RU2065651C1

RU2065651C1 - Method of underwater cable laying

Info

Publication number: RU2065651C1
Application number: RU95104001A
Authority: RU
Inventors: В.Б. Булгак; Ю.М. Кононов; Н.С. Мардер
Original assignee: Войсковая часть 60130
Priority date: 1995-03-20
Filing date: 1995-03-20
Publication date: 1996-08-20
Also published as: RU95104001A

Abstract

FIELD: cable-laying. SUBSTANCE: underwater cable laying is accomplished by a cable ship in a submerged position; the ship is a submarine submerging to the operating depth; simultaneously with submerging an excess pressure is built up in the submarine operating room; this pressure increases in proportion to the submergence depth; the underwater cable is paid out through the outlet outboard the submarine and laid on the sea bottom with a slack adjustable by changing of the submarine submergence depth. EFFECT: facilitated procedure. 2 dwg

Description

Изобретение относится к электросвязи, а именно к технике подводных кабельных систем передачи и может быть использовано в процессе прокладки подводного кабеля на морском дне. The invention relates to telecommunications, and in particular to the technique of underwater cable transmission systems and can be used in the process of laying an underwater cable on the seabed.

Известен способ прокладки подводного кабеля [1] В этом способе для прокладки подводного кабеля с буксира используют направляющий патрубок, а также гибкую цепь со скобами для крепления к ней кабеля и буйки с положительной плавучестью, обеспечивающие поддержание прокладываемого кабеля на плаву. Недостатком способа является невозможность его использования для прокладки подводного кабеля в труднодоступных районах Мирового океана, что обусловлено применением надводного кабельного судна (буксира). A known method of laying an underwater cable [1] In this method, for laying an underwater cable from a tug, a guide pipe is used, as well as a flexible chain with brackets for attaching a cable and a buoy with positive buoyancy to it, ensuring that the cable being laid is kept afloat. The disadvantage of this method is the impossibility of its use for laying an underwater cable in remote areas of the oceans, due to the use of surface cable vessel (tug).

Известен также способ и устройство для прокладки подводного кабеля [2] Данный способ предусматривает крепление прокладываемого подводного кабеля к тросу перед его подачей на кабельную машину для спуска в воду с помощью равномерно распределенных средств крепления таким образом, что в результате образуется составной кабель. В процессе прокладки перед подходом к кабельной машине прокладываемый кабель ослабляют, чтобы обеспечить компенсацию разности радиусов намотки кабеля и троса. Недостатком этого способа является сложность практической реализации и высокая вероятность возникновения аварии, обусловленные необходимостью прокладки одновременно с подводным кабелем троса, а также регулировки его натяжения и скорости подачи на кабельную машину. There is also known a method and apparatus for laying an underwater cable [2] This method involves attaching a laid underwater cable to a cable before it is fed to a cable machine to be lowered into the water using uniformly distributed mounting means so that a composite cable is formed as a result. During laying, before approaching the cable machine, the laid cable is loosened to compensate for the difference in the radii of the winding of the cable and the cable. The disadvantage of this method is the complexity of the practical implementation and the high probability of an accident due to the need to lay the cable along with the underwater cable, as well as adjusting its tension and feed rate to the cable machine.

Прототипом изобретения являеется способ прокладки подводного кабеля [3] Сущность этого способа заключается в подъеме со дна моря на борт кабельного судна и измерении характеристик прибрежного подводного кабеля между береговым оконечным пунктом А и кабельным судном, сращивании прибрежного подводного кабеля со стороны берегового оконечного пункта А с подводным кабелем, находящимся на кабельном судне, измерении характеристик срощенного подводного кабеля между береговым оконечным пунктом А и кабельным судном, прокладке срощенного подводного кабеля с заданной слабиной в направлении берегового оконечного пункта Б с использованием кабельного судна, подъеме со дна моря на борт кабельного судна и измерении характеристик прибрежного подводного кабеля между кабельным судном и береговым оконечным пунктом Б6 сращивании проложенного подводного кабеля с прибрежным подводным кабелем со стороны берегового оконечного пункта Б и измерении характеристик проложенного кабеля между береговыми оконечными пунктами А и Б. The prototype of the invention is a method of laying an underwater cable [3] The essence of this method is to rise from the bottom of the sea to the side of a cable vessel and measure the characteristics of the coastal underwater cable between coastal terminal A and the cable vessel, splicing the coastal underwater cable from the coastal terminal A to the underwater a cable located on a cable vessel, measuring the characteristics of a spliced submarine cable between shore termination point A and a cable vessel, laying a spliced root a cable with a given slack in the direction of the shore end point B using a cable vessel, lifting from the bottom of the sea to the side of the cable vessel and measuring the characteristics of the coastal submarine cable between the cable vessel and coast end point B6 splicing the laid submarine cable with the coastal submarine cable from the coast end point B and measuring the characteristics of the laid cable between the shore end points A and B.

Недостатком прототипа является невозможность осуществления прокладки в труднодоступных районах Мирового океана, в частности в арктических широтах под паковыми льдами, при неблагоприятных условиях (ветре, шторме, качке). The disadvantage of the prototype is the impossibility of laying in remote areas of the oceans, in particular in the Arctic latitudes under pack ice, under adverse conditions (wind, storm, rocking).

Цель изобретения обеспечение возможности прокладки подводного кабеля в труднодоступных районах Мирового океана в любое время года при любых погодных условиях. The purpose of the invention is the possibility of laying an underwater cable in remote areas of the oceans at any time of the year in any weather conditions.

Это достигается тем, что в способе прокладки подводного кабеля, заключающемся в подъеме со дна моря на борт кабельного судна и измерении характеристик предварительно проложенного прибрежного подводного кабеля между береговым оконечным пунктом А и кабельным судном, сращивании прибрежного подводного кабеля со стороны берегового оконечного пункта А с подводным кабелем, находящимся на кабельном судне, измерении характеристик срощенного подводного кабеля между береговым оконечным пунктом А и кабельным судном, прокладке срощенного подводного кабеля с заданной слабиной в направлении берегового оконечного пункта Б с использованием кабельного судна, подъеме со дна моря на борт кабельного судна и измерении характеристик предварительно проложенного прибрежного подводного кабеля между кабельным судном и береговым оконечным пунктом Б, сращивании проложенного кабеля с прибрежным подводным кабелем со стороны берегового оконечного пункта Б и измерении характеристик проложенного кабеля между береговыми оконечными пунктами А и Б, прокладка подводного кабеля в направлении берегового оконечного пункта Б осуществляется из подводного положения кабельным судном, выполненным в виде подводной лодки, для этого подводная лодка погружается на рабочую глубину, одновременно с погружением создается избыточное давление в ее рабочем отсеке, увеличивающееся пропорционально глубине погружения, при этом подводный кабель выводят через выпускное устройство за борт подводной лодки и прокладывают на морское дно со слабиной, регулируемой в том числе путем изменения глубины погружения подводной лодки. This is achieved by the fact that in the method of laying an underwater cable, which consists in lifting from the bottom of the sea to the side of a cable vessel and measuring the characteristics of a pre-laid coastal underwater cable between coastal terminal A and the cable vessel, splicing the coastal underwater cable from the coastal terminal A to the underwater a cable located on a cable vessel, measuring the characteristics of a spliced submarine cable between shore termination point A and a cable vessel, laying a spliced root cable with a given slack in the direction of the coastal terminal point B using a cable vessel, lifting from the bottom of the sea to the side of the cable vessel and measuring the characteristics of the pre-laid coastal underwater cable between the cable vessel and the coastal terminal point B, splicing the laid cable with the coastal underwater cable from the side shore end point B and measuring the characteristics of the laid cable between shore end points A and B, laying the submarine cable in the direction no of its terminal B is carried out from an underwater position by a cable vessel made in the form of a submarine, for this the submarine is submerged to the working depth, at the same time as the submersion, an excess pressure is created in its working compartment, increasing in proportion to the depth of immersion, while the submarine cable is led out through the outlet device overboard the submarine and lay on the seabed with slack, which is regulated, inter alia, by changing the depth of immersion of the submarine.

Предлагаемый способ прокладки подводного кабеля поясняется фиг. 1 и фиг. 2. The proposed method for laying an underwater cable is illustrated in FIG. 1 and FIG. 2.

Прокладка подводного кабеля предлагаемым способом осуществляется следующим образом. Подводный кабель, предназначенный для прокладки, укладывается в тенксы 2 в соответствии с планом, выданным проектной организацией. После выполнения этой операции тенксы 2 заполняются водой, и производится измерение характеристик кабеля. Заполнение тенксов 2 водой обеспечивает возможность выявления дефектов муфт сращивания кабеля при измерении сопротивления изоляии и своевременного их устранения. The laying of the submarine cable of the proposed method is as follows. The underwater cable intended for laying is laid in tenks 2 in accordance with the plan issued by the design organization. After this operation, tenks 2 are filled with water, and the characteristics of the cable are measured. Filling tenks 2 with water makes it possible to identify defects in cable splice couplings when measuring insulation resistance and correcting them in a timely manner.

После получения положительных результатов проверки выносится решение о готовности кабеля к прокладке. Подводная лодка 1 погружается на рабочую глубину. Одновременно с этим включаются компрессорные установки и начинается поступление сжатого воздуха в рабочий отсек 6 подводной лодки 1. В результате этого тенксы 2 осушаются, а в рабочем отсеке 6 создается избыточное давление воздуха, которое увеличивается пропорционально глубине погружения подводной лодки и препятствует проникновению забортной воды внутрь отсека 6. При этом прокладываемый кабель 5 захватывают, заводят на кабельную машину 7 и ставят на стопор перед выпускным устройством 8. After receiving positive test results, a decision is made on the readiness of the cable for laying. Submarine 1 dives to the working depth. At the same time, compressor units are switched on and compressed air begins to enter the working compartment 6 of submarine 1. As a result, tenks 2 are drained, and excess air pressure is created in working compartment 6, which increases in proportion to the submersion depth of the submarine and prevents the penetration of sea water into the compartment 6. At the same time, the cable being laid 5 is captured, turned on to the cable machine 7 and put on the stopper in front of the exhaust device 8.

Подводная лодка 1 подходит к месту установки морского буя 3. При этом на кабельную машину 7 заводят грапнельный трос, через выпускное устройство 8 выводят его за борт подводной лодки 1 и с помощью водолазов крепят к находящемуся на морском дне концу прибрежного кабеля 4, предварительно отсоединенному от морского буя 3. Затем с помощью кабельной машины 7 конец прибрежного кабеля 4 поднимают и затягивают в рабочий отсек 6 подводной лодки 1, где ставят на стопор перед выпускным устройством 8. После этого измеряют характеристики прибрежного кабеля 4, сращивают его с кабелем 5, находящимся в тенксах 2, и измеряют характеристики срощенного кабеля между береговым оконечным пунктом А и подводной лодкой 1. The submarine 1 approaches the installation site of the sea buoy 3. At the same time, a grapel cable is inserted into the cable car 7, through the exhaust device 8 it is taken overboard of the submarine 1 and, with the help of divers, attached to the end of the coastal cable 4 located on the seabed, previously disconnected from sea buoy 3. Then, using a cable machine 7, the end of the coastal cable 4 is lifted and pulled into the working compartment 6 of the submarine 1, where it is placed in a stop in front of the exhaust device 8. After that, the characteristics of the coastal cable 4 are measured spliced it with a cable 5, located in tenks 2, and measure the characteristics of the spliced cable between the shore end point A and the submarine 1.

При условии положительных результатов измерений выносится решение о начале движения подводной лодки 1. Подводный кабель 5 снимается со стопора, и подводная лодка 1 начинает движение, одновременно подавая кабель 5 кабельной машиной 7, выходит на заданную трассу прокладки и осуществляет прокладку. В процессе прокладки кабель 5 из тенксов 2 с помощью кабельной машины 7 подается в выпускное устройство 8 и прокладывается на морское дно. Subject to positive measurement results, a decision is made to start the movement of submarine 1. Submarine cable 5 is removed from the stopper, and submarine 1 begins to move, while feeding cable 5 with cable machine 7, goes to a given route of laying and carries out laying. In the process of laying the cable 5 from tenks 2 using a cable machine 7 is fed into the exhaust device 8 and laid on the seabed.

Одна из главных задач прокладки обеспечение заданной слабины подводного кабеля на морском дне. От того, насколько успешно она будет решена, зависит вероятность повреждения подводного кабеля в процессе его последующей эксплуатации и возможность его подъема со дна для проведения ремонта. На дно моря кабель должен укладываться со слабиной в среднем порядка 4-5% Завышение слабины приводит к увеличению расхода подводного кабеля и образованию на нем петель, а занижение повышает вероятность его повреждения рыболовными тралами и якорями из-за провисания на неровностях рельефа морского дна, обрыва вследствие статической усталости и значительно затрудняет процесс ремонта. One of the main tasks of laying is to ensure a given slack of an underwater cable on the seabed. The probability of damage to the submarine cable during its subsequent operation and the possibility of lifting it from the bottom for repairs depends on how successfully it is solved. The cable should be laid to the bottom of the sea with slack on average about 4-5%. Overstating the slack leads to an increase in the consumption of the underwater cable and the formation of loops on it, and underestimation increases the likelihood of damage to it by fishing trawls and anchors due to sagging on uneven topography of the seabed, a cliff due to static fatigue and significantly complicates the repair process.

В прототипе слабина кабеля регулируется путем изменения параметров работы кабельной машины, что невозможно, когда прокладка кабеля осуществляется в автоматическом режиме с поддержанием постоянного натяжения или скорости подачи кабеля. In the prototype, the slack of the cable is controlled by changing the parameters of the cable machine, which is impossible when the cable is laid in automatic mode while maintaining a constant tension or cable feed speed.

В предлагаемом способе регулировка слабины в процессе прокладки подводного кабеля осуществляется следующим образом. При ходе подводной лодки 12 на глубине Н кабель 5 выходит под углом α к поверхности морского дна (фиг. 2), который определяет слабину кабеля и зависит, главным образом, от веса в воде забортного кабеля между лодкой 1 и точкой соприкосновения с поверхностью морского дна. Увеличение глубины погружения подводной лодки 1 до величины Н приводит к уменьшению веса забортного кабеля в воде, увеличению угла a до величины a₁ и соответствующему увеличению слабины подводного кабеля 5 и наоборот.In the proposed method, the adjustment of slack in the process of laying an underwater cable is as follows. During the course of the submarine 12 at a depth of H, cable 5 exits at an angle α to the surface of the seabed (Fig. 2), which determines the slack of the cable and depends mainly on the weight in the water of the overboard cable between boat 1 and the point of contact with the surface of the seabed . An increase in the immersion depth of submarine 1 to H leads to a decrease in the weight of the overboard cable in water, an increase in the angle a to a _1, and a corresponding increase in the slack of the submarine cable 5 and vice versa.

Прокладка подводного кабеля осуществляется в направлении от берегового оконечного пункта А к береговому оконечному пункту Б. В процессе прокладки периодически производятся контрольные измерения характеристик прокладываемого кабеля. Корректировка точности хода подводной лодки по трассе прокладки осуществляется с помощью гидроакустической и спутниковой систем навигации. The laying of the submarine cable is carried out in the direction from the coastal terminal point A to the coastal terminal point B. During the laying process, control measurements of the characteristics of the cable being laid are periodically made. Correction of the accuracy of the submarine on the track is carried out using sonar and satellite navigation systems.

На завершающем этапе прокладки подводная лодка 1 подходит к месту установки морского буя 9, к которому прикреплен конец заранее проложенного прибрежного кабеля 10 со стороны берегового оконечного пункта Б. Конец прибрежного кабеля 10 поднимается на борт подводной лодки 1, при этом в процессе подъема выполняют те же операции и в той же последовательности, что и в процессе подъема прибрежного подводного кабеля со стороны берегового оконечного пункта А, после чего проводится измерение характеристик прибрежного кабеля 10, сращивание его с проложенным кабелем 5 и окончательное измерение характеристик проложенного подводного кабеля между береговыми оконечными пунктами А и Б. At the final stage of laying, the submarine 1 approaches the installation site of the sea buoy 9, to which the end of the pre-laid coastal cable 10 is attached from the side of the shore end point B. The end of the coastal cable 10 rises aboard the submarine 1, while the same operations and in the same sequence as in the process of lifting the coastal underwater cable from the side of the coastal terminal point A, after which the characteristics of the coastal cable 10 are measured, splicing it from the ennym cable 5 and the final measurement of the characteristics of a submarine cable laid between coast endpoints A and B.

Эффективность предлагаемого способа прокладки подводного кабеля по сравнению с прототипом состоит в обеспечении возможности прокладки кабеля в труднодоступных районах Мирового океана, в частности, в арктических широтах под паковыми льдами, где возможность применения надводных кабельных судов ограничена или полностью отсутствует. Одновременно с этим обеспечивается возможность прокладки в любое время года при любых погодных условиях независимо от силы ветра, волнения моря, температуры воздуха и воды, осадков и т.п. Кроме того, следует учесть тот факт, что обеспечение возможности прокладки кабеля из подводного положения подо льдами позволит существенно сократить протяженность подводных кабельных линий, в частности, на трассах Россия-США-Канада и за счет этого уменьшить расход подводного кабеля с соответствующей экономией стоимости линии. The effectiveness of the proposed method for laying an underwater cable in comparison with the prototype consists in making it possible to lay a cable in hard-to-reach areas of the World Ocean, in particular in arctic latitudes under pack ice, where the possibility of using surface cable vessels is limited or completely absent. At the same time, it is possible to lay at any time of the year under any weather conditions, regardless of wind strength, sea waves, air and water temperature, precipitation, etc. In addition, one should take into account the fact that the possibility of laying the cable from an underwater position under the ice will significantly reduce the length of the underwater cable lines, in particular, on the Russia-USA-Canada routes and thereby reduce the consumption of the underwater cable with corresponding cost savings for the line.

Claims

A method of laying an underwater cable, in which they lift from the bottom of the sea to the side of a cable vessel and measure the characteristics of a pre-laid coastal underwater cable between coastal terminal A and the cable vessel, splicing the coastal underwater cable from the coastal terminal A with an underwater cable located on the cable vessel , measure the characteristics of the spliced submarine cable between the shore end point A and the cable vessel, lay the spliced submarine cable with a given slack in the direction of coastal terminal B using a cable vessel, lift from the bottom of the sea to the side of the cable vessel and measure the characteristics of the previously laid coastal underwater cable between cable vessels and coastal terminal B, spliced the laid underwater cable with coastal underwater cable from the coastal terminal B and measure the characteristics of the laid cable between the shore end points A and B, characterized in that the laying of the underwater cable in the direction river terminal point B is carried out from an underwater position by a cable vessel, made in the form of a submarine, for this the submarine is submerged to the working depth, at the same time as the submersion, excessive pressure is created in its working compartment, increasing in proportion to the depth of immersion, while the underwater cable is led out through the outlet device overboard the submarine and lay on the seabed with slack, adjustable by changing the depth of the submarine.