Wind Tech: Copertura snodata per cavi sospesi

PAESI BASSI: Un sistema articolato di protezione dei cavi per tubi è stato sviluppato dalla CP/NL Engineering, a conduzione familiare olandese, per proteggere la sezione sospesa dei cavi inter-array tra le turbine.

di Eize de Vries 30 gennaio 2015

La distanza tra il punto in cui il cavo lascia la copertura del fondale marino e raggiunge il punto di ingresso della turbina è generalmente di circa 12-15 metri. Questa sezione del cavo è altamente dinamica, essendo soggetta alle correnti marine e ai disturbi del flusso d'acqua legati alla resistenza attorno alla fondazione e alla protezione contro l'erosione delle rocce. Pertanto, la protezione del cavo viene solitamente fornita su 20-25 metri di cavo.

I metodi più comuni di ingresso dei cavi includono tubi I o J esterni fissati alla fondazione del monopalo o a una giacca o gamba del treppiede, oppure attraverso un foro nel monopalo.

"Danni meccanici ai cavi possono verificarsi durante l'installazione e nella fase operativa e hanno dimostrato di avere un notevole impatto sui costi complessivi del progetto", afferma Ton Tuk, amministratore delegato di CP/NL Engineering. "Le statistiche suggeriscono che dopo l'installazione dei cavi, la condizione di un cavo su quaranta è già problematica e potrebbe non raggiungere la durata prevista di 25 anni. In pratica, vediamo che alcune decisioni prese nella fase CAPEX non anticipano sufficientemente i danni ai cavi e le conseguenze finanziarie durante l'OPEX. Il retrofit della protezione dei cavi è quindi di fondamentale importanza."

Sostituzione

Le operazioni di riparazione sono per definizione costose a causa dello spegnimento delle turbine e talvolta anche dello spegnimento di una stringa completa con più turbine, sottolinea. I costi di sostituzione dei cavi ammontano a 3-6 milioni di euro per cavo, escluse ulteriori perdite legate ai tempi di inattività delle turbine, che a volte interessano interi impianti.

I tubi articolati comprendono numerosi singoli elementi sferici in ghisa collegati tra loro mediante un metodo di aggancio rapido che elimina le connessioni bullonate comuni per le offerte concorrenti di terze parti. "Questa caratteristica consente un assemblaggio rapido in uno spazio ristretto sul ponte", afferma Tuk. "Ciò riduce le dimensioni e i costi richiesti della nave posacavi."

Inoltre, sottolinea, accelera la rimozione del tubo articolato per la riparazione e il riassemblaggio del cavo o per il riutilizzo dopo lo smantellamento.

Il sistema richiede solo 20 bulloni per il raccordo all'ingresso del cavo nella turbina e un morsetto a sella che gira attorno al cavo e lo mantiene centrale all'interno del tubo nel punto in cui entra nel fondale marino. I componenti sono realizzati in ghisa anziché in poliuretano per eliminare qualsiasi rischio di surriscaldamento del cavo. Secondo Tuk, può essere installato e rimosso anche senza il supporto del subacqueo.

Protezione naturale

L'immagine di un tubo snodabile mostra elementi rivestiti in giallo brillante e nero, verniciati su richiesta del cliente. Il tubo snodato non necessita di verniciatura spiega Tuk. "Conosciamo un esempio in cui i tubi articolati non rivestiti sono stati recuperati dopo 90 anni e senza segni visibili di danni da corrosione."

Fa anche riferimento allo studio della National Association of Corrosion Engineers del 1992 in cui un campione sferico di ghisa viene esposto a un test di flusso di acqua di mare. Inizialmente presenta un elevato tasso di corrosione, che viene misurato in perdita di massa. Questo raggiunge il picco dopo circa tre giorni e poi l'ossidazione rallenta. Entro 17-21 giorni si raggiunge uno stato stazionario e successivamente non si verifica più praticamente alcuna ossidazione. Questo processo chimico offre una protezione naturale della ghisa.

CP/NL ha sviluppato e testato diversi prototipi di sistemi di tubi articolati e mira a continuare a innovare per stare al passo con la concorrenza. "Non ci limitiamo a un unico percorso di innovazione", afferma Tuk. "Possiamo permetterci tale flessibilità perché la produzione è completamente esternalizzata a partner di produzione vicini ai nostri mercati chiave. L'anno scorso abbiamo prodotto il 95% della nostra domanda di hardware nel Regno Unito con il nostro partner di fonderia britannico."

Lo scorso novembre è diventato il primo fornitore di protezioni per cavi a ricevere la certificazione DNV GL per l'ingresso diretto dei cavi monopile, tubi a I e tubi a J. Tuk aggiunge che queste richieste superano la certificazione meno rigorosa del Joint Industry Project. Recentemente ha ricevuto un contratto per la fornitura di oltre 100 sistemi di cavi per il progetto tedesco Nordsee Ost.