Qu’est-ce qu’un assureur d’escalade a en commun avec un navire d’installation de câbles sous-marins?

NRZ.Digital
0 0

Qu'est-ce qu'un assureur d'escalade a en commun avec un navire d'installation de câbles sous-marins?
Un câble présentant une torsion (ci-dessus) et des contorsions (ci-dessous). Crédit: SINTEF

, Qu’est-ce qu’un dispositif d’assurage d’escalade a en commun avec un navire d’installation de câbles sous-marins?

La réponse est que les deux peuvent provoquer une torsion, ce qui signifie que la corde ou le câble d’escalade commencera à se tordre. Jusqu’à présent, personne ne pouvait expliquer pourquoi cela s’était produit. Cependant, deux chercheurs enthousiastes, qui se trouvent être des grimpeurs, se sont donné pour mission de résoudre le mystère.

La construction de parcs éoliens et solaires en mer nécessite des câbles électriques, à la fois en tant que composants des fermes elles-mêmes, et pour transporter l’électricité produite à terre. Les opérateurs chargés de la manipulation des câbles lors de leur fabrication, de leur transport et de leur installation ont constaté de temps en temps qu’ils avaient littéralement tendance à se tordre et à s’enrouler. La même chose peut arriver à une corde lorsqu’un grimpeur fait du rappel.

La tendance des câbles électriques sous-marins et des tuyaux flexibles à se tordre lors de leur fabrication, manipulation et installation est un phénomène qui jusqu’à présent s’est avéré difficile à expliquer. C’est un inconvénient majeur lors de la manipulation et du stockage, et peut être très coûteux.

«Cela sera peut-être une surprise pour beaucoup que la torsion soit causée par le frottement à l’intérieur du câble», déclare Philippe Mainçon, chercheur et passionné de torsion chez SINTEF.

La torsion des câbles peut coûter des millions

Il existe de nombreux exemples de cas où les frottements internes ont causé des problèmes majeurs.

«Dans un cas, un navire a dû interrompre l’installation d’un gros câble électrique en raison des torsions et des enroulements du câble sur le pont, dit Mainçon, qui a été appelé« Dr. Twist ‘par l’un des clients de SINTEF.

Le câble a dû être coupé et abandonné sur le fond marin. Le navire est rentré au port et a dû attendre des mois avant que le câble puisse être récupéré, épissé et l’installation terminée.

Un navire d’installation efficace a plus en commun avec un bon dispositif d’assurage que vous ne le pensez. Crédit: Film et montage par Philippe Mainçon (SINTEF) et Edvin Viggen (Smidesang & Lyng)

Un câble peut également subir des dommages localisés qui, dans le meilleur des cas, peuvent être remis en forme ou épissés. Dans le pire des cas, cependant, le câble peut devoir être remplacé.

«Dans certains cas, il peut être difficile de déterminer si le conducteur ou l’isolant est endommagé», explique Mainçon. Des dommages de ce type peuvent entraîner la défaillance des câbles en fonctionnement, entraînant des pannes pour un grand nombre de consommateurs », dit-il.

Un vieux problème, mal documenté

Ces problèmes sont de vieilles nouvelles. L’industrie pétrolière a également connu des incidents de ce type, certains ayant coûté des dizaines de millions d’euros.

«Cependant, à l’exception de nos propres contributions, nous ne trouvons aucune littérature scientifique publiée sur ce sujet», explique Mainçon. « Il n’y a pas non plus d’obligation de rapporter de tels incidents, car ils ne blessent pas le personnel ou n’entraînent pas directement de pollution de l’environnement. De plus, personne ne veut parler au monde de leurs erreurs embarrassantes. Par conséquent, l’industrie aussi peu de connaissances sur ce phénomène », dit-il.

Mais maintenant, SINTEF a fait quelque chose pour résoudre le problème. Ces dernières années, des chercheurs ont participé à la fois à des enquêtes sur les dommages de câbles et à un soutien à la conception en collaboration avec des entreprises norvégiennes et étrangères, et leur implication a produit de nouvelles connaissances importantes.

«Même les ingénieurs expérimentés peuvent être surpris par le niveau de mécanique de pointe nécessaire pour expliquer les causes de la torsion que nous observons», déclare Vegard Longva, collègue de Mainçon.

Expertise en escalade

Les deux chercheurs, qui sont tous deux des grimpeurs enthousiastes, ont appliqué leur expertise scientifique à la manipulation des cordes d’escalade pendant leur temps libre.

Qu'est-ce qu'un assureur d'escalade a en commun avec un navire d'installation de câbles sous-marins?
Pliez le câble comme ceci et essayez de le faire rouler. C’est étonnamment difficile. Crédit: SINTEF

«Nous avons tous les deux de l’expérience dans l’utilisation des cordes d’escalade, ce qui nous a aidés à mieux comprendre les câbles, car une partie de la physique impliquée est exactement la même», déclare Mainçon. «Un navire d’installation efficace a plus en commun avec un bon dispositif d’assurage qu’on ne le pense», plaisante-t-il, tout en soulignant que le développement de modèles mathématiques et numériques joue un rôle clé dans leur investigation de ce problème.

Plusieurs mécanismes peuvent provoquer une torsion des câbles. L’un des plus importants est lié au fait que lorsqu’un câble est guidé, par exemple de l’usine de fabrication vers le récipient d’installation, il est plié dans des directions différentes.

«Il est facile de voir que beaucoup de force est nécessaire pour plier un gros câble et faire glisser les fils de renfort», explique Longva. «Mais voici la surprise», dit-il, nous invitant à faire une petite expérience.

« Placez un morceau de ruban à mi-chemin le long d’un morceau de câble et pliez-le, par exemple dans un virage vers le bas. Ensuite, essayez de maintenir le coude en position tout en enroulant les câbles pour que le ruban fasse un tour autour du câble. Vous serez surpris combien de force il faut. Ces mêmes forces peuvent endommager pendant la manipulation », dit-il.

« Personne ne construirait un grand pont sans avoir fait des calculs pour s’assurer que la structure sera solide », dit Mainçon. « Le même principe devrait s’appliquer à la manutention des câbles lorsque nous construisons une usine de fabrication de câbles ou un navire d’installation », dit-il.

L’industrie demande des conseils sur la façon d’estimer les charges de torsion, des équipements pour la surveillance en temps réel des opérations et des bancs d’essai conçus pour évaluer la capacité d’un câble à tolérer le couple.

Les chercheurs se lancent maintenant dans la tâche de diffuser leurs nouvelles connaissances au moyen du projet industriel conjoint de torsion financé par des fonds commerciaux, auquel participent de nombreux fabricants, installateurs et opérateurs de câbles à l’étranger.

La diffusion se fera au moyen d’ateliers et d’un manuel en cours de préparation. Il est également prévu d’élaborer des directives spécifiques pour les calculs de torsion.

«Les situations complexes dans lesquelles la torsion entraîne des géométries défavorables qui, à leur tour, conduisent à une torsion supplémentaire, nécessiteront des modèles numériques très spécifiques, de sorte que le travail ne manque pas», déclare Mainçon. «Mais notre objectif est clair: garantir que le voyage vers une énergie sans fossile se déroule sans enchevêtrements», dit-il.


AFRL crée un câble de treuil synthétique plus sûr que l’acier pour les avions cargo

Plus d’information: Vegard Longva et coll. Une formulation lagrangienne-eulérienne pour l’analyse du bobinage de poutres multicouches dépendant de l’histoire, Ordinateurs et structures (2014). DOI: 10.1016 / j.compstruc.2014.09.002

Vegard Longva et coll. Sur la prédiction du couple dans les opérations d’enroulement de tuyaux flexibles à l’aide d’un cadre FE lagrangien – eulérien, Structures marines (2016). DOI: 10.1016 / j.marstruc.2016.01.004

Philippe Mainçon. Torsion dans les tuyaux flexibles, les ombilicaux et les câbles sous chargement vers les navires d’installation, Volume 9: Géotechnique offshore; Torgeir Moan honorant le symposium (2017). DOI: 10.1115 / OMAE2017-62716

Fourni par l’Université norvégienne des sciences et de la technologie

Citation: Quel est le point commun entre un assureur d’escalade et un navire d’installation de câbles sous-marins? (2021, 14 janvier) récupéré le 14 janvier 2021 sur https://techxplore.com/news/2021-01-climbing-belay-device-common-subsea.html

Ce document est soumis au droit d’auteur. En dehors de toute utilisation équitable à des fins d’étude ou de recherche privée, aucune partie ne peut être reproduite sans l’autorisation écrite. Le contenu est fourni seulement pour information.


Happy
Happy
0
Sad
Sad
0
Excited
Excited
0
Sleppy
Sleppy
0
Angry
Angry
0
Surprise
Surprise
0

Average Rating

5 Star
0%
4 Star
0%
3 Star
0%
2 Star
0%
1 Star
0%

Laisser un commentaire

Next Post

Algorithme d'IA plus de 70% précis pour deviner l'orientation politique d'une personne

Abonnez-vous maintenant