EOW May 2014

Articolo tecnico

Per simulare l’installazione di un cavo reale in una situazione con condotto, ci si avvalsi delle competenze di Plumettaz Inc, Svizzera, utilizzando un apposito sistema di prova di microcondotti testato in varie condizioni. Le prove sono state effettuate in cavi di fibra ottica sperimentali composti da un elemento di rinforzo di FRP (Neptco LIGHTLINE. LFH 230) come nucleo in uno strato di rivestimento esterno. Con queste prove, si sono ottenuti i coefficienti di attrito fra i cavi e le superfici interne dei condotti. Le distanze d’insufflaggio per i cavi durante ciascuna condizione di prova sono state previste, utilizzando un modello sviluppato presso Plumettaz. Il grafico di correlazione fra il coefficiente di attrito misurato sulle placche nel laboratorio e nei cavi presso Plumettaz è illustrato nella Figura 3 . Il grafico mostra la correlazione fra le due misurazioni, e suggerisce che i dati della placca ottenuti in laboratorio costituiscono un buon indicatore delle prestazioni del coefficiente di attrito durante l’installazione del cavo attraverso un condotto. In base a questa correlazione, si può concludere che le formulazioni del rivestimento che contengono entrambi gli additivi scivolanti SA1 e SA2, sono quelle che probabilmente presenteranno le migliori prestazioni del coefficiente di attrito. del coefficiente di attrito, sono state realizzate due diverse formulazioni, EXP1 e EXP2, con contenuti di additivo pari a 1,25% e 2,25%. I cavi fabbricati con queste formulazioni sono stati provati presso Plumettaz per verificare il coefficiente di attrito e la distanza di insufflaggio nei microcondotti. I coefficienti di attrito dei cavi sono illustrati nella Figura 4 . Il cavo di controllo utilizzato era fabbricato con HDPE DGDA-6318 BK. Il cavo di controllo indica le prestazioni del coefficiente di attrito del rivestimento della fibra ottica utilizzata correntemente. Il coefficiente di attrito di questi cavi presenta un valore medio di 0,22. Il secondo campione testato era un campione di controllo lubrificato, cioè un rivestimento di HDPE con lubrificante per l’insufflaggio. Il lubrificante di insufflaggio riduce il coefficiente di attrito di circa il 60% e rappresenta le prestazioni del coefficiente di attrito in uno scenario di installazione con cavo lubrificato. Il terzo campione, EXP1, costituito dalla formulazione a basso coefficiente di attrito, con una percentuale del Per ottimizzare le prestazioni

Coefficiente di attrito

Cavo di controllo lubrificato

Controllo

EXP1

EXP2

▲ ▲ Figura 4 : Coefficiente di attrito misurato nei cavi nelle prove condotte presso Plumettaz. EXP1 e EXP2 sono cavi fabbricati con una percentuale di additivi del 1,25% e 2,25%

Distanza di insufflaggio (m)

Cavo di controllo lubrificato

Controllo

EXP1

EXP2

▲ ▲ Figura 5 : Distanza di insufflaggio simulata utilizzando il coefficiente di attrito misurato durante le prove sul cavo presso Plumettaz

Ciò suggerisce che lo strato di HDPE viene spinto più in basso dalla presenza di globuli segregati sulla superficie dell’additivo SA1 (a una distanza di oltre 20nm dalla superficie) che domina la topologia superficiale assieme all’additivo SA2. Ciò è inoltre confermato nell’immagine della fase corrispondente ( Figura 2f ) ove la differenza di fase è minore rispetto al campione B, come illustrato nella Figura 2e . Le aree cerchiate rappresentano porzioni di superficie esposte dell’additivo SA1, non ancora immerse nell’additivo SA2. La rugosità superficiale di tale campione è misurata circa a 4,2nm, data la presenza dell’additivo SA2 sulla superficie. Gli studi iniziali erano incentrati sulla prova di attrito fra le placche stampate a compressione del rivestimento del cavo e dei materiali di substrato del condotto utilizzati durante l’installazione del cavo di fibra ottica.

I globuli superficiali segregati abbassano l’energia superficiale della superficie della resina, riducendo così il coefficiente di attrito. La topologia della superficie del campione che contiene entrambi gli additivi (campione C) è un ibrido fra entrambe le formazioni superficiali osservate nei due casi precedenti ( Figura 2c ). La maggior parte della superficie appare sufficientemente liscia, come illustrato nella Figura 2a , il che suggerisce che la superficie è coperta da uno strato segregato di additivo SA2. Vi sono inoltre aree di “masse esposte” che appaiono simili alle “formazioni a fungo” ( mushrooms ) segregate superficiali dell’additivo SA1. Tuttavia, la struttura sferulitica della superficie del HDPE non è visibile, diversamente dalla topologia vista nel campione A.

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Maggio 2014