Wind Tech: Capa articulada para pendurar cabos

PAÍSES BAIXOS: Um sistema de proteção de cabos de tubos articulados foi desenvolvido pela CP/NL Engineering, de propriedade da família holandesa, para proteger a seção suspensa de cabos interconjuntos entre turbinas.

por Eize de Vries 30 de janeiro de 2015

A distância entre o local onde o cabo sai da cobertura do fundo do mar e chega ao ponto de entrada da turbina normalmente cobre cerca de 12-15 metros. Esta secção de cabo é altamente dinâmica, estando sujeita às correntes marítimas e às perturbações do fluxo de água relacionadas com o arrasto em torno da fundação e à protecção contra a erosão das rochas. Portanto, a proteção do cabo geralmente é fornecida em 20 a 25 metros de cabo.

Os métodos de entrada de cabos mais comuns incluem tubos I ou J externos fixados à fundação da monoestaca ou a uma jaqueta ou perna do tripé, ou através de um orifício na monoestaca.

“Os danos mecânicos nos cabos podem ocorrer durante a instalação e na fase de operação e provaram ter um efeito notável nos custos gerais dos projetos”, afirma Ton Tuk, diretor administrativo da CP/NL Engineering. "As estatísticas sugerem que após a instalação dos cabos, a condição de um em cada quarenta cabos já é problemática e pode não atingir a vida útil projetada de 25 anos. Na prática, vemos que certas decisões tomadas na fase de CAPEX antecipam insuficientemente os danos nos cabos e as consequências financeiras durante o OPEX. O retrofit da proteção do cabo é, portanto, de importância crucial."

Substituição

As operações de reparação são, por definição, caras devido ao desligamento da turbina e, às vezes, até mesmo ao desligamento de uma cadeia completa com múltiplas turbinas, ressalta ele. Os custos de substituição de cabos situam-se entre 3 e 6 milhões de euros por cabo, excluindo perdas adicionais relacionadas com o tempo de inatividade das turbinas, que por vezes afetam conjuntos inteiros.

Os tubos articulados compreendem muitos elementos esféricos individuais de ferro fundido interligados por um método de engate rápido que elimina conexões de parafusos comuns em ofertas concorrentes de terceiros. “Esse recurso permite uma montagem rápida em um espaço confinado”, diz Tuk. "Isso reduz o tamanho e o custo necessários da embarcação para colocação de cabos."

Também agiliza a remoção do tubo articulado para reparo e remontagem de cabos, ou para reutilização após descomissionamento, ressalta.

O sistema requer apenas 20 parafusos para a peça de conexão na entrada do cabo para a turbina e uma braçadeira de sela que envolve o cabo e o mantém centralizado dentro do tubo no ponto onde ele entra no fundo do mar. Os componentes são fabricados em ferro fundido em vez de poliuretano para eliminar qualquer risco de superaquecimento do cabo. Segundo Tuk, também pode ser instalado e removido sem o apoio do mergulhador.

Proteção natural

A imagem de um tubo articulado mostra elementos revestidos em amarelo brilhante e preto, que foi pintado a pedido do cliente. O tubo articulado não necessita de pintura, explica Tuk. “Conhecemos um exemplo em que tubos articulados não revestidos foram recuperados após 90 anos e sem sinais visíveis de danos por corrosão”.

Ele também se refere ao estudo de 1992 da Associação Nacional de Engenheiros de Corrosão, onde uma amostra esférica de ferro fundido é exposta a um teste de fluxo de água do mar. Inicialmente sofre uma alta taxa de corrosão, que é medida em perda de massa. O pico ocorre após cerca de três dias e então a oxidação diminui. Por volta dos 17-21 dias ocorre um estado estacionário e praticamente não ocorre mais oxidação depois. Este processo químico oferece uma proteção natural do ferro fundido.

A CP/NL desenvolveu e testou vários protótipos de sistemas de tubos articulados e pretende continuar a inovar para se manter à frente da concorrência. “Não nos limitamos a um único caminho de inovação”, afirma Tuk. "Podemos permitir essa flexibilidade porque a produção é totalmente terceirizada para parceiros de fabricação próximos aos nossos principais mercados. No ano passado, fabricamos 95% de nossa demanda de hardware no Reino Unido com nosso parceiro de fundição do Reino Unido."

Em novembro passado, tornou-se o primeiro fornecedor de proteção de cabos a receber a certificação DNV GL para entrada direta de cabos monopilha, tubos I e tubos J. Tuk acrescenta que estas exigências excedem a certificação menos rigorosa do Joint Industry Project. Recentemente foi contratada para fornecer mais de 100 sistemas de cabos para o projeto alemão Nordsee Ost.