攀岩保护装置与海底电缆安装船有什么共同点

答案是两者都可能引起扭曲，这意味着攀登绳索或缆绳将开始扭曲。到目前为止，还没有人能解释为什么会这样。然而，恰好是攀岩者的两名热情的研究人员将解决这个谜团作为他们的业务。

海上风力发电场和太阳能发电场的建设需要电缆，既作为发电场本身的组成部分，又需要将产生的电力输送到岸上。在制造，运输和安装过程中负责处理电缆的操作员时常发现它们确实存在扭曲和卷曲的趋势。登山者在绳降时，绳索也会发生同样的事情。

海底电缆和挠性管在其制造，搬运和安装过程中会发生扭曲的趋势，到目前为止，这种现象仍难以解释。这是在处理和存储期间的主要缺点，并且可能非常昂贵。

SINTEF研究人员和扭力爱好者PhilippeMainçon说：“扭力是由电缆内部的摩擦引起的，这可能令许多人感到意外。”

电缆扭转可能耗费数百万美元

有许多内部摩擦引起重大问题的例子。

Mainçon说：“在一种情况下，由于电缆在甲板上扭动和卷曲，船只不得不中止了主要电缆的安装。” 由SINTEF的一位客户扭转。

电缆必须被剪断并丢弃在海床上。该船返回港口，不得不等待数月才能收回电缆，将它们拼接在一起并完成安装。

电缆还会造成局部损坏，在最佳情况下，电缆可能会被打回形状或进行拼接。但是，在最坏的情况下，可能必须更换电缆。

Mainçon说：“在某些情况下，可能很难确定导体或绝缘层是否损坏。” 这种损坏可能会导致正在运行的电缆发生故障，从而导致大量用户中断。”

一个老问题，研究不足

这样的问题是老新闻。在石油工业也经历了这样的一些事件，有些事件耗资数千万欧元。

Mainçon说：“但是，除了我们自己的贡献以外，我们没有发现任何有关该主题的科学文献。” “对于此类事件，也没有任何报告要求，因为它们不会造成人员伤害或直接导致环境污染。此外，没有人愿意向世界介绍其令人尴尬的错误。因此，该行业也有对这种现象知之甚少，”他说。

但是现在SINTEF已经解决了该问题。近年来，研究人员与挪威和外国公司合作参加了电缆损坏调查和设计支持，他们的参与产生了重要的新知识。

Mainçon的同事Vegard Longva说：“即使是经验丰富的工程师，对于解释我们观察到的扭转原因所需的先进机械技术水平也可能会感到惊讶。”

攀登专业知识

两位都是热情的登山者的研究人员在休假期间处理登山绳时都运用了他们的科学专业知识。

Mainçon说：“我们都有使用登山绳的经验，这有助于我们深入了解电缆，因为其中涉及的某些物理原理是完全相同的。” 他开玩笑说：“一个有效的安装船与一个好的固定装置相比，有更多的共同点，”他同时开玩笑，同时强调数学模型和数值模型的开发在他们研究这个问题时起着关键作用。

几种机制会导致电缆扭曲。其中最重要的一个事实是，当将电缆从例如制造工厂引导到安装容器上时，电缆会沿不同的方向弯曲。

Longva说：“很容易看出，弯曲大电缆并导致增强线开始滑动需要很大的力。” 他说：“但是惊喜来了。”他邀请我们做一个小实验。

“将一条胶带沿电缆的一半插入，然后将其弯曲，例如向下弯曲。然后在滚动电缆时尝试将其保持在适当的位置，以使胶带绕过电缆。您会感到惊讶需要多少力。这些相同的力会在操作过程中损坏。”他说。

Mainçon说：“如果没有进行任何计算就可以确保结构合理的话，没人会建造一座大型桥梁。”在建造电缆制造设施或安装容器时，电缆搬运应遵循相同的原则。

业界要求提供有关如何估计扭转载荷，用于实时监控操作的设备以及旨在评估电缆承受扭矩的能力的测试设备的指南。

现在，研究人员正在着手通过商业资助的Torsion Joint Industry项目传播新知识的任务，许多海外电缆制造商，安装商和运营商都参与其中。

传播将通过讲习班和目前正在编写的手册来实现。还计划制定扭矩计算的特定准则。

Mainçon说：“复杂的情况下，扭转会导致不利的几何形状，进而导致进一步的扭转，这将需要高度特定的数值模型，因此，摆在我们面前的工作不乏不足。” 他说：“但是我们的目标很明确-确保无矿物能源的旅程不会缠结。”

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