Rezistența la foc a cablurilor este crucială în timpul unui incendiu, iar selecția materialului și designul structural al stratului de înfășurare afectează direct performanța generală a cablului. Stratul de înfășurare constă de obicei dintr-unul sau două straturi de bandă protectoare înfășurate în jurul izolației sau tecii interioare a conductorului, oferind funcții de protecție, amortizare, izolare termică și anti-îmbătrânire. Următoarele explorează impactul specific al stratului de înfășurare asupra rezistenței la foc din diverse perspective.
1. Impactul materialelor combustibile
Dacă stratul de înveliș folosește materiale combustibile (cum ar fiBandă din material nețesutsau bandă PVC), performanța lor în medii cu temperaturi ridicate afectează direct rezistența la foc a cablului. Aceste materiale, atunci când sunt arse în timpul unui incendiu, creează spațiu de deformare pentru izolație și straturile de rezistență la foc. Acest mecanism de eliberare reduce eficient compresia stratului de rezistență la foc din cauza solicitării la temperatură ridicată, reducând probabilitatea deteriorării stratului de rezistență la foc. În plus, aceste materiale pot absorbi căldura în primele etape ale arderii, întârziind transferul de căldură către conductor și protejând temporar structura cablului.
Cu toate acestea, materialele combustibile în sine au o capacitate limitată de a spori rezistența la foc a cablului și, de obicei, trebuie utilizate împreună cu materiale rezistente la foc. De exemplu, în cazul unor cabluri rezistente la foc, un strat suplimentar de barieră la foc (cum ar fi...)bandă de mică) poate fi adăugat peste materialul combustibil pentru a îmbunătăți rezistența generală la foc. Acest design combinat poate echilibra eficient costurile materialelor și controlabilitatea procesului de fabricație în aplicații practice, dar limitele materialelor combustibile trebuie totuși evaluate cu atenție pentru a asigura siguranța generală a cablului.
2. Impactul materialelor rezistente la foc
Dacă stratul de înfășurare utilizează materiale rezistente la foc, cum ar fi banda din fibră de sticlă acoperită sau banda de mică, acesta poate îmbunătăți semnificativ performanța barierei la foc a cablului. Aceste materiale formează o barieră ignifugă la temperaturi ridicate, împiedicând stratul de izolație să intre în contact direct cu flăcările și întârziind procesul de topire a izolației.
Totuși, trebuie menționat că, din cauza acțiunii de strângere a stratului de înfășurare, tensiunea de dilatare a stratului de izolație în timpul topirii la temperatură înaltă poate să nu fie eliberată spre exterior, rezultând un impact semnificativ de compresiune asupra stratului de rezistență la foc. Acest efect de concentrare a tensiunii este deosebit de pronunțat în structurile blindate cu bandă de oțel, ceea ce poate reduce performanța de rezistență la foc.
Pentru a echilibra cerințele duble de strângere mecanică și izolare la flacără, în designul stratului de înfășurare pot fi introduse mai multe materiale rezistente la foc, iar rata de suprapunere și tensiunea de înfășurare pot fi ajustate pentru a reduce impactul concentrării stresului asupra stratului rezistent la foc. În plus, aplicarea materialelor flexibile rezistente la foc a crescut treptat în ultimii ani. Aceste materiale pot reduce semnificativ problema concentrării stresului, asigurând în același timp performanța de izolare la foc, contribuind pozitiv la îmbunătățirea rezistenței generale la foc.
3. Performanța de rezistență la foc a benzii de mică calcinată
Banda de mică calcinată, ca material de înfășurare de înaltă performanță, poate îmbunătăți semnificativ rezistența la foc a cablului. Acest material formează o carcasă protectoare puternică la temperaturi ridicate, împiedicând pătrunderea flăcărilor și a gazelor la temperatură înaltă în zona conductorului. Acest strat protector dens nu numai că izolează flăcările, dar previne și oxidarea și deteriorarea ulterioară a conductorului.
Banda de mică calcinată are avantaje pentru mediu, deoarece nu conține fluor sau halogeni și nu eliberează gaze toxice la ardere, îndeplinind cerințele moderne de mediu. Flexibilitatea sa excelentă îi permite să se adapteze la scenarii complexe de cablare, sporind rezistența la temperatură a cablului, fiind deosebit de potrivită pentru clădiri înalte și transportul feroviar, unde este necesară o rezistență ridicată la foc.
4. Importanța proiectării structurale
Designul structural al stratului de înfășurare este crucial pentru rezistența la foc a cablului. De exemplu, adoptarea unei structuri de înfășurare multistrat (cum ar fi banda de mică calcinată dublă sau multistrat) nu numai că îmbunătățește efectul de protecție la foc, dar oferă și o barieră termică mai bună în timpul unui incendiu. În plus, asigurarea unei rate de suprapunere a stratului de înfășurare de cel puțin 25% este o măsură importantă pentru îmbunătățirea rezistenței generale la foc. O rată scăzută de suprapunere poate duce la scurgeri de căldură, în timp ce o rată ridicată de suprapunere poate crește rigiditatea mecanică a cablului, afectând alți factori de performanță.
În procesul de proiectare, trebuie luată în considerare și compatibilitatea stratului de înveliș cu alte structuri (cum ar fi teaca interioară și straturile de armură). De exemplu, în scenarii cu temperaturi ridicate, introducerea unui strat tampon din material flexibil poate dispersa eficient stresul de dilatare termică și poate reduce deteriorarea stratului rezistent la foc. Acest concept de design multistrat a fost aplicat pe scară largă în fabricarea cablurilor și prezintă avantaje semnificative, în special pe piața de top a cablurilor rezistente la foc.
5. Concluzie
Selecția materialelor și designul structural al stratului de înfășurare a cablului joacă un rol decisiv în performanța de rezistență la foc a cablului. Prin selectarea atentă a materialelor (cum ar fi materialele flexibile rezistente la foc sau banda de mică calcinată) și optimizarea designului structural, este posibilă îmbunătățirea semnificativă a performanței de siguranță a cablului în caz de incendiu și reducerea riscului de defecțiuni funcționale cauzate de incendiu. Optimizarea continuă a designului stratului de înfășurare în dezvoltarea tehnologiei moderne a cablurilor oferă o garanție tehnică solidă pentru obținerea unor cabluri rezistente la foc cu performanțe superioare și mai ecologice.
Data publicării: 30 decembrie 2024