向依次分布，相邻两个所述第一弧形管片的所述第一轴向切面贴合、并通过第一连接件固定。

可选地，相贴合的两个所述第一轴向切面中，一个所述第一轴向切面设有第一定位凸起，另一个所述第一轴向切面设有第一定位凹槽。

通过上述方案，本申请提供的海洋柔性管缆护套的有益效果在于：