FR2544562A1 - SHIELDED SUBMARINE CABLE JUNCTION, HOUSING FOR SUCH A JUNCTION, AND METHOD FOR JOINING SUCH A CABLE - Google Patents

Abstract

SELON L'INVENTION, LA JONCTION D'UN CABLE SOUS-MARIN BLINDE COMPREND UN BOITIER TUBULAIRE 10 AYANT DES TRONCONS D'EXTREMITE DE SECTION INTERNE DECROISSANTE 10A QUI S'AJUSTENT ETROITEMENT SUR LA GAINE EXTERNE 5 DU CABLE SOUS-MARIN, ET LES FILS OU BANDES D'ARMURE 4 SONT EVASES ET DEFORMES PAR LEURS EXTREMITES 4A ADJACENTES A CHAQUE EXTREMITE DU CABLE, A L'INTERIEUR DE CHAQUE TRONCON D'EXTREMITE DE SECTION DECROISSANTE. LE BOITIER 10 EST FABRIQUE A PARTIR DE TRONCONS EN RESINE EPOXYDE ET EN FILAMENTS ENROULES, CES TRONCONS 10A ETANT LIES LES UNS AUX AUTRES PAR UNE MATIERE ADHESIVE ET REMPLIS AVEC UNE MATIERE DE REMPLISSAGE COMPRENANT UNE RESINE EPOXYDE CHARGEE. APPLICATION AUX RACCORDEMENTS DE CABLES SOUS-MARINS BLINDES.ACCORDING TO THE INVENTION, THE JUNCTION OF AN ARMORED UNDERWATER CABLE INCLUDES A TUBULAR HOUSING 10 HAVING END TRUNKS OF DECREASING INTERNAL SECTION 10A WHICH FIT TIGHTLY ON THE OUTER SHELL 5 OF THE UNDERWATER CABLE, AND THE WIRES OR BANDS OF ARMOR 4 ARE FLARED AND DEFORMED BY THEIR ENDS 4A ADJACENT TO EACH END OF THE CABLE, INSIDE EACH END TRUNCON OF DECREASING SECTION. THE BOX 10 IS MANUFACTURED FROM EPOXIDE RESIN TRUNKS AND WOUND FILAMENTS, THESE TRUNKS 10A BEING BONDED TO EACH OTHER BY AN ADHESIVE MATERIAL AND FILLED WITH A FILLING MATERIAL INCLUDING A CHARGED EPOXIDE RESIN. APPLICATION TO SHIELDED UNDERWATER CABLE CONNECTIONS.

Description

La présente invention se rapporte à un ensembleThe present invention relates to a set

constituant un bottier pour des jonctions de câbles sous-  constituting a stack for sub-cable connections

marins. Le terme "câble", tel qu'il est utilisé ci-dessous, comprend les câbles électriques, les câbles à fibres optiques,  sailors. The term "cable", as used below, includes electrical cables, fiber optic cables,

les faisceaux de tuyaux ou toute combinaison de ces éléments.  bundles of pipes or any combination of these elements.

Par exemple, un câble unique peut comprendre des tuyaux  For example, a single cable may include hoses

transportant des fluides hydrauliques, des conducteurs métal-  carrying hydraulic fluids, metal conductors

liques isolés destinés à transporter une puissance électrique, et des conducteurs métalliques ou des fibres optiques desti nés aux communications Le câble peut également comprendre  Isolated carriers for carrying electrical power, and metallic conductors or optical fibers for communication purposes.

des fils ou bandes d'armure externe.  outer armor threads or bands.

De tels câbles, et en particulier des jonctions  Such cables, and in particular junctions

dans de tels câbles, doivent résister à des contraintes lon-  in such cables, must withstand long-term constraints

gitudinales considérables lorsque ces câbles sont posés en  considerable distances when these cables are laid in

haute mer, ou lorsqu'ils sont descendus à partir de plates-  high seas, or when they have descended from

formes de forage pétrolier, tandis que simultanément ils doivent résister à des forces de compression très élevées  forms of oil drilling, while simultaneously they have to withstand very high compressive forces

lorsqu'ils se trouvent in situ, à de grandes profondeurs.  when they are in situ, at great depths.

Traditionnellement, des boîtiers destinés à des jonctions de câbles sousmarins ont été fabriqués à partir  Traditionally, housings for submarine cable junctions have been made from

de tubes d'acier usinés qui incorporent (si cela est néces-  machined steel tubes incorporating (if necessary)

saire) des ancrages de blindage en acier, des colliers de charge réglables, des capuchons d'extrémité filetés, et sont remplis d'une matière de remplissage après que la jonction a été réalisée et que le boîtier a été fixé en place La chargede traction qui s'exerce sur la jonction est transférée du blindage, par l'intermédiaire des colliers de charge, à la boite de jonction en acier La matière de remplissage sert à empêcher que l'humidité qui pénètre dans la boite de jonction en acier puisse atteindre les jonctions de câbles à l'intérieur de l'ensemble du boîtier De tels boîtiers  steel shield anchors, adjustable load collars, threaded end caps, and are filled with a filler after the joint has been completed and the casing secured in place. exerted on the junction is transferred from the shield, through the load clamps, to the steel junction box The filler is used to prevent moisture entering the steel junction box from reaching the junction box. the cable junctions inside the entire housing Such housings

en acier sont coûteux et lourds à manipuler.  steel are expensive and heavy to handle.

Conformément à la présente-invention, on propose un boîtier de jonction de câble sous-marin comprenant une structure tubulaire creuse, caractérisé en ce qu'au moins deux tronçons d'extrémité du boîtier sont chacun formés comme un tube creux en matériau composite de résine époxyde et de filaments enroulés, chaque tronçon d'extrémité étant conformé avec une partie d'extrémité à section intérieure décroissante, avec des tronçons adjacents du boîtier raccordés les uns aux autres par des joints solidarisés par adhérence entre des parties à section non décroissante des tronçons, au moins un tronçon du bottier présentant un trou de remplissage, par lequel le bottier achevé est rempli avec une matière de  According to the present invention, there is provided an underwater cable junction box comprising a hollow tubular structure, characterized in that at least two end sections of the case are each formed as a hollow tube made of composite resin material epoxy and wound filaments, each end section being shaped with an end portion of decreasing inner section, with adjacent sections of the housing connected to each other by joints secured by adhesion between portions of non-decreasing section sections , at least one segment of the casing having a filling hole, through which the finished casing is filled with a material of

remplissage comprenant une résine époxyde chargée.  filling comprising a charged epoxy resin.

L'invention propose également un procédé de raccor-  The invention also proposes a method of connecting

dement d'un câble sous-marin blindé à l'intérieur d'un bottier tubulaire qui est ensuite rempli d'un matériau de remplissage comportant une résine époxyde, caractérisé en ce que le  of a shielded submarine cable inside a tubular casing which is then filled with a filling material comprising an epoxy resin, characterized in that the

procédé comprend les étapes qui consistent à diviser et défor-  process comprises the steps of dividing and distorting

mer les extrémités des fils ou bandes d'armure en position  sea the ends of the wires or armor bands in position

adjacente à chaque extrémité de câble, à enfermer le raccorde-  adjacent to each end of the cable, to enclose the connection

ment du câble à l'intérieur d'un bottier tubulaire en résine époxyde et filaments enroulés ayant des parties d'extrémité de section intérieure décroissante, qui s'ajustent étroitement sur l'enveloppe externe du câble, et à remplir le bottier avec un matériau de remplissage comportant une résine époxyde chargée. Un mode de réalisation de l'invention sera à  cable within an epoxy resin tubular casing and coiled filaments having decreasing inner section end portions, which fit tightly over the outer casing of the cable, and to fill the casing with a material filling device comprising a charged epoxy resin. One embodiment of the invention will be

présent décrit en référence au dessin annexé, qui représen-  present described with reference to the appended drawing, which represents

te une coupe longitudinale au travers d'une moitié d'une  a longitudinal section through one half of a

jonction de câble sous-marin.submarine cable junction.

Le câble à raccorder est représenté comme étant un faisceau de tuyaux hydrauliques contenant des tuyaux 1 et 2 revêtus d'une ceinture en polyéthylène qui,à son tour, est entourée de fils 4 d'armature en acier enroulés Finalement, l'armure est recouverte par une gaine externe en polyéthylène 5. Chaque extrémité de câble est enfilée dans une moitié correspondante d'un tronçon de bottier 10 en résine époxyde et en filaments de verre enroulés Le tronçon de bottier est de section tubulaire, la partie principale étant d'un diamètre interne supérieur au diamètre externe de la gaine externe 5 du câble Chaque tronçon a une partie d'extrémité i Qa de section intérieure décroissante, qui  The cable to be connected is shown as being a bundle of hydraulic pipes containing pipes 1 and 2 coated with a polyethylene belt which, in turn, is surrounded by coiled steel wire 4 Finally, the armor is covered by an outer sheath made of polyethylene 5. Each end of cable is threaded into a corresponding half of a segment of casing 10 made of epoxy resin and glass filaments rolled up The box section is of tubular section, the main part being of a inner diameter greater than the outer diameter of the outer sheath 5 of the cable Each section has an end portion i Qa of decreasing inner section, which

s'ajuste étroitement sur la gaine externe 5 du câble.  fits tightly on the outer sheath 5 of the cable.

Pour réaliser une jonction de câble, chaque extré-  To make a cable junction, each end

mité de câble est tout d'abord enfilée dans un manchon 11 thermorétractable, dans un bouchon annulaire lla en fibres agglomérées par une résine synthétique, et dans un joint annulaire llb en forme de bague en U Le tronçon-de bottier est ensuite-glissé par-dessus l'extrémité du câble La gaine externe 13 est coupée et-rabattue afin de dégager une longueur d'armure 4 Les fils d'armure sont évasés et les extrémités 4 a des fils sont déformées de manière aléatoire, par exemple par tortillement ou par des secousses En variante, les extrémités des fils peuvent être laissées rectilignes ou légèrement grenaillées La ceinture interne 3 est également coupée et rabattue vers l'arrière dans une moindre mesure, afin de dégager les extrémités individuelles des tuyaux 1 et 2 Chaque extrémité de tuyau est munie d'un organe de couplage fileté 12, 13, respectivement Un manchon de stabilisation 14 métallique est mis en place à force sur la ceinture interne 3 et une pince circulaire 15 est attachée à ce dernier par des vis 16 La compression d'une bague d'étanchéité annulaire 17 est effectuée entre des collets  first cable is first threaded into a shrink sleeve 11, in an annular plug lla fiber agglomerated by a synthetic resin, and in a ring-shaped annular seal 11b U-shaped The box-section is then slid by above-the end of the cable The outer sheath 13 is cut and folded to release a length of armor 4 The armor son are flared and the ends 4 has son are deformed randomly, for example by crooked or Alternatively, the ends of the wires may be left straight or slightly blasted. The inner belt 3 is also cut and folded backwards to a lesser extent, in order to disengage the individual ends of the pipes 1 and 2. Each end of the pipe is provided with a threaded coupling member 12, 13, respectively A metal stabilizing sleeve 14 is force-fitted on the inner belt 3 and a circular clamp 15 is attached to the latter by screws 16 The compression of an annular sealing ring 17 is made between collars

du manchon et de la pince, lorsque les vis 16 sont serrées.  of the sleeve and the clamp, when the screws 16 are tightened.

Enfin, un manchon thermorétractable 18 peut être placé par-  Finally, a heat-shrinkable sleeve 18 can be placed

dessus l'extrémité de la ceinture interne 3 et de la pince L'extrémité du câble est à présent prête pour être raccordée à une autre extrémité de câble préparée d'une  The end of the cable is now ready to be connected to another cable end prepared from a cable.

manière similaire.similar way.

Les deux extrémités de câble à raccorder sont amenées l'une contre l'autre et les organes de couplage 12 et 13 correspondants des tuyaux sont vissés les uns sur les autres Les tronçons 10 de bottier correspondants sont ensuite mis en butée l'un contre l'autre après qu'un manchon de raccordement interne 19 a été introduit dans l'un des tronçons de bottier Les tronçons de boîtier sont fixés l'un  The two ends of the cable to be connected are brought against each other and the corresponding coupling members 12 and 13 of the pipes are screwed to one another. The corresponding casing sections 10 are then abutted against each other. other after an inner connecting sleeve 19 has been introduced into one of the box sections The box sections are fixed one

à l'autre et au manchon de raccordement par un joint à recou-  to the other and to the connection sleeve by means of a

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vrement loc collé à l'aide d'une matière adhésive, avec le concours de la jonction par butée l Ob Le bouchon lla en fibres agglomérées par une résine synthétique est poussé dans l'évidement usiné dans le tronçon d'extrémité du bottier, en comprimant ainsi le joint d'étanchéité llb en forme de bague en U Le manchon thermorétractable 11 est ensuite déplacé en position par-dessus le bouchon et chauffé afin de former un joint d'étanchéité serré, ajusté par rétraction sur l'extrémité du bottier et de la partie du câble En variante, le boîtier de jonction peut être enveloppé en  Locally adhered with an adhesive material, with the aid of the abutting junction l Ob the lla fiber lla clad by synthetic resin is pushed into the recess machined in the end section of the casing, in thereby compressing the U-shaped seal 11b. The heat-shrinkable sleeve 11 is then moved in position over the plug and heated to form a tight seal, shrink-fitted to the end of the housing and As a variant, the junction box can be wrapped in

entier dans un revêtement thermorétractable.  whole in a heat-shrinkable coating.

Lorsque toutes les opérations présentées ci-dessus ont été exécutées, l'intérieur du bottier est rempli en utilisant une matière de remplissage comprenant une résine époxyde et que l'on introduit par les trous de remplissage  When all the operations presented above have been carried out, the inside of the casing is filled using a filling material comprising an epoxy resin and which is introduced through the filling holes.

l Od dans les tronçons de bottier 10, qui servent de moule.  l Od in the sections of box 10, which serve as a mold.

Le résultat est une jonction de câble solide et légère, qui est résistante à la pression et imperméable à la pénétration d'humidité Toute contrainte longitudinale de traction dans le câble est transférée, par l'intermédiaire des fils d'armure déformés et évasés,au corps de remplissage  The result is a strong and lightweight cable junction, which is resistant to pressure and impervious to moisture penetration. Any longitudinal tensile stress in the cable is transferred, through deformed and flared weave wires, to filling body

en résine époxyde à l'intérieur des formes d'extrémité coni-  epoxy resin within the conical end shapes

ques ou de section décroissante Une certaine partie de la contrainte est de plus transférée au Ktronçonsde bottier 10 et, par l'intermédiaire du joint collé l Oc, à l'autre tronçon d'extrémité, et ensuite à nouveau, par l'intermédiaire du corps de remplissage, aux fils d'armure de l'autre extrémité  A portion of the stress is further transferred to the box section 10 and, via the glue seal 1c, to the other end section, and then again, via the filler, to armor wires on the other end

de câble.of cable.

La fabrication des tronçons d'extrémité 10 du bottier est peu coûteuse lorsqu'on la compare à celle des bottiers de jonction en acier traditionnels Chaque tronçon d'extrémité est aisément fabriqué sur un mandrin amovible, le seul usinage qui est ensuite nécessaire étant celui qui doit être effectué au niveau des zones des joints, afin d'assurer l'obtention de bons joints, et au niveau de l'extrémité de section décroissante afin d'assurer un bon  The manufacture of the end sections 10 of the casing is inexpensive when compared to that of traditional steel junction boxes Each end section is easily manufactured on a removable mandrel, the only machining which is then necessary being that which should be done at the joint areas, to ensure good joints, and at the descending section end to ensure a good

ajustage pour le joint d'étanchéité en forme de bague en-  fitting for the ring-shaped seal

U. La jonction achevée est très solide Des résultats d'essais typiques sur une jonction de câble de 12,5 mm de diamètre avec un boîtier d'une longueur totale de 1,22 m montrent qu'elle résistera à une charge de traction d'au moins 299 k N. Comme variante à un bottier en deux parties, tel que représenté sur le dessin, le boîtier peut être réalisé en par exemple trois parties Un tronçon tubulaire central  U. The completed joint is very strong Typical test results on a 12.5 mm diameter cable junction with a case with a total length of 1.22 m show that it will withstand a tensile load of approx. At least 299 k N. As an alternative to a two-part casing, as shown in the drawing, the casing may be made of, for example, three parts. A central tubular section

droit peut être raccordé à deux tronçons d'extrémité de sec-  can be connected to two end sections of sec-

tion décroissante Une telle réalisation est représentée sur le dessin avec un joint à recouvrement usiné 10 e entre le tronçon central et le tronçon d'extrémité de section décroissante Cette réalisation peut être renforcée avec un manchon de raccordement 18 b (représenté seulement en pointillés) si cela est souhaité Ceci permet de réaliser un système très souple avec des tronçons d'extrémité communs utilisables avec une grande variété de tronçons centraux  This embodiment is shown in the drawing with a machined lap joint 10e between the central section and the end section of decreasing section. This embodiment can be reinforced with a connecting sleeve 18b (shown only in dotted lines) if this is desired This allows for a very flexible system with common end sections usable with a wide variety of central sections

de différentes longueurs.of different lengths.

Bien qu'il a été fait mention d'un matériau compo-  Although mention has been made of a composite material

site en résine époxyde renforcée de filaments en verre, d'autres matériaux filamentaires sont également disponibles, par exemple le KEVLAR (marque enregistrée), des fibres de carbone, de polyester, etc De même, l'angle de dépose des filaments peut être différent sur différentes parties du tube afin de procurer les performances souhaitées de charge  site made of epoxy resin reinforced with glass filaments, other filamentary materials are also available, for example the KEVLAR (registered trademark), carbon fiber, polyester, etc. Similarly, the angle of deposition of the filaments may be different on different parts of the tube to provide the desired performance of the load

en traction/boucle en différentes positions.  in tension / loop in different positions.

Claims (6)

REVENDICATIONS 1 Boîtier de jonction de câble sous-marin compre-  1 Underwater cable junction box includes nant une structure tubulaire creuse, caractérisé en ce qu'au moins deux tronçons d'extrémité ( 10) du bottier sort chacun formés comme un tube creux en matériau composite de résine époxyde et de filaments enroulés, chaque tronçon d'extrémité ( 10) présentant une partie d'extrémité (l Oa) de section interne décroissante, avec des tronçons adjacents de boîtier raccordés les uns aux autres par des joints solidarisés par adhérence entre des parties de section non décroissantes des tronçons, au moins un tronçon de boîtier présentant un trou de remplissage ( 10 d) par lequel le boîtier achevé est rempli avec une matière de remplissage comprenant une résine  a hollow tubular structure, characterized in that at least two end sections (10) of the casing exits each formed as a hollow tube made of composite material of epoxy resin and wound filaments, each end section (10) having an end portion (1 Oa) of decreasing inner section, with adjacent housing sections connected to each other by joints secured by adhesion between non-decreasing section portions of the sections, at least one housing section having a hole filling device (10 d) through which the completed casing is filled with a filling material comprising a resin époxyde chargée.epoxy charged. 2 Boîtier de jonction selon la revendication 1, caractérisé en ce que deux tronçons d'extrémité ( 1 ia) de section décroissante sont combinés avec un tronçon tubulaire  2 junction box according to claim 1, characterized in that two end sections (1 ia) of decreasing section are combined with a tubular section central droit.central right. 3 Boîtier de jonction selon l'une des revendica-  3 junction box according to one of the claims tions 1 et 2, caractérisé en ce que les tronçons ( 10) sont  1 and 2, characterized in that the sections (10) are raccordés au moyen de joints à recouvrement usinés ( 10 e).  connected by means of machined lap seals (10 e). 4 Boîtier de jonction selon l'une des revendi-  4 junction box according to one of the claims cations 1 et 2, caractérisé en ce que les joints entre les  cations 1 and 2, characterized in that the joints between the tronçons ( 10) sont munis de manchons internes ( 19) étroite-  sections (10) are provided with internal sleeves (19) narrowly ment ajustés formant des joints à recouvrement (l Oc)-avec  tightly fitting lap joints (l Oc) -with les tronçons ( 10).the sections (10). Boîtier de jonction selon l'une des revendica- tions 1 à 4, caractérisé en ce que le matériau composite en résine époxyde est renforcé avec un filament de verre  Junction box according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the epoxy resin composite material is reinforced with a glass filament enroulé.wound. 6 Procédé de jonction d'un câble sous-marin blindé à l'intérieur d'un boîtier tubulaire qui est ensuite rempli avec une matière de remplissage comportant une résine époxyde, caractérisé en ce que le procédé comprend les étapes qui consistent à diviser et à déformer les extrémités ( 4 a) des fils ou bandes ( 4) d'armure en position adjacente à chaque extrémité de câble ( 1,2), à enfermer la jonction du câble à l'intérieur d'un bottier tubulaire ( 10) en résine  A method of joining a shielded submarine cable within a tubular housing which is then filled with a filler comprising an epoxy resin, characterized in that the method comprises the steps of dividing and deforming the ends (4a) of the armor wires or bands (4) adjacent to each cable end (1, 2) to enclose the cable junction inside a tubular casing (10) in resin époxyde et en filaments enroulés, ayant des parties d'extré-  epoxy and wound filaments, having end portions mité de section interne décroissante ( 10 a) s'ajustant-étroi-  of decreasing internal section (10 a) fitting- tement sur le revêtement externe ( 5) du câble ( 1,2),, et à remplir le bottier avec une matière de remplissage comportant  on the outer covering (5) of the cable (1,2), and to fill the casing with a filling material comprising une résine époxyde chargée.a charged epoxy resin. 7 Jonction d'un câble sous-marin blindé, compre-  7 Junction of an armored submarine cable, including nant un boîtier tubulaire ( 10) avec des parties d'extrémité  a tubular housing (10) with end portions de section interne décroissantes (l Oa) qui s'ajustent étroi-  of decreasing internal section (l Oa) which adjust tement sur la gaine externe ( 5) du câble sous-marin, dans laquelle les fils ou bandes d'armure ( 4) sont évasés et déformés, en position adjacente à chaque extrémité de câble ( 1,2), à l'intérieur de chaque partie d'extrémité de section décroissante ( 10 a), caractérisée en ce que le bottier ( 10) est fabriqué à partir de tronçons en résine époxyde et en filaments enroulés liés les uns aux autres par une matière  on the outer sheath (5) of the submarine cable, in which the armor wires or bands (4) are flared and deformed, adjacent to each cable end (1, 2), within each end portion of decreasing section (10 a), characterized in that the casing (10) is made from sections of epoxy resin and wound filaments bonded to one another by a material adhésive et remplis avec une matière-de remplissage compre-  adhesive and filled with a filler material nant une résine époxyde chargée, de sorte que la contrainte de traction dans le câble ( 1,2) est transférée des fils ou bandes d'armure ( 4) d'une extrémité de câble ( 1,2), par l'intermédiaire de la matière de remplissage en résine époxyde et du bottier ( 10), aux fils ou bandes ( 4) de l'autre  epoxy resin loaded, so that the tensile stress in the cable (1,2) is transferred from the armor wires or bands (4) of a cable end (1,2), via the epoxy resin filler and casing (10) to the yarns or strips (4) of the other extrémité de câble ( 1,2).cable end (1,2).