Το πολυαιθυλένιο (PE) χρησιμοποιείται ευρέως στηνμόνωση και επένδυση καλωδίων τροφοδοσίας και καλωδίων τηλεπικοινωνιώνλόγω της εξαιρετικής μηχανικής αντοχής, σκληρότητας, αντοχής στη θερμότητα, μόνωσης και χημικής σταθερότητας. Ωστόσο, λόγω των δομικών χαρακτηριστικών του ίδιου του PE, η αντοχή του στη ρηγμάτωση της περιβαλλοντικής καταπόνησης είναι σχετικά φτωχή. Αυτό το ζήτημα γίνεται ιδιαίτερα εμφανές όταν το PE χρησιμοποιείται ως εξωτερικό περίβλημα θωρακισμένων καλωδίων μεγάλης διατομής.
1. Μηχανισμός Ρηγμάτωσης Θηλωμάτων PE
Η ρωγμή του περιβλήματος PE συμβαίνει κυρίως σε δύο περιπτώσεις:
ένα. Περιβαλλοντική ρωγμή λόγω πίεσης: Αναφέρεται στο φαινόμενο όπου η θήκη υφίσταται εύθραυστη ρωγμή από την επιφάνεια λόγω συνδυασμένης καταπόνησης ή έκθεσης σε περιβαλλοντικά μέσα μετά την εγκατάσταση και τη λειτουργία του καλωδίου. Προκαλείται κυρίως από την εσωτερική πίεση μέσα στο περίβλημα και την παρατεταμένη έκθεση σε πολικά υγρά. Εκτεταμένη έρευνα για την τροποποίηση υλικού έχει επιλύσει ουσιαστικά αυτό το είδος ρωγμών.
σι. Ρηγμάτωση μηχανικής καταπόνησης: Αυτό συμβαίνει λόγω δομικών ελλείψεων στο καλώδιο ή ακατάλληλων διεργασιών εξώθησης περιβλήματος, που οδηγεί σε σημαντική συγκέντρωση τάσεων και ρωγμές που προκαλούνται από παραμόρφωση κατά την εγκατάσταση του καλωδίου. Αυτός ο τύπος ρωγμών είναι πιο έντονο στα εξωτερικά περιβλήματα των θωρακισμένων καλωδίων από χάλυβα ταινίας μεγάλης διατομής.
2. Αιτίες ρωγμών θήκης πολυαιθυλενίου και μέτρα βελτίωσης
2.1 Επιρροή του καλωδίουΤαινία χάλυβαΔομή
Σε καλώδια με μεγαλύτερες εξωτερικές διαμέτρους, το θωρακισμένο στρώμα αποτελείται συνήθως από χαλύβδινες ταινίες διπλής στρώσης. Ανάλογα με την εξωτερική διάμετρο του καλωδίου, το πάχος της χαλύβδινης ταινίας ποικίλλει (0,2 mm, 0,5 mm και 0,8 mm). Οι παχύτερες θωρακισμένες ταινίες χάλυβα έχουν μεγαλύτερη ακαμψία και φτωχότερη πλαστικότητα, με αποτέλεσμα μεγαλύτερη απόσταση μεταξύ των άνω και κάτω στρωμάτων. Κατά τη διάρκεια της εξώθησης, αυτό προκαλεί σημαντικές διαφορές στο πάχος του περιβλήματος μεταξύ των άνω και κάτω στρωμάτων της επιφάνειας του θωρακισμένου στρώματος. Οι περιοχές με λεπτότερο περίβλημα στις άκρες της εξωτερικής χαλύβδινης ταινίας υφίστανται τη μεγαλύτερη συγκέντρωση τάσεων και είναι οι κύριες περιοχές όπου εμφανίζεται μελλοντική ρωγμή.
Για να μετριαστεί η πρόσκρουση της θωρακισμένης χαλύβδινης ταινίας στο εξωτερικό περίβλημα, ένα ρυθμιστικό στρώμα συγκεκριμένου πάχους τυλίγεται ή εξωθείται μεταξύ της χαλύβδινης ταινίας και της θήκης PE. Αυτό το ρυθμιστικό στρώμα πρέπει να είναι ομοιόμορφα πυκνό, χωρίς ρυτίδες ή προεξοχές. Η προσθήκη ενός ρυθμιστικού στρώματος βελτιώνει την ομαλότητα μεταξύ των δύο στρωμάτων χαλύβδινης ταινίας, εξασφαλίζει ομοιόμορφο πάχος θήκης PE και, σε συνδυασμό με τη συστολή του περιβλήματος PE, μειώνει την εσωτερική καταπόνηση.
Το ONEWORLD παρέχει στους χρήστες διαφορετικά πάχηθωρακισμένα υλικά ταινίας γαλβανισμένου χάλυβαγια την κάλυψη ποικίλων αναγκών.
2.2 Επιπτώσεις της διαδικασίας παραγωγής καλωδίων
Τα κύρια προβλήματα με τη διαδικασία εξώθησης θωρακισμένων θηκών καλωδίων μεγάλης εξωτερικής διαμέτρου είναι η ανεπαρκής ψύξη, η ακατάλληλη προετοιμασία του καλουπιού και η υπερβολική αναλογία τάνυσης, με αποτέλεσμα υπερβολική εσωτερική πίεση μέσα στο περίβλημα. Τα καλώδια μεγάλου μεγέθους, λόγω των παχιών και φαρδιών περιβλημάτων τους, αντιμετωπίζουν συχνά περιορισμούς στο μήκος και τον όγκο των κοιλοτήτων νερού στις γραμμές παραγωγής διέλασης. Η ψύξη από πάνω από 200 βαθμούς Κελσίου κατά τη διάρκεια της εξώθησης σε θερμοκρασία δωματίου θέτει προκλήσεις. Η ανεπαρκής ψύξη οδηγεί σε ένα μαλακότερο περίβλημα κοντά στο στρώμα θωράκισης, προκαλώντας γρατσουνιές στην επιφάνεια της θήκης όταν τυλίγεται το καλώδιο, με αποτέλεσμα πιθανές ρωγμές και θραύση κατά την τοποθέτηση του καλωδίου λόγω εξωτερικών δυνάμεων. Επιπλέον, η ανεπαρκής ψύξη συμβάλλει σε αυξημένες εσωτερικές δυνάμεις συρρίκνωσης μετά την περιέλιξη, αυξάνοντας τον κίνδυνο ρωγμής του περιβλήματος υπό σημαντικές εξωτερικές δυνάμεις. Για να εξασφαλιστεί επαρκής ψύξη, συνιστάται η αύξηση του μήκους ή του όγκου των κοιλοτήτων νερού. Η μείωση της ταχύτητας εξώθησης διατηρώντας τη σωστή πλαστικοποίηση του περιβλήματος και αφήνοντας αρκετό χρόνο για ψύξη κατά τη διάρκεια της περιέλιξης είναι απαραίτητη. Επιπλέον, θεωρώντας το πολυαιθυλένιο ως κρυσταλλικό πολυμερές, μια τμηματοποιημένη μέθοδος ψύξης μείωσης της θερμοκρασίας, από 70-75°C σε 50-55°C, και τέλος σε θερμοκρασία δωματίου, βοηθά στην άμβλυνση των εσωτερικών τάσεων κατά τη διαδικασία ψύξης.
2.3 Επίδραση της ακτίνας περιέλιξης στην περιέλιξη του καλωδίου
Κατά την περιέλιξη του καλωδίου, οι κατασκευαστές τηρούν τα βιομηχανικά πρότυπα για την επιλογή των κατάλληλων κυλίνδρων παράδοσης. Ωστόσο, η προσαρμογή μεγάλων μηκών παράδοσης για καλώδια μεγάλης εξωτερικής διαμέτρου δημιουργεί προκλήσεις στην επιλογή κατάλληλων κυλίνδρων. Για να ανταποκριθούν σε καθορισμένα μήκη παράδοσης, ορισμένοι κατασκευαστές μειώνουν τις διαμέτρους του κυλίνδρου του κυλίνδρου, με αποτέλεσμα ανεπαρκείς ακτίνες κάμψης για το καλώδιο. Η υπερβολική κάμψη οδηγεί σε μετατόπιση στα στρώματα θωράκισης, προκαλώντας σημαντικές δυνάμεις διάτμησης στο περίβλημα. Σε σοβαρές περιπτώσεις, τα γρέζια της θωρακισμένης χαλύβδινης λωρίδας μπορούν να τρυπήσουν το στρώμα απορρόφησης κραδασμών, να ενσωματωθούν απευθείας στη θήκη και να προκαλέσουν ρωγμές ή ρωγμές κατά μήκος της άκρης της χαλύβδινης λωρίδας. Κατά την τοποθέτηση του καλωδίου, οι πλευρικές δυνάμεις κάμψης και έλξης προκαλούν τη ρωγμή της θήκης κατά μήκος αυτών των ρωγμών, ειδικά για τα καλώδια που βρίσκονται πιο κοντά στα εσωτερικά στρώματα του καρουλιού, καθιστώντας τα πιο επιρρεπή στο σπάσιμο.
2.4 Επιπτώσεις του Περιβάλλοντος Κατασκευής και Εγκατάστασης Επιτόπου
Για την τυποποίηση της κατασκευής καλωδίων, συνιστάται η ελαχιστοποίηση της ταχύτητας τοποθέτησης του καλωδίου, αποφεύγοντας την υπερβολική πλευρική πίεση, την κάμψη, τις δυνάμεις έλξης και τις επιφανειακές συγκρούσεις, διασφαλίζοντας ένα πολιτισμένο περιβάλλον κατασκευής. Κατά προτίμηση, πριν την εγκατάσταση του καλωδίου, αφήστε το καλώδιο να ξεκουραστεί στους 50-60°C για να απελευθερωθεί η εσωτερική πίεση από το περίβλημα. Αποφύγετε την παρατεταμένη έκθεση των καλωδίων στο άμεσο ηλιακό φως, καθώς οι διαφορικές θερμοκρασίες στις διάφορες πλευρές του καλωδίου μπορεί να οδηγήσουν σε συγκέντρωση τάσεων, αυξάνοντας τον κίνδυνο ρωγμών του περιβλήματος κατά την τοποθέτηση του καλωδίου.
Ώρα δημοσίευσης: Δεκ-18-2023