答案是兩者都可能引起扭曲，這意味著攀登繩索或纜繩將開始扭曲。到目前為止，還沒有人能解釋為什么會這樣。然而，恰好是攀巖者的兩名熱情的研究人員將解決這個謎團(tuán)作為他們的業(yè)務(wù)。

海上風(fēng)力發(fā)電場和太陽能發(fā)電場的建設(shè)需要電纜，既作為發(fā)電場本身的組成部分，又需要將產(chǎn)生的電力輸送到岸上。在制造，運(yùn)輸和安裝過程中負(fù)責(zé)處理電纜的操作員時常發(fā)現(xiàn)它們確實(shí)存在扭曲和卷曲的趨勢。登山者在繩降時，繩索也會發(fā)生同樣的事情。

海底電纜和撓性管在其制造，搬運(yùn)和安裝過程中會發(fā)生扭曲的趨勢，到目前為止，這種現(xiàn)象仍難以解釋。這是在處理和存儲期間的主要缺點(diǎn)，并且可能非常昂貴。

SINTEF研究人員和扭力愛好者PhilippeMainçon說：“扭力是由電纜內(nèi)部的摩擦引起的，這可能令許多人感到意外。”

電纜扭轉(zhuǎn)可能耗費(fèi)數(shù)百萬美元

有許多內(nèi)部摩擦引起重大問題的例子。

Mainçon說：“在一種情況下，由于電纜在甲板上扭動和卷曲，船只不得不中止了主要電纜的安裝。” 由SINTEF的一位客戶扭轉(zhuǎn)。

電纜必須被剪斷并丟棄在海床上。該船返回港口，不得不等待數(shù)月才能收回電纜，將它們拼接在一起并完成安裝。

電纜還會造成局部損壞，在最佳情況下，電纜可能會被打回形狀或進(jìn)行拼接。但是，在最壞的情況下，可能必須更換電纜。

Mainçon說：“在某些情況下，可能很難確定導(dǎo)體或絕緣層是否損壞。” 這種損壞可能會導(dǎo)致正在運(yùn)行的電纜發(fā)生故障，從而導(dǎo)致大量用戶中斷。”

一個老問題，研究不足

這樣的問題是老新聞。在石油工業(yè)也經(jīng)歷了這樣的一些事件，有些事件耗資數(shù)千萬歐元。

Mainçon說：“但是，除了我們自己的貢獻(xiàn)以外，我們沒有發(fā)現(xiàn)任何有關(guān)該主題的科學(xué)文獻(xiàn)。” “對于此類事件，也沒有任何報告要求，因為它們不會造成人員傷害或直接導(dǎo)致環(huán)境污染。此外，沒有人愿意向世界介紹其令人尷尬的錯誤。因此，該行業(yè)也有對這種現(xiàn)象知之甚少，”他說。

但是現(xiàn)在SINTEF已經(jīng)解決了該問題。近年來，研究人員與挪威和外國公司合作參加了電纜損壞調(diào)查和設(shè)計支持，他們的參與產(chǎn)生了重要的新知識。

Mainçon的同事Vegard Longva說：“即使是經(jīng)驗豐富的工程師，對于解釋我們觀察到的扭轉(zhuǎn)原因所需的先進(jìn)機(jī)械技術(shù)水平也可能會感到驚訝。”

攀登專業(yè)知識

兩位都是熱情的登山者的研究人員在休假期間處理登山繩時都運(yùn)用了他們的科學(xué)專業(yè)知識。

Mainçon說：“我們都有使用登山繩的經(jīng)驗，這有助于我們深入了解電纜，因為其中涉及的某些物理原理是完全相同的。” 他開玩笑說：“一個有效的安裝船與一個好的固定裝置相比，有更多的共同點(diǎn)，”他同時開玩笑，同時強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)模型和數(shù)值模型的開發(fā)在他們研究這個問題時起著關(guān)鍵作用。

幾種機(jī)制會導(dǎo)致電纜扭曲。其中最重要的一個事實(shí)是，當(dāng)將電纜從例如制造工廠引導(dǎo)到安裝容器上時，電纜會沿不同的方向彎曲。

Longva說：“很容易看出，彎曲大電纜并導(dǎo)致增強(qiáng)線開始滑動需要很大的力。” 他說：“但是驚喜來了。”他邀請我們做一個小實(shí)驗。

“將一條膠帶沿電纜的一半插入，然后將其彎曲，例如向下彎曲。然后在滾動電纜時嘗試將其保持在適當(dāng)?shù)奈恢?，以使膠帶繞過電纜。您會感到驚訝需要多少力。這些相同的力會在操作過程中損壞。”他說。

Mainçon說：“如果沒有進(jìn)行任何計算就可以確保結(jié)構(gòu)合理的話，沒人會建造一座大型橋梁。”在建造電纜制造設(shè)施或安裝容器時，電纜搬運(yùn)應(yīng)遵循相同的原則。

業(yè)界要求提供有關(guān)如何估計扭轉(zhuǎn)載荷，用于實(shí)時監(jiān)控操作的設(shè)備以及旨在評估電纜承受扭矩的能力的測試設(shè)備的指南。

現(xiàn)在，研究人員正在著手通過商業(yè)資助的Torsion Joint Industry項目傳播新知識的任務(wù)，許多海外電纜制造商，安裝商和運(yùn)營商都參與其中。

傳播將通過講習(xí)班和目前正在編寫的手冊來實(shí)現(xiàn)。還計劃制定扭矩計算的特定準(zhǔn)則。

Mainçon說：“復(fù)雜的情況下，扭轉(zhuǎn)會導(dǎo)致不利的幾何形狀，進(jìn)而導(dǎo)致進(jìn)一步的扭轉(zhuǎn)，這將需要高度特定的數(shù)值模型，因此，擺在我們面前的工作不乏不足。” 他說：“但是我們的目標(biāo)很明確-確保無礦物能源的旅程不會纏結(jié)。”

標(biāo)簽： 攀巖保護(hù)裝置