EuroWire March 2018

Техническая статья

возникают ухудшение

из-за

деформации,

а

механических свойств – из-за износа и усталости стали, или воздействия неблагоприятных внешних факторов, таких как давление и температура. В металлических трубках неисправность может также быть последствием чрезмерного внешнего давления или прорыва шланга/трубки из-за чрезмерного внутреннего давления. Для глубоководныхкабелейнеобходима большая прочность для ограничения растяжения и долгого срока службы. Тогда как глубина становится больше, все сложнее становится соответствовать требованиям к прочности. Прочность кабеля достигается при использовании проволоки из оцинкованной стали. Более толстая проволока может добавить прочности, но это также добавит и вес. Тем не менее, самое большое преимущество достигается за счет более высокого предела прочности на растяжение. Основными факторами, способствующими увеличению предела прочности на растяжение, являются: • Химический состав стали и охлаждение прутка • Закалка прутка с охлаждением (нормализация) • Хо л о д н а я о б р а б о т к а (высокоскоростное волочение)

▲ ▲ Рисунок 3a, 3b, 3c: Примеры шлангокабелей и глубоководных кабелей

▲ ▲ Рисунок 4: Неполадки кабеля

оборудования для добычи нефти и газа; а также потребностями в добыче газа и нефти на более сложных участках океанов, обычно глубоководных. Глубоководные требования увеличивают потребность стальных слоев в необходимости их устойчивости к более динамичным применениям, чем те, которым кабели подвержены. Это, в свою очередь, приводит к требованию большей усталопрочности стальных материалов и большей прочности, чтобы определенные шлангокабели и силовые кабели могли быть меньшего размера и веса. Тогда как в то же время факторы безопасности должны быть в приоритете для обеспечения срока службы кабеля, который составляет порядка 20 лет, и не должны подвергаться риску. Проблемы с кабелем могут возникать из-за большого количества причин, таких как: • Ошибки при транспортировке и монтаже • Конструктивные дефекты • Неправильное использование • Усталостное разрушение • Производственный брак • Повреждение от акул или морской растительности • Случайное повреждение Многие из данных проблем часто взаимосвязаны. Механическое повреждение обычно объясняется чрезмерным осевым напряжением, или крутящим моментом, или излишним изгибом. В металлических слоях разделение и нестабильность

затратными. Шлангокабели меньшей длины также используются для установления соединения между подводными морскими конструкциями и объектами шельфового монтажа, а также для контроля систем поддержания давления во время бурения скважин и работах в скважинах. На рисунке 3а показан стандартный пример подводного силового кабеля, передающего электроэнергию между платформами, подводным оборудованием и берегом. Данный слой может иметь несколько слоев армированной стальной проволоки вокруг кабеля, данный армированный слой может состоять либо из округлых или плоских лент. На рисунке 3b показан стандартный примерподводногошлангокабеляввиде металлической трубки, используемого для гидравлического контроля и линий ввода реагентов для систем управления устьем скважин. На рисунке 3с показан стандартный пример шлангокабеля, являющегося составляющим гидравлических шлангов, чтоможет также включать электрические кабели или оптическое волокно, используемые для контроля подводных морских сооружений с шельфовых платформ или плавучих судов. Необходимость в технологических усовершенствованиях во многом поясняется рядом проблем: растущими потребностями в нефти и газе; экологическими проблемами в части необходимости увеличения надежности и безопасности подводного морского

Самой

большой

сложностью

в

достижении прочности являетсяотсутствиепотерипластичности большей

▼ ▼ Рисунок 5: Химический состав стали и охлаждение прутка, закалка прутка (нормализация) и холодная обработка (высокоскоростное волочение)

204

www.read-eurowire.com

март 2018 г.