Уплотнение кабеля
Изобретение относится к гибкому покрытию и к способу выполнения затвора кабельного сращивания. Гибкое покрытие для затвора кабельного сращивания без наружного нагревания содержит гелевый слой и опорный слой, при этом покрытие имеет гибкость, достаточную для того, чтобы быть вручную собранным в складки вокруг уменьшенных по размеру участков перехода от кабеля к его сращиванию при наличии у этого перехода геля, уплотняющего получающийся в результате затвор. Опорный слой, который, предпочтительно, изготовлен из полиэтилена низкой плотности, обеспечивает механической прочностью и содействует наложению покрытия. Слой для предотвращения испарения, предпочтительно, изготовленный из алюминия, может накладываться на опорный слой. Защитный слой может накладываться на слой, предназначенный для предотвращения испарения. Вещество, уменьшающее адгезию, может применяться, по меньшей мере, на одной боковой стороне гелевого слоя, обращенной в сторону от опорного слоя, для обеспечения возможности регулирования покрытия, накладываемого на участок кабельного сращивания. Упругая или резиновая лента может наматываться вокруг наложенного покрытия для сжатия геля. Получается повторно применимый затвор, имеющий большую протяженность уплотнения по длине. 7 н. и 31 з.п. ф-лы, 19 ил.
Настоящее изобретение относится к гибкому покрытию и к способу выполнения затвора кабельного сращивания посредством использования такого покрытия.
Традиционно затворы кабельных сращиваний могут подвергаться термоусадке при тепловом воздействии таким образом, чтобы при использовании нагревания затвор мог бы подвергаться воздействию теплоты и тесно охватывать участок кабельного сращивания, обеспечивая хорошее уплотнение. Однако существует возрастающая потребность в использовании так называемых затворов, применяемых в холодном состоянии, которые могут выполняться без использования теплового или иного внешнего источника энергии.
Уже предлагались затворы нескольких типов, применяемые в холодном состоянии. Некоторые из них включают в себя ленту, которая может легко обматываться вокруг кабельного сращивания. Многие затворы включают в себя гель или материалы типа геля по той причине, что они обладают превосходными свойствами уплотнения особенно в том случае, когда затворы удобно замыкаются и прижимаются к объекту, который желательно уплотнить. Существующие затворы с твердой оболочкой, раскрытые в Международной заявке WO-A-9516500, выполнены с камерами для содержания в них геля. Хотя такая конструкция обеспечивает превосходное уплотнение, предопределенный размер затвора с твердой оболочкой требует диапазон затворов, которые должны предусматриваться для того, чтобы иметь возможность размещения в них кабельных сращиваний различных форм и размеров.
Настоящим изобретением осуществляется поиск путей устранения этих и других проблем, имеющихся при существующем уровне техники, а также путей обеспечения уплотнительного элемента и способа, которые легко и экономично реализуются без специальной конструкционной адаптации с целью обеспечения возможности создания кабельного затвора, который можно повторно использовать и который применим при широком диапазоне размеров и форм кабельных сращиваний.
Эти и другие задачи являются достижимыми в соответствии с реализацией настоящего изобретения посредством применения гибкого покрытия для затвора сращивания, при этом покрытие, выполненное в соответствии с настоящим изобретением, содержит гелевый слой и опорный слой, гелевый слой является отделенным от опорного слоя или наложен слоями на него, при этом покрытие при его обертывании вокруг перехода от первого удлиненного объекта диаметром 110 мм ко второму удлиненному объекту диаметром 41 мм с опорным слоем снаружи гелевого слоя (и предпочтительно при непосредственном контакте с ним) является достаточно гибким для того, чтобы вручную собираться в складки вокруг второго объекта с гелем, уплотняющим их затвор. Гелевый слой и опорный слой могут обертываться отдельно друг от друга вокруг перехода между первым и вторым кабелями или другими трубопроводами, относительно которых желательно осуществлять уплотнение, с предпочтительным непосредственным контактом гелевого слоя и опорного слоя друг с другом, хотя между ними могут быть проложены другие тонкие гибкие слои, например слой для предотвращения испарения. Более предпочтительно, гелевый слой и опорный слой должны наслаиваться друг на друга для обеспечения единого листового покрытия.
В предпочтительных покрытиях, изготовленных согласно настоящему изобретению, вещество для уменьшения адгезии применяют, по меньшей мере, на части поверхности гелевого слоя, обращенной в сторону от опорного слоя; или в альтернативном случае может использоваться гель с низкой адгезией. Такой гель с уменьшенной адгезией облегчает наложение (обертывание) покрытия при его использовании, как здесь будет пояснено далее, но не исключаются и покрытия и с гелем без уменьшенной адгезии. Другая предпочтительная форма выполнения гибкого покрытия в соответствии с настоящим изобретением может содержать слой для предотвращения испарения, который может находиться на поверхности опорного слоя, обращенной в сторону от используемого геля, или на поверхности, обращенной к этому используемому гелю, либо слой для предотвращения испарения может включаться в качестве промежуточного слоя с опорным слоем, либо слой для предотвращения испарения может предусматриваться отдельно от опорного слоя при расположении его между опорным слоем и гелевым слоем. Покрытие может включать как вещество для уменьшения адгезии, так и слой для предотвращения испарения.
Гелевый слой в покрытиях, изготовленных согласно настоящему изобретению, должен выбираться с учетом известных критериев для обеспечения наличия превосходных уплотнительных качеств, при этом опорный слой должен содержать гель и препятствовать его выдавливанию из затвора, изготовленного из покрытия, при эксплуатации затвора. Кроме того, опорный слой обеспечивает механическую защиту и улучшает уплотнительные свойства покрытия.
Гибкое покрытие, включающее в себя гелевый слой в соответствии с изобретением, может быть обернуто вокруг кабельного сращивания при наличии гелевого слоя, обращенного внутрь, позволяя легкий переход от большего диаметра кабельного сращивания к меньшему диаметру кабеля при одновременном полезном обеспечении чрезмерно удлиненной протяженности уплотнения. Гелевый слой имеет отсутствующую у мастик и других известных уплотнителей уникальную возможность поддержания эффективного уплотнения в том случае, когда участки покрытия, выступающие за кабельное сращивание, собираются в складки вокруг кабеля (кабелей) и /или уменьшенной концевой части участка перехода (и предпочтительно прикрепляются по окружности). Это обеспечивает как большую универсальность, так и легкое выполнение концевой заделки, позволяя механически простое покрытие, выполненное в соответствии с этим изобретением, применять для широкого диапазона изменения форм и размеров кабелей и их сращиваний.
Для облегчения обращения с покрытием и выполнения работы по его монтажу наружная поверхность обычно клейкого геля при наличии или без вышеупомянутого вещества для уменьшения адгезии может быть полностью или частично покрыта удаляемым покрывающим слоем, предпочтительно, состоящим из так называемой разделительной бумаги. Этот покрывающий слой экранирует липкую поверхность гелевого слоя и таким образом облегчает обращение с покрытием. При монтаже покрывающий слой удаляется, и липкость гелевого слоя используется для наложения покрытия и удержания его на штатном месте.
Изобретатели установили, что в некоторых случаях может быть нежелательно трудным (хотя и необязательно неприемлемым) регулирование положения покрытия, как только гелиевый слой прилипает к кабельному сращиванию. По этой причине предпочтительным является соблюдение условия, заключающегося в том, что, по меньшей мере, часть гелевого слоя на гибком покрытии, выполненном в соответствии с настоящим изобретением, предусмотрена с вышеупомянутым и предназначенным для уменьшения адгезии веществом, например, в виде порошка.
Это вещество для уменьшения адгезии, которое может быть названо образующим второй неудаляемый покрывающий слой, уменьшает липкость в той степени, которая достаточна для удобного регулирования положения покрытия, когда оно укладывается сверху на кабельное сращивание. При предпочтительном варианте воплощения изобретения вещество для уменьшения адгезии содержит порошок талька. При альтернативном варианте может использоваться покрытие, имеющее гелевый слой, по меньшей мере, часть которого имеет малую или, по существу, нулевую клейкость, возможно, без какого-либо покрывающего слоя и/или, возможно, без какого-либо вещества для уменьшения адгезии и при наличии слоя, предотвращающего испарение, или без него.
Предпочтительно, покрытие содержит среднюю секцию с веществом для уменьшения адгезии и две примыкающие наружные секции, обеспеченные вышеназванным веществом. Перед нанесением покрытия средняя секция открывается посредством удаления среднего участка покрывающего слоя (если он имеется в наличии), тогда как каждая из наружных секций, предпочтительно, остается защищенной наружными участками удаляемого покрывающего слоя. Может использоваться одиночный отрезок покрывающего материала для перекрытия как наружных секций, так и средней секции гелевого слоя, либо могут быть использованы три отрезка покрывающего материала соответственно для перекрытия средней секции и наружных секций, также существует возможность предпочтительного применения одиночных отрезков покрывающего материала для перекрытия только наружных секций при оставлении средней секции покрытой только веществом для уменьшения адгезии.
Предпочтительно, опорный слой содержит, по существу, непрерывный лист, по существу, неэластомерного материала, имеющего пригодную гибкость и толщину (легко определяемые методом проб и ошибок или способами, описываемыми здесь далее) для достижения настоящих целей обертывания. Такой слой может выбираться для обеспечения хорошей механической прочности наряду с хорошим соединением с гелевым слоем. Одним из примеров выбора предпочтительного материала для опорного слоя является применение полиэтилена и особенно полиэтилена линейной низкой плотности при наличии или без известных способствующих адгезии поверхностных обработок или покрытий.
Слой для предотвращения испарения не является существенным, но он может быть предусмотрен на опорном слое, как указано ранее, предпочтительно, на поверхности, обращенной в сторону от гелевого слоя. Такой слой для противодействия испарению предотвращает передачу влажного пара через покрытие. Преимущественно, слой для предотвращения испарения содержит алюминий, например, в виде алюминиевой фольги. Алюминиевый слой обеспечивает превосходный барьер для влажного пара, который может быть особенно желательным в тех случаях применения, когда затвор кабельного сращивания не полностью наполнен уплотнительным материалом и/или другими материалами.
Преимущественно, защитный слой предусматривается на стороне покрытия, обращенной в сторону от гелевого слоя. Такой защитный слой, предпочтительно, выбирается для обеспечения повышенного сопротивления износу и проколам. Примерами выбора пригодных для этого материалов являются полиэтилентерефталат (PET) или полиэтилен (LDPE) низкой плотности.
Как упоминалось выше, затвор, выполненный в соответствии с настоящим изобретением, содержит гибкое покрытие. Кроме того, такой затвор может содержать другие элементы, такие как гибкая лента, для приложения давления на гель в покрытии.
Настоящее изобретение дополнительно обеспечивает способ создания кабельного затвора, охватывающего кабельное сращивание, причем этот способ предусматривает стадии: наложение на кабельное сращивание гибкого покрытия, содержащего гелевый слой и опорный слой, и предпочтительно такого покрытия, как это определено выше; регулирование положения гибкого покрытия, как желательно и таким образом, что оно простирается за сращивание над смежным кабелем или переходными участками с уменьшенным диаметром по сравнению с диаметром кабельного сращивания; обертывание гибкого покрытия вокруг кабельного сращивания и собирание покрытия в складки и крепление их вокруг ранее упомянутого кабеля или участков перехода. Предпочтительно, способ включает в себя стадию наматывания ленты вокруг покрытия таким образом, чтобы перекрывать затвор кабеля. Наматывание ленты вокруг покрытия оказывает давление на гелевый слой, увеличивая этим его герметизирующее действие. Эта лента, предпочтительно, является упругой пластмассовой или резиновой, а ее эластичность гарантирует, что гелевый слой покрытия удерживается в условиях сжатия после монтажа, например, в случае циклических изменений внешней температуры, которые могут изменяться в диапазоне от -30 до +60°С. Кроме того, резиновая лента стремится увеличивать сопротивление проколам у получаемого в результате затвора кабельного сращивания.
Перед наложением гибкого покрытия кабельное сращивание (заполненное или незаполненное), предпочтительно, снабжается (пластмассовой) прокладкой или дополнительной лентой для образования сплошной поверхности.
Кроме того, в дополнение к его использованию для непосредственного обматывания "сухих" закрытий сращиваний покрытие, выполненное в соответствии с настоящим изобретением, является особенно пригодным для наполненных сращиваний, включающих в себя жидкое средство для инкапсюляции, и предпочтительно отверждаемое жидкое средство для инкапсюляции известного типа, например, в виде эпоксидной системы инкапсюляции, имеющей две составные части. В этом случае гибкое покрытие может первоначально обертываться вокруг кабельного сращивания таким образом, что образуется оболочка, имеющая ориентированное отверстие, жидкое средство для инкапсюляции вливается через это отверстие, а само отверстие после этого закрывается складкой и защищается с целью удержания жидкого средства для инкапсюляции перед началом и во время отверждения. Другая возможность заключается в предварительном формировании наполненного сращивания посредством известных способов и в защите его посредством нанесения покрытия, выполненного согласно настоящему изобретению, над наполненным предварительно сформированным сращиванием.
Изобретение будет дополнительно поясняться со ссылками на показанные в качестве примеров варианты его воплощения с их сопроводительными чертежами, на которых:
фиг.1 схематически показывает в частично вскрытом виде гибкое покрытие, выполненное в соответствии с настоящим изобретением;
фиг.2 показывает, в аксонометрической проекции, наполненное и обернутое покрытием кабельное сращивание;
фиг.3 показывает, в аксонометрической проекции, кабельное сращивание, предусмотренное с пластмассовой прокладкой;
фиг.4 показывает, в аксонометрической проекции, способ намотки покрытия, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, вокруг кабельного сращивания, показанного на фиг.2;
фиг.5 показывает, в аксонометрической проекции, способ наложения (прозрачной) ленты на обернутое кабельное сращивание, показанное на фиг.4;
фиг.6 показывает более детально, в аксонометрической проекции, часть скомплектованного затвора, показанного на фиг.5;
фиг.7-10 показывают, в аксонометрической проекции, способ наложения на инкапсюлированное наполненное кабельное сращивание покрытия, выполненного в соответствии с настоящим изобретением;
фиг.11 схематически показывает, в аксонометрической проекции, предпочтительный вариант гибкого покрытия, выполненного в соответствии с настоящим изобретением;
фиг.12 и фиг.13 схематически показывают, в аксонометрической проекции, способ наложения гибкого покрытия, показанного на фиг.11;
фиг.14-19 иллюстрируют описанный здесь далее способ проведения испытаний для выбора покрытий.
Гибкое покрытие 10, схематически изображенное на фиг.1, содержит при этом частном варианте его воплощения четыре слоя: гелевый слой 1; опорный слой 2; необязательный слой 3 для предотвращения испарения и необязательный защитный слой 4.
Гелевый слой 1 может состоять из термопластического геля, по сути известного. Опорный слой 2, который в предпочтительном варианте воплощения изобретения представлен полиэтиленом низкой плотности, обеспечивает механическую устойчивость геля. Слой 3 для предотвращения испарения в этом варианте воплощения изобретения является барьером, препятствующим передаче влажного пара, образованным слоем алюминиевой фольги. Полиэтиленовый опорный слой 2 гарантирует хорошую связь соответственно между алюминием и гелем даже в том случае, когда покрытие 10 находится в сложенном положении.
Защитный слой 4, который в этом варианте воплощения изобретения представлен слоем полиэтилена (РЕ) или полиэтилентетрафталата (PET) и накладывается на другую сторону алюминиевой фольги, защищает алюминий и помогает сопротивляться проколам и истиранию, а также обеспечивает сопротивление химическому воздействию окружающей среды. Следует понимать, что слой 3 для предотвращения испарения и/или защитный слой 4 могут не использоваться в зависимости от реально применяемых материалов и конечных условий реализации, влиянию которых должно подвергаться покрытие. Аналогично этому толщина покрытия, которая в большей степени соответствует толщине гелевого слоя 1, будет зависеть от целевого использования покрытия. Хотя предпочтительной является суммарная толщина покрытия, примерно, находящаяся в пределах от 1 до 1,5 мм, могут предусматриваться покрытия, имеющие намного увеличенную или в некоторой степени уменьшенную толщину.
Кабельное сращивание 20, показанное на фиг.2, обертывается задерживающей лентой 18, которая удерживает любой наполняющий материал. Задерживающая лента 18, наложенная на наполняющий материал, обеспечивает наличие сплошной поверхности, на которую может накладываться гибкое покрытие, выполненное в соответствии с изобретением, как это будет пояснено со ссылкой на фиг.4.
Сплошная или выровненная поверхность также может быть получена посредством применения прокладки 12, как это показано на фиг.3, где прокладка 12 выполнена из пластмассы и имеет гибкие пальцы 13, выступающие в направлении кабелей 21. Лента 19 наматывается вокруг кабелей 21 у концевых участков гибких пальцев 13 для удержания этих концевых участков. Посредством этого получается гладкий и сплошной переход от диаметра сращивания к диаметру кабеля.
Как показано на фиг.4, выровненное или отвержденное сращивание 20, (фиг.2 или фиг.3) может быть обернуто гибким покрытием 10, выполненным в соответствии с настоящим изобретением, с гелевым слоем 1 (фиг.1), обращенным к сращиванию. После этого эластичная лента 11 плотно наматывается вокруг покрытия 1, как показано на фиг.5. Предпочтительно, лента является пластмассовой или резиновой. Лента может быть самоклеющейся.
На фиг.6 более детально показана часть получающегося в результате затвора 15. Плотное обматывание ленты 11 в итоге приводит к сжатию гелевого слоя покрытия 10 по всей длине затвора, в результате чего получается исключительная по своей протяженности длина участка уплотнения. Это сжатие особенно полезно вблизи концевых участков затвора, поскольку гелевый слой обеспечивает хорошее уплотнение относительно кабеля 21. Кроме того, лента 11 собирает гибкое покрытие 10 в складки, создавая контакт между участками геля в последовательно расположенных складках 9. Можно видеть, что покрытие, выполненное в соответствии с изобретением, обеспечивает наличие затвора, имеющего превосходные уплотнительные свойства наряду с тем, что монтаж является легким при широком диапазоне изменения форм и размеров кабельных сращиваний и кабелей. Следует отметить, что для применения затвора не требуется использование приспособлений или воздействия теплоты. Кроме того, затвор имеет возможность повторного восстановления в связи с тем, что лента 11 может удаляться, после чего покрытие 10 может вскрываться и повторно использоваться в связи с наличием прочности сцепления, в результате чего может осуществляться чистое освобождение геля от поверхностного контакта с самим собой или с другими телами. Предусмотренный изобретением затвор может поэтому применяться как на временной, так и на постоянной основе.
На фиг.7-10 показан способ применения гибкого покрытия, выполненного согласно настоящему изобретению, для изготовления кабельного затвора, наполненного средством для инкапсюляции. Как показано на фиг.7, на первой стадии покрытие 10 накладывается непосредственно на кабельное сращивание 20 без предварительного наполнения сращивания так, как показано на фиг.2 и фиг.3. Для усиления герметизации на концевых участках затвора гелевые ленты 14 наматываются на кабели 21 перед наложением гибкого покрытия 10. Однако эти гелевые ленты 14 не являются существенными и могут не применяться при различных случаях осуществления герметизации.
На второй стадии способа, как показано на фиг.8, покрытие 10 складывается таким образом, чтобы образовать мешок 19, имеющий отверстие 8, обращенное вверх. С обеих сторон отверстия 8 кромки покрытия 10 свиты друг с другом для закрытия боковин мешка. Кроме того, герметизирующая лента 17 навита вокруг покрытия у концевых участков затвора. Гелевый слой покрытия 10 в обеих случаях будет обеспечивать надлежащее уплотнение, предпочтительно усиливаемое действием гелевых лент 14 (фиг.17).
На третьей стадии способа, как показано на фиг.9, жидкое средство 16 для инкапсюляции вливается в мешок 19 через отверстие 8, и ему позволяют наполнять мешок.
На четвертой стадии способа, как показано на фиг.10, мешок закрывается посредством складывания его вверху, а лента 11 плотно наматывается вокруг покрытия 10, удерживая под действием сжатия гелевый слой покрытия. Этим завершается создание затвора 15 кабеля.
Когда гибкое покрытие 10 накладывается на сращивание кабеля, адгезивная структура гелевого слоя 1 (фиг.1) будет заставлять покрытие приклеиваться к кабельному сращиванию. Хотя эта "клейкость" помогает удерживать покрытие на его штатном месте, это делает не более чем идеально удобным регулирование положения покрытия. В соответствии с дополнительным аспектом настоящего изобретения часть гелевого слоя 1 предусмотрена с веществом 6 для уменьшения адгезии с целью облегчения наложения покрытия на кабельное сращивание и с целью обеспечения возможности некоторого регулирования (например, для перемещения покрытия вдоль длины кабельного сращивания). Вещество 6 для уменьшения адгезии, преимущественно, является порошком, таким как порошок талька.
Как показано на фиг.11, часть гелевого слоя, на которой наложено вещество 6 для уменьшения адгезии, является средней секцией 8 боковой стороны гелевого слоя 1, обращенной в сторону от опорного слоя 2 (т.е. обращенной вверх на фиг.11). На обеих сторонах средней секции 8 имеются наружные или боковые секции 9, на которые не накладывается вещество 6 для уменьшения адгезии. Для облегчения обращения с покрытием 10 перед его наложением удаляемый покрывающий слой 5 накладывается на каждую из наружных секций 9. В предпочтительном варианте воплощения изобретения покрывающий слой 5 состоит из специальных бумажных оберток, из так называемой разделительной бумаги. Вместо двух отдельных оберток из бумаги для разъединения каждой из наружных секций 9 может быть использована одиночная разделительная бумага, покрывающая все гибкое покрытие 10.
Как показано на фиг.12, покрытие 10, показанное на фиг.11, предпочтительно накладывается с покрывающим слоем 5, находящимся все еще на штатном месте. Средняя секция 8 с веществом для уменьшения адгезии является преимущественно достаточно большой для того, чтобы покрывать все кабельное сращивание. После регулирования покрытия 10, регулирование которого может включать в себя сопряжение краев покрытия 10, покрывающий слой 5 (бумажные обертки) удаляется, и сжимаются друг с другом две клейкие наружные секции. Поскольку эти наружные секции являются липкими, они будут связываться друг с другом. Последующие дополнительные стадии могут быть выполнены так, как это показано, например, на фиг.5 или фиг.8.
Следует отметить, что изобретение может включать в себя затворы почти любого размера. Может потребоваться только одно приспособление в виде пары ножниц или ножа для разрезания покрытия 10 по размеру и/или разрезания какой-либо ленты, которая может понадобиться. Механические усилия, такие как силы осевого растяжения, не влияют на герметизацию затвора. В связи с тем, что гелевый слой покрытия, выполненного согласно настоящему изобретению, обеспечивает затвор, имеющий эффект автоматически ремонтирующегося перекрытия, сжимаемый гель способен герметизировать небольшие проколы, вызываемые острыми предметами. Кроме того, гелевый слой автоматически обеспечивает наличие пространства между любыми соединителями, содержащимися в сращивании, и наружными слоями затвора, этим предотвращая проколы изнутри.
Затворы, содержащие покрытие, выполненное в соответствии с настоящим изобретением, могут быть использованы как для кабелей дистанционной связи, так и для силовых кабелей.
В добавление к преимуществам облегченного позиционирования во время монтажа, предоставляемого материалом, находящимся на геле и предназначенным для уменьшения адгезии, дополнительные преимущества продемонстрированы в рамках возможности повторного доступа внутрь затвора после его монтажа. Гель с материалом из талька для уменьшения адгезии на поверхности геля может чисто отделяться по существу без разрушения геля (от самого геля или от другого объекта) от поверхности, к которой гель прижимается в условиях контакта. Такое чистое разделение является достижимым в намного более широком диапазоне температур разделения, например в пределах от -45 до +80 или 90°С, чем в том диапазоне, который может быть достигнут при соответствующем геле без талька или при уплотнителе из мастики. Гель без талька стремится нежелательно трудно отделяться при температурах разделения в диапазоне, который находится ниже -15°С, тогда как мастики стремятся претерпевать нарушение способности к сцепляемости при всех температурах разъединения.
Уникальная возможность геля для поддержания уплотнения в собранных складках покрытия, выполненного в соответствии с изобретением, демонстрируется следующим образом. Пригодная гибкая опора с толщиной менее 0,1 мм, содержащая чередующиеся слои алюминия и пленок из полиэтилена низкой плотности, покрывается гелем до суммарной толщины покрытия, составляющей около 1,5 мм. Это покрытие обертывается вокруг перехода между двумя пустотелыми трубопроводами диаметром 110 мм и 41 мм. Накладываемое покрытие уплотняется вокруг трубопроводов путем протягивания кабельных связей вокруг него при различных растягивающих напряжениях, измеряемых пружинными весами, или, более предпочтительно, прикладываемых статическими грузами, прикрепляемыми к кабельным связям для образования затвора в соответствии с изобретением при концевых участках покрытия, собранных вокруг соответствующих трубопроводов. Прикладывается внутреннее газовое давление, равное 5 кПа, в то время как затвор погружается в водяную баню при различных температурах. Выход на поверхность пузырей у собранных концевых участков покрытия указывает на то, что прикладываемое кабельной связью растягивающее усилие является недостаточным для того, чтобы позволить гелевому уплотнению сопротивляться внутреннему газовому давлению. Для вышеуказанного конкретного покрытия установлено, что растягивающее усилие связи, находящееся только в пределах от 69 до 98 Н (от 7 до 10 кгс), является достаточным для того, чтобы удерживать газ при испытании и при температуре 22°С, но оно возрастает примерно до 98-196 Н (до 10-20 кгс) при температуре испытания, составляющей 45°, и, приблизительно, возрастает до 127-235 Н (до 13-24 кгс) при температуре испытания, равной -10°С. Способом сравнения установлено, что более толстые и менее гибкие покрытия с нанесенным на них гелем требуют приложения растягивающих усилий к связям в пределах от, примерно, 147 до более чем 265 Н (от 15 до более чем 27 кгс) с целью удержания газа даже при 22°С, тогда как покрытия, покрытые мастиками, стремятся повреждаться при всех температурах даже в тех случаях, когда связи растягиваются усилием, доходящим до величины, равной более чем 265 Н (27 кгс).
При ссылках на иллюстрирующие фиг.14-19 порядок проведения операций испытания на поддержание давления является следующим.
1. Объем испытания
Этот способ охватывает определение усилия (N), необходимого для собирания в складки и уплотнения гелевого покрытия с завышенными размерами вокруг кабеля малого диаметра.
2. Образцы и оборудование
а) гелевое покрытие: согласно выбору для испытания (предпочтительно ширина - 450 мм, длина - 550 мм);
b) труба из полиэтилена высокой плотности (HDPE): наружный диаметр - 110 мм, длина - 400 мм;
c) труба из полиэтилена высокой плотности (HDPE): наружный диаметр - 41 мм, длина - 700 мм;
d) связь кабеля: коммерчески доступный, самоблокирующийся, стойкий против УФ излучения Нейлон 66 соответствующей длины, имеющий головную ширину 14,2 мм и головную толщину 8,8 мм, а также имеющий хвостовую ширину 8,9 мм и хвостовую толщину 2 мм, с зубцами, образованными по хвостовой ширине для взаимодействия с головной частью с целью самоблокирования связи по мере того, как хвостовая часть протягивается через головную;
e) водяная баня при температурах 22°С и 45°С;
f) водяная баня при ледяной воде (0°С);
g) грузы 27 кг, 24 кг, 20 кг, 15 кг, 10 кг и средства, предназначенные для их крепления к хвостовой части кабельных связей;
h) шланговый зажим;
i) устройство для создания давления с целью получения внутреннего давления 5 кПа;
j) температурная камера -10°С и +45°С.
4. Порядок проведения
а. Испытание при комнатной температуре (22°С)
Следует уплотнить концевые участки малой трубы при помощи существующих способов (например, путем нагревания концевых крышек, имеющих возможность термоусадки) и обеспечить доступ давления с одного концевого участка. Необходимо просверлить несколько отверстий в трубе меньшего размера на расстоянии 350 мм от концевого участка трубы. (См. фиг.14).
Следует отцентрировать трубу меньшего размера внутри трубы большего размера и уплотнить зазор между трубами посредством использования существующих способов (например, с помощью надувных мешков). Необходимо зафиксировать трубу меньшего размера в более широкой трубе таким образом, чтобы, по крайней мере, на длину 350 мм труба меньшего размера, вместе с просверленными отверстиями, выступала бы из трубы большего размера. (См. фиг.14).
[Следует отметить, что этот узел сборки двух труб может заменяться одиночной закрытой пустотелой оправкой, спрофилированной с обеспечением соответствующего перехода от большего участка к меньшему при пригодном средстве подачи давления внутрь и при соответствующих выходных отверстиях для стравливания давления].
Необходимо располагать гелевое покрытие над зоной перехода между двумя трубами. (См. фиг.14). Следует сформировать хвостовик размером порядка 100 мм посредством приклеивания друг к другу обернутых кромок гелевого покрытия. (См. фиг.15). Необходимо сложить этот хвостовик вдвое и зафиксировать его на трубе большего размера с помощью некоторой виниловой ленты. (См. фиг.16). Следует разместить большой шланговый зажим вокруг гелевого покрытия на трубе большего размера для уплотнения этого концевого участка гелевого покрытия. (См. фиг.17). При необходимости избыточное количество геля может быть уложено под гелевым покрытием и шланговым зажимом для гарантирования отсутствия каких-либо протечек через этот концевой участок во время испытания.
Необходимо взять кабельную связь и разместить ее свободно для собирания накладываемого покрытия вокруг трубы меньшего размера на расстоянии 150 мм от трубы большего размера таким образом, чтобы закрыть часть трубы меньшего размера, имеющую просверленные отверстия. (См. фиг.18).
Для того, чтобы устранить какие-либо стравливания давления через продольное уплотнение вдоль покрытия между шланговым зажимом и кабельной связью, некоторый отрезок виниловой ленты наматывается вокруг гелевого покрытия на этом участке для предотвращения развертывания вышеупомянутого сложенного хвостовика. (См. фиг.19).
Следует опирать концевые участки всего узла таким образом, чтобы трение сводилось к минимуму (например, опирать на ролики), и крепить плавно выбранный груз на хвостовой части кабельной связи, соблюдая осторожность с целью полного согласования применяемого груза на кабельной связи. Необходимо оставлять груз подвешенным в течение 1 минуты для натяжения связи (см. фиг.19), а затем удалять груз, оставляя связь самоблокирующейся вокруг собранного участка обертки.
Следует размещать собранный узел в водяной бане, подключать трубу с давлением от устройства для подачи давления к месту доступа давления в трубу меньшего размера и прикладывать внутреннее воздушное давление, равное 5 кПа. Покрытие считают выдержавшим испытание, если во время его погружения на 1 минуту при внутреннем воздушном давлении, равном 5 кПа, отсутствуют пузыри, выходящие из концевого участка затвора, когда покрытие собрано и обвязано вокруг трубы меньшего размера.
b. Испытание при температуре +45°С
Порядок проведения операций является тем же, который указан выше, за исключением того, что перед испытанием гелевый лист выдерживается в течение 4 часов при температуре 45°С. Следует выполнять испытание в температурной камере при температуре 45°С, при которой опытный образец погружается в водяную баню с температурой 45°С.
с. Испытание при температуре -10°С
Порядок проведения операций является тем же, который указан выше, за исключением того, что перед испытанием гелевый лист выдерживается в течение 4 часов при температуре -10°С. Необходимо выполнять испытание в температурной камере при температуре -10°С, при которой опытный образец погружается в ледяную воду с температурой 0°С.
5. Составление отчета
Следует записывать силу растяжения (N), прикладываемую к кабельной связи и необходимую для уплотнения сборочного узла при внутреннем давлении, составляющем 5 кПа. Для предпочтительных гелевых покрытий это усилие натяжения будет меньше или равно 265 Н (27 кгс) при трех различных температурах испытаний.
Таким образом, описанное выше проведение испытания на поддержание давления служит в качестве способа выбора предпочтительных покрытий, имеющих достаточную гибкость для удобного монтажа в соответствии с настоящим изобретением. Предпочтительно, должны выбираться покрытия, которые имеют возможность предотвращения появления пузырей при всех температурах испытаний от -10 до +45°С, когда конкретная кабельная связь натягивается до усилия растяжения, не превышающего по своей величине значение, равное 265 Н (27 кгс), предпочтительно не более чем 235 Н (24 кгс), более предпочтительно не более чем 196 Н (20 кгс) и особенно не более чем 147 Н (15 кгс). Особенно предпочтительными являются покрытия, которые препятствуют появлению пузырей при температуре, равной 22°С, и при силе натяжения кабельной связи не более чем 98 Н (10 кгс).
Предпочтительные опорные слои для использования их в покрытиях, выполненных в соответствии с настоящим изобретением, имеют слоистую структуру с суммарной толщиной, равной около 81 мкм, и содержат ниже перечисленные последовательно расположенные слои: слой полиэтилена низкой плотности толщиной 30 мкм, слой полиэтилентетрафталата толщиной 12 мкм, слой алюминиевой фольги толщиной 9 мкм, слой полиэтилена низкой плотности толщиной 30 мкм.
Гель расплавляют, и им покрывается этот слой известным способом, предпочтительно, до достижения суммарной толщины покрытия, равной около (1,5±0,5) мм.
Гели для использования их в соответствии с настоящим изобретением могут быть любыми отверждаемыми или термопластическими олеофильными полимерными гелями, описанными в многочисленных патентах, особенно в тех, которые получены компаниями корпорации Raychem. Предпочтительными являются известные термопластические трехблочные сополимерные гели, примерами которых являются гели, описанные в патентах США US-A-5541250(RK451) и US-A-5618882(RK469), полученных на имя компании Raychem и описания которых здесь упомянуты в качестве ссылочных материалов.
Специалистам в данной области техники следует понимать, что настоящее изобретение не ограничивается проиллюстрированными вариантами его воплощения и что многие добавления и модификации возможны при их реализации без отклонения от объема настоящего изобретения, как он определен следующими далее пунктами формулы изобретения. Изобретение включает в себя все способные к срабатыванию сочетания признаков, здесь ранее описанных, независимо от того, указаны или не указаны конкретно эти сочетания.
1. Гибкое листовое покрытие, способное полностью обертывать закрытие кабельного сращивания, подлежащего уплотнению независимо от теплового, другого наружного источника энергии или каталитического агента, содержащее гелевый слой и гибкий опорный слой, причем гелевый слой отделен от или нанесен на опорный слой, при этом указанное покрытие при его обертывании вокруг перехода от первого кабеля ко второму кабелю, имеющему площадь поперечного сечения, меньшую, чем у ранее упомянутого первого кабеля, выполнено достаточно гибким для собирания вручную в перекрывающиеся складки вокруг второго кабеля с гелем, уплотняющим их покрытие.
2. Гибкое покрытие по п.1, отличающееся тем, что оно выполнено достаточно гибким для собирания вручную в перекрывающиеся складки вокруг второго кабеля с гелем, уплотняющим их затвор, когда диаметр второго кабеля, по меньшей мере, на 30% меньше, чем диаметр первого кабеля.
3. Гибкое покрытие по п.2, отличающееся тем, что оно выполнено достаточно гибким для собирания вручную в перекрывающиеся складки вокруг второго кабеля с гелем, уплотняющим их затвор, когда диаметр второго кабеля, по меньшей мере, на 50% меньше, чем диаметр первого кабеля.
4. Гибкое покрытие по п.3, отличающееся тем, что оно выполнено достаточно гибким для собирания вручную в перекрывающиеся складки вокруг второго кабеля с гелем, уплотняющим их затвор, когда диаметр второго кабеля, по меньшей мере, по существу, находится в диапазоне величин, которые на 60-70% меньше, чем диаметр первого кабеля.
5. Гибкое покрытие по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что, по меньшей мере, на часть поверхности гелевого слоя, обращенной в сторону от опорного слоя, нанесено вещество для уменьшения адгезии.
6. Гибкое покрытие по п.5, отличающееся тем, что вещество для уменьшения адгезии нанесено на удлиненную среднюю секцию гелевого слоя, примыкающую к двум наружным секциям, на которые указанное вещество не нанесено.
7. Гибкое покрытие по п.5 или 6, отличающееся тем, что вещество для уменьшения адгезии содержит порошок.
8. Гибкое покрытие по п.7, отличающееся тем, что указанный порошок содержит порошок талька.
9. Гибкое покрытие по любому из пп.5-8, отличающееся тем, что на участок (участки) указанной поверхности гелевого слоя, обращенной в сторону от опорного слоя, на который (которые) вещество для уменьшения адгезии не нанесено, наложен удаляемый покрывающий слой.
10. Гибкое покрытие по п.9, отличающееся тем, что удаляемый покрывающий слой содержит, по меньшей мере, один лист из покрывающего материала.
11. Гибкое покрытие по п.10, отличающееся тем, что указанный, по меньшей мере, один лист из покрывающего материала содержит бумагу.
12. Гибкое покрытие по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что опорный слой содержит полиэтилен, предпочтительно полиэтилен низкой плотности.
13. Гибкое покрытие по п.12, отличающееся тем, что опорный слой содержит полиэтилен низкой плотности.
14. Гибкое покрытие по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит слой для предотвращения испарения.
15. Гибкое покрытие по п.14, отличающееся тем, что слой для предотвращения испарения размещен на поверхности опорного слоя, обращенной в сторону от гелевого слоя.
16. Гибкое покрытие по п.14 или п.15, отличающееся тем, что указанный слой для предотвращения испарения содержит алюминий.
17. Гибкое покрытие по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что на наружной поверхности покрытия на стороне, противоположной указанному гелевому слою, размещен защитный слой.
18. Гибкое покрытие по п.17, отличающееся тем, что защитный слой содержит полиэтилентерефталат (PET) или полиэтилен (LDPE) низкой плотности.
19. Затвор для кабельного сращивания, содержащий гибкое покрытие, выполненное по любому из предыдущих пунктов и обернутое вокруг указанного кабельного сращивания и вокруг участков кабеля меньшего размера, примыкающих к сращиванию, причем покрытие собрано в перекрывающиеся складки вокруг указанных участков кабеля таким образом, что гель уплотняет затвор.
20. Затвор по п.19, отличающийся тем, что он дополнительно содержит ленту, намотанную вокруг обернутого покрытия для сжатия геля внутри затвора.
21. Способ создания кабельного затвора, окружающего кабельное сращивание, предусматривающий стадии:
обертывание гибкого покрытия, выполненного по любому из пп.1-20, вокруг кабельного сращивания так, что указанное гибкое покрытие размещается над участками перехода сращивания;
собирание покрытия в перекрещивающиеся складки вокруг указанных участков перехода.
22. Способ по п.21, отличающийся тем, что стадия обертывания также обеспечивает размещение указанного покрытия над участками кабеля (кабелей) за сращиванием.
23. Способ по п.21 или 22, отличающийся тем, что стадия собирания покрытия в перекрывающиеся складки вокруг указанных участков перехода дополнительно содержит собирание покрытия вокруг указанных участков кабеля таким образом, чтобы гель уплотнял затвор.
24. Способ по любому из пп.21-23, отличающийся тем, что он дополнительно предусматривает стадию наматывания ленты вокруг наложенного покрытия для сжатия затвора кабеля.
25. Способ по п.24, отличающийся тем, что указанная лента содержит упругую пластмассовую или резиновую ленту.
26. Способ по п.24 или 25, отличающийся тем, что намотка ленты защищает также собранные складки покрытия, обеспечивая защиту уплотнения.
27. Способ по любому из пп.21-26, отличающийся тем, что поверхность кабельного сращивания выравнивают или превращают в сплошную перед наложением гибкого покрытия.
28. Способ по п.27, отличающийся тем, что поверхность кабельного сращивания выравнивают или превращают в сплошную перед наложением гибкого покрытия путем наложения ленты и/или прокладки.
29. Способ по п.28, отличающийся тем, что прокладка содержит пластмассовую прокладку и/или имеет гибкие пальцы.
30. Способ по любому из пп.21-29, отличающийся тем, что гелевую ленту наматывают вокруг кабеля или кабелей вблизи сращивания перед наложением гибкого покрытия.
31. Способ по любому из пп.21-30, отличающийся тем, что гибкое покрытие первоначально обертывают вокруг кабельного сращивания с образованием оболочки, имеющей обращенное вверх отверстие, заливают в отверстие жидкое средство для инкапсюляции, затем отверстие перекрывают путем последующего складывания.
32. Способ по п.31, отличающийся тем, что после формирования оболочки и перед заливанием средства для инкапсюляции вокруг концевых участков покрытия наматывают уплотняющую ленту таким образом, чтобы уплотнить оболочку относительно кабеля или кабелей.
33. Комплект деталей, используемый при создании затвора для кабельного сращивания способом по любому из пп.21-32, содержащий гибкое покрытие, выполненное по любому из пп.1-20, и упругую пластмассовую или резиновую ленту для наматывания вокруг обернутого покрытия при эксплуатации.
34. Комплект деталей по п.33, отличающийся тем, что он дополнительно содержит гелевую ленту для наматывания вокруг кабелей вблизи сращивания и/или прокладку, имеющую гибкие пальцы.
35. Гибкое покрытие для закрытия кабельного сращивания, содержащее гелевый слой, нанесенный на опорный слой, в котором вещество для уменьшения адгезии нанесено, по меньшей мере, на части поверхности гелевого слоя, обращенной в сторону от опорного слоя.
36. Гибкое покрытие для закрытия кабельного сращивания, содержащее гелевый слой и опорный слой, в котором на поверхности опорного слоя, обращенной в сторону от гелевого слоя, размещен слой для предотвращения испарения.
37. Гибкое листовое покрытие для образования затвора вокруг кабельного сращивания или другого объекта независимо от теплового, другого наружного источника энергии или каталитического агента, содержащее гелевый слой и гибкий опорный слой, причем гелевый слой отделен от опорного слоя или нанесен послойно на опорный слой, при этом указанное покрытие при его обертывании вокруг перехода от первого кабеля ко второму кабелю, имеющему уменьшенную площадь поперечного сечения, выполнено достаточно гибким для собирания вручную в перекрывающиеся складки вокруг второго кабеля с гелем, уплотняющим их затвор, при этом затвор, образованный указанным покрытием, способен предотвращать утечку газа, находящегося внутри него, когда внутреннее давление равно 5 кПа, при температурах в диапазоне от -10 до +22 или +45°С, а натяжение конкретной кабельной связи при гарантировании крепления указанного покрытия к указанному первому или второму кабелю меньше или равно 265 Н.
38. Гибкое покрытие по п.37, отличающееся тем, что температура, по существу, равна 22°С, а натяжение кабельной связи составляет не более 98 Н.
Приоритет по пп.1, 14-34 и 36 от 07.03.2000.
Приоритет по пп.5-13 и 35 от 07.06.2000.
Приоритет по пп.2-4, 37 и 38 от 07.03.2001.
