RU2849348C2 - Multisensor fiber optic cable - Google Patents
Multisensor fiber optic cableInfo
- Publication number
- RU2849348C2 RU2849348C2 RU2021139161A RU2021139161A RU2849348C2 RU 2849348 C2 RU2849348 C2 RU 2849348C2 RU 2021139161 A RU2021139161 A RU 2021139161A RU 2021139161 A RU2021139161 A RU 2021139161A RU 2849348 C2 RU2849348 C2 RU 2849348C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal pipe
- metal
- tube
- pipe
- optical cable
- Prior art date
Links
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИAREA OF TECHNOLOGY
Настоящее раскрытие относится к области мультисенсорных оптоволоконных кабелей для распределенного обнаружения. В частности, настоящее раскрытие относится к мультисенсорному оптоволоконному кабелю, подходящему для подземных, подводных применений и/или в применениях на подводных лодках. The present disclosure relates to the field of multisensor fiber optic cables for distributed sensing. In particular, the present disclosure relates to a multisensor fiber optic cable suitable for underground, underwater, and/or submarine applications.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИLEVEL OF TECHNOLOGY
Как известно, распределенное измерение, такое как распределенное измерение температуры (DTS), распределенное измерение механических напряжений (DSS) и распределенные акустические измерения (DAS), представляет собой технологию, которая позволяет проводить непрерывные измерения в режиме реального времени по всей длине оптоволоконного кабеля путем использования физических явлений, возникающих в оптических волокнах (например, рамановского рассеяния, рклеевского рассеяния или рассеяния Бриллюэна), для обеспечения распределенного измерения температуры, вибрации (для акустического измерения) или механических напряжений. Система распределенного измерения, как правило, включает в себя кабель, содержащий одно или более оптических волокон, подходящих для распределенного измерения, и один или более приборов для считывания, записи и/или обработки вышеупомянутых физических явлений.Distributed sensing, such as distributed temperature sensing (DTS), distributed stress sensing (DSS), and distributed acoustic sensing (DAS), is a technology that enables continuous, real-time measurements along the entire length of a fiber optic cable by exploiting physical phenomena occurring in optical fibers (e.g., Raman scattering, Pleistocene scattering, or Brillouin scattering) to provide distributed measurements of temperature, vibration (for acoustic sensing), or mechanical stress. A distributed sensing system typically includes a cable containing one or more optical fibers suitable for distributed sensing and one or more devices for reading, recording, and/or processing the aforementioned physical phenomena.
Распределенное измерение все более и более востребовано в различных применениях, таких как мониторинг трубопроводов нефтегазовой отрасли или водопроводов, или строительных сооружений (мониторинг мостов, туннелей или перемещений грунта). Distributed sensing is increasingly in demand in various applications, such as monitoring oil and gas pipelines or water pipes, or civil engineering structures (monitoring bridges, tunnels or ground movements).
Кабели, содержащие одно или более оптических волокон, подходящих для распределенного измерения, также могут содержать оптические волокна для оптической связи. Cables containing one or more optical fibers suitable for distributed sensing may also contain optical fibers for optical communications.
Как известно, оптический кабель обычно содержит оптическую сердцевину, включающую в себя одно или более оптических волокон, и один или более слоев, окружающих и защищающих сердцевину оптическую сердцевину. As is known, an optical cable typically comprises an optical core, which includes one or more optical fibers, and one or more layers surrounding and protecting the optical core.
Оптические волокна могут быть размещены в оптической сердцевине кабеля различными способами. В частности, одно или более оптических волокон (возможно сгруппированные в различные пучки) могут быть свободно размещены внутри полужесткой трубки со свободной укладкой волокон. В качестве альтернативы, каждое оптическое волокно может представлять собой волокно с плотным буфером в соответствующий патрубок из буферного материала. Хотя, как свободное расположение, так и расположение с плотным буфером может быть пригодным для применений в связи, в зависимости от среды, для которой предназначено оптическое волокно (наружная, внутренняя, подводная, и т.д.), распределенное измерение требует конкретного размещения оптических волокон. В частности, тогда как DTS-измерение требует наличия оптических волокон со свободным расположением, для DSS- и DAS-измерения оптические волокна с плотным буфером могут быть предпочтительными, поскольку это позволяет сделать их механически согласованными с конструкцией кабеля, а затем обеспечивать более высокую точность измерения. Optical fibers can be arranged in a cable's optical core in various ways. Specifically, one or more optical fibers (possibly grouped into different bundles) can be loosely arranged within a semi-rigid tube with loose fiber placement. Alternatively, each optical fiber can be tightly buffered in a corresponding buffer tube. While both loose and tightly buffered arrangements may be suitable for communications applications, depending on the environment for which the optical fiber is intended (outdoor, indoor, underwater, etc.), distributed sensing requires specific fiber placement. Specifically, while DTS sensing requires loosely arranged optical fibers, tightly buffered fibers may be preferable for DSS and DAS sensing, as this allows for mechanical alignment with the cable structure, thereby ensuring higher measurement accuracy.
Известны оптические волокна для распределенного измерения. Optical fibers for distributed sensing are known.
CN 201765352 раскрывает оптический кабель для измерения температуры морской воды вдоль направления глубины. Кабель содержит 2-4 термочувствительных волокон, покрытых патрубком, покрытым нержавеющей сталью; 2 волокон, чувствительных к давлению с покрытием из слоя полиуретана, а затем следует внешняя пружинная труба и сетка из нержавеющей стали. Измерительные волокна переплетают, затем покрывают двойным шлангом из нержавеющей стали. Кабель имеет внешний диаметр 10-12 мм. CN 201765352 discloses an optical cable for measuring seawater temperature along the depth axis. The cable contains two to four temperature-sensitive fibers, each covered by a stainless steel-coated sleeve; two pressure-sensitive fibers coated with a polyurethane layer; and an outer spring tube and stainless steel mesh. The measuring fibers are intertwined and then covered by a double stainless steel hose. The cable has an outer diameter of 10-12 mm.
CN 207424326 раскрывает композитный оптический кабель для связи с датчиком, содержащий сердцевину, включающую коммуникационные оптические волокна в центре, и множество измерительных оптических волокон с плотным буфером, равномерно переплетенных на периферии коммуникационных оптических волокон. Трубу, содержащую коммуникационные оптические волокна, изготавливают из нержавеющей стали. Оптические волокна с плотным буфером покрывают армирующим слоем, предпочтительно изготовленным из арамида. Защитное покрытие содержит ленту, покрытую слоем стекла, покрытым стальной лентой с пластиковым покрытием, покрытой внешним защитным покрытием.CN 207424326 discloses a composite optical cable for connecting to a sensor, comprising a core containing communication optical fibers at the center and a plurality of tightly buffered measurement optical fibers uniformly intertwined at the periphery of the communication optical fibers. The tube containing the communication optical fibers is made of stainless steel. The tightly buffered optical fibers are coated with a reinforcing layer, preferably made of aramid. The protective coating comprises a tape coated with a glass layer, covered with a plastic-coated steel tape, and covered with an outer protective coating.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ ESSENCE OF THE INVENTION
Заявитель считает необходимым представить оптический кабель, в частности, оптический кабель для подземного, подводного применения и/или применения на подводных лодках, которое может сочетать в себе все возможные типы распределенного измерения (DTS, DSS и DAS) и возможности оптической связи со сниженным размером кабеля и сниженной массой кабеля. The applicant considers it necessary to provide an optical cable, in particular an optical cable for underground, underwater and/or submarine applications, which can combine all possible types of distributed sensing (DTS, DSS and DAS) and optical communication capabilities with a reduced cable size and reduced cable weight.
Может потребоваться защита от просачивания воды, которая обычно достигается за счет обеспечения герметично защищенных металлических труб вокруг оптических волокон, тогда как в случае оптических кабелей для подводных применений и применений на подводных лодках может быть обеспечена металлическая армировка, изготовленная из одного или более слоев стальных проволок, и внешняя оболочка, изготовленная из твердого полимерного материала (например, полиэтилена высокой плотности, ПЭВП), для выдерживания высоких давлений (до 300 бар), типичных для подводной среды и для среды подводной лодки. Наличие кабелей такой конструкции приводит к получению кабелей с большим внешним диаметром и высокой массой, что может быть критичным, особенно в контексте подводных применений и применений на подводных лодках.Water infiltration protection may be required, which is typically achieved by providing hermetically sealed metal tubes around the optical fibers. In the case of optical cables for subsea and submarine applications, metal reinforcement made of one or more layers of steel wires and an outer sheath made of a rigid polymer material (e.g., high-density polyethylene, HDPE) may be provided to withstand the high pressures (up to 300 bar) typical of subsea and submarine environments. This design results in cables with a large outer diameter and high mass, which can be critical, especially in subsea and submarine applications.
В дополнение, обеспечение различных типов распределенного измерения (DTS, DSS и DAS) и способностей к осуществлению оптической связи в одном и том же кабеле требует обеспечения в одном и том же кабеле оптических волокон с различным расположением и эксплуатационными требованиями, что может повысить размер кабеля. In addition, providing different types of distributed metering (DTS, DSS, and DAS) and optical communication capabilities in the same cable requires providing optical fibers with different arrangements and performance requirements in the same cable, which may increase the cable size.
Известные кабели для распределенного измерения, описанные выше, демонстрируют в этом отношении некоторые недостатки.The known distributed sensing cables described above exhibit some disadvantages in this regard.
В частности, вышеупомянутый кабель по CN 201765352 демонстрирует большой внешний диаметр (10-12 мм) по сравнению с содержащимся в нем ограниченным количеством волокон (4+2). Это в основном связано с тем, что каждое по отдельности оптическое волокно с плотным буфером представляет собой волокно с плотным буферным покрытием в виде соответствующего слоя стали, внешний диаметр которого, - для гарантии того, что оптические волокна с плотным буфером будут механически согласованы с конструкцией кабеля, как требуется для DSS- и DAS-измерений, соответствует внешнему диаметру стального патрубка, вмещающего в себя свободные волокна. Диаметр стального патрубка подбирают таким образом, чтобы он обеспечивал вмещение всех вместе свободных волокон, но это явно приводит к избыточной толщине буферного слоя для волокон с плотным буфером. Кроме того, если возникнет желание увеличить количество волокон путем обеспечения, например, дополнительных свободных волокон для DTS или оптической связи, диаметр всех слоев стали будет соответственно увеличиваться, что приведет, таким образом, к существенному дальнейшему увеличению внешнего диаметра кабеля. In particular, the aforementioned cable according to CN 201765352 exhibits a large outer diameter (10-12 mm) compared to the limited number of fibers it contains (4+2). This is primarily due to the fact that each individual tight-buffered optical fiber is tightly buffered with a corresponding steel layer. The outer diameter of this layer—to ensure that the tight-buffered optical fibers are mechanically matched to the cable structure, as required for DSS and DAS measurements—matches the outer diameter of the steel sleeve housing the loose fibers. The diameter of the steel sleeve is selected to accommodate all the loose fibers, but this clearly results in excessive buffer thickness for the tight-buffered fibers. Furthermore, if there is a desire to increase the number of fibres by providing, for example, additional free fibres for DTS or optical communications, the diameter of all steel layers will increase accordingly, thus leading to a significant further increase in the outer diameter of the cable.
Заявитель затем столкнулся с проблемой обеспечения оптического кабеля для системы распределенного измерения, которое преодолевает вышеупомянутые недостатки.The applicant then faced the problem of providing an optical cable for the distributed metering system that overcomes the above mentioned shortcomings.
В частности, заявитель решил проблему обеспечения оптического кабеля для системы распределенного измерения, особенно пригодной для подземных, подводных применений и/или применений на подводных лодках, в которых все оптические волокна надлежащим образом защищены от просачивания воды, а при необходимости, от высоких давлений (до 300 бар), типичных для подводной среды и для среды на подводной лодке, в которой волокна с плотным буфером механически согласованы с конструкцией кабеля (как требуется для DAS- и/или DSS-измерения), и в которых размер и масса кабеля снижены. In particular, the applicant has solved the problem of providing an optical cable for a distributed sensing system, particularly suitable for underground, subsea and/or submarine applications, in which all optical fibres are adequately protected against water infiltration and, where necessary, against the high pressures (up to 300 bar) typical of the subsea and submarine environments, in which tightly buffered fibres are mechanically matched to the cable structure (as required for DAS and/or DSS sensing), and in which the size and weight of the cable are reduced.
Согласно вариантам реализации настоящего раскрытия, вышеуказанная проблема решается с помощью оптического кабеля для распределенного измерения, которое содержит первую металлическую трубу, свободно вмещающую в себя, по меньшей мере, два оптических волокна, и вторую металлическую трубу, плотно вмещающую в себя, по меньшей мере, два оптических волокна с плотным буфером. Кабель также содержит третью металлическую трубу, окружающую вместе первую и вторую металлические трубы и оперативно контактирующую с ними. По меньшей мере одна из металлических труб, вмещающих оптические волокна, прикреплена посредством клеевого состава к внутренней поверхности третьей металлической трубы. According to embodiments of the present disclosure, the above-mentioned problem is solved by an optical cable for distributed sensing, which comprises a first metal tube loosely accommodating at least two optical fibers, and a second metal tube tightly accommodating at least two optical fibers with a tight buffer. The cable also comprises a third metal tube, which surrounds the first and second metal tubes and operatively contacts them. At least one of the metal tubes accommodating the optical fibers is attached to the inner surface of the third metal tube using an adhesive.
Использование одиночной металлической трубы для вмещения всех вместе волокон с плотным буфером позволяет защищать их от просачивания воды, при поддержании размера кабеля, меньшего, чем например, размер кабеля, в котором несколько стальных труб используются для особой защиты каждого оптического волокна с плотным буфером. Кроме того, третья металлическая труба, окружающая вместе, как первую, так и вторую металлические трубы, также позволяет эффективно защищать все оптические волокна кабеля от высоких давлений (до 300 бар), типичных для подводной среды и для среды подводной лодки, например, за счет обеспечения армировки и толстого защитного покрытия в виде внешней оболочки, изготовленной из твердого полимерного материала (например, ПЭВП) снаружи от третьей металлической трубы. Using a single metal tube to contain all the tightly buffered fibers protects them from water infiltration while maintaining a smaller cable size than, for example, a cable in which multiple steel tubes are used to specifically protect each tightly buffered optical fiber. Furthermore, a third metal tube, enclosing both the first and second metal tubes, also effectively protects all the cable's optical fibers from the high pressures (up to 300 bar) typical of underwater and submarine environments. This is accomplished, for example, by providing reinforcement and a thick protective coating in the form of an outer sheath made of a hard polymer material (e.g., HDPE) outside the third metal tube.
Кроме того, плотное вмещение оптических волокон с плотным буфером во вторую металлическую трубу, в сочетании с адгезивом, прикрепляющим, по меньшей мере, одну из металлических труб, вмещающих в себя оптические волокна, к внутренней поверхности третьей металлической трубы, гарантирует, что волокна с плотным буфером механически согласованы с конструкцией кабеля. Это обеспечивает кабель с высокой точностью измерения, в частности, поскольку это касается DAS- и DSS-измерения. Furthermore, the tight placement of tightly buffered optical fibers within the second metal tube, combined with an adhesive bonding at least one of the metal tubes housing the optical fibers to the inner surface of the third metal tube, ensures that the tightly buffered fibers are mechanically aligned with the cable structure. This ensures a cable with high measurement accuracy, particularly as it relates to DAS and DSS measurements.
Поэтому, согласно первому аспекту настоящее раскрытие обеспечивает оптический кабель для распределенного измерения, содержащий:Therefore, according to a first aspect, the present disclosure provides an optical cable for distributed measurement, comprising:
- первую металлическую трубу, по меньшей мере, с двумя оптическими волокнами, свободно расположенными в ней; - a first metal tube with at least two optical fibers freely located therein;
- вторую металлическую трубу, по меньшей мере, с двумя оптическими волокнами с плотным буфером, плотно расположенными во внутренней поверхности второй металлической трубы; и- a second metal tube with at least two tightly buffered optical fibers tightly located within the inner surface of the second metal tube; and
- третью металлическую трубу, имеющую внутреннюю поверхность, окружающую вместе первую металлическую трубу и вторую металлическую трубу и оперативно контактирующую с ними,- a third metal pipe having an internal surface that surrounds the first metal pipe and the second metal pipe and is in operative contact with them,
в котором, по меньшей мере, одна из первой и второй металлической трубы прикреплена к внутренней поверхности третьей металлической трубы посредством адгезива.in which at least one of the first and second metal pipes is attached to the inner surface of the third metal pipe by means of an adhesive.
В варианте реализации первая металлическая труба и вторая металлическая труба изготовлены из нержавеющей стали.In an embodiment, the first metal pipe and the second metal pipe are made of stainless steel.
В варианте реализации третья металлическая труба изготовлена из нержавеющей стали.In an embodiment, the third metal pipe is made of stainless steel.
В варианте реализации адгезив заполняет промежутки между первой и второй металлическими трубами и внутренней поверхностью третьей трубы.In an embodiment, the adhesive fills the gaps between the first and second metal pipes and the inner surface of the third pipe.
В варианте реализации адгезив может быть выбран из горячего термопластичного клея, эпоксидного клея, силиконового клея и их смесей. In an embodiment, the adhesive may be selected from hot melt adhesive, epoxy adhesive, silicone adhesive, and mixtures thereof.
В варианте реализации адгезив (клеевой состав), сразу после затвердевания имеет прочность на растяжение в диапазоне 1-10 Н/мм2, как измерено согласно ISO 37 (2017-11) для силиконового (кремнийорганического) или согласно ISO 527-2 (1996) для горячего термопластического и эпоксидного клея.In an embodiment, the adhesive (glue composition), immediately after hardening, has a tensile strength in the range of 1-10 N/mm 2 , as measured according to ISO 37 (2017-11) for silicone (organosilicon) or according to ISO 527-2 (1996) for hot melt and epoxy adhesive.
В варианте реализации внутренний клеевой состав по существу заполняет пустоты и промежутки между оптическими волокнами с плотным буфером и внутренней поверхностью второй трубы. In an embodiment, the internal adhesive composition substantially fills the voids and spaces between the tightly buffered optical fibers and the inner surface of the second tube.
В варианте реализации первая металлическая труба и вторая металлическая труба могут быть уложены в третьей трубе, почти параллельной продольной оси оптического волокна, или скручены друг с другом.In an embodiment, the first metal tube and the second metal tube may be placed in a third tube, nearly parallel to the longitudinal axis of the optical fiber, or twisted together.
В варианте реализации оптический кабель содержит армировку в радиально внешнем положении относительно третьей металлической трубы. Армировка может быть изготовлена, по меньшей мере, из одного слоя проволок. В качестве альтернативы, армировка может быть изготовлена из гофрированной, (не обязательно) сцепленной ленты, спирально намотанной вокруг третьей металлической трубы.In one embodiment, the optical cable comprises reinforcement in a radially external position relative to the third metal tube. The reinforcement may be made of at least one layer of wires. Alternatively, the reinforcement may be made of corrugated, optionally interlocking tape, helically wound around the third metal tube.
Когда оптический кабель по настоящему раскрытию содержит армировку в радиально внешнем положении относительно третьей металлической трубы, оптический кабель может дополнительно содержать слой подстилки, вставленный между третьей металлической трубой и находящийся в непосредственном контакте с нею, и армировкой.When the optical cable of the present disclosure comprises a reinforcement in a radially outer position relative to the third metal pipe, the optical cable may further comprise a bedding layer inserted between and in direct contact with the third metal pipe and the reinforcement.
В варианте реализации оптический кабель содержит защитное покрытие в радиально внешнем положении относительно третьей металлической трубы, а если имеется, то с армировкой. Защитное покрытие при его наличии представляет собой самый внешний слой кабеля по раскрытию.In one embodiment, the optical cable comprises a protective coating positioned radially outward from the third metal tube, and, if present, with reinforcement. The protective coating, if present, constitutes the outermost layer of the cable as it opens.
В варианте реализации оптические волокна, свободно расположенные в первой металлической трубе, пригодны для распределенного измерения температуры (DTS) и для передачи данных.In an embodiment, optical fibers freely located in the first metal tube are suitable for distributed temperature sensing (DTS) and for data transmission.
В варианте реализации, по меньшей мере, два оптических волокна с плотным буфером пригодны для распределенного измерения механических напряжений (DSS) и распределенных акустических измерений (DAS).In an embodiment, at least two tight buffered optical fibers are suitable for distributed stress sensing (DSS) and distributed acoustic sensing (DAS).
Согласно второму аспекту настоящее раскрытие относится к способу для изготовления оптического кабеля для распределенного измерения, причем упомянутый способ содержит этапы:According to a second aspect, the present disclosure relates to a method for producing an optical cable for distributed sensing, said method comprising the steps of:
i. обеспечения первой металлической трубы, по меньшей мере, с двумя оптическими волокнами, свободно расположенными в ней;i. providing a first metal tube with at least two optical fibers freely positioned therein;
ii. обеспечения второй металлической трубы, по меньшей мере, с двумя оптическими волокнами с плотным буфером, плотно расположенными в ней; ii. providing a second metal tube with at least two tightly buffered optical fibers tightly arranged therein;
iii. нанесения клеевого состава, по меньшей мере, на одну из упомянутой первой металлической трубы и упомянутой второй металлической трубы; iii. applying an adhesive composition to at least one of said first metal pipe and said second metal pipe;
iv. соединения первой металлической трубы и второй металлической трубы с металлической фольгой;iv. connecting the first metal pipe and the second metal pipe with a metal foil;
v. наматывания металлической фольги вокруг первой металлической трубы и второй металлической трубы; и v. winding a metal foil around the first metal pipe and the second metal pipe; and
vi. сварки металлической фольги, для обеспечения третьей металлической трубы, окружающей вместе первую металлическую трубу и вторая металлическую трубу и оперативно контактирующей с ними. vi. welding a metal foil to provide a third metal pipe surrounding the first metal pipe and the second metal pipe together and in operative contact with them.
В варианте реализации на этапе iii клеевой состав наносят только на одну из первой металлической трубы и второй металлической трубы. In an embodiment, at step iii, the adhesive composition is applied only to one of the first metal pipe and the second metal pipe.
В целях настоящего описания и прилагаемой формулы изобретения, за исключением тех мест, где указано иное, все значения, выражающие суммы, количества, процентные содержания, и т.п., следует понимать как изменяемые во всех случаях согласно термину «примерно». Также, все диапазоны включают в себя любое сочетание раскрытых максимальных и минимальных точек и включают в себя любые промежуточные диапазоны в них, которые в настоящей работе могут быть специально обозначены, либо не обозначены.For the purposes of this description and the appended claims, except where otherwise indicated, all values expressing amounts, quantities, percentages, and the like are to be understood as varying in all instances according to the term "about." Furthermore, all ranges include any combination of the disclosed maximum and minimum points and include any intermediate ranges therein, whether specifically designated or not designated herein.
Настоящее раскрытие, по меньшей мере, в одном из вышеупомянутых аспектов, может быть реализовано согласно одному или более из следующих вариантов реализации, (не обязательно) скомбинированных друг с другом.The present disclosure, in at least one of the above aspects, may be implemented according to one or more of the following embodiments, optionally combined with each other.
В целях настоящего описания и прилагаемой формулы изобретения, слова, означающие единственное число, следует рассматривать, как включающие в себя один или, по меньшей мере, один, а единичный объект также включает в себя множественные, пока не станет очевидным, что это означает иное. Это приведено лишь для удобства и для обеспечения общего смысла раскрытия.For the purposes of this description and the appended claims, words denoting the singular shall be construed to include one or at least one, and a singular object also includes plural objects, unless it becomes apparent otherwise. This is provided for convenience only and to ensure the general meaning of the disclosure.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS
Настоящее раскрытие необходимо дополнительно разъяснить с помощью следующего подробного описания, приведенного в качестве примера, а не ограничения, со ссылкой на прилагаемый чертеж, на котором:The present disclosure should be further clarified by the following detailed description, given by way of example and not limitation, with reference to the accompanying drawing, in which:
Фигура 1 схематически показывает оптический кабель согласно варианту реализации настоящего раскрытия. Figure 1 schematically shows an optical cable according to an embodiment of the present disclosure.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ DETAILED DESCRIPTION
Фигура 1 показывает оптический кабель 1 согласно варианту реализации настоящего изобретения. Оптический кабель 1 может быть пригодным для подводных применений или применений на подводной лодке. Figure 1 shows an optical cable 1 according to an embodiment of the present invention. The optical cable 1 may be suitable for underwater applications or applications on a submarine.
Оптический кабель 1 содержит первую трубу 2, в которой расположены свободно по меньшей мере два оптических волокна 3. Первая 2 труба также далее называется в настоящей работе «трубой со свободной укладкой волокон». The optical cable 1 comprises a first tube 2 in which at least two optical fibers 3 are freely arranged. The first tube 2 is also further referred to in this work as a “tube with free fiber placement.”
Трубу 2 со свободной укладкой волокон изготавливают из металла, например, из нержавеющей стали или меди. В варианте реализации труба 2 со свободной укладкой волокон представляет собой герметично защищенную трубу, например, сварную трубу. Труба 2 со свободной укладкой волокон может иметь внешний диаметр, составляющий 0,9-3,5 мм. Труба 2 со свободной укладкой волокон может иметь толщину, составляющую 0,1-0,3 мм. Loose-fiber tube 2 is made of metal, such as stainless steel or copper. In one embodiment, loose-fiber tube 2 is a hermetically sealed tube, such as a welded tube. Loose-fiber tube 2 may have an outer diameter of 0.9-3.5 mm. Loose-fiber tube 2 may have a thickness of 0.1-0.3 mm.
Труба 2 со свободной укладкой волокон также может содержать (опционально) смазочный гель для снижения трения между оптическими волокнами 3. The loose fiber tube 2 may also contain (optionally) a lubricating gel to reduce friction between the optical fibers 3.
Оптические волокна 3 могут быть пригодны для распределенного измерения температуры и/или оптической связи. Например, оптические волокна 3 могут представлять собой многомодовые оптические волокна, соответствующие Рекомендации ITU-Т G.651.1 (07/2007), или одномодовые оптические волокна, соответствующие рекомендации ITU-Т G.652 (11/2009) или G.657 (11/2009), с внешним диаметром 260 микрон. Количество оптических волокон 3 в трубе 2 со свободной укладкой волокон может находиться в диапазоне, например, 2-12. В качестве не ограничивающего примера, количество оптических волокон 3 в оптическом кабеле 1, представленном на Фигуре 1, равно 4. The optical fibers 3 may be suitable for distributed temperature sensing and/or optical communications. For example, the optical fibers 3 may be multimode optical fibers complying with ITU-T Recommendation G.651.1 (07/2007) or single-mode optical fibers complying with ITU-T Recommendation G.652 (11/2009) or G.657 (11/2009), with an outer diameter of 260 microns. The number of optical fibers 3 in the loose-fiber pipe 2 may be in the range of, for example, 2-12. As a non-limiting example, the number of optical fibers 3 in the optical cable 1 shown in Figure 1 is 4.
Оптический кабель 1 также содержит вторую трубу 4, в которой, по меньшей мере, два оптических волокна 5 с плотным буфером расположены плотно. Вторая труба 4 также далее называется в настоящей работе «трубой с укладкой волокон с плотным буфером». Optical cable 1 also comprises a second tube 4, in which at least two tight-buffered optical fibers 5 are tightly arranged. This second tube 4 is also referred to in this paper as a "tight-buffered fiber-laying tube."
Трубу 4 с укладкой волокон с плотным буфером изготавливают из металла, например, из нержавеющей стали или меди. В варианте реализации труба 4 с укладкой волокон с плотным буфером представляет собой герметично защищенную трубу, например, сварную трубу. В варианте реализации руба 4 с укладкой волокон с плотным буфером имеет диаметр, почти равный диаметру трубы 2 со свободной укладкой волокон. Труба 4 с укладкой волокон с плотным буфером может иметь внешний диаметр, составляющий 0,9-3,5 мм. Труба 2 со свободной укладкой волокон может иметь толщину, составляющую 0,1-0,3 мм.The fiber-laid tube 4 with a tight buffer is made of metal, such as stainless steel or copper. In one embodiment, the fiber-laid tube 4 with a tight buffer is a hermetically sealed tube, such as a welded tube. In one embodiment, the fiber-laid tube 4 with a tight buffer has a diameter nearly equal to the diameter of the fiber-laid tube 2 with loose fiber placement. The fiber-laid tube 4 with a tight buffer may have an outer diameter of 0.9-3.5 mm. The fiber-laid tube 2 with loose fiber placement may have a thickness of 0.1-0.3 mm.
Оптические волокна 5 с плотным буфером могут быть пригодны для измерения механических напряжений и/или акустических измерений. Например, оптические волокна 5 могут представлять собой многомодовые оптические волокна, соответствующие рекомендации ITU-Т G.651.1 (07/2007), или одномодовые оптические волокна, соответствующие рекомендации ITU-Т G.652 или G.657 (11/2009). Например, количество оптических волокон 5 в трубе 4 с укладкой волокон с плотным буфером может быть равно 3. Optical fibers 5 with a tight buffer may be suitable for measuring mechanical stress and/or acoustic measurements. For example, optical fibers 5 may be multimode optical fibers complying with ITU-T Recommendation G.651.1 (07/2007) or single-mode optical fibers complying with ITU-T Recommendation G.652 or G.657 (11/2009). For example, the number of optical fibers 5 in a tube 4 with tight buffered fiber laying may be equal to 3.
Каждое оптическое волокно по настоящему раскрытию содержит сердцевину, оболочку и, по меньшей мере, одно полимерное покрытие, например, акрилатное покрытие. В случае оптических волокон 5 с плотным буфером, каждое оптическое волокно дополнительно содержит буферный слой 5’ из полимерного материала (например, сополимер полиамида или полиэтилена, (опционально) насыщенного безгалогенным огнестойким наполнителем), находящегося в непосредственном контакте с поверхностью полимерного покрытия волокна. Внешний диаметр оптического волокна 5 с плотным буфером (включая его буферный слой 5’) может составлять 500-1000 микрон. Each optical fiber according to the present disclosure comprises a core, a cladding, and at least one polymer coating, such as an acrylate coating. In the case of tightly buffered optical fibers 5, each optical fiber further comprises a buffer layer 5' made of a polymer material (e.g., a copolymer of polyamide or polyethylene, optionally saturated with a halogen-free flame-retardant filler), which is in direct contact with the surface of the polymer coating of the fiber. The outer diameter of the tightly buffered optical fiber 5 (including its buffer layer 5') can be 500-1000 microns.
В варианте реализации внутренний клеевой состав 5a заполняет пустоты между волокнами 5 с плотным буфером и внутренней поверхностью трубы 4 с укладкой волокон с плотным буфером. Это может повысить механическую согласованность волокон 5 с плотным буфером с трубой 4 с укладкой волокон с плотным буфером, а следовательно, со всей конструкцией кабеля. Внутренний клеевой состав 5a может содержать, например, горячий термопластичный клей (например, сополимер полиэтилена, например, сополимер полиэтилена низкой плотности), эпоксидный клей или кремнийорганический клей. In one embodiment, the internal adhesive composition 5a fills the voids between the tightly buffered fibers 5 and the inner surface of the tightly buffered fiber tube 4. This can improve the mechanical adhesion of the tightly buffered fibers 5 to the tightly buffered fiber tube 4, and therefore to the entire cable structure. The internal adhesive composition 5a may comprise, for example, a hot-melt thermoplastic adhesive (e.g., a polyethylene copolymer, such as a low-density polyethylene copolymer), an epoxy adhesive, or an organosilicon adhesive.
Оптический кабель 1 также содержит третью трубу 6, окружающую вместе трубу 2 со свободной укладкой волокон и трубу 4 с укладкой волокон с плотным буфером, и оперативно контактирующую с обеими из них. Третья труба 6 также далее называется в настоящем описании «внешней трубой». Optical cable 1 also comprises a third tube 6, which surrounds tube 2 with loose fiber placement and tube 4 with tight-buffered fiber placement, and is in operative contact with both of them. The third tube 6 is also hereinafter referred to as the "outer tube."
Внешнюю трубу 6 также изготавливают из металла, например, из нержавеющей стали. Примерами стали, пригодной для настоящего кабеля, являются марки SAE 304, 316, 316L. В качестве альтернативы, можно использовать медь. В варианте реализации внешняя труба 6 представляет собой герметично защищенную трубу, например, сварную трубу. Толщина внешней трубы 6 может составлять 0,1-0,3 мм. The outer tube 6 is also made of metal, such as stainless steel. Examples of steels suitable for this cable include SAE 304, 316, and 316L. Alternatively, copper can be used. In one embodiment, the outer tube 6 is a hermetically sealed tube, such as a welded tube. The thickness of the outer tube 6 can be 0.1-0.3 mm.
Внутренний диаметр внешней трубы 6 может быть почти равен сумма внешних диаметров трубы 2 со свободной укладкой волокон и трубы 4 с укладкой волокон с плотным буфером. Таким образом, внутренняя поверхность внешней трубы 6 контактирует, как с трубой 2 со свободной укладкой волокон, так и с трубой 4 с укладкой волокон с плотным буфером, так что трубы 2, 4 плотно вмещаются во внешнюю 6 трубу. Таким образом, с учетом приведенного выше диапазона толщин (0,2-0,4 мм), внешний диаметр внешней трубы 6 может составлять 3,6-4,0 мм. The inner diameter of outer tube 6 may be nearly equal to the sum of the outer diameters of loose-fiber tube 2 and tight-buffered tube 4. Thus, the inner surface of outer tube 6 contacts both loose-fiber tube 2 and tight-buffered tube 4, so that tubes 2 and 4 fit tightly within outer tube 6. Thus, given the above thickness range (0.2-0.4 mm), the outer diameter of outer tube 6 may be 3.6-4.0 mm.
Клеевой состав 6a прикрепляет, по меньшей мере, одну из трубы 2 со свободной укладкой волокон и трубы 4 с укладкой волокон с плотным буфером к внутренней поверхности внешней 6 трубы. В варианте реализации клеевой состав 6a по существу заполняет промежутки между трубами 2 и/или 4 и внутренней поверхностью внешней трубы 6. Это может дополнительно повысить механическую согласованность волокон 5 с плотным буфером со всей конструкцией кабеля. Клеевой состав 6a может быть таким же или отличным от внутреннего клеевого состава и может содержать, например, горячий термопластичный клей, эпоксидный клей или кремнийорганический клей. The adhesive composition 6a attaches at least one of the tube 2 with loose fiber placement and the tube 4 with tightly buffered fiber placement to the inner surface of the outer tube 6. In an embodiment, the adhesive composition 6a substantially fills the gaps between the tubes 2 and/or 4 and the inner surface of the outer tube 6. This can further improve the mechanical consistency of the tightly buffered fibers 5 with the entire cable structure. The adhesive composition 6a can be the same or different from the inner adhesive composition and can comprise, for example, a hot-melt adhesive, an epoxy adhesive, or an organosilicon adhesive.
В варианте реализации клеевой состав представляет собой горячий термопластичный клей, например, сополимер полиэтилена, например, сополимер полиэтилена низкой плотности. Клеевой состав на основе полиэтилена сразу после затвердевания может иметь прочность на растяжение в диапазоне 3-10 Н/мм2, как измерено согласно ISO 527-2 (1996).In one embodiment, the adhesive composition is a hot-melt thermoplastic adhesive, such as a polyethylene copolymer, such as a low-density polyethylene copolymer. The polyethylene-based adhesive composition, immediately after curing, may have a tensile strength in the range of 3-10 N/mm 2 , as measured according to ISO 527-2 (1996).
В другом варианте воплощения клеевой состав представляет собой кремнийорганический клей. Кремнийорганический клей сразу после затвердевания может иметь прочность на растяжение в диапазоне 1-4 Н/мм2, как измерено согласно ISO 37 (2017-11). В варианте реализации кремнийорганический клей представляет собой клей, вулканизирующийся при комнатной температуре.In another embodiment, the adhesive composition is an organosilicon adhesive. The organosilicon adhesive may have a tensile strength in the range of 1-4 N/ mm2 immediately after curing, as measured according to ISO 37 (2017-11). In another embodiment, the organosilicon adhesive is a room temperature vulcanizing adhesive.
В варианте реализации труба 2 со свободной укладкой волокон, с расположенными в ней свободно уложенными оптическими волокнами 3, и труба 4 с укладкой волокон с плотным буфером, с расположенными в ней оптическими волокнами 5 с плотным буфером, уложены во внешней трубе, почти параллельной продольной оси А оптического кабеля 1. В другом варианте реализации, труба 2 со свободной укладкой волокон, с расположенными в ней свободно уложенными оптическими волокнами 3, и труба 4 с укладкой волокон с плотным буфером, с расположенными в ней оптическими волокнами 5 с плотным буфером, уложены во внешней трубе, будучи скрученными друг с другом. In one embodiment, the pipe 2 with loose fiber placement, with loosely laid optical fibers 3 located in it, and the pipe 4 with tight-buffered fiber placement, with tight-buffered optical fibers 5 located in it, are laid in an outer pipe, which is almost parallel to the longitudinal axis A of the optical cable 1. In another embodiment, the pipe 2 with loose fiber placement, with loosely laid optical fibers 3 located in it, and the pipe 4 with tight-buffered fiber placement, with tight-buffered optical fibers 5 located in it, are laid in an outer pipe, being twisted with each other.
В варианте реализации по Фигуре 1, вокруг внешней трубы 6 обеспечена армировка 7. Армировка 7 содержит множество проволок 7’, спирально намотанных вокруг внешней поверхности внешней трубы 6. Проволоки 7’, в частности, могут быть намотаны по спирали на внешней поверхности внешней трубы 6. In the embodiment according to Figure 1, a reinforcement 7 is provided around the outer pipe 6. The reinforcement 7 comprises a plurality of wires 7', spirally wound around the outer surface of the outer pipe 6. The wires 7', in particular, can be spirally wound on the outer surface of the outer pipe 6.
Проволоки 7’ армировки 7 могут быть металлическими, например, стальные проволоки (опционально), имеющие гальваническое (GS) покрытие, проволоки из нержавеющей стали и/или покрытые алюминием. В другом варианте реализации, проволоки 7’ могут быть изготовлены из арамидных волокон, стеклопластика (GRP) или стеклянной пряжи. Также может быть предусмотрена армировка 7, изготовленная из металлической и неметаллической проволоки 7’.The wires 7' of the reinforcement 7 may be metallic, such as optionally galvanized (GS) coated steel wires, stainless steel wires, and/or aluminum-coated wires. In another embodiment, the wires 7' may be made of aramid fibers, fiberglass reinforced plastic (GRP), or glass yarn. Reinforcement 7 may also be provided consisting of metallic and non-metallic wires 7'.
Каждая проволока армировки может иметь диаметр, составляющий 0,5-3,6 мм. Проволоки могут обладать низкой прочностью на растяжение (≤ 45 кг/мм2), средней прочность на растяжение (≤ 100 кг/мм2) или высокой прочностью на растяжение (≤ 200 кг/мм2). Each reinforcement wire can have a diameter of 0.5-3.6 mm. Wires can have low tensile strength (≤ 45 kg/ mm2 ), medium tensile strength (≤ 100 kg/ mm2 ), or high tensile strength (≤ 200 kg/ mm2 ).
В оптическом кабеле 1 согласно первому варианту реализации, представленному на Фигуре 1, проволоки 7’ армировки 7 расположены в виде одиночного периферийного (окружного)слоя, почти концентрического с внешней трубой 6. В качестве альтернативы, армировка 7 может содержать два или более периферийных (окружных) слоев проволок 7’, почти концентрических с внешней трубой 6.In the optical cable 1 according to the first embodiment shown in Figure 1, the wires 7' of the armouring 7 are arranged in the form of a single peripheral (circumferential) layer, almost concentric with the outer pipe 6. Alternatively, the armouring 7 may comprise two or more peripheral (circumferential) layers of wires 7', almost concentric with the outer pipe 6.
В варианте реализации промежутки между внешней трубой 6 и армировкой 7 и между соседними проволоками 7’ армировки заполняют битумным компаундом, гелем или клеем. Это обеспечивает защиту для проволоки 7’, а также предотвращает коррозию в течение срока службы оптического кабеля. In this embodiment, the spaces between the outer pipe 6 and the reinforcement 7, and between adjacent reinforcement wires 7', are filled with bitumen compound, gel, or adhesive. This provides protection for the 7' wire and prevents corrosion over the life of the optical cable.
В варианте реализации согласно Фигуре 1, кабель 1 также содержит слой 9 подстилки, вставленный между внешней трубой 6 и армировкой 7. Слой подстилки может быть изготовлен из полимерного материала, такого как, например, полиэтилен (ПЭ), (опционально) низкодымный безгалогенный, или полиамид (ПА). Его толщина может составлять 0,1-1 мм. Слой подстилки действует как дополнительная защита внешней трубы 6. Также, путем подбора пригодной толщины слоя подстилки, размер армировки можно адаптировать для любого конкретного применения. In the embodiment shown in Figure 1, cable 1 also comprises a bedding layer 9 inserted between outer pipe 6 and reinforcement 7. The bedding layer may be made of a polymeric material such as, for example, polyethylene (PE), optionally low-smoke, halogen-free, or polyamide (PA). Its thickness may be 0.1-1 mm. The bedding layer acts as additional protection for outer pipe 6. Furthermore, by selecting a suitable bedding layer thickness, the reinforcement size can be adapted to any specific application.
В варианте реализации согласно Фигуре 1, оптический кабель 1 в качестве внешней оболочки содержит защитное покрытие 8. Защитное 8 покрытие может быть изготовлено из полимерного материала, например, полиэтилена высокой плотности (ПЭВП), ПА, полиэтилена низкой плотности (ПЭНП) или линейного полиэтилена низкой плотности (ЛПЭНП). Толщина защитного покрытия 8 может составлять 1,0-3,0 мм. In the embodiment according to Figure 1, the optical cable 1 comprises a protective coating 8 as an outer sheath. The protective coating 8 can be made of a polymer material, for example, high-density polyethylene (HDPE), PA, low-density polyethylene (LDPE), or linear low-density polyethylene (LLDPE). The thickness of the protective coating 8 can be 1.0-3.0 mm.
Внешний диаметр защитного покрытия 8 (а следовательно, и всего кабеля 1) может находиться в диапазоне 6-12 мм, в зависимости от количества волокон и от наличия армировки и подстилки, как показано в дальнейшем. The outer diameter of the protective covering 8 (and therefore of the entire cable 1) can be in the range of 6-12 mm, depending on the number of fibers and the presence of reinforcement and bedding, as shown below.
В варианте реализации, не проиллюстрированном, кабель согласно настоящему раскрытию не содержит никакой армировки и никакого защитного покрытия, при этом внешняя труба 6 является самым внешним слоем кабеля. In an embodiment not illustrated, the cable according to the present disclosure does not contain any armouring and no protective coating, with the outer tube 6 being the outermost layer of the cable.
Использование одиночной металлической трубы (второй металлической трубы 2) для покрытия всех вместе волокон 5 с плотным буфером позволяет защищать их от просачивания воды, при поддержании размера кабеля, меньшего, чем например, размер кабеля, в котором для отдельной защиты каждого оптического волокна с плотным буфером использовано несколько стальных труб. Кроме того, внешняя труба 6, окружающая вместе, как трубу 2 со свободной укладкой волокон, так и трубу 4 с укладкой волокон с плотным буфером, также может способствовать эффективной защите всех оптических волокон 3, 5 от высоких давлений (до 300 бар), типичных для подводной среды и для среды подводной лодки. The use of a single metal tube (second metal tube 2) to enclose all tightly buffered fibers 5 together allows for their protection from water infiltration while maintaining a cable size smaller than, for example, a cable in which multiple steel tubes are used to individually protect each tightly buffered optical fiber. Furthermore, the outer tube 6, which encloses both the loosely buffered tube 2 and the tightly buffered tube 4, can also effectively protect all optical fibers 3 and 5 from the high pressures (up to 300 bar) typical of underwater and submarine environments.
Кроме того, плотное вмещение оптических волокон 5 с плотным буфером в трубе 4 с укладкой волокон с плотным буфером, в сочетании с клеевым составом 6a, прикрепляющим трубу 4 с укладкой волокон с плотным буфером и/или трубу 2 со свободной укладкой волокон к внутренней поверхности внешней трубы 6, гарантирует, что волокна 5 с плотным буфером будут механически согласованы с конструкцией кабеля. Это обеспечивает получение кабеля с высокой точностью измерения, в частности, применительно к DAS- и DSS-измерению. Furthermore, the tight placement of the tightly buffered optical fibers 5 within the tightly buffered fiber tube 4, in combination with the adhesive 6a that attaches the tightly buffered fiber tube 4 and/or the loosely buffered fiber tube 2 to the inner surface of the outer tube 6, ensures that the tightly buffered fibers 5 are mechanically aligned with the cable structure. This ensures a cable with high measurement accuracy, particularly for DAS and DSS measurements.
Способ изготовления кабеля для распределенного измерения согласно варианту реализации настоящего изобретения содержит следующие этапы:A method for manufacturing a distributed metering cable according to an embodiment of the present invention comprises the following steps:
i. обеспечения продольно согнутой и сваренной трубы вокруг пучка оптических волокон, с обеспечением, таким образом, трубы со свободной укладкой волокон, с оптическими волокнами, свободно расположенными внутри нее; i. providing a longitudinally bent and welded tube around the bundle of optical fibres, thereby providing a loose fibre tube with the optical fibres loosely arranged within it;
ii. обеспечения продольно согнутой и сваренной трубы вокруг пучка оптических волокон с плотным буфером (например, 3 оптических волокна с плотным буфером), опционально, обеспечения внутреннего клея для заполнения пустот и промежутков между оптическими волокнами с плотным буфером и внутренней поверхностью трубы с укладкой волокон с плотным буфером, с последующим натягиванием трубы на волокна, с обеспечением, таким образом, трубы с укладкой волокон с плотным буфером, с волокнами с плотным буфером, плотно расположенными внутри нее;ii. providing a longitudinally bent and welded tube around a bundle of tight-buffered optical fibers (e.g. 3 tight-buffered optical fibers), optionally providing an internal adhesive to fill the voids and spaces between the tight-buffered optical fibers and the inner surface of the tight-buffered fiber tube, and then pulling the tube onto the fibers, thereby providing a tight-buffered fiber tube with the tight-buffered fibers tightly arranged within it;
iii. обеспечения клеевого состава на трубе со свободной укладкой волокон и/или на трубе с укладкой волокон с плотным буфером; iii. providing an adhesive composition on a pipe with loose fiber laying and/or on a pipe with tight buffer fiber laying;
iv. соединения трубы с укладкой волокон с плотным буфером и трубы со свободной укладкой волокон с металлической фольгой;iv. connections between fiber-laid pipe with tight buffer and loose fiber-laid pipe with metal foil;
v. обеспечения прилегания металлической фольги вокруг трубы с укладкой волокон с плотным буфером и трубы со свободной укладкой волокон путем складывания и натягивания металлической фольги на трубу со свободной укладкой волокон и трубу с укладкой волокон с плотным буфером; v. ensuring that the metal foil adheres around the tightly buffered fiber laying tube and the loose fiber laying tube by folding and pulling the metal foil onto the loose fiber laying tube and the tightly buffered fiber laying tube;
vi. сварки металлической фольги, с обеспечением, таким образом, внешней трубы, с трубой со свободной укладкой волокон и трубой с укладкой волокон с плотным буфером, плотно расположенными внутри нее;vi. welding the metal foil, thus providing the outer tube with the loose fiber tube and the tight buffer fiber tube tightly positioned inside it;
vii. опционально, экструдирование слоя подстилки на внешнюю трубу;vii. optionally, extruding a bedding layer onto the outer pipe;
viii. опционально, наматывание проволоки вокруг внешней трубы (или на слой подстилки, если имеется), с обеспечением армировки; иviii. optionally, winding wire around the outer pipe (or on the bedding layer, if present), providing reinforcement; and
ix. опционально, обеспечение защитного покрытия в качестве самого внешнего слоя. ix. optionally, providing a protective coating as the outermost layer.
В варианте реализации этап iii обеспечения клеевого состава осуществляют путем экструзии клеевого состава. В этом случае, клеевой состав может представлять собой горячий термопластичный клей.In one embodiment, step iii of providing the adhesive composition is accomplished by extruding the adhesive composition. In this case, the adhesive composition may be a hot-melt thermoplastic adhesive.
В варианте реализации этап iii обеспечения клеевого состава осуществляют путем нанесения клеевого состава, по меньшей мере, вокруг одной из упомянутой первой металлической трубы и упомянутой второй металлической трубы, например, вокруг только одной из упомянутой первой металлической трубы и упомянутой второй металлической трубы. В этом случае, клеевой состав может представлять собой силиконовый (кремнийорганический) клей.In an embodiment, step iii of providing the adhesive composition is carried out by applying the adhesive composition around at least one of said first metal pipe and said second metal pipe, for example, around only one of said first metal pipe and said second metal pipe. In this case, the adhesive composition may be a silicone (organosilicon) adhesive.
В варианте реализации клеевой состав по этапу iii представляет собой кремнийорганический клей, который при применении перед затвердеванием обладает вязкостью в диапазоне 10000-30000 Па⋅с при 25°C.In an embodiment, the adhesive composition of step iii is an organosilicon adhesive which, when applied before hardening, has a viscosity in the range of 10,000-30,000 Pa⋅s at 25°C.
Следует отметить, что на этапе iii, клеевой состав не обязательно наносить на обе трубы. Заявитель на самом деле отметил, что достаточно обеспечить клеевой состав лишь на одой из этих труб. Затем, в ходе следующего этапа v, клеевой состав, обеспеченный на этапе iii, растекается и по существу заполняет все пустоты и промежутки между первой и второй металлической трубой и внутренней поверхностью внешней третьей трубы, с обеспечением, таким образом, прочного взаимного крепления труб, а также их прикрепления к внутренней поверхности внешней трубы 6. Таким образом, трубу 4 с укладкой волокон с плотным буфером прикрепляют к внутренней поверхности внешней трубы 6, особо прочным способом. Волокна 5 с плотным буфером тогда становятся механически согласованными с конструкцией кабеля, как требуется в применениях для DAS- и DSS-измерений. It should be noted that in step iii, the adhesive composition need not be applied to both pipes. The applicant actually noted that it is sufficient to apply the adhesive composition to only one of these pipes. Then, during the next step v, the adhesive composition applied in step iii spreads and substantially fills all the voids and spaces between the first and second metal pipes and the inner surface of the third outer pipe, thereby ensuring a strong mutual attachment of the pipes, as well as their bonding to the inner surface of the outer pipe 6. Thus, the pipe 4 with the tightly buffered fiber arrangement is attached to the inner surface of the outer pipe 6 in a particularly strong manner. The tightly buffered fibers 5 then become mechanically matched to the cable structure, as required in DAS and DSS measurement applications.
Ниже в настоящей работе описаны некоторые примерные кабели согласно настоящему изобретению, полученные заявителем. Below in this paper, some exemplary cables according to the present invention obtained by the applicant are described.
А) Первый примерный кабель содержит 4 свободных волокна и 3 волокна с плотным буфером, армировку, изготовленную из 13 проволок GS x 1,00 мм, с прочностью на растяжение 170 кг/мм2, и внешнюю оболочку из ПЭВП, с толщиной 1,5 мм. Внешний диаметр кабеля составлял 8 мм, его масса составляла 0,13 кг/м, его максимальное рабочее натяжение составляло 5 кН, а его конечная прочность на растяжение составляла 15 кН.A) The first example cable contains 4 loose fibers and 3 tight-buffered fibers, an armor made of 13 GS x 1.00 mm wires with a tensile strength of 170 kg/ mm2 , and an outer sheath of HDPE with a thickness of 1.5 mm. The cable's outer diameter was 8 mm, its weight was 0.13 kg/m, its maximum working tension was 5 kN, and its ultimate tensile strength was 15 kN.
B) Второй примерный кабель содержал 8 свободных волокна и 3 волокна с плотным буфером, армировку, изготовленную из 22 проволок GS x 1,00 мм, с прочностью на растяжение 170 кг/мм2, и внешнюю оболочку из ПЭВП, с толщиной 1,5 мм. Внешний диаметр кабеля составлял 6,8 мм, его масса составляла 0,10 кг/м, его максимальное рабочее натяжение составляло 3 кН, а его конечная прочность на растяжение составляла 10 кН. B) The second example cable contained 8 loose fibers and 3 tightly buffered fibers, an armour made of 22 GS x 1.00 mm wires with a tensile strength of 170 kg/ mm2 , and an outer sheath of HDPE with a thickness of 1.5 mm. The cable's outer diameter was 6.8 mm, its mass was 0.10 kg/m, its maximum working tension was 3 kN, and its ultimate tensile strength was 10 kN.
Claims (24)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP20383182.1 | 2020-12-31 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2021139161A RU2021139161A (en) | 2023-06-28 |
| RU2849348C2 true RU2849348C2 (en) | 2025-10-23 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5905834A (en) * | 1997-07-21 | 1999-05-18 | Pirelli Cable Corporation | Combination loose tube optical fiber cable with reverse oscillating lay |
| JP2014191207A (en) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Occ Corp | Metal tube optical fiber cable |
| CN205900179U (en) * | 2016-07-05 | 2017-01-18 | 福建南平太阳电缆股份有限公司 | Photoelectric composite cable |
| CN111648762A (en) * | 2020-07-09 | 2020-09-11 | 中油奥博(成都)科技有限公司 | Long-term dynamic monitoring of underground special distributed armored optical cable and monitoring system and method |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5905834A (en) * | 1997-07-21 | 1999-05-18 | Pirelli Cable Corporation | Combination loose tube optical fiber cable with reverse oscillating lay |
| JP2014191207A (en) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Occ Corp | Metal tube optical fiber cable |
| CN205900179U (en) * | 2016-07-05 | 2017-01-18 | 福建南平太阳电缆股份有限公司 | Photoelectric composite cable |
| CN111648762A (en) * | 2020-07-09 | 2020-09-11 | 中油奥博(成都)科技有限公司 | Long-term dynamic monitoring of underground special distributed armored optical cable and monitoring system and method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11714245B2 (en) | Multisensing optical fiber cable | |
| RU2602747C2 (en) | Fibre optic ribbon cable having enhanced ribbon stack coupling and methods thereof | |
| US8116604B2 (en) | Telecommunication optical fiber cable | |
| US6472614B1 (en) | Dynamic umbilicals with internal steel rods | |
| EP3767356B1 (en) | Multisensing optical fiber cable | |
| AU2011343582B2 (en) | Rugged fiber optic cable | |
| JP6443803B2 (en) | Coated PC steel strand | |
| US7706640B2 (en) | Telecommunication optical cable for gas pipeline applications having built-in leakage detecting device | |
| NZ270898A (en) | Optical fibre cable with reinforced buffer tube around fibres | |
| EP3207415B1 (en) | Central loose tube optical-fiber cable | |
| CN101515052A (en) | Optical fiber cables | |
| US10481359B2 (en) | Cylindrical enclosure for optical waveguide cable | |
| CN201732191U (en) | Flexible type fully-armored waterproof tail cable | |
| CN86101141A (en) | The underwater cable that is used for optical-fibre communications | |
| RU2849348C2 (en) | Multisensor fiber optic cable | |
| WO2015195095A1 (en) | Central-tube optical-fiber cable | |
| US5097526A (en) | Connector for two optical cables | |
| AU2020205308B2 (en) | Multisensing optical fiber cable | |
| US20250093605A1 (en) | Compact armored intermittently bonded ribbon cables | |
| RU122784U1 (en) | OPTICAL CABLE | |
| EP2081068A1 (en) | Optical cable | |
| UA80412C2 (en) | Protected armored optical-fiber cable | |
| UA80413C2 (en) | Protected optical-fiber cable with a single-layer wire sheath | |
| UA80415C2 (en) | Optical-fiber cable with a metallic band sheath | |
| UA80417C2 (en) | Reinforced armored optical-fiber cable |