Увеличение срока службы силовых кабелей при помощи элементов жёсткости на изгиб

Динамические испытания кабелей были проведены в Экстерском университете (University of Exeter) в Великобритании в рамках финансируемой Европейским Союзом исследовательской программы MaRINET2. Исследования связаны с одной из ключевых проблем для разработчиков плавучих морских ветровых электростанций (FOW), которая заключается в обеспечении долгосрочной целостности динамического кабеля, соединяющего плавучую платформу с морской подстанцией.

Динамические испытания кабелей, которые провели компании CRP Subsea и Hellenic Cables, включали оценку только силового кабеля и оценку силового кабеля с жёсткими наладками (эластомерными молдингами) для сравнения эксплуатационных характеристик и усталостной прочности кабеля.

Силовой кабель с элементом жёсткости на изгиб, разработанным и изготовленным компанией CRP Subsea, выдержал в 3,7 раза больше циклов и был в среднем на 72,5% более жёстким, чем силовой кабель без такого элемента. Эти результаты подчёркивают важность наличия жёстких накладок для увеличения усталостного ресурса оборудования, которое будет использоваться в будущих плавучих морских ветровых энергокомплексах. Жёсткие накладки защищают гибкие трубы и подводные кабели от чрезмерных изгибов в стационарных (неподвижных) и плавучих морских ветровых энергоустановках. Эластомерный материал, из которого они изготовлены, делает их подходящими для условий постоянного движения, вызванного волнами и током, в динамических установках. Благодаря конической форме эти компоненты постепенно увеличивают общую жёсткость трубы или кабеля, предотвращая перегиб в месте концевой заделки. Испытания для оценки эксплуатационных характеристик включали изгибание кабеля под углом 3,7° в головной части при приложении постоянного усилия 40, 60 и 80 килоньютон (кН) в хвостовой части с периодом цикла 10 секунд. Во время испытания на усталостную прочность кабель изгибали под углом 4° при приложении постоянного усилия 80 кН. Период цикла постепенно уменьшали с 10 секунд до 1 секунды, для того чтобы минимизировать общую продолжительность испытания. План испытаний был идентичен для силового кабеля без жёстких элементов и силового кабеля с комбинацией изгибающихся жёстких элементов (включая изменение периода цикла).

В испытаниях, проведенных в Эксетерском университете, использовался динамический кабель, разработанный и изготовленный компанией Hellenic Cables, и элемент жёсткости, разработанный и изготовленный компанией CRP Subsea. Совместный проект испытаний является частью программы MaRINET2.