Исследование затухания оптических волокон кабеля в защитном полимерном трубопроводе с замерзающей водой и разработка мер защиты

• Автор: Никулина, Татьяна Геннадьевна
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 180 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗДАВЛИВАЮЩИХ НАГРУЗОК, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА ОПТИЧЕСКИЙ КАБЕЛЬ, ПРОЛОЖЕННЫЙ В ЗАЩИТНОМ ПОЛИМЕРНОМ ТРУБОПРОВОДЕ С ЗАМЕРЗАЮЩЕЙ ВОДОЙ
1.1. Обзор и анализ результатов исследований давлений замерзающей воды в трубопроводе
1.2. Экспериментальные исследования давления замерзающей воды в полимерном трубопроводе
1.2.1. Описание эксперимента :
1.2.2. Определение зависимости деформации цилиндра из однородного материала от внутреннего давления
1.2.3. Обработка результатов испытаний
1.2А. Результаты экспериментальных исследований давления замерзающей воды в полимерном трубопроводе
1.3. Экспериментальные исследования давления на оболочки ОК в полимерном трубопроводе с замерзающей водой .'.
1.3.1. Описание эксперимента
1.3.2. Определение зависимости деформации ВПТ от давления слоя льда в ЗПТ
1.3.3. Результаты экспериментальных исследований давления на оболочки ОК в полимерном трубопроводе с замерзающей водой
1.4. Выводы
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ПРИРОСТА ЗАТУХАНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН ОТ ДЕФОРМАЦИИ МОДУЛЯ
2.1. Постановка задачи
2.2. Методика проведения эксперимента по определению зависимости прироста затухания в волокнах модуля от его деформации
2.2.1. Описание методики проведения эксперимента
2.2.2. Определение длины участка воздействия нагрузки на модуль в зависимости от длины участка воздействия нагрузки на кабель и конструктивных особенностей ОК
2.2.3.Анализ результатов эксперимента по определению зависимости прироста затухания в волокнах модуля от его деформации..
2.3. Обработка экспериментальных данных прироста затухания
в зависимости от деформации модуля
2.4. Аппроксимация экспериментальных данных теоретическими функциями распределения
2.4.1. Нормальное,распределение
2.4.2. Экспоненциальное распределение
2.4.3. Двойное экспоненциальное распределение
2.5. Определение вероятности прироста затухания ОВ более критического значения в зависимости от степени деформации и площади свободного пространства в модуле
2.5.1. Расчет площади элементов модульной трубки
2.5.2. Определение зависимости критической деформации от площади свободного пространства в сечении недеформированно-
го модуля
2.6. Определение зависимости критической деформации модуля от длины воздействующего участка
2.7. Изгибы оптических волокон, как основной фактор изменения затухания
2.7.1. Причины прироста затухания в волокне при деформации модуля
2.7.2. Исследование радиуса изгиба волокна на волокне
2.7.3. Расчет потерь на изгибах малых радиусов
2.7.4. Взаимосвязь между деформацией модуля и критическим радиусом изгиба волокна
2.8. Выводы
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ ОПТИЧЕСКИХ КАБЕЛЕЙ ПОД ДЕЙСТВИЕМ РАЗДАВЛИВАЮЩИХ НАГРУЗОК
3.1. Теоретические основы прогноза стойкости наружных покровов оптического кабеля к действию раздавливающей нагрузки
3.1.1. Однослойная оболочка
3.1.2. Расчетные соотношения для прогноза деформации многослойной оболочки
3.2. Экспериментальные исследования стойкости наружных покровов оптического кабеля к действию раздавливающей нагрузки
3.3. Исследование защитных свойств круглопроволочной брони
3.3.1. Теоретическая'оценка защитных свойств круглопроволочной брони к раздавливающим нагрузкам
3.3.2. Экспериментальные исследования деформаций ОК без бро-непокровов и с бронепокровами из круглопроволочной брони под действием раздавливающей нагрузки
3.4. Выводы
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАТУХАНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН КАБЕЛЯ В ЗАЩИТНОМ ПОЛИМЕРНОМ ТРУБОПРОВОДЕ С ЗАМЕРЗАЮЩЕЙ ВОДОЙ
4.1. Испытания ОК на стойкость к раздавливающим нагрузкам при
вмораживании в лед в ЗПТ
4.1.1. Общие положения

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ПРИРОСТА ЗАТУХАНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН ОТ ДЕФОРМАЦИИ МОДУЛЯ
2.1. Постановка задачи
Как уже было сказано, оптический' кабель в ЗПТ с замерзающей водой испытывает раздавливающее воздействие. Конструкция ОК, находящегося в ЗПТ, должна обеспечивать защиту ОВ от любых механических воздействий, в том числе и от раздавливающих нагрузок. С учетом этого, важнейшей характеристикой ОК является его стойкость к раздавливающим нагрузкам.
В соответствии с требованиями нормативной документации стойкость к раздавливающим нагрузкам принято оценивать по следующей методике [
31]. ОК помещается между двумя параллельными пластинами - неподвижной нижней пластиной и верхней — подвижной. Длина подвижной пластины составляет 10 см, а ее края закруглены с радиусом 5 мм. К образцу ОК прикладывается нагрузка, значение которой задается техническими условиями (ТУ) на ОК. До начала, в процессе испытаний и после их завершения контролируют прирост затухания. Считается, что образец одномодового ОК выдержал испытание, если прирост затухания ОВ в кабеле под нагрузкой не превышает 0,05 дБ и после того, как ее снимут, не превышает 0,01 дБ [30-34].
В кабелях модульной конструкции, получивших наибольшее применение в России, прирост затухания ОВ при радиальных механических нагрузках на ОК будет иметь место, когда возникающие при этом деформации модуля приведут к механическим воздействиям на ОВ. Как следствие, с точки зрения прогнозирования стойкости ОК к раздавливающим нагрузкам, представляет интерес исследование дополнительных потерь в ОВ, уложенных в модульной трубке, в результате радиальных механических воздействий на эту трубку.
В работах [12-13] представлены данные экспериментальных исследований зависимостей увеличения затухания ОВ от раздавливающих нагрузок на модуль кабеля. Исследовались модули кабеля, выполненные из различных ма-