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Des câbles électriques plus durables pour une énergie éolienne plus verte

Des chercheurs ont comparé les performances et la fatigue de câbles sous-marins flexibles. Ils ont découvert que l’utilisation d’un dispositif appelé raidisseur de coude augmentait considérablement leur durée de vie en les protégeant contre les dommages et la fatigue.

Technologies industrielles
Énergie

Les tests dynamiques de câbles réalisés dans le cadre du projet MARINET2, financé par l’UE, ont donné des résultats prometteurs en ce qui concerne l’allongement de la résistance à la fatigue des câbles utilisés dans les futures applications éoliennes offshore flottantes. Les tests ont révélé que l’ajout d’un dispositif appelé raidisseur de coude permettait aux câbles électriques de survivre à 3,7 fois plus de cycles et augmentait leur rigidité de 72,5 % par rapport au câble électrique seul. Les raidisseurs de coude sont utilisés dans les parcs éoliens offshore fixes et flottants afin de protéger les conduites flexibles et les câbles sous-marins d’une flexion excessive. Le matériau élastomère qui les constitue leur permet de supporter les mouvements constants induits par les vagues et les courants des installations dynamiques. Grâce à leur forme conique, les raidisseurs de coude – comme leur nom l’indique – augmentent progressivement la rigidité globale d’une conduite ou d’un câble, empêchant ainsi la sur-flexion au niveau du point de terminaison. Les tests ont été menés à l’Université d’Exeter, partenaire du projet MARINET2, au Royaume-Uni. Le câble dynamique utilisé a été conçu et fabriqué par Hellenic Cables et le raidisseur de coude par la société britannique CRP Subsea Ltd. Le câble d’alimentation a été testé avec et sans le raidisseur de coude afin de comparer les performances et la fatigue. Le test de caractérisation des performances a consisté à plier le câble à un angle de 3,7° au niveau de la tête tout en maintenant une force constante de 40, 60 et 80 kilonewtons (kN) au niveau de l’autre extrémité pendant une période de 10 secondes. Durant le test de fatigue, le câble a été plié à 4° tout en maintenant une force constante de 80 kN. La période de cycle a été progressivement réduite de 10 secondes à 1 seconde afin de minimiser la durée totale du test. George Georgallis, responsable de l’ingénierie des câbles chez Hellenic Cables, a qualifié de «très encourageants» les résultats des tests de fatigue du câble électrique associé au raidisseur de coude, dans un article publié sur le site web «Ocean News & Technology».

Les avantages du raidisseur de coude

«Ces résultats sont encourageants, mais escomptés, et expliquent pourquoi il est essentiel d’utiliser un raidisseur de coude CRP Subsea dans un tel système», a observé John Duggan, ingénieur principal de conception chez CRP Subsea. «Le matériau du raidisseur de coude de CRP Subsea a fait l’objet d’une qualification de matériel approfondie et rigoureuse. Cette qualification, ainsi que la méthodologie de conception complète, la fabrication et les systèmes de qualité ont été entièrement examinés et approuvés par Lloyds Register. Notre raidisseur de coude est conçu pour maintenir un câble ou une conduite flexible au-dessus d’un rayon de courbure minimum donné dans une application dynamique. Cela permet d’augmenter la durée de vie du produit en le protégeant contre les dommages et la fatigue qui peuvent résulter d’une flexion excessive.» Le Professeur Lars Johanning, éminent chercheur en énergie et technologie des océans, de l’université d’Exeter, a évoqué la contribution du projet à la protection de l’environnement et à l’économie: «L’énergie éolienne flottante en mer constituera un élément essentiel pour atteindre les objectifs mondiaux en matière de neutralité carbone. Elle aura également un profond impact sur l’économie en Europe et dans le monde, en créant de nouveaux emplois dans la chaîne d’approvisionnement et en fournissant un élément clé pour la relance verte post-pandémie. Nous sommes extrêmement enthousiastes à l’idée de travailler avec des sociétés innovantes dans le développement de sous-systèmes pour l’industrie offshore flottante.» MARINET2 (Marine Renewable Infrastructure Network for Enhancing Technologies 2) prend fin en décembre 2021. Pour plus d’informations, veuillez consulter: site web du projet MARINET2

Mots‑clés

MARINET2, offshore, énergie éolienne, sous-marin, câble, raidisseur de coude, fatigue, performance

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