[发明专利]一种多维度阻水阻氢海底光缆及其成型工艺

说明书

本发明涉及一种多维度阻水阻氢海底光缆及其成型工艺，包括光纤、包在光纤外的不锈钢管、包在不锈钢管外的钢丝层、包在钢丝层外的铜管、包在铜管外的绝缘层，不锈钢管为激光焊无缝不锈钢管，铜管为三枪氩弧焊无缝铜管，不锈钢管中填充吸氢纤膏，钢丝层有绕不锈钢管轴线环形阵列分布的钢丝绞合而成，钢丝上涂覆有阻水胶，铜管外与绝缘层之间设有粘结层。本发明通过吸氢纤膏、无缝不锈钢管、无缝铜管、绝缘层实现多重径向阻水阻氢，通过吸氢纤膏、阻水胶涂覆与钢丝一体成型、铜管与绝缘层之间设置粘结层实现海底光缆全截面纵向阻水。

技术领域

本发明涉及海底光缆技术领域，特别涉及一种多维度阻水阻氢海底光缆及其成型工艺。

背景技术

海底光缆通过中心光纤进行信号传输，光纤衰减对氢气极为敏感，同时，有中继海底光缆需运行高电压等级直流电，为保障海缆可靠性，要求海底光缆具有径向阻水阻氢能力。另一方面，海底光缆在长期运行过程中可能会因人为或自然因素断裂，为避免海水贯通整根海缆，并尽可能减少海缆维修所报废的海缆长度，要求海缆在规定水深下具有耐纵向海水渗入的能力。随着海底光缆应用水深不断加大，尤其是在跨太平洋海底光缆系统中，典型应用水深已达8000米，极端水深超过10000米，对海底光缆的径向及纵向阻水阻氢性能提出了极为苛刻的要求。传统海底光缆径向及纵向阻水阻氢性能受到限制，很难应用到8000米甚至10000米水深。

现也有高阻水的海底光缆如中国专利公开CN110426798A，公开了一种大容量低电阻跨洋有中继海底光缆，包括自内而外依次对应设置的缆芯、铠装层以及护套，所述缆芯包括内部的光纤和外部的不锈钢钢管光单元，所述光纤设置有多根并通过纤膏填充设置于不锈钢管光单元的管内，所述铠装层由第一金属丝单元、第二金属丝单元和第三金属丝单元绞合而成，所述铠装层的绞合缝隙内填充设置有阻水胶。

但是上述设计只能确保海底光缆在最大8000m水深的铺设与回收，无法实现阻氢。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种多重径向阻水阻氢及全截面纵向阻水海底光缆及其成型工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多维度阻水阻氢海底光缆，包括光纤、包在所述光纤外的不锈钢管、包在所述不锈钢管外的钢丝层、包在所述钢丝层外的铜管、包在所述铜管外的绝缘层，所述不锈钢管为激光焊无缝不锈钢管，所述铜管为三枪氩弧焊无缝铜管，所述不锈钢管中填充吸氢纤膏，所述钢丝层由绕所述不锈钢管轴线环形阵列分布的钢丝绞合而成，所述钢丝间隙涂覆有阻水胶，所述铜管外与所述绝缘层之间设有粘结层。

上述设计中通过吸氢纤膏、无缝不锈钢管、无缝铜管、绝缘层实现多重径向阻水阻氢，吸氢纤膏、阻水胶涂覆与钢丝一体成型、铜管与绝缘层之间设置粘结层实现海底光缆全截面纵向阻水阻氢。

作为本设计的进一步改进，所述不锈钢管中的吸氢纤膏填充率达95%以上。有效保证光单元全截面纵向阻水阻氢。

作为本设计的进一步改进，所述粘结层为乙烯丙烯酸共聚物粘结剂，粘合性能优越，显著增强铜管与绝缘之间的粘结力，实现铜管与绝缘交界面纵向阻水。

作为本设计的进一步改进，所述钢丝层的钢丝包括多种外径钢丝。降低钢丝间的间隙。

作为本设计的进一步改进，所述吸氢纤膏为烷烃油和聚合物为主要成分的疏水凝胶，有效阻水阻氢。

作为本设计的进一步改进，所述阻水胶是由异氰酸酯和多元醇组成的双组分弹性体非吸水膨胀型阻水材料，可实现高水压阻水。

作为本设计的进一步改进，所述绝缘层为高密度聚乙烯层，高密度聚乙烯抗透水性能显著优于中密度和低密度聚乙烯。

本发明的技术方案还提供一种多维度阻水阻氢海底光缆成型工艺，包括如下步骤：