一种水下HDPE脐带缆穿舱密封工艺

摘要

本发明公开了一种水下HDPE脐带缆穿舱密封工艺，包括如下步骤：浸渍步骤，将HDPE脐带缆外护套完全浸入在弱酸性溶液中，放置于烘箱中，保温后取出；水洗步骤，用去离子水水洗浸渍过的HDPE脐带缆外护套；干燥步骤，将水洗后的HDPE脐带缆外护套空置直至其表面干燥；组装步骤，将HDPE脐带缆外护套放入金属耐压壳的开口端并灌注填充物封闭开口，然后放置于烘箱内保温，然后取出静止冷却。本发明采用上述工艺具有以下技术效果：本发明提供的水下HDPE脐带缆穿舱密封工艺可靠有效，解决了水下HDPE脐带缆穿舱和设备连接的技术难点；本发明提供的水下HDPE脐带缆穿舱密封工艺经过实践验证，在海样工程施工领域效果良好。

权利要求

1.一种水下HDPE脐带缆穿舱密封工艺，其特征在于：包括如下步骤：a、浸渍步骤，将HDPE脐带缆外护套完全浸入在弱酸性溶液中，放置于烘箱中，保温后取出；

b、水洗步骤，用去离子水水洗浸渍过的HDPE脐带缆外护套；

c、干燥步骤，将水洗后的HDPE脐带缆外护套空置直至其表面干燥；

d、组装步骤，将HDPE脐带缆外护套放入金属耐压壳的开口端并灌注填充物封闭开口，然后放置于烘箱内保温，然后取出静止冷却。

2.根据权利要求1所述的水下HDPE脐带缆穿舱密封工艺，其特征在于：步骤a中弱酸性溶液浓度为1%-30%。

3.根据权利要求1所述的水下HDPE脐带缆穿舱密封工艺，其特征在于：步骤a中烘箱中温度控制在50-90℃，保温时间为0.2-2hr。

4.根据权利要求1所述的水下HDPE脐带缆穿舱密封工艺，其特征在于：步骤c中空置时间为3-5hr。

5.根据权利要求1所述的水下HDPE脐带缆穿舱密封工艺，其特征在于：步骤d中烘箱中温度控制在40-80℃，保温时间0.2-1.5hr，静止冷却时间为90-100hr。

6.根据权利要求1中所述的水下HDPE脐带缆穿舱密封工艺，其特征在于：步骤d中填充物为聚酯类。

7.根据权利要求1中所述的水下HDPE脐带缆穿舱密封工艺，其特征在于：步骤d中填充物为工程合成树脂。

8.根据权利要求2中所述的水下HDPE脐带缆穿舱密封工艺，其特征在于：所述弱酸性溶液包括选自由以下组成组中至少一者：磷酸铵、磷酸氢铵、磷酸二氢铵、硫酸铵、过硫酸铵、过二硫酸铵、硫酸氢铵、硝酸铵、硝酸氢铵、硝酸乙基铵、碳酸氢铵。

9.根据权利要求6中所述的水下HDPE脐带缆穿舱密封工艺，其特征在于：所述聚酯类包括选自以下组成组中至少一者：醇酸树脂、聚烯丙酯、聚对苯二甲酸乙酯（PET）、聚氨酯、聚乳酸脂。

10.根据权利要求7中所述的水下HDPE脐带缆穿舱密封工艺，其特征在于：所述工程合成树脂包括选自以下组成组中至少一者：缩水甘油脂类环氧树脂、线性脂肪族类环氧树脂、脂环族类环氧树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂、聚酰胺树脂。

说明书

一种水下HDPE脐带缆穿舱密封工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及海洋施工作业技术领域，具体的说是涉及一种水下HDPE脐带缆穿舱密封工艺。

背景技术

[0002] 水下HDPE脐带缆广泛应用于海洋施工作业领域，水下HDPE脐带缆在海洋领域中广泛应用，其具有重量轻（比重比水轻，比重为0.941-0.960）、耐腐蚀、耐低温、电绝缘性好和耐磨性好等优点；水下HDPE脐带缆主要提供水下设备供电、信号通讯及控制等功能，因此其实现其功能必然要与设备进行连接并保证水密特性，在应用中经常会涉及到HDPE脐带缆终端拖曳头穿舱连接或设备外壳是金属材料的穿舱连接，处理两者之间的密封性现阶段还没有很好的处理工艺，本发明提供了一种新的密封工艺可使两者结合，实现HDPE脐带缆外护套与金属材料水下密封功能。

[0003] 现有的HDPE材料一般采用电熔或热熔的连接方式，但其仅限适用于外壳材料是HDPE材料或分子链相近的其他复合材料的设备连接。因水下HDPE脐带缆内部具有自身材料特性，高温处理会对其内部电缆、光纤缆等复合结构造成破坏，所以热熔连接模式也有其应用的局限性。上述连接方式具有以下缺点：1、热熔连接方式在复杂水下脐带缆连接中有其应用局限性；2、电熔连接方式在复杂水下脐带缆连接中有其应用局限性；3、无论电熔还是热熔连接方式对水下设备外壳材料都有要求，设备外壳材料是HDPE材料或分子链相近的其他复合材料。

[0004] 综上所述，现有的技术暂无有效的工艺技术能实现水下HDPE脐带缆与金属材料连接并具备耐压水密特性。

发明内容

[0005] 本发明要解决的技术问题是针对上述不足，提供一种水下HDPE脐带缆穿舱密封工艺，该工艺能够实现HDPE脐带缆与外壳是金属材料的水下密封连接，密封效果好，施工工艺简单。

[0006]  本发明采用以下技术方案， 一种水下HDPE脐带缆穿舱密封工艺，包括如下步骤：

[0007] a、浸渍步骤，将HDPE脐带缆外护套完全浸入在弱酸性溶液中，放置于烘箱中，保温后取出；

[0008] b、水洗步骤，用去离子水水洗浸渍过的HDPE脐带缆外护套；

[0009] c、干燥步骤，将水洗后的HDPE脐带缆外护套空置直至其表面干燥；

[0010] d、组装步骤，将HDPE脐带缆外护套放入金属耐压壳的开口端并灌注填充物封闭开口，然后放置于烘箱内保温，然后取出静止冷却。

[0011] 以下是本发明的进一步改进：

[0012] 步骤a中弱酸性溶液浓度为1%-30%。

[0013] 进一步改进：

[0014] 烘箱中温度控制在50-90℃，保温时间为0.2-2hr。

[0015] 进一步改进：

[0016] 步骤c中空置时间为3-5hr。

[0017] 进一步改进：

[0018] 步骤d中烘箱中温度控制在40-80℃，保温时间0.2-1.5hr，静止冷却时间为90-100hr。

[0019] 进一步改进：

[0020] 步骤d中填充物为聚酯类。

[0021] 进一步改进：

[0022] 步骤d中填充物为工程合成树脂。

[0023] 进一步改进：

[0024] 所述弱酸性溶液包括选自由以下组成组中至少一者：磷酸铵、磷酸氢铵、磷酸二氢铵、硫酸铵、过硫酸铵、过二硫酸铵、硫酸氢铵、硝酸铵、硝酸氢铵、硝酸乙基铵、碳酸氢铵。

[0025] 进一步改进：

[0026] 所述聚脂类包括选自以下组成组中至少一者：醇酸树脂、聚烯丙酯、聚对苯二甲酸乙酯（PET）、聚氨酯、聚乳酸脂。

[0027] 进一步改进：

[0028] 所述工程合成树脂包括选自以下组成组中至少一者：缩水甘油脂类环氧树脂、线性脂肪族类环氧树脂、脂环族类环氧树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂、聚酰胺树脂。

[0029] 本发明采用上述工艺具有以下技术效果：

[0030] 1、本发明提供的水下HDPE脐带缆穿舱密封工艺可靠有效，解决了HDPE脐带缆水下穿舱和设备连接的技术难点；

[0031] 2、本发明提供的水下HDPE脐带缆穿舱密封工艺经过实验验证，在海洋工程领域效果较好；

[0032] 3、本发明提供的水下HDPE脐带缆穿舱密封工艺，有效的保护了水下HDPE脐带缆复杂内部结构的电、液、气管路的功能特性，便于实际操作，安装方便，具有热熔和电熔无法比拟的优势；

[0033] 4、本发明提供的水下HDPE脐带缆外护套穿舱（金属材料包括ASTM316、ASTM316L、ASTM317、6061-T6、7072、7075、TA4、TA5、TA6等）的水下密封连接；

[0034] 5、本发明提供的实施方案可以保护水下HDPE脐带缆内部复杂电缆结构要求，不会破坏其内部线缆电气或光学特性；

[0035] 6、本发明提供的水下HDPE脐带缆外护套穿舱密封连接，可以应用水深为水下4000m。

[0036] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

[0037] 附图1为本发明HDPE脐带缆外护套和金属耐压壳密封后的结构示意图。

具体实施方式

[0038] 实施例1，本发明以金属耐压壳与HDPE脐带缆外护套连接为例对HDPE脐带缆穿舱密封工艺进行说明，本实施例采用的金属耐压壳是一个一端封闭，另一端开口的金属容器。

[0039] 如图1所示，一种水下HDPE脐带缆穿舱密封工艺，包括如下步骤：

[0040] 1、浸渍步骤，将HDPE脐带缆外护套完全浸入在1%弱酸溶液中，放置于50℃的烘箱中，保温0.2-2hr后取出。

[0041] 上述步骤所述弱酸性溶液包括选自由以下组成组中至少一者：磷酸铵、磷酸氢铵、磷酸二氢铵、硫酸铵、过硫酸铵、过二硫酸铵、硫酸氢铵、硝酸铵、硝酸氢铵、硝酸乙基铵、碳酸氢铵。

[0042] 2、水洗步骤，用去离子水水洗浸渍过的HDPE脐带缆外护套。

[0043] 3、干燥步骤，将水洗后的HDPE脐带缆外护套空置3-5hr直至其表面干燥（干燥过程注意HDPE外护套表面的清洁干净）。

[0044] 4、组装步骤，将HDPE脐带缆外护套放入金属耐压壳的开口端并灌注聚脂类或工程合成树脂填充物封闭开口，使金属耐压壳内部形成一个密闭空腔，然后放置于40-80℃保温烘箱内保温0.2-1.5hr，然后取出静止冷却90-100hr。

[0045] 所述聚脂类填充物包括选自以下组成组中至少一者：醇酸树脂、聚烯丙酯、聚对苯二甲酸乙酯（PET）、聚氨酯、聚乳酸脂。

[0046] 所述工程合成树脂包括选自以下组成组中至少一者：缩水甘油脂类环氧树脂、线性脂肪族类环氧树脂、脂环族类环氧树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂、聚酰胺树脂。

[0047] 将步骤4中组装后的金属耐压壳与HDPE脐带缆外护套，在压力釜里做打压实验，根据步骤1烘箱保温温度和弱酸性溶液浓度的不同结果如下表。

[0048]

[0049] 实施例2，本发明以金属耐压壳与HDPE脐带缆外护套连接为例对HDPE脐带缆穿舱密封工艺进行说明，本实施例采用的金属耐压壳是一个一端封闭，另一端开口的金属容器。

[0050] 如图1所示，一种水下HDPE脐带缆穿舱密封工艺，包括如下步骤：

[0051] 1、浸渍步骤，将HDPE脐带缆外护套完全浸入在15%弱酸性溶液中，放置于60℃的烘箱中，保温0.2-2hr后取出。

[0052] 上述步骤所述弱酸性溶液包括选自由以下组成组中至少一者：磷酸铵、磷酸氢铵、磷酸二氢铵、硫酸铵、过硫酸铵、过二硫酸铵、硫酸氢铵、硝酸铵、硝酸氢铵、硝酸乙基铵、碳酸氢铵。

[0053] 2、水洗步骤，用去离子水水洗浸渍过的HDPE脐带缆外护套。

[0054] 3、干燥步骤，将水洗后的HDPE脐带缆外护套空置3-5hr直至其表面干燥（干燥过程注意HDPE外护套表面的清洁干净）。

[0055] 4、组装步骤，将HDPE脐带缆外护套放入金属耐压壳的开口端并灌注聚脂类或工程合成树脂填充物封闭开口，使金属耐压壳内部形成一个密闭空腔，然后放置于40-80℃保温烘箱内保温0.2-1.5hr，然后取出静止冷却90-100hr。

[0056] 所述聚脂类填充物包括选自以下组成组中至少一者：醇酸树脂、聚烯丙酯、聚对苯二甲酸乙酯（PET）、聚氨酯、聚乳酸脂。

[0057] 所述工程合成树脂包括选自以下组成组中至少一者：缩水甘油脂类环氧树脂、线性脂肪族类环氧树脂、脂环族类环氧树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂、聚酰胺树脂。

[0058] 将步骤4中组装后的金属耐压壳与HDPE脐带缆外护套，在压力釜里做打压实验，根据步骤1烘箱保温温度和弱酸性溶液浓度的不同结果如下表。

[0059]

[0060] 实施例3，本发明以金属耐压壳与HDPE脐带缆外护套连接为例对HDPE脐带缆穿舱密封工艺进行说明，本实施例采用的金属耐压壳是一个一端封闭，另一端开口的金属容器。

[0061] 如图1所示，一种水下HDPE脐带缆穿舱密封工艺，包括如下步骤：

[0062] 1、浸渍步骤，将HDPE脐带缆外护套完全浸入在30%弱酸性溶液中，放置于90℃的烘箱中，保温0.2-2hr后取出。

[0063] 上述步骤所述弱酸性溶液包括选自由以下组成组中至少一者：磷酸铵、磷酸氢铵、磷酸二氢铵、硫酸铵、过硫酸铵、过二硫酸铵、硫酸氢铵、硝酸铵、硝酸氢铵、硝酸乙基铵、碳酸氢铵。

[0064] 2、水洗步骤，用去离子水水洗浸渍过的HDPE脐带缆外护套。

[0065] 3、干燥步骤，将水洗后的HDPE脐带缆外护套空置3-5hr直至其表面干燥（干燥过程注意HDPE外护套表面的清洁干净）。

[0066] 4、组装步骤，将HDPE脐带缆外护套放入金属耐压壳的开口端并灌注聚脂类或工程合成树脂填充物封闭开口，使金属耐压壳内部形成一个密闭空腔，然后放置于40-80℃保温烘箱内保温0.2-1.5hr，然后取出静止冷却90-100hr。

[0067] 所述聚脂类填充物包括选自以下组成组中至少一者：醇酸树脂、聚烯丙酯、聚对苯二甲酸乙酯（PET）、聚氨酯、聚乳酸脂。

[0068] 所述工程合成树脂包括选自以下组成组中至少一者：缩水甘油脂类环氧树脂、线性脂肪族类环氧树脂、脂环族类环氧树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂、聚酰胺树脂。

[0069] 将步骤4中组装后的金属耐压壳与HDPE脐带缆外护套，在压力釜里做打压实验，根据步骤1烘箱保温温度和弱酸性溶液浓度的不同结果如下表。

[0070]

[0071] 在不脱离本文中的本发明概念的情况下，除了那些已经描述的工艺流程外，更多的工艺流程是可能的。因此，除了本公开工艺流程之外，本发明主题不受限制。此外，在解释本公开发明的过程中，与语境一致的较宽的可能形式来解释所有术语，如术语“包含”和“包括”应该以非排他的方式被解释为涉及材料、温度或工艺步骤，以表明所提及的材料、温度或工艺步骤可以存在或被使用、或与未明确提及的其它材料、温度或工艺步骤结合。