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EuroWire – Maggio 2009
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articolo tecnico
La configurazione della prova includeva un
banco di torsione ed un dispositivo per la
misurazione delle fibre.
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.
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.
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.
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.
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
.
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.
Ciclo
Estremi di
temperatura (°C)
Delta freddo
(dB/km)
Delta caldo
(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
Tabella
▲
▲
4
:
Risultati del test del ciclo di temperatura
Figura 11
▲
▲
:
Profilo del ciclo della temperatura
Temperatura (°C)
Ore testate
Figura 12
▲
▲
:
Diagramma test di variazione ciclica
della temperatura
Camera ambiente
Bobina per cavi
Cavo sottoposto
a prova
Equipaggiamento per la misurazione delle fibre
Figura 13
▲
▲
:
Risultati del test del ciclo di temperatura
Temperatura ºC
Massima variazione di attenuazione
(dB/km)
Figura 14
▲
▲
:
Diagramma test di attorcigliamento
Apparecchiatura test di attorcigliamento
Morsetto
Cavo sottoposto
a prova
Equipaggiamento per la misurazione delle fibre
Manovella
Δ (dB)
Carico (lbs)
Deformazione (%)
Figura 10
▲
▲
:
Risultati deformazione
ΔAttenuazione
Deformazionedellafibra
Deformazionedelcavo