EoW May 2009

articolo tecnico

Questa deformazione massima fu ottenuta da uno studio sull’affidabilità della fibra durante un ciclo di vita di 20 anni, in particolare la propagazione delle cricche di tensione in questo arco di tempo.

Estremi di temperatura (°C)

Delta freddo (dB/km)

Delta caldo (dB/km)

Ciclo

1

0/+40

-0,003

0,003

2

-10/+50

-0,002

0,011

3

-20/+60

-0,002

0,010

ΔAttenuazione Deformazionedellafibra Deformazionedelcavo

4

-30/+70

-0,005

0,010

5

-40/+80

-0,004

0,007

6

-50/+85

-0,003

0,005

7

-60/+90

0,043

N/A

Δ (dB)

Tabella ▲ ▲ 4 : Risultati del test del ciclo di temperatura

Deformazione (%)

Carico (lbs)

La configurazione della prova includeva un banco di torsione ed un dispositivo per la misurazione delle fibre.

Figura 10 ▲ ▲ : Risultati deformazione

Camera ambiente

Le prestazioni del cavo ROV per alte profondità erano previste solo per un breve periodo di tempo prima che fosse ritirato dal servizio. Pertanto, dato il limitato ciclo di vita di questo cavo, il carico accettabile poteva essere notevolmente superiore al valore di deformazione massima della fibra del 60%. Un carico di 25 libbre sembra essere una soluzione accettabile. 5.1.4 Resistenza alla variazione ciclica della temperatura La norma EN-187105 richiede la temperatura di prova più bassa (-45°C), mentre le norme GR-20 e ICEA-640 prevedono una temperatura più elevata (+70°C). Fu stabilito di seguire un profilo della variazione ciclica della temperatura modificato per sottoporre i cavi a variazioni di temperature estreme per avviare il cedimento del cavo. Il profilo della variazione ciclica della temperatura utilizzato in questa prova è illustrato nella Figura 11 .

Apparecchiatura test di attorcigliamento Morsetto

Manovella

Bobina per cavi

Cavo sottoposto a prova

Cavo sottoposto a prova

Equipaggiamento per la misurazione delle fibre

Equipaggiamento per la misurazione delle fibre

Figura 14 ▲ ▲ : Diagramma test di attorcigliamento

I risultati di questa prova sono illustrati nella Figura 13 , ove il ciclo di temperatura è rappresentato con l’asse X mentre la fluttuazione dell’attenuazione è rappresentato dall’asse Y. Questi valori rappresentavano la variazione di attenuazione massima di una singola fibra a qualsiasi valore estremo di temperatura. Figura 12 ▲ ▲ : Diagramma test di variazione ciclica della temperatura

Il cavo fu tirato attraverso un banco di torsione e quindi collegato all’equipaggiamento di prova delle fibre su entrambi i lati, come illustrato nella Figura 14 . La distanza fra la manovella e il morsetto fu fissata ad un intervallo prestabilito. Una volta determinata la distanza, il cavo fu attaccato al morsetto e alla manovella. Il morsetto fu quindi spostato di due terzi della distanza verso la manovella. L’impugnatura della manovella fu ruotata di 10 scatti. Una volta effettuata la torsione con il ciclo di 10 giri, il morsetto fu riportato alla propria posizione. Durante il percorso di ritorno, il cavo formava un anello e lo scioglieva da solo. La fibra fu testata seguendo lo scioglimento dell’anello. Per questa prova fu adottato il requisito di attenuazione standard. La norma stabiliva che il cambio di attenuazione doveva restare inferiore a 0,05dB per il 90% delle fibre testate ed inferiore a 0,15dB per il 100% delle fibre testate. Se la fibra soddisfava i requisiti della variazione di attenuazione, la procedura veniva ripetuta fino a quando si verificava il cedimento. I risultati mostrano che il cavo può sopportare una condizione di attorcigliamento estrema. I risultati hanno superato di molto le aspet- tative, offuscando i risultati ottenuti dalle precedenti concezioni di cavo. Con altre strutture di cavo, un numero prevedibile di torsioni causava la formazione di anelli nel cavo. Una volta formatosi l’anello il cedimento del cavo era quasi garantito. Nel caso in questione un anello doveva essere associato ad un’eccessiva torsione per provocare un cedimento. Si trattava di un cavo decisamente più robusto di qualunque versione precedente.

(dB/km)

Temperatura (°C)

Questi risultati mostrano che il cavo era in grado di sopportare ampie fluttuazioni di temperatura. Sebbene il cavo possa resistere a –60°C, è probabile che non si trovi mai a tale temperatura poiché l’acqua del mare in cui opera gela ad una temperatura immediatamente inferiore a 0°C. I dati sono illustrati in forma tabulare nella Tabella 4 . 5.1.5 Prova di resistenza all’attorcigliamento Questa prova è stata creata per effettuare la prova di resistenza alla deformazione o resistenza all’attorcigliamento dei vari tipi del cavo ROV per alte profondità. Per attorcigliamento (di un cavo) si intende l’apertura e l’annodamento dei fili mediante torsione durante l’utilizzo. Era necessario un parametro di riferimento per giudicare se le variazioni di processo o dei materiali nella progettazione potessero contribuire a migliorare gli effetti dell’attorcigliamento sul cavo. Figura 13 ▲ ▲ : Risultati del test del ciclo di temperatura Temperatura ºC Massima variazione di attenuazione

Ore testate

La norma GR-20 prevede i requisiti di attenuazione più rigorosi per un aumento medio di attenuazione di tutte le fibre a 0,05dB/ km. La norma EN-187105 prevede i requisiti più rigorosi per un aumento di attenuazione su una fibra singola a 0,10dB/km. Gli operatori decisero di adottare un requisito modificato in base al quale nessuna fibra singola poteva presentare un aumento di attenuazione superiore a 0,10dB/km e l’aumento di attenuazione medio di tutte le fibre non doveva essere superiore a 0,05dB/km. Fu inoltre stabilito di seguire i requisiti più rigorosi delle norme ICEA-640 e GR-20 durante le misurazioni dell’attenuazione. Tutte le misurazioni dell’attenuazione furono effettuate a temperature estreme e comparate con le misurazioni di base effettuate a temperatura ambiente prima della prova. Si veda la Figura 12 per il grafico della configurazione di prova. Figura 11 ▲ ▲ : Profilo del ciclo della temperatura

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EuroWire – Maggio 2009