Naukowcy porównali wydajność i zmęczenie materiału elastycznych kabli podmorskich. Odkryli, że użycie urządzenia zwanego usztywniaczem znacznie zwiększa ich żywotność, chroniąc je przed uszkodzeniem i zmęczeniem materiału.
Dynamiczne testy kabli przeprowadzone w ramach finansowanego ze środków UE projektu MARINET2 przyniosły obiecujące wyniki w zakresie wydłużenia trwałości zmęczeniowej kabli, które będą w przyszłości wykorzystywane w pływających morskich elektrowniach wiatrowych. Testy wykazały, że dodanie urządzenia znanego jako usztywniacz sprawi, że kable zasilające wytrzymają 3,7 razy więcej cykli i będą o 72,5 % sztywniejsze.
Usztywniacze są stosowane w stałych i pływających morskich farmach wiatrowych w celu ochrony elastycznych rur i kabli podmorskich przed nadmiernym zginaniem. Elastomerowy materiał, z którego są produkowane, sprawia, że nadają się do użycia w dynamicznych instalacjach poddawanych ruchom wynikającym z działania fal i prądów. Dzięki stożkowemu kształtowi usztywniacze – jak sama nazwa wskazuje – stopniowo zwiększają ogólną sztywność rury lub kabla, zapobiegając nadmiernemu zginaniu w miejscu zakończenia.
Ich testy odbyły się na Uniwersytecie w Exeter w Zjednoczonym Królestwie, który jest partnerem projektu MARINET2. Zastosowany kabel dynamiczny został zaprojektowany i wyprodukowany przez grecką firmę Hellenic Cables, a usztywniacz przez brytyjską firmę CRP Subsea Ltd. Kabel zasilający został przetestowany z usztywniaczem i bez niego w celu porównania wydajności i zmęczenia materiału.
Badanie charakterystyki eksploatacyjnej polegało na zginaniu kabla pod kątem 3,7° na główce przy utrzymaniu stałej siły 40, 60 i 80 kiloniutonów (kN) na końcówce w 10-sekundowym cyklu. Podczas badania zmęczeniowego kabel został wygięty do 4°, podczas gdy utrzymywano stałą siłę 80 kN. Okres cyklu był stopniowo skracany z 10 sekund do 1 sekundy, aby zminimalizować całkowity czas trwania badania. George Georgallis, kierownik działu inżynierii kablowej w firmie Hellenic Cables, opisał wyniki testów zmęczeniowych kabla zasilającego połączonego z usztywniaczem jako „bardzo zachęcające” w artykule opublikowanym na stronie internetowej „Ocean News & Technology”.„Wyniki te są zachęcające, ale spodziewane i wyjaśniają, dlaczego zastosowanie usztywniacza firmy CRP Subsea w takim systemie jest tak ważne”, zauważa główny inżynier projektu John Duggan z firmy CRP Subsea. „Materiał, z którego wykonany jest usztywniacz firmy CRP Subsea przeszedł obszerne i rygorystyczne testy. Zostały one w pełni zweryfikowane i zatwierdzone przez brytyjskie towarzystwo klasyfikacyjne Lloyd’s Register wraz z kompleksową metodologią projektowania, produkcją i systemami kontroli jakości. Nasz usztywniacz jest przeznaczony do utrzymywania promienia zgięcia kabla lub elastycznej rury powyżej określonego minimalnego poziomu w zastosowaniach dynamicznych. To z kolei wydłuża żywotność produktu, chroniąc go przed uszkodzeniem i zmęczeniem materiału, które może wynikać z nadmiernego zginania”.
Profesor Lars Johanning z Uniwersytetu w Exeter, wiodący badacz w dziedzinie energii i technologii oceanów, mówił o wkładzie projektu w ochronę środowiska i gospodarkę: „Pływające morskie elektrownie wiatrowe odegrają istotną rolę w osiąganiu światowych celów zerowej emisji netto. Wywrą one również silny wpływ na europejską i światową gospodarkę, przyczyniając się do tworzenia nowych miejsc pracy w łańcuchu dostaw i spełnią istotną rolę w odbudowie ekologicznej Europy po kryzysie związanym z pandemią. Jesteśmy niezwykle podekscytowani współpracą z innowacyjnymi firmami nad rozwojem podsystemów dla branży pływających morskich elektrowni”. Projekt MARINET2 (Marine Renewable Infrastructure Network for Enhancing Technologies 2) zakończy się w grudniu 2021 roku.
Więcej informacji:
poleca:
Studentnews.pl