Engineering

Apa kesamaan perangkat panjat tebing dengan kapal instalasi kabel bawah laut?


Apa kesamaan perangkat panjat tebing dengan kapal instalasi kabel bawah laut?

Kabel yang menunjukkan torsi (atas) dan menggeliat (di bawah). Kredit: SINTEF

, Apa kesamaan perangkat panjat tebing dengan kapal instalasi kabel bawah laut?

Jawabannya, keduanya bisa menyebabkan torsi, artinya tali atau kabel panjat akan mulai melintir. Sampai sekarang, tidak ada yang bisa menjelaskan mengapa ini terjadi. Namun, dua peneliti yang antusias, yang kebetulan adalah pemanjat tebing, berusaha memecahkan misteri itu.

Pembangunan pembangkit tenaga angin dan matahari lepas pantai membutuhkan kabel listrik, baik sebagai komponen dari pertanian itu sendiri, dan untuk membawa listrik yang dihasilkan ke darat. Operator yang bertanggung jawab untuk menangani kabel selama pembuatan, pengangkutan, dan pemasangannya dari waktu ke waktu telah menemukan bahwa kabel secara harfiah memiliki kecenderungan untuk memutar dan menggulung. Hal yang sama bisa terjadi pada tali saat pemanjat turun.

Kecenderungan terpuntirnya kabel listrik bawah laut dan pipa fleksibel selama pembuatan, penanganan dan pemasangannya merupakan fenomena yang hingga saat ini terbukti sulit untuk dijelaskan. Ini adalah kelemahan utama selama penanganan dan penyimpanan, dan bisa sangat mahal.

“Mungkin akan mengejutkan banyak orang bahwa torsi disebabkan oleh gesekan di dalam kabel,” kata peneliti SINTEF dan penggemar torsi Philippe Mainçon.

Torsi kabel bisa menghabiskan jutaan

Ada banyak contoh contoh di mana gesekan internal menyebabkan masalah besar.

“Dalam satu kasus, sebuah kapal harus membatalkan pemasangan kabel listrik utama karena kabel menggeliat dan menggulung di dek, kata Mainçon, yang dipanggil” Dr. Putar ‘oleh salah satu klien SINTEF.

Kabel itu harus dipotong dan ditinggalkan di dasar laut. Kapal kembali ke pelabuhan dan harus menunggu berbulan-bulan sebelum kabel bisa dipulihkan, disambung dan pemasangan selesai.

Kapal instalasi yang efektif memiliki lebih banyak kesamaan dengan perangkat penambatan yang baik daripada yang Anda kira. Kredit: Film dan penyuntingan oleh Philippe Mainçon (SINTEF) dan Edvin Viggen (Smidesang & Lyng)

Kabel juga dapat menimbulkan kerusakan lokal, yang dalam kasus terbaik dapat dipukul kembali ke bentuk semula atau disambung. Namun dalam kasus terburuk, kabel mungkin harus diganti.

“Dalam beberapa kasus, sulit untuk menentukan apakah ada kerusakan pada konduktor atau sekat,” kata Mainçon. Kerusakan semacam ini bisa mengakibatkan gagalnya kabel yang sedang beroperasi sehingga menyebabkan pemadaman bagi banyak konsumen, “ujarnya.

Masalah lama, tidak diteliti dengan baik

Masalah seperti itu adalah berita lama. Industri minyak juga pernah mengalami beberapa insiden semacam ini, dengan beberapa insiden menelan biaya puluhan juta Euro.

“Namun, dengan pengecualian kontribusi kami sendiri, kami tidak menemukan literatur ilmiah yang diterbitkan tentang topik ini,” kata Mainçon. “Juga tidak ada persyaratan pelaporan untuk insiden semacam itu, karena tidak menyebabkan cedera pada personel atau mengarah langsung ke pencemaran lingkungan. Selain itu, tidak ada yang mau memberi tahu dunia tentang kesalahan memalukan mereka. Akibatnya, industri juga ikut campur. sedikit pengetahuan tentang fenomena ini, “katanya.

Tapi sekarang SINTEF telah melakukan sesuatu untuk mengatasi masalah tersebut. Dalam beberapa tahun terakhir, para peneliti telah berpartisipasi dalam investigasi kerusakan kabel dan dukungan desain bekerja sama dengan perusahaan Norwegia dan asing, dan keterlibatan mereka telah menghasilkan pengetahuan baru yang penting.

“Bahkan teknisi berpengalaman pun dapat terkejut dengan tingkat mekanik canggih yang diperlukan untuk menjelaskan penyebab torsi yang kami amati,” kata kolega Mainçon, Vegard Longva.

Keahlian mendaki

Kedua peneliti tersebut, yang sama-sama merupakan pendaki yang antusias, telah mengaplikasikan keahlian ilmiahnya saat menangani tali panjat saat libur.

Apa kesamaan perangkat panjat tebing dengan kapal instalasi kabel bawah laut?

Tekuk kabel seperti ini dan coba gulung. Ini sangat sulit. Kredit: SINTEF

“Kami berdua memiliki pengalaman menggunakan tali panjat, dan ini telah membantu kami memperoleh wawasan tentang kabel karena beberapa fisika yang terlibat persis sama,” kata Mainçon. “Kapal instalasi yang efektif memiliki lebih banyak kesamaan dengan perangkat penambatan yang baik daripada yang Anda kira,” candanya, sementara pada saat yang sama menekankan bahwa pengembangan model matematika dan numerik memainkan peran kunci dalam penyelidikan mereka atas masalah ini.

Beberapa mekanisme dapat menyebabkan torsi pada kabel. Salah satu yang paling penting terkait dengan fakta bahwa ketika kabel dipandu, misalnya dari fasilitas produksi ke kapal instalasi, kabel itu dibengkokkan ke arah yang berbeda.

“Sangat mudah untuk melihat bahwa banyak gaya yang dibutuhkan untuk menekuk kabel besar dan menyebabkan ulir tulangan mulai bergeser,” kata Longva. “Tapi inilah kejutannya,” katanya, mengundang kami untuk membuat eksperimen kecil.

“Letakkan selotip di tengah-tengah seutas kabel dan tekuk, misalnya menjadi tikungan ke bawah. Kemudian coba tahan tekukan pada posisinya saat menggulung kabel sehingga selotip memutar kabel. Anda akan terkejut. berapa banyak kekuatan yang dibutuhkan. Kekuatan yang sama ini bisa merusak selama penanganan, “katanya.

“Tidak ada yang akan membangun jembatan besar tanpa membuat perhitungan untuk memastikan bahwa strukturnya akan baik,” kata Mainçon. “Prinsip yang sama harus diterapkan pada penanganan kabel saat kita membangun fasilitas manufaktur kabel atau kapal instalasi,” katanya.

Industri meminta panduan tentang cara memperkirakan beban torsi, peralatan untuk pemantauan operasi waktu nyata, dan rig uji yang dirancang untuk mengevaluasi kapasitas kabel untuk mentolerir torsi.

Para peneliti sekarang mengatur tentang tugas menyebarkan pengetahuan baru mereka melalui Proyek Industri Bersama Torsion yang didanai secara komersial, di mana banyak produsen, pemasang dan operator kabel luar negeri ikut serta.

Penyebaran akan dicapai melalui lokakarya dan buku pegangan yang saat ini sedang disiapkan. Ada juga rencana untuk mengembangkan pedoman khusus untuk perhitungan torsi.

“Situasi kompleks di mana torsi menghasilkan geometri yang tidak menguntungkan yang pada gilirannya menyebabkan torsi lebih lanjut akan membutuhkan model numerik yang sangat spesifik, jadi tidak ada kekurangan pekerjaan di depan kita,” kata Mainçon. “Tapi tujuan kami jelas — untuk memastikan bahwa perjalanan menuju energi bebas fosil terjadi tanpa kusut,” katanya.


AFRL menciptakan kabel winch sintetis yang lebih aman dari baja untuk pesawat kargo


Informasi lebih lanjut:
Vegard Longva dkk. Formulasi Lagrangian-Eulerian untuk analisis reeling balok berlapis-lapis yang bergantung pada sejarah, Komputer & Struktur (2014). DOI: 10.1016 / j.compstruc.2014.09.002

Vegard Longva dkk. Tentang prediksi torsi dalam operasi reeling pipa fleksibel menggunakan kerangka FE Lagrangian – Eulerian, Struktur Kelautan (2016). DOI: 10.1016 / j.marstruc. 2016.01.004

Philippe Mainçon. Torsi pada Pipa Fleksibel, Umbilicals dan Kabel di Bawah Loadout ke Kapal Instalasi, Volume 9: Geoteknik Lepas Pantai; Torgeir Moan Menghormati Simposium (2017). DOI: 10.1115 / OMAE2017-62716

Disediakan oleh Universitas Sains dan Teknologi Norwegia

Kutipan: Apa kesamaan perangkat panjat tebing dengan kapal instalasi kabel bawah laut? (2021, 14 Januari) diakses 14 Januari 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-01-climbing-belay-device-common-subsea.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Togel HKG