Wind Tech: Funda articulada para colgar cables

PAÍSES BAJOS: CP/NL Engineering, de propiedad familiar holandesa, ha desarrollado un sistema de protección de cables de tubería articulada para proteger la sección que cuelga libremente de los cables entre conjuntos entre turbinas.

por Eize de Vries 30 enero 2015

La distancia entre el lugar donde el cable sale de su cubierta de fondo marino y llega al punto de entrada de la turbina suele cubrir entre 12 y 15 metros. Esta sección de cable es altamente dinámica y está sujeta a corrientes marinas y perturbaciones del flujo de agua relacionadas con el arrastre alrededor de los cimientos y la protección contra la erosión de las rocas. Por lo tanto, la protección del cable suele estar prevista en 20-25 metros de cable.

Los métodos de entrada de cables más comunes incluyen tubos externos en forma de J unidos a la base del monopilar o a una cubierta o pata de trípode, o a través de un orificio en el monopilar.

"Los daños mecánicos en los cables pueden ocurrir durante la instalación y en la fase operativa, y se ha demostrado que tienen un efecto notable en los costos generales del proyecto", dice Ton Tuk, director general de CP/NL Engineering. "Las estadísticas sugieren que, tras la instalación de los cables, el estado de uno de cada cuarenta cables ya es problemático y puede que no alcance su vida útil prevista de 25 años. En la práctica, vemos que algunas decisiones tomadas en la fase de CAPEX no anticipan suficientemente los daños a los cables ni las consecuencias financieras. durante el OPEX. Por ello, la modernización de la protección de los cables es de vital importancia."

Reemplazo

Las operaciones de reparación son, por definición, costosas debido a la parada de las turbinas y, a veces, incluso a la desconexión de una cadena completa con varias turbinas, señala. Los costos de reemplazo de cables ascienden a entre 3 y 6 millones de euros por cable, excluyendo las pérdidas adicionales relacionadas con el tiempo de inactividad de las turbinas, que a veces afectan a conjuntos completos.

Los tubos articulados comprenden muchos elementos esféricos individuales de hierro fundido interconectados mediante un método de enganche rápido que elimina las conexiones de pernos comunes en las ofertas de terceros de la competencia. "Esta característica permite un montaje rápido en un espacio de cubierta reducido", dice Tuk. "Esto reduce el tamaño necesario y el coste del barco de tendido de cables".

También acelera la retirada del tubo articulado para la reparación y el reensamblaje del cable, o para su reutilización tras el desmantelamiento, señala.

El sistema requiere sólo 20 pernos para la pieza de conexión en la entrada del cable a la turbina y una abrazadera que rodea el cable y lo mantiene central dentro de la tubería en el punto donde ingresa al fondo marino. Los componentes están fabricados en hierro fundido en lugar de poliuretano para eliminar cualquier riesgo de sobrecalentamiento del cable. Según Tuk, también se puede instalar y quitar sin la ayuda de un buzo.

protección natural

En la imagen se muestra un tubo articulado con elementos revestidos en amarillo brillante y negro, que fue pintado a petición del cliente. El tubo articulado no requiere pintura, explica Tuk. "Conocemos un ejemplo en el que se recuperaron tubos articulados sin revestimiento después de 90 años y sin signos visibles de daños por corrosión".

También se refiere al estudio de 1992 de la Asociación Nacional de Ingenieros de Corrosión en el que se expone una muestra esférica de hierro fundido a una prueba de flujo de agua de mar. Inicialmente experimenta una alta tasa de corrosión, que se mide en pérdida de masa. Esto alcanza su punto máximo después de unos tres días y luego la oxidación se ralentiza. A los 17-21 días se produce un estado estacionario y prácticamente no se produce más oxidación después. Este proceso químico ofrece una protección natural del hierro fundido.

CP/NL ha desarrollado y probado varios prototipos de sistemas de tuberías articuladas y pretende seguir innovando para mantenerse por delante de la competencia. "No nos limitamos a un único camino de innovación", afirma Tuk. "Podemos permitirnos esa flexibilidad porque la producción se subcontrata totalmente a socios de fabricación cercanos a nuestros mercados clave. El año pasado, fabricamos el 95 % de nuestra demanda de hardware en el Reino Unido con nuestro socio de fundición del Reino Unido".

El pasado mes de noviembre se convirtió en el primer proveedor de protección de cables en recibir la certificación DNV GL para entrada directa de cables monopilar, tubos I y tubos J. Tuk añade que estas exigencias superan la certificación menos estricta del Proyecto Industrial Conjunto. Recientemente ha sido contratada para suministrar más de 100 sistemas de cables para el proyecto alemán Nordsee Ost.

Tuk cree que la industria puede beneficiarse de una mejor cooperación entre todos los socios del proyecto para mejorar las estrategias de adquisiciones. "Muchos responsables de la toma de decisiones nunca han puesto un pie en un buque de instalación, lo que crea la actitud de centrarse en productos y referencias de papel conocidos. Como resultado, continúan eligiendo estos productos incluso si son más caros o tienen problemas conocidos. El ciclo de vida completo de un proyecto "Debería considerarse, y esto tendría un impacto positivo en CAPEX, OPEX y en la reducción del coste de la energía".