JP7349738B2 - ダクト内へのケーブル設置 - Google Patents

Description

本発明は、ダクト内へのケーブルの設置または導入または敷設に関する。

（海底に埋設された、または配置された）ダクト内へケーブルを設置することは、フローティング技術で行われ得る。このような技術では、ケーブルはダクト内に導入され、加圧液体が同時に導入されて、ケーブルに沿った抗力を生み出し、ケーブルをダクト内に推進する。しかしながら、非常に大きいダクトに導入される大電力ケーブルのためのこのような技術は、非常に大きい流量を必要とし、大量の液体をダクトの入口で供給し、かつダクトの出口で排出することになる。また、大流量ポンプも必要とされる。

（海底に埋設された、または配置された）ダクト内にケーブルを設置することはまた、ケーブルに沿って取り付けられた引張鋳物を使用して、加圧液体によって生成される引張力でケーブルを推進することで行われ得るが、このような場合、過度の圧力がダクト（破裂のリスク）またはケーブル（裂傷のリスク）を損傷させ得る。文献ＷＯ２０１１／０５４５５１Ａ２に開示されているように、引張鋳物がケーブルに取り付けられている場合、液体が使用され得る。

本発明は、上述の従来技術の欠点に対処することを目的とし、ならびに、長いダクトを通してケーブルを敷設することも目的としながら、ダクトまたはケーブルを損傷するリスクを低減し、および／または、液体供給の必要性を減少させて、ケーブルをダクト内に設置する方法を最初に提案することを目的とする。

この目的において、本発明の第１の態様は、２つの端部を有するダクト内にケーブルを設置する方法であり、本方法は、
－ダクトの破裂圧力もしくは使用圧力、および／またはケーブルの最大強度に基づいて最大圧力を特定するステップと、
－リークプラグのリークモードを、最大圧力以下であると特定されたリークプラグ全体のリーク圧力降下に開始するように設定するステップと、
－ケーブルの最前端にリークプラグを取り付けるステップと、
－第１の端部において、ダクト内に、ケーブルの最前端を導入するステップと、
－リークプラグを備える最前端と第１の端部との間に配置された供給ポートにおいて、および
所定の圧力以上の供給圧力で、
加圧液体をダクト内に供給し、その結果、リークプラグによってケーブルが引っ張られるステップと、
－最前端が第２の端部に到達する前に、リークプラグに近い場所において、リーク圧力降下を超過させ、リークモードを開始させるステップと、を含む。換言すれば、上記の方法は、引張技術（リークプラグにおいて漏出がない、または漏出がほぼない状態）を使用する第１のフェーズおよびフローティング技術と同様の技術（リークプラグにおいて液体の著しい漏出がある状態）を使用する第２のフェーズによってケーブルをダクト内に敷設することを提案する。第１のフェーズでは、液体の供給はケーブルを「追随」するために必要な流量に制限され（したがって、大幅な追加の流量が必要とされない）、第２のフェーズ中、リークプラグ側の圧力は最大圧力より高くない（したがって、ダクト壁またはケーブルに過度の圧力が加えられない）。

一実施形態によると、ダクトは、非一定の高度を有する軌道を提示し、本方法は、最前端が第２の端部に到達する前に、供給圧力を調整するステップを含み、その結果、第１の端部とケーブルの最前端との間に含まれ、かつ液体が充填されたダクトの部分に沿う全体において、液体の圧力は最大圧力よりも低い。換言すれば、所定の供給圧力は、ダクトに沿った傾斜、および液体の入口からの傾斜の距離に従って調節される。

有利には、最大圧力は、設置温度および／または設置時間も考慮に入れて特定される。換言すれば、考慮される第１のパラメータである破裂圧力または使用圧力の値は、動作温度および／または設置時間に依存する。

有利には、供給圧力が調整され、その結果、第１の端部とケーブルの最前端との間に含まれ、かつ液体が充填されたダクトの部分に沿った任意の地点において、
－第１の端部よりも高い高度における地点について、液体粘度によって引き起こされる圧力損失が差し引かれて考慮された地点に到達する供給圧力は、液体密度によって引き起こされる静水圧、および、考慮された地点の高度と第１の端部の高度の高度差よりも大きく、ならびに／または、
－第１の端部よりも低い高度における地点について、液体粘度によって引き起こされる圧力損失が差し引かれて考慮された地点に到達し、液体密度および考慮された地点の高度と第１の端部の高度の高度差によって引き起こされる静水圧に加えられた供給圧力は、０より大きく、最大圧力より小さい。

有利には、本方法は、リークモードが開始したときに、リークプラグの漏出の流量を超過する流量で加圧液体を供給するステップをさらに含む。第２のフェーズ中、リークプラグは著しく開かれ、供給ポートにおいて供給される流量の実際の増加を可能にし、ケーブルをケーブルの全長さに全体に沿った著しい抗力で推進する。

有利には、リークモードが開始する前、数式で定義されるように、加圧液体は、流量Φ_ｖで供給される。

式中、
Φ_ｖは、加圧液体の供給流量（ｍ^３／秒）であり、
Ｄ_ｃは、ケーブルの外径（ｍ）であり、
Ｄ_ｄは、ダクトの内径（ｍ）であり、
ｖ_{ｃａｂｌｅ}は、ダクト内へのケーブルの速度（ｍ／ｓ）である。

上記の実施形態によると、第１のフェーズ中（リークモードが開始する前、閉じられた、または、ほぼ閉じられたリークプラグを通過する著しい液体流量はない、または、ほぼない）。

有利には、
－２つの端部は、異なる高度に位置し、
－ケーブルの最前端は、最高高度に位置する端部であるダクトの第１の端部において導入される。ケーブルの最前端は、ダクトの第１の端部において導入され、その結果、液体密度、および、第１の端部の最高高度と最前端の高度との間の高度差により、リークプラグに近い位置に加えられる圧力が徐々に増加し、同時に、リークプラグは最低高度に位置する第２の端部に向かって移動する。本方法は、（一般的に）下り坂に向けられたダクトにおけるケーブルの敷設に、特によく適している。換言すれば、設置は、好ましくは、静水圧に加えられた供給圧力がリーク圧力降下を超過したときにリークモードが自動的に開始すると、ケーブルを最も低い端部に推進するように最も高い端部を通して行われ、したがって、ダクトおよび／またはケーブルを過度の圧力から保護する。本方法では、中間開口部を使用して、高度差がスイッチをリークモードに誘発するまで、厳密な引張技術（少ない液体量を必要とする）でケーブルを設置することを可能にして、過度の圧力によるダクトの損傷を回避する。

要約すると、本発明の一態様は、異なる高度に位置付けられた２つの端部を有するダクト内にケーブルを設置するための方法に関し、この方法は、
－ダクトの破裂圧力もしくは使用圧力および／またはケーブルの最大強度に基づいて最大圧力を特定するステップと、
－リークプラグのリークモードを、最大圧力以下であると特定されるリークプラグ全体のリーク圧力降下において開始するように設定するステップと、
－ケーブルの最前端にリークプラグを取り付けるステップと、
－最高高度を有する端部において、ダクト内に、ケーブルの最前端を導入するステップと、
－リークプラグを備える最前端と最高高度を有する端部との間に配置された供給ポートにおいて、および
所定の圧力以上の供給圧力で、
加圧液体をダクト内に供給し、その結果、リークプラグによってケーブルが引っ張られるステップと、
－最前端が最低高度の端部に到達する前に、リークプラグに近い場所において、リーク圧力降下を超過させ、リークモードを開始させるステップと、を含む。

有利には、供給圧力は、
－液体粘度によって引き起こされる圧力損失が差し引かれてケーブルの最前端に到達し、液体密度、および、最高高度の端部の高度と、ケーブルの最前端の高度との間の高度差によって引き起こされる静水圧に加えられた供給圧力は、
－最大圧力よりも低くなるように設定される。この実施形態によると、下り坂のダクトに沿った過剰な圧力を回避するために、供給圧力が計算され、かつ制限される。

有利には、供給圧力は、
－液体粘度によって引き起こされる圧力損失が差し引かれて第２の端部に到達し、液体密度、および、２つの端部の高度差によって引き起こされる静水圧に加えられた供給圧力が、
－最大圧力よりも低くなるように、設定される。この実施形態によると、下り坂のダクトに沿った過剰な圧力を回避するために、供給圧力が計算および制限される。

有利には、供給圧力は、
－液体粘度によって引き起こされる圧力損失が差し引かれて第２の端部の高度よりも低い高度を有するダクトの一部に到達し、液体密度、および、第１の端部の高度と、第２の端部の高度よりも低い高度を有するダクトの部分の高度との間の高度差によって引き起こされる静水圧に加えられた供給圧力が、
－最大圧力よりも低くなるように、設定される。この実施形態によると、ダクトが第２の端部より下（より低い高度）に位置する部分を提示する場合でも、下り坂のダクトに沿った過剰な圧力を回避するために、供給圧力が計算および制限される。

いずれの場合でも、所定の圧力は、液体密度、および、第１の端部と、第１の端部の高度よりも高い高度を有するダクトの部分の高度との間の高度差によって引き起こされる静水圧以上である。この実施形態によると、供給圧力は、ダクトが第１の端部より上（より高い高度）に位置する部分を提示する場合でも、ダクトが液体で完全に充填されることを確実にするように計算される。

有利には、リーク圧力降下は、設置中に調整され、
－リーク圧力降下は、ダクトの上り坂部分を通るリークプラグの移動前に増加するか、もしくは移動中に次第に増加する、または
－リーク圧力降下は、ダクトの下り坂部分を通るリークプラグの移動前に減少するか、もしくは移動中に次第に減少する。この実施形態によると、リークプラグは、設置中に（遠隔で）制御されて、上昇／下降状態に応じて、リークプラグのリーク圧力降下を調整する。リーク圧力降下を低減することは、リークプラグが第２の端部よりも低い高度に位置するダクトの一部分に到達し、上に移動し、高度が上がった後に特に有利に実行され、これは、リークプラグの最低の高度部分でダクトに過剰な圧力がかかることを回避する。

有利には、
－第２の端部が第１の端部よりも高い高度に位置付けられている場合、供給圧力（ｐ_ｓｕｐ）は、ダクトの長さ全体にわたる液体粘度によって引き起こされる圧力損失が差し引かれ、かつリーク圧力降下（Δｐ_ｌｅａｋ）が差し引かれた供給圧力（ｐ_ｓｕｐ）が、液体密度、および、第２の端部と第１の端部の高度の高度差によって引き起こされる水圧に等しくなるように調整されるか、または
－第２の端部が第１の端部よりも低い高度に位置付けられている場合、供給圧力（ｐ_ｓｕｐ）は、ダクトの長さ全体にわたる液体粘度によって引き起こされる圧力損失が差し引かれ、リーク圧力降下（Δｐ_ｌｅａｋ）が差し引かれ、かつ液体密度、および、第２の端部と第１の端部の高度の高度差によって引き起こされる静水圧に加えられた供給圧力（ｐ_ｓｕｐ）が、０に等しくなるように調整される。

上記の条件に関して供給圧力を調整する上記の実施形態は、軌道が一定の高度にない場合でも、および、リークプラグがリークモードにある場合でも、ダクトが水で完全に充填されることを確実にする。

有利には、本方法は、
－ダクトの内径、ケーブルの外径、およびダクトの端部間のダクトの傾斜を測定するか、または特定する初期ステップと、
－リークプラグのリーク面を、直径を有する円形孔の表面以上であるように設定する初期ステップと、を含み、

および

であり、式中、
Ｄ_ｃは、ケーブルの外径（ｍ）であり、
Ｄ_ｄは、ダクトの内径（ｍ）であり、
Δｐ_ｌｅａｋは、リークプラグ全体のリーク圧力降下（Ｐａ）であり、
ρ_ｗは、加圧液体の密度（ｋｇ／ｍ^３）であり、
αは、水平方向とのダクトの平均角度であり、
ｇは、重力加速度（９．８１ｍ／ｓ^２）であり、
μ_ｗは、加圧液体の動的粘度（Ｐａｓ）である。

上記の実施形態によると、リーク表面が計算されて、リークモードが開始すると著しい液体流量を可能にする。

有利には、

有利には、ダクト内に供給される加圧液体の流量は、
－リークモードが開始する前に、第１の流量値Φ_Ｖ１に設定され、
－リークモードが開始した後、第２の流量値Φ_Ｖ２に設定され、
式中、Φ_Ｖ２≧５Φ_Ｖ１である。

換言すれば、本開示の一態様は、リークプラグに関し、または、以下の基準を満たす直径を有する円形孔の表面と等しいリーク表面を有するリークプラグの使用に関する。

ダクトが水平またはほぼ水平の軌道（ダクトと水平の傾斜が５°以下）を提示する場合、本方法は、
－ダクトの内径、ケーブルの外径を測定または特定する初期ステップと、
－リークプラグのリーク面を、直径Ｄ_ｈｏｌｄを有する円形孔の表面以上に設定する初期ステップと、を含む。

より好ましくは、

および

式中、
Ｄ_ｃは、ケーブルの外径（ｍ）であり、
Ｄ_ｄは、ダクトの内径（ｍ）であり、
Δｐ_ｌｅａｋは、リークプラグ全体のリーク圧力降下（Ｐａ）であり、
ρ_ｗは、加圧液体の密度（ｋｇ／ｍ^３）であり、
μ_ｗは、加圧液体の動的粘度（Ｐａｓ）である。

有利には、

および

式中、
Ｄ_ｃは、ケーブルの外径（ｍ）であり、
Ｄ_ｄは、ダクトの内径（ｍ）であり、
Δｐ_ｌｅａｋは、リークプラグ全体のリーク圧力降下（Ｐａ）であり、
ρ_ｗは、加圧液体の密度（ｋｇ／ｍ^３）であり、
μ_ｗは、加圧液体の動的粘度（Ｐａｓ）である。

有利には、本方法は、リークモードが開始する前に、加圧液体を供給するために使用されるポンプを交換するステップを含む。

有利には、本方法は、
－設置中にリークプラグに近い場所の圧力を測定するステップと、
－リークプラグに近い場所における測定圧力に従って供給圧力を補正するステップと、を含む。

本発明の他の特徴および利点は、添付の図面によって示される、本発明の特定の非限定的な例の以下の詳細な説明からより明らかになるであろう。

本発明による方法を使用した、ダクト内へのケーブルの設置の一般図を表す。 図１に示された設置時に使用することができる引張鋳物の例を表す。 ダクトの長さに沿ったダクトの内部の圧力の展開を伴う、図１のダクトの軌道の例を表す。 第１の状況による、図３のダクト内へのケーブルの設置のための圧力プロファイルを表す。 第１の状況による、図３のダクト内へのケーブルの設置中に引張鋳物を通過する液体の流量を表す。 第２の状況による、図３のダクト内へのケーブルの設置のための圧力プロファイルを表す。 第３の状況による、図３のダクト内へのケーブルの設置のための圧力プロファイルを表す。 第４の状況による、図３のダクト内へのケーブルの設置のための圧力プロファイルを表す。 第５の状況による、図３のダクト内へのケーブルの設置のための圧力プロファイルを表す。 第６の状況による、図３のダクト内へのケーブルの設置のための圧力プロファイルを表す。

図１は、ダクト３内へのケーブル１の設置の一般および概略図を示す。ケーブル１は、駆動ベルト５と、液体注入室６（ここでは水）と、リークプラグ（漏出プラグ）７と、を含む、装置４によって、リール２からダクト３内に設置される。

ケーブル１をダクト３内に適切に推進するために、ケーブル１の最前端にリークプラグ７が取り付けられ、ダクト３への導入後、水注入室６を介して水が圧力下でダクト３に注入され、したがって、ケーブルをダクト３内に引き込むように、リークプラグ７への圧力を生み出す。有利には、ケーブル１に取り付けられた単一の鋳物（ｐｉｇ）またはリークプラグ７が１つあるだけである。

図２は、リークプラグ７の好ましい実施形態の詳細図を示す。通信信号は、電子機器９によって制御される誘導性デバイス８でケーブル１（通常は電気シールドワイヤ１０を含む）に結合される。ケーブルの電気シールドワイヤ１０は、例えば、信号を捕捉して伝達するために使用することができる。次いで、この信号は、リークプラグ７に配置された電池式電子機器１１に接続され、これは、開口部１４の寸法を変化させる円筒形弁１３を動作させるソレノイド１２を制御する。この開口部１４は、開口部１５および１６と直列に置かれ、リークプラグの開閉を可能にする。

任意選択的に、モニタリングに含まれる力センサを、ケーブル１とリークプラグ７の間に装着することができる（図示せず）。任意選択的に、圧力センサが組み込まれてもよく、その結果、リークプラグ７近傍の局所圧力を測定および分析することができる。

円筒弁１３は、開口部１４を完全に塞ぐことができ、その結果、リークプラグ７は、リークプラグ７の後端（ケーブル１が取り付けられている）とその反対側のフォント端との間で漏出しない。リークプラグ７は、非リークモードで動作されると言われる。対照的に、開口部１４は完全に開くことができ、このような場合、リークプラグ７はリークモードで動作されると言われる。

リークモードでは、液体が通過する孔および開口部の寸法に応じて、圧力降下が生じる。この圧力降下は、以下、リーク圧力降下Δｐ_ｌｅａｋと呼ばれる。

図示されていない別の実施形態によると、リークプラグ７は、電気的に制御されないが、ダクト３への導入の前に調整可能な予負荷を有するばねによってのみ閉位置に押される弁を備えることができる。液体圧力がかかると、ばねは押されて弁を開き、リークプラグを漏出させることができる。ばねの予負荷は、リーク圧力降下Δｐ_ｌｅａｋを（事前に）特定する。

さらに別の実施形態によると、ばねは、ケーブルとリークプラグとの間の（引張）力によって押されて、事前に設定された力（または圧力降下Δｐ_ｌｅａｋ）で開くことができる。

本開示の第１の態様は、２フェーズでケーブル１を設置するためのリークプラグ７の使用に関する。第１のフェーズでは、設置の作業モードは通常、引張である。この第１のモードでは、リークプラグは（ほとんど）漏出しておらず、水圧によりリークプラグに生じる圧力によりケーブル１が引かれる。

著しい距離の後、またはいくつかの折り返しまたは屈曲のした通路の後、圧力は、摩擦力またはキャプスタン効果のいずれかによって補償され、その結果、第１の（非リーク）モードで到達可能な最大距離が達成される。

本開示の第１の態様は、フローティング技術に対応して、第１のモードから第２のモードに切り替えることを提案する。この目的では、所定の圧力（以下、「リーク圧力降下」またはΔｐ_ｌｅａｋと称される）が加えられると、挿入前のリークプラグ７が漏出しやすくなるように設定されている。換言すれば、リークプラグ７は、所定のリーク圧力降下Δｐ_ｌｅａｋよりも大きいリークプラグ７の前後の圧力差を受ける場合に漏出しやすくなる。

したがって、設置方法は、液体の圧力を増加させてリークプラグ７を強制的に漏出させるステップを含み、次いで、流量の著しい増加が生じ、その結果、注入された液体はケーブル１の全長に沿って抗力を生み出し、それによって、ケーブル１をダクト３内にさらに設置することを可能にする。

換言すれば、第１のフェーズ中、液体の流量は最小限に制限され、リークプラグを追随するだけであり（非リークモードであり、その結果、液体とケーブル１との速度に著しい差はない）、この非リークモードで最大距離に到達すると、圧力が増加されてリークプラグ７を強制的にリークモードとされ、その間に流量が大幅に増加し、ケーブル１全体に沿って抗力が生み出され、それにより設置の達成可能な距離が増加する。

詳細には、第１のフェーズ中、液体流量Φ_ｖは、以下の式で定義される。

式中、
Φ_ｖは、加圧液体の供給流量（ｍ^３／秒）であり、
Ｄ_ｃは、ケーブルの外径（ｍ）であり、
Ｄ_ｄは、ダクトの内径（ｍ）であり、
ｖ_{ｃａｂｌｅ}は、ダクト内へのケーブルの速度（ｍ／ｓ）である。

リークプラグ７が厳密には非リークモードである場合、流量Φ_ｖは、以下の式で定義される。

第２のフェーズ中、液体流量は、少なくとも２、好ましくは５の係数が掛けられて、十分な抗力を生じる。有利には、本方法は、液体を供給するポンプを変更する（または第２のポンプを追加する）ステップを含むことができ、第１のフェーズ中、第１のポンプは「低」流量、および「中または高」圧力能力を提示し、第２のフェーズ中、第２のポンプは「高」流量を提示し、減圧能力を提示しない。

リークプラグ７は、ダクト３の特性を考慮して定義された最大圧力以下であるように選択されるリーク圧力降下Δｐ_ｌｅａｋで漏出することになるように設定される。換言すれば、ダクト３は、それを超えると破損し得、破裂にさえ至る圧力を提示し、最大圧力がそれに応じて定義される。最大圧力は、ダクトの破裂圧力よりも低くなるように選択され、もちろん、安全係数を考慮して最大圧力よりも安全に低くなるように選択され得る。これには、動作温度および動作時間も考慮される。

本開示の第２の態様は、ダクト３が水平ではない軌道を提示するとき、すなわち、ダクト３が非一定の高度を有するときの非リークモードまたはリークモードでのリークプラグ７の使用である。

このような場合、本発明は、リークプラグ７を非リークモードまたはリークモードにして、ケーブル１をダクト３内に敷設するための特定の戦略を提案する。換言すれば、本発明は、ダクト軌道に応じて、特定の供給圧力および／または特定のリーク圧力降下Δｐ_ｌｅａｋをリークプラグ７に設定することを提案する。

特に、図３に示されるような軌道の場合には、ダクト３は、第１の高度ｚ_１における第１の端部３１_、および高度ｚ_１よりも低い第２の高度ｚ_２における第２の端部３２を提示する。しかしながら、ダクト３の第１の部分は、高度ｚ_１よりも高い、位置ｘ_１の周囲の第３の高度ｚ_３で中間点３３に到達する、正の傾斜を提示する。次いで、ダクト３は、高度ｚ_１よりも低い第４の高度ｚ_４に位置する中間点３４に到達する負の傾斜を提示する。

次いで、ダクト３は、位置ｘ_２の周囲の高度ｚ_３に再び到達し、次いで、位置ｘ_ｌｏｗ３で、第２の端部３２の前に最低高度ｚ_５に到達する。本方法の好ましい実施形態によると、液体の供給およびダクト３内へのケーブル１の導入は、最高高度を有する第１の端部を通して行われる。この場合、最も高い端部は、以下で高度ｚ_ｓｕｐ（液体供給用）と呼ばれる第１の高度ｚ_１における第１の端部３１である。

以下において、水平圧力ｐ_ｈｏｒは、ダクト３が水平である場合にダクト３内に存在するであろう圧力として定義される。液体供給ポートで、この圧力は、供給圧力Ｐ_ＳＵＰに等しく、次いで、液体の粘性流量に応じて低下し、また、リーク圧力差をΔｐ_ｌｅａｋに設定した状態で、リークプラグ７を通過した後、さらに降下する。

第２の端部３２まで水が充填されたダクト３について、ｐ_ｈｏｒ（ｘ）は以下によって与えられる。

ここで、ｘは、供給ポート、第１の端部３１において０であり、ダクトの端部、第２の端部３２においてｘ_ｅｎｄである、ダクトにおける位置を記述する座標である。Δｐ_ｖｉｓｃは、流れる液体によって引き起こされる総粘性圧力降下である。

ここで、Φ_Ｖは体積流量であり、Ｄ_ｄはダクトの直径であり、Ｄ_ｃはケーブルの直径であり、μ_Ｗは、液体の動的粘度（水に対して０．００１１Ｐａｓ）であり、ρ_ｗは液体密度（水に対して１０００ｋｇ／ｍ^３）であり、Ｄ_{ｈｙｄｒｏ}は水力直径である。

軌道が傾斜している場合（すなわち、ダクトの軌道が様々な高度を追従する場合）、ダクト３は、静水圧ｐ_ｈｙｄｒとともに変化する有効圧力ｐ_ｅｆｆを受けるため、静水圧ｐ_ｈｙｄｒが考慮される必要がある。

これは、静水圧ｐ_ｈｙｄｒを水平圧ｐ_ｈｏｒに加えて行われ得る。供給ポートに対する静水圧ｐ_ｈｙｄｒは、
Ｐ_ｈｙｄｒ＝－ρ_ｗｇ（ｚ_Ｘ－ｚ_ｓｕｐ）に等しく、
ｚ_ｘおよびｚ_ｓｕｐは、それぞれ、位置ｘおよび供給ポートにおける高度（正が上）である。静水高さ関数ρ_ｗｇ（ｚ_Ｘ－ｚ_ＳＵＰ）を図表で定義することがより容易であり、次いで、静水高さ関数ρ_ｗｇ（ｚ_Ｘ－ｚ_ＳＵＰ）は、ケーブルＰ_ｅｆｆを含むダクト区分に沿った有効ダクト圧力を得るために水平圧力Ｐ_ｈｏｒから差し引かれる必要がある。

図４は、第１の状況による、図３のダクト３内にケーブル１を設置する場合の静水高さ関数ρ_ｗｇ（ｚ_Ｘ－ｚ_ＳＵＰ）および水平圧力Ｐ_ｈｏｒを示す。静水高さ関数ρ_ｗｇ（ｚ_Ｘ－ｚ_ＳＵＰ）は、ダクト３の軌道と同じプロファイルを有する。ケーブルを含むダクト区分に沿った有効圧力Ｐ_ｅｆｆは、単にＸ_ｌｏｗ３地点で、その最大値を有する、水平圧力ｐ_ｈｏｒの曲線および静水高さ関数ρ_ｗｇ（ｚ_Ｘ－ｚ_ＳＵＰ）との間の垂直距離によって得られ、第２の端部３２は大気圧におけるため、ｘ_ｅｎｄの地点にある第２の端部３２において０である。

注：リークプラグ７が依然としてダクト３のすぐ内側にある場合、リークプラグ７の前の体積は大気圧にあり、リークプラグ７が出ると、液体が自由に漏出し得るため全体の状況が変わる。

また、後者から（および、流量から）、境界条件Δｐ_ｖｉｓｃが計算され得ることにも留意されたい。

本発明によると、供給圧力ｐ_ｓｕｐおよびリークプラグ７全体のリーク圧力Δｐ_ｌｅａｋは、水平圧力ｐ_ｈｏｒが静水高さ関数ρ_ｗｇ（ｚ_ｘ－ｚ_ｓｕｐ）上のどこにでもあるように両方が設定される。

最大圧力ｐ_ｍａｘが、位置ｘ_ｌｏｗ３（高度プロファイルの右側の落込み）の最低地点に示される。この圧力は、ダクト３が耐えることができる最大圧力（通常の使用圧力、または動作温度および／もしくは設置時間を考慮した安全率を有する破裂圧力として選択され得る）よりも高くはないものとする。一般に、ダクトにおけるすべての場所に適用されるものとする。

落込みが、最大圧力Ｐ_ｍａｘよりも大きいｐ_ｗｇｈ_{ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ}につながる「ｄｅｐｔｈ」ｈ_{ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ}（両側）に存在する場合、式（２）を満たすことができないことに留意されたい。

入口ｐ_ｓｕｐにおける供給圧力は、水平圧力ｐ_ｈｏｒが位置ｘ_２において接線であるか、または静水圧ｐ_ｈｙｄｒのちょうど上であるようにちょうど十分であるように選択されて粘性損失がリークプラグ７がこの地点を通過することを妨げないことを確実にすることにも留意されたい。

図５は_、ダクト３におけるリークプラグ７の位置ｘの関数としてリークプラグ７を通過する流量Φ_Ｖｐを示す。ダクト３の高度プロファイルは、異なるスケールで高度ｚを示す点線で基準として示される。

リークプラグ７の異なる位置は、大文字で示される。Ａまでは、リークプラグ７における圧力は設定された最大圧力よりも小さいため、リークプラグ７は非リークモードであり、その結果、リークプラグ７を通過する流量Φ_Ｖがほぼゼロである。

次いで、点Ａに到達すると、リークプラグ７が開き、急速に大きい流量Φ_ＶｐがＡ１における最大流量Φ_Ｖｐまで続き、Ａ１において、リークプラグ７が最初にダクトにおける窪みの底（位置Ｘ_１）に触れ、リークプラグ７が点Ａ２までダクト３における窪みのプロファイルに追従するとき、流量Φ_Ｖは少し減少する。

次いで、流量Φ_Ｖｐは、ダクト３における窪みが充填され始める（リークプラグ７の前で）Ａ３において０まで急速に減少する。Ａ２の位置、および、流量が減少する速度（Ａ３の位置）は、ダクト３を通る最大流量、および、窪みにおけるダクト３の体積に依存する。次いで、流量Φ_Ｖは、リークプラグ７の位置Ｂまで、しばらくの間、高度ｚが増加するにつれて再びゼロのままになる。

次いで、リークプラグ７は再び開き_、流量Φ_Ｖは増加する。Ｃに到達すると、ダクト軌道の傾斜がより急な部分で、流量Φ_Ｖｐはより速く増加する。Ｄに到達すると、流量Φ_Ｖｐは、リークプラグ７がダクト３の出口、Ｘ_ｅｎｄにある点Ｅに到達するまで、その最大値に到達する。

図６は、第２の状況による、図３のダクト３内にケーブル１を設置するときの、静水高さ関数ρ_ｗｇ（ｚ_Ｘ－ｚ_ＳＵＰ）および水平圧力Ｐ_ｈｏｒを示す。状況は、ｐ_ｓｕｐおよびΔｐ_ｌｅａｋが、ダクト軌道の高度プロファイルにおいて有効圧力ｐ_ｅｆｆが両方の落込み（位置ｘ_１および位置ｘ_ｌｏｗ３）で最大圧力ｐ_ｍａｘにちょうど到達するように設定される特別な場合について概略的に示される。式（１）および（２）は依然として従われる。そうするために、供給ポートｐ_ｓｕｐにおける圧力は、図４よりも少し高く設定され、リークプラグ全体のリーク圧力Δｐ_ｌｅａｋは、少し小さく設定され、より大きい粘性圧力降下_{Δｐｖｉｓｃ}が続く（すなわち、より大きい流量）。この場合、動作条件は最大化され、ケーブル１を図４の条件よりも速く設置することが可能である。

図７は、第３の状況による、図３のダクト３内にケーブル１を設置するときの、静水高さ関数ρ_ｗｇ（ｚ_ｘ－ｚ_ｓｕｐ）および水平圧力ｐ_ｈｏｒを表す。状況は、供給圧力ｐ_ｓｕｐおよびリークプラグ全体のリーク圧力Δｐ_ｌｅａｋは、ダクト軌道の高度プロファイルにおいて、有効圧力ｐ_ｅｆｆが左の落込みにおける最大圧力ｐ_ｍａｘ（位置ｘ_１およびｘ_２）にちょうど到達するように設定されている場合について概略的に示される。再び、式（１）および（２）は依然として従われる。ここで、供給ポートｐ_ｓｕｐにおける圧力は、図４よりも依然としてさらに少しより高く設定され、リークプラグ全体のリーク圧力降下Δｐ_ｌｅａｋは、さらに少しより小さく設定され、さらにより大きい粘性圧力降下Δｐ_ｖｉｓｃが続く（すなわち、依然としてより大きい流量）。

粘性圧力降下Δｐ_ｖｉｓｃが最小化されるように（すなわち、より小さい流量）、供給圧力ｐ_ｓｕｐおよびリークプラグ全体のリーク圧力Δｐ_ｌｅａｋを設定することも可能であることに留意されたい。

図８は、第４の状況による、図３のダクト３内にケーブル１を設置するときの、静水高さ関数ρ_ｗｇ（ｚ_ｘ－ｚ_ｓｕｐ）および水平圧力ｐ_ｈｏｒを表す。図４のように、供給ポートｐ_ｓｕｐにおける同じ圧力、およびリークプラグ７全体における同じリーク圧力差Δｐ_ｌｅａｋが設定されているが、ここでは、リークプラグ７は、ダクト３における有効圧力ｐ_ｅｆｆが局所的な左側の落込み（位置ｘ_１－ｘ_２）における最大圧力ｐ_ｍａｘにちょうど到達する場所に位置付けられる。粘性圧力降下Δｐ_ｖｉｓｃは、ここでは図４よりも小さくなる。この場合、これは、この下り坂領域における急な傾斜が、ケーブル１および液体が充填されたダクト３の部分に供給されるよりも大きい流量を必要とするため、リークプラグ７の下流のダクト３は、液体（ここでは水）で完全に充填されなくなる。次いで、リークプラグ７の直後の有効圧力ｐ_ｅｆｆは、ゼロになる。リークプラグ７の下流の水平圧力ｐ_ｈｏｒは、水流がダクトを完全に充填せず、第１の部分において有効圧力ｐ_ｅｆｆが０であることを示す。次いで、水平圧力Ｐ_ｈｏｒラインが静水高さ関数ρ_ｗｇ（ｚ_Ｘ－ｚ_ｓｕｐ）ラインと出会う場所に、点は到達し、ここで、ダクト３が液体で再び完全に充填され、また、有効圧力Ｐ_ｅｆｆが再び非ゼロになり得る。リークプラグ７がちょうど漏出し始めた場合（および、リークプラグ７の下流のダクト３に液体が存在しない場合）、（関連する）ケーブル１および（リークプラグ７の上流の）ダクト３の液体が充填された部分に差をもたらさない。

図９において、リークプラグ７は図８よりも供給ポート３１により近い。ここでは、図４の設定は、もはや維持することができない。この場合、リークプラグ７のリーク圧力差Δｐ_ｌｅａｋは、より小さく設定される。図１０において、リークプラグ７の位置は図９と同じであるが、ここでは、リークプラグ７の設定は変更されていないが、再び、式（２）が満たされ、最大圧力ｐ_ｍａｘを超過しないように、供給ポートｐ_ｓｕｐにおける圧力は減少する。この場合、リークプラグ７が漏出し始める圧力にはまだ到達していない（非リークモード）。その結果、ダクト３全体において、流量はなく、粘性圧力降下Δｐ_ｖｉｓｃはゼロである。

しかしながら、有効圧力が最大圧力ｐ_ｍａｘに等しくなるとすぐに、リークプラグ７が漏出し始めて、ダクト３の損傷を回避する。

当然のことながら、当業者にとって明らかな改良および／または修正が実施されてもよく、それでも添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲内であることが理解される。

Claims (13)

1. ２つの端部を有するダクト（３）内にケーブル（１）を設置する方法であって、
   －設置温度および／または設置時間を考慮に入れて、前記ダクト（３）の破裂圧力または使用圧力に基づいて最大圧力（ｐ_ｍａｘ）を特定するステップと、
   －前記最大圧力（Ｐ_ｍａｘ）以下であると特定された漏出プラグ（７）全体の漏出圧力降下（ΔＰ_ｌｅａｋ）で開始する前記漏出プラグ（７）の漏出モードを設定するステップと、
   －前記ケーブル（１）の最前端に前記漏出プラグ（７）を取り付けるステップと、
   －第１の端部（３１）において、前記ダクト（３）内に前記ケーブル（１）の前記最前端を導入するステップと、
   －前記漏出プラグ（７）を備える前記最前端と前記第１の端部（３１）との間に配置された供給ポートにおいて、および
   所定の圧力以上の供給圧力（ｐ_ｓｕｐ）で、
   前記ダクト（３）内に加圧液体を供給し、
   その結果、前記ケーブル（１）が前記漏出プラグ（７）によって引張されるステップと、
   －前記最前端が前記ダクト（３）の端部に到達する前に、前記漏出プラグ（７）の場所において前記漏出圧力降下（Δｐ_ｌｅａｋ）を超過させ、前記漏出モードを開始するよう導くステップと、を含む方法。
2. 前記ダクト（３）は非定常高度を有する軌道を提示し、前記方法は、前記最前端が前記ダクト（３）の端部に到達する前に、前記供給圧力（ｐ_ｓｕｐ）を調整し、その結果、前記第１の端部（３１）と前記ケーブル（１）の前記最前端との間に構成され、かつ液体が充填された前記ダクト（３）の部分にわたって、前記液体の前記圧力が前記最大圧力（ｐ_ｍａｘ）よりも低くなるステップを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記供給圧力は、前記第１の端部（３１）と前記ケーブル（１）の前記最前端との間に構成され、かつ液体が充填された前記ダクト（３）の前記部分に沿った任意の地点において、
   －前記第１の端部（３１）よりも高度が高い地点について、液体粘度によって引き起こされる圧力損失が差し引かれて前記考慮された地点に到達する前記供給圧力（ｐ_ｓｕｐ）は、液体密度、および、前記考慮された地点の高度と前記第１の端部（３１）との間の高度差によって引き起こされる静水圧よりも大きくなるように、ならびに／または、
   －前記第１の端部（３１）よりも高度が低い地点について、液体粘度によって引き起こされる圧力損失が差し引かれて前記考慮された地点に到達し、前記液体密度、および、前記考慮された地点の高度と前記第１の端部（３１）との高度差によって引き起こされる前記静水圧に加えられた前記供給圧力（ｐ_ｓｕｐ）は、０よりも高く、かつ、前記最大圧力（ｐ_ｍａｘ）よりも低くなるように調整される、請求項２に記載の方法。
4. －前記ダクト（３）の端部が前記第１の端部よりも高い高度に位置付けられている場合、前記供給圧力（ｐ_ｓｕｐ）は、ダクトの長さ全体にわたる液体粘度によって引き起こされる圧力損失が差し引かれ、前記漏出圧力降下（Δｐ_ｌｅａｋ）が差し引かれた前記供給圧力（ｐ_ｓｕｐ）が、前記液体密度、および、前記ダクト（３）の端部の高度と前記第１の端部の高度差によって引き起こされる静水圧に等しくなるように調整され、または、
   －前記ダクト（３）の端部が前記第１の端部よりも低い高度に位置付けられている場合、前記供給圧力（ｐ_ｓｕｐ）は、ダクトの長さ全体にわたる液体粘度によって引き起こされる圧力損失が差し引かれ、前記漏出圧力降下（Δｐ_ｌｅａｋ）が差し引かれ、前記液体密度、および、前記ダクト（３）の端部の高度と前記第１の端部の高度差によって引き起こされる静水圧に加えられた前記供給圧力（ｐ_ｓｕｐ）が０に等しくなるように調整される、請求項３に記載の方法。
5. 前記漏出モードが開始したときに、前記漏出プラグ（７）の漏出流量を超過する流量で前記加圧液体を供給するステップをさらに含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記漏出モードが開始する前に、前記加圧液体が、以下の数式で定義されるように流量Φ_ｖで供給され、
   であり、式中、
   Φ_ｖは、前記加圧液体の供給流量（ｍ^３／秒）であり、
   Ｄ_ｃは、前記ケーブル（１）の外径（ｍ）であり、
   Ｄ_ｄは、前記ダクト（３）の内径（ｍ）であり、
   ｖ_{ｃａｂｌｅ}は、前記ダクト内への前記ケーブル（１）の速度（ｍ／ｓ）である、請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。
7. －前記２つの端部は異なる高度に位置し、
   －前記ケーブル（１）の前記最前端は、最高高度に位置する端部である、前記ダクト（３）の前記第１の端部（３１）において導入される、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記漏出圧力降下（Δｐ_ｌｅａｋ）は設置中に調整され、
   －前記漏出圧力降下（Δｐ_ｌｅａｋ）は、前記漏出プラグ（７）が前記ダクト（３）の上り坂部分を通って移動する前に増加するか、もしくは移動中に徐々に増加し、または
   －前記漏出圧力降下（Δｐ_ｌｅａｋ）は、前記漏出プラグ（７）が前記ダクト（３）の下り坂部分を通って移動する前に減少するか、もしくは移動中に徐々に減少する、請求項１～７のいずれか一項に記載の方法。
9. －前記ダクト（３）の内径、前記ケーブル（１）の外径、および前記ダクト（３）の端部間の前記ダクト（３）の傾斜を測定または特定する初期ステップと、
   －前記漏出プラグ（７）の漏出面を、直径Ｄ_ｈｏｌｅを有する円形孔の表面以上に設定する初期ステップと、を含み、
   、
   および
   であり、式中、
   Ｄ_ｃは、前記ケーブル（１）の外径（ｍ）であり、
   Ｄ_ｄは、前記ダクトの内径（ｍ）であり、
   Δｐ_ｌｅａｋは、前記漏出プラグ（７）全体の漏出圧力降下（Ｐａ）であり、
   ρ_ｗは、前記加圧液体の密度（ｋｇ／ｍ^３）であり、
   αは、水平方向との前記ダクト（３）の平均角度であり、
   ｇは、重力加速度（９．８１ｍ／ｓ^２）であり、
   μ_ｗは、前記加圧液体の動的粘度（Ｐａｓ）である、請求項１～８のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記ダクト（３）は、前記ダクト（３）と水平の傾斜が５°以下の軌道を有し、前記方法は、
    －前記ダクト（３）の内径、前記ケーブル（１）の外径を測定または特定する初期ステップと、
    －前記漏出プラグ（７）の漏出面を、直径Ｄ_ｈｏｌｅを有する円形孔の表面以上に設定する初期ステップと、を含み、
    および
    であり、式中、
    Ｄ_ｃは、前記ケーブル（１）の外径（ｍ）であり、
    Ｄ_ｄは、前記ダクトの内径（ｍ）であり、
    Δｐ_ｌｅａｋは、前記漏出プラグ（７）全体の漏出圧力降下（Ｐａ）であり、
    ρ_ｗは、前記加圧液体の密度（ｋｇ／ｍ^３）であり、
    μ_ｗは、前記加圧液体の動的粘度（Ｐａｓ）である、請求項１に記載の方法。
11. ダクト（３）に供給される前記加圧液体の流量は、
    －前記漏出モードが開始する前に、第１の流量値Φ_Ｖ１に設定され、
    －前記漏出モードが開始した後、第２の流量Φ_Ｖ２に設定され、
    式中、Φ_Ｖ２≧５Φ_Ｖ１である、請求項１～１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 前記漏出モードが開始する前に、前記加圧液体を供給するために使用されるポンプを交換するステップを含む、請求項１～１１のいずれか一項に記載の方法。
13. －設置中に前記漏出プラグ（７）の場所で圧力を測定するステップと、
    －前記漏出プラグ（７）の場所で測定された前記圧力に従って前記供給圧力（ｐ_ｓｕｐ）を補正するステップと、を含む、請求項１～１２のいずれか一項に記載の方法。
    
    

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