海底光缆常用计算公式
1、海缆在海水中的重量:
对于无铠装海缆:W S=W-(πd2/4)×1.025t/m3
对于铠装海缆:W S=W-(V1+V2+0.5V3)×1.025t/m3
式中:W S——海缆在水中的重量(t/km)
W——海缆在空气中的重量(t/km)
D——海缆外径(mm)
V1——每公里海缆芯体积(m3/mm)
V1=(πd2/4)×1000(d—海缆芯外护套直径,m)
V2——每公里铠装钢丝体积(m3/mm)
V2=n×(πd2/4×0.98)×1000(n-钢丝根数,d1-钢丝直径,m)
V3——每公里油麻护层体积(m3/km)
V3=πd2/4-V1-V2
2、海缆的自由沉降速度
H≈(2GWs/CFr)1/2(m/s)
式中:g——落体加速度(9.8m/s2)
W S——海缆在水中重量(t/km)
C——阻力系数,因海缆外表结构不同而有差异,施工中取近似值为1.2
r——海水密度(1.025kg/m3)
F——海缆的投影面积等于海缆直径与长度的乘积(m3)
3、海缆的布设张力(T,kg)
T=W S•h
4、海缆拉力与最大敷设深度
4.1海缆拉力
1)海缆的标称极限抗拉强度(UTS)
F U=A1(fm1)+A2(fm2)+A3(fm3)+A4(fm4)+……
式中:F U——海缆破断拉力(UTS)
A1、A2、A3——分别为该海缆上所设相同直径的外铠装、内部抗拉钢丝及其
他抗拉元件的截面积之和(mm2)
fm1+ fm2 +fm3——分别为总面积为A1、A2、A3的抗拉元件的极限抗拉力
2)海缆的标称短暂抗拉强度(NTTS)
为允许加于海缆上的瞬间最大拉力。
一般取海缆UTS的62.5%左右
3)海缆的标称工作抗拉强度(NOTS)
为海缆施工中,允许加在海缆上的最大拉力。
一般取海缆UTS的37.5%左右
4)海缆的标称永久抗拉强度(NPTS)
为海缆敷设后允许残留的静态拉力,对海缆来说,应不大于UTS的25%左右
4.2海缆的最大敷设深度
H max=(F NO/ W S)×1000(m)
式中:F NO——海缆允许的最大拉力(kN)
W S——海缆在水中的重量(kN/km)
5、海缆打捞张力
5.1打捞未断海缆的张力
T=hW S(1+1/3S)
式中:T——海缆在牵拉点所受的拉力(N)
h——作业海缆水深(m)
s——海缆敷设余长
W S——海缆水中重量(N/m)
5.2打捞已断海缆的张力
T=a2(θS,H,V)Wh+ΔT
式中:θS——打捞角
H——流体动力常数
V——船速
6、海缆在受到破坏后渗水长度的计算
L≤6×(P×10-5×t)1/2
式中:L——海缆的渗水长度(m)
P——海底的水压(Pa)
T——渗水的天数(天)。