102 / 108
EuroWire – Mayo de 2009
100
artículo técnico
Para la prueba se utilizaba un banco de torsión
y un dispositivo de medición de las fibras. El
cable fue hecho pasar a través del banco de
torsión y luego conectado al equipo de prueba
de las fibras por ambos extremos, como se
puede ver en la
Figura 14
.
La distancia entre la manivela y la mordaza fue
establecida en un punto predeterminado. Tras
determinar la distancia, el cable fue fijado a la
mordaza y a la manivela. Luego, la mordaza
fue desplazada dos tercios de la distancia
hacia la manivela. Al mango de la manivela se
le dió 10 vueltas a partir de cero. Después de
darle las 10 vueltas, la mordaza fue puesta de
nuevo en su posición.
Durante el recorrido de retorno de la mordaza,
el cable se retorció y se desenroscó. La fibra fue
probada después de desenroscarse. Para esta
prueba se adoptó el requisito de atenuación
estándar. La norma establecía que el cambio
de atenuación debía ser inferior a 0,05dB
para el 90% de las fibras probadas e inferior
a 0,15dB para el 100% de las fibras probadas.
Si la fibra cumplía lo requisitos de cambio de
atenuación, se repetía el procedimiento hasta
que se produjera el fallo en la fibra.
Los resultados muestran que el cable puede
soportar una situación de retorcimiento
extrema. Los resultados han superado
ampliamente las expectativas, eclipsando
los resultados de los diseños de cables
anteriores. Con otros diseños de cable, un
número previsible de torsiones causarían el
retorcimiento del cable. Cuando se retorcía
el cable, el fallo del cable era prácticamente
seguro.
En este caso el retorcimiento debía ir
acompañado de una torsión excesiva para
originar un fallo. Sin duda alguna, este cable
era más robusto que cualquier otra versión
anterior.
5.2 Pruebas de Oceaneering Inter-
national
Además de las pruebas de CommScope,
Oceaneering realizó varias pruebas ideadas
internamente para comprobar la fiabilidad del
diseño del cable.
realizadas a temperaturas extremas y
comparadas con las mediciones de base
efectuadas a temperatura ambiente antes
de la prueba. Se puede ver un esquema de la
prueba en la
Figura 12
.
Los resultados de estas pruebas están
ilustrados en la
Figura 13
. El ciclo de
temperatura está indicado en el eje X, mientras
que la fluctuación de la atenuación está
indicada en el eje Y. Estos valores representan
el cambio de atenuación máximo de una sola
fibra en cada valor extremo de temperatura.
Estos resultados muestran que el cable era
capaz de soportar amplias variaciones de
temperatura. Aunque el cable pueda resistir a
-60ºC, muy probablemente no se encontrará
nunca a esta temperatura dado que el agua
del mar en la cual opera se congela a una
temperatura justo por debajo de 0°C. Los
datos están indicados en la
Tabla 4
.
5.1.5Prueba de resistencia al retorci-
miento
Esta prueba fue creada para probar la
resistencia al retorcimiento del cable para
ROVs de aguas profundas. El retorcimiento
se define como “(de una cuerda) torcimiento
de una cosa dándole vueltas alrededor de
sí misma. Se necesitaba un parámetro de
referencia para verificar si variaciones del
proceso de fabricación o de los materiales
en el diseño podían mejorar los efectos del
retorcimiento en el cable.
deformación de la fibra no sea superior al
60% del nivel máximo de la fibra, con el cable
sometido a carga nominal máxima. Este valor
de deformación máxima fue obtenida de un
estudio sobre la fiabilidad de la fibra durante
un ciclo de uso de 20 años, en particular la
propagación de grietas debidas a tensión
durante este período de tiempo.
El cable para ROV de aguas profundas había
sido pensado para trabajar durante un tiempo
corto antes de ser retirado del servicio. Por
lo tanto, debido al breve ciclo de uso de este
cable, la carga aceptable podía ser mucho
más alta que el 60% del valor de deformación
máxima de la fibra. Una carga de 25 libras
parece ser una solución aceptable.
5.1.4Resistencia a variación cíclica de la
temperatura
La norma EN-187105 requiere la temperatura
de prueba más baja (-45ºC), mientras que la
GR-20 y la ICEA-640 requieren la temperatura
de prueba más alta (+70ºC). Se decidió
seguir un perfil de los ciclos de temperatura
modificado para someter los cables a
variaciones de temperaturas extremas que
causarían la rotura del cable. El perfil de
variación cíclica de la temperatura utilizado en
esta prueba está ilustrado en la
Figura 11
.
La norma GR-20 exige los requisitos de
atenuación más severos para el aumento
medio de atenuación de todas las fibras, es
decir 0,05dB/km. La norma EN-187105 exige
los requisitos de atenuación más estrictos
para el aumento de atenuación de una fibra
individual, es decir 0,10dB/km.
Los técnicos decidieron adoptar un requisito
modificado según el cual ninguna fibra debía
tener un aumento de atenuación superior
a 0,10dB/km, y el aumento de atenuación
medio de todas las fibras no debía ser superior
a 0,05dB/km.
Se decidió también seguir los requisitos más
estrictos de las normas ICEA-640 y GR-20
durante las mediciones de atenuación.
Todas las mediciones de atenuación fueron
Ciclo
Extremos de
temperatura (°C)
Delta en frío
(dB/km)
Delta en caliente
(dB/km)
1
0/+40
-0.003
0.003
2
-10/+50
-0.002
0.011
3
-20/+60
-0.002
0.010
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
Figura 11
▲
▲
:
Perfil de variación cíclica de la
temperatura
Temperatura (°C)
Horas de prueba
Figura 12
▲
▲
:
Diagrama de la prueba de variación
cíclica de temperatura
Cámara ambiente
Cable probado
Equipo de medición de la fibra
Carrete del cable
Figura 13
▲
▲
:
Resultados de la prueba de variación
cíclica de la temperatura
Temperatura (°C)
Cambio máximo de atenuación
(dB/km)
Figura 14
▲
▲
:
Diagrama de la prueba de retorcimiento
Equipo para la prueba de retorcimiento
Mordaza
Cable probado
Equipo de medición de la fibra
Manivela
Δ (dB)
Carga (lbs)
Deformación (%)
Figura 10
▲
▲
:
Resultados de la deformación
Tabella 4
▲
▲
:
Resultados de la prueba de variación cíclica de la temperatura
ΔAtenuación
Deformaciónde lafibra
Deformacióndelcable