Polietilena (PE) este utilizată pe scară largă înizolarea și învelișul cablurilor de alimentare și a cablurilor de telecomunicațiidatorită rezistenței sale mecanice excelente, tenacității, rezistenței la căldură, izolației și stabilității chimice. Cu toate acestea, datorită caracteristicilor structurale ale PE însuși, rezistența acestuia la fisurarea prin stres de mediu este relativ slabă. Această problemă devine deosebit de importantă atunci când PE este utilizat ca manta exterioară a cablurilor blindate de secțiune mare.
1. Mecanismul de fisurare a tecii PE
Fisurarea învelișului PE apare în principal în două situații:
o. Fisurarea prin stres de mediu: Aceasta se referă la fenomenul în care mantaua suferă crăpare fragilă de la suprafață din cauza solicitărilor combinate sau a expunerii la medii de mediu după instalarea și funcționarea cablului. Este cauzată în principal de stresul intern din înveliș și de expunerea prelungită la lichide polare. Cercetările ample asupra modificării materialelor au rezolvat în mod substanțial acest tip de fisurare.
b. Fisurarea prin efort mecanic: Aceasta apare din cauza deficiențelor structurale ale cablului sau a proceselor inadecvate de extrudare a mantalei, ceea ce duce la o concentrare semnificativă a tensiunilor și la fisurarea indusă de deformare în timpul instalării cablului. Acest tip de fisurare este mai pronunțată în mantaua exterioară a cablurilor blindate cu bandă de oțel de secțiune mare.
2. Cauzele fisurii tecii PE și măsuri de îmbunătățire
2.1 Influența cabluluiBandă de oțelStructura
La cablurile cu diametre exterioare mai mari, stratul blindat este compus de obicei din bandă de oțel cu două straturi. În funcție de diametrul exterior al cablului, grosimea benzii de oțel variază (0,2 mm, 0,5 mm și 0,8 mm). Benzile de oțel blindat mai groase au o rigiditate mai mare și o plasticitate mai slabă, rezultând o distanță mai mare între straturile superioare și inferioare. În timpul extrudării, acest lucru determină diferențe semnificative în grosimea învelișului între straturile superioare și inferioare ale suprafeței stratului blindat. Zonele de înveliș mai subțiri de la marginile benzii exterioare de oțel suferă cea mai mare concentrație de tensiuni și sunt zonele principale în care apare fisurarea viitoare.
Pentru a atenua impactul benzii de oțel blindat pe mantaua exterioară, un strat tampon de o anumită grosime este înfășurat sau extrudat între banda de oțel și manta din PE. Acest strat de tamponare trebuie să fie uniform dens, fără riduri sau proeminențe. Adăugarea unui strat de tamponare îmbunătățește netezimea între cele două straturi de bandă de oțel, asigură o grosime uniformă a tecii din PE și, combinată cu contracția tecii PE, reduce stresul intern.
ONEWORLD oferă utilizatorilor grosimi diferite debandă de oțel galvanizat materiale blindatepentru a satisface nevoi diverse.
2.2 Impactul procesului de producție a cablurilor
Problemele principale legate de procesul de extrudare a mantalelor de cablu blindate cu diametrul exterior mare sunt răcirea inadecvată, pregătirea necorespunzătoare a matriței și raportul excesiv de întindere, ceea ce duce la o tensiune internă excesivă în interiorul mantalei. Cablurile de dimensiuni mari, datorită învelișurilor lor groase și largi, se confruntă adesea cu limitări în ceea ce privește lungimea și volumul jgheaburilor de apă pe liniile de producție de extrudare. Răcirea de la peste 200 de grade Celsius în timpul extrudării la temperatura camerei pune provocări. Răcirea inadecvată duce la o înveliș mai moale în apropierea stratului de armătură, provocând zgârieturi pe suprafața mantalei atunci când cablul este încolăcit, ducând în cele din urmă la potențiale fisuri și rupere în timpul așezării cablului din cauza forțelor externe. Mai mult, răcirea insuficientă contribuie la creșterea forțelor interne de contracție după bobinare, crescând riscul de fisurare a mantalei sub forțe externe substanțiale. Pentru a asigura o răcire suficientă, se recomandă creșterea lungimii sau a volumului jgheaburilor de apă. Este esențială scăderea vitezei de extrudare, menținând în același timp plastificarea corespunzătoare a învelișului și acordarea unui timp suficient pentru răcire în timpul bobinei. În plus, luând în considerare polietilena ca polimer cristalin, o metodă de răcire segmentată cu reducerea temperaturii, de la 70-75°C la 50-55°C și, în final, la temperatura camerei, ajută la atenuarea tensiunilor interne în timpul procesului de răcire.
2.3 Influența razei de bobinare asupra bobinei cablului
În timpul bobinei cablurilor, producătorii respectă standardele din industrie pentru selectarea bobinelor de livrare adecvate. Cu toate acestea, adaptarea lungimii de livrare mari pentru cablurile cu diametru exterior mare ridică provocări în selectarea bobinelor adecvate. Pentru a îndeplini lungimile de livrare specificate, unii producători reduc diametrele tamburului bobinei, rezultând raze de îndoire insuficiente pentru cablu. Îndoirea excesivă duce la deplasarea straturilor de armătură, provocând forțe de forfecare semnificative asupra tecii. În cazuri severe, bavurile benzii de oțel blindat pot străpunge stratul de amortizare, înglobându-se direct în manta și provocând fisuri sau fisuri de-a lungul marginii benzii de oțel. În timpul pozării cablurilor, forțele laterale de îndoire și tragere fac ca mantaua să se crape de-a lungul acestor fisuri, în special pentru cablurile mai apropiate de straturile interioare ale bobinei, făcându-le mai predispuse la rupere.
2.4 Impactul mediului de construcție și instalare la fața locului
Pentru standardizarea construcției cablurilor, se recomandă reducerea la minimum a vitezei de pozare a cablurilor, evitând presiunea laterală excesivă, îndoirea, forțele de tracțiune și coliziunile de suprafață, asigurând un mediu de construcție civilizat. De preferință, înainte de instalarea cablului, lăsați cablul să se odihnească la 50-60°C pentru a elibera stresul intern din manta. Evitați expunerea prelungită a cablurilor la lumina directă a soarelui, deoarece temperaturile diferențiale de pe diferite părți ale cablului pot duce la concentrarea tensiunilor, crescând riscul de fisurare a mantalei în timpul pozării cablului.
Ora postării: 18-12-2023