23. ágúst 2021

Niðurstöður prófana á ljósleiðara undir hrauni

Niðurstöður prófana sem gerðar hafa verið á ljósleiðarastrengjum á gossvæðinu gefa til kynna að deyfing eykst smátt og smátt á strengjum undir glóandi hrauni þar til þeir verða óstarfhæfir. Hiti og þrýstingur frá jarðvegi er meðal þess sem hefur hvað mest áhrif á strenginn við þessar aðstæður.  

Ýmsar prófanir hafa verið gerðar með ljósleiðarastrengi undir hrauni á síðustu mánuðum, sem nokkrir aðilar hafa sameinast um auk Mílu s.s. Almannavarnir,Verkís, Efla, Neyðarlínan og fleiri. Þá flæddi yfir Ljósleiðarastofnstreng Mílu í Nátthaga 16. júní og var settur upp búnaður til að fylgjast með afdrifum hans. Með þessum prófunum var reynt að varpa ljósi á hversu hratt ljósleiðarastrengir verða óstarfhæfir til fjarskipta eftir að hraun hefur runnið yfir lagnaleið þeirra og hvort árangursríkt sé að verja strengi í jörðu til langs tíma. Prófanirnar stóðu í mánuð, eða til 15. júlí.

Niðurstöður og ályktanir

Niðurstöður gefa til kynna að hiti, þrýstingur og gerð strengja hafi mest áhrif á endingu strengja í þessum aðstæðum, sem og hversu djúpt strengurinn liggur í jörðu. Því dýpra sem strengurinn liggur því lengur helst virkni hans.


Mæld dýpt á streng Mílu sem liggur nú að hluta undir hrauni í Nátthaga. Guli flákinn sýnir hraunrennslið.

Það sem helst er talið valda deyfingu er að í hita þá mýkist strengurinn og þrýstingur sem hann verður fyrir þegar þegar þungt hraunið leggst yfir strengleiðina veldur því að strengurinn lagar sig að þeim jarðvegi sem umlykur hann, þar með talið hvössu grjóti. Þetta veldur því að krappar beygjur myndast á strengnum og það veldur deyfingu. Þetta á sérstaklega við þegar strengur er plægður í jörðu. Tilraunaverkefni Mílu og Verkís frá því í vor styður við þessa tilgátu þar sem þessi áhrif voru ekki til staðar á strengnum sem lagður var í því verkefni, en sá strengur var grafinn niður í fremur fínum jarðvegi. Hiti á þeim streng fór á sex dögum yfir 165°C en engin deyfing sást á strengnum sjálfum á þeim sex dögum sem sú tilraun stóð yfir. Þann þriðja júlí sýndu mælingar á hita í einum þræði strengs sem liggur undir glóandi hrauninu að hitinn var kominn í 350°C þar sem hann var mestur. Þegar hitamælingar og deyfing í ljósleiðara voru bornar saman mátti sjá að deyfing var mest þar sem hitinn var mestur og minnkaði eftir því sem hitastigið lækkaði. Sjálfir ljósþræðirnir bráðnuðu ekki, þræðirnir voru ekki slitnir og eiginleikar ljósleiðarans héldust þann tíma sem prófanir stóðu yfir. 

Rauða línan sýnir hvar strengur Mílu fer undir hraunið
Rauða línan sýnir hvar ljósleiðaraleið Mílu í Nátthaga liggur undir hrauninu

Þá er líklegt að gerð strengja skipt máli þegar kemur að hraða deyfingabreytinga við þessar aðstæður. Það er misjafnt hvernig strengir eru styrktir og sá strengur sem var með hægasta deyfingarbreytingu var styrktur með tveimur stálteinum og umlukinn riffluðu málmröri. Deyfing var hraðari á streng sem var styrktur með fjórum trefjaglersþráðum. Það gefur vísbendingu um að það lag sem umlykur ljósþræðina skipti máli við þessar aðstæður.

 Nýjustu prófanirnar 

Nú hafa nokkrir aðilar sameinast um prófanir á mismunandi leiðum til að verja strengi í jörðu fyrir hita og þrýstingi frá hrauni. Fjölmargir aðilar koma að þessu verkefni, s.s. Almannavarir, Verkís, Háskóli Ísland og ýmis veitufyrirtæki. Strengir hafa verið lagðir í jörðu, ásamt ýmsum leiðum til að verja strengina. Tilraunin hefst fyrst þegar hraunið rennur yfir strengleiðina. Verður áhugavert að sjá hvort einhver leið sé betri en önnur til að verja strengi á svæðum þar sem möguleiki er á eldhræringum.

Fjarskiptakerfi eru hluti af samfélagslega mikilvægum innviðum. Fjarskiptastrengir sem lenda undir hrauni eru ekki líklegir til að þola álagið sem því fylgir og því ekki hægt að treysta á þá til lengri tíma. Framleiðendur ljósleiðarastrengja gefa upp hámarks hitastig sem strengir þola sem er almennt um 70°C. Mælingar hafa þó sýnt að strengir þola mun meiri hita, en þó er líklegt að slíkt álag valdi því að líftími þeirra styttist til muna.  




Þetta vefsvæði byggir á Eplica