Liela šķērsgriezuma bruņotu kabeļu polietilēna apvalka plaisāšanas analīze

Tehnoloģiju prese

Liela šķērsgriezuma bruņotu kabeļu polietilēna apvalka plaisāšanas analīze

CV kabeļi

Polietilēns (PE) tiek plaši izmantotsstrāvas kabeļu un telekomunikāciju kabeļu izolācija un apvalkspateicoties tā lieliskajai mehāniskajai izturībai, sīkstumam, karstumizturībai, izolācijai un ķīmiskajai stabilitātei. Tomēr, ņemot vērā paša PE strukturālās īpašības, tā izturība pret vides sprieguma plaisāšanu ir relatīvi slikta. Šī problēma kļūst īpaši aktuāla, ja PE tiek izmantots kā liela šķērsgriezuma bruņotu kabeļu ārējais apvalks.

1. PE apvalka plaisāšanas mehānisms
PE apvalka plaisāšana galvenokārt notiek divās situācijās:

a. Vides sprieguma plaisāšana: tā ir parādība, kad pēc kabeļa uzstādīšanas un ekspluatācijas apvalks piedzīvo trauslas plaisāšanas no virsmas kombinēta sprieguma vai vides iedarbības dēļ. To galvenokārt izraisa iekšējais spriegums apvalkā un ilgstoša polāro šķidrumu iedarbība. Plaši pētījumi par materiālu modifikāciju ir būtiski atrisinājuši šāda veida plaisāšanu.

b. Mehāniskās sprieguma plaisas: tās rodas kabeļa strukturālu defektu vai nepiemērotu apvalka ekstrūzijas procesu dēļ, kā rezultātā kabeļa uzstādīšanas laikā rodas ievērojama sprieguma koncentrācija un deformācijas izraisītas plaisas. Šāda veida plaisas ir izteiktākas liela šķērsgriezuma tērauda lentes bruņu kabeļu ārējos apvalkos.

2. PE apvalka plaisāšanas cēloņi un uzlabošanas pasākumi
2.1 Kabeļa ietekmeTērauda lenteStruktūra
Kabeļiem ar lielāku ārējo diametru bruņotais slānis parasti sastāv no divslāņu tērauda lentes aptinumiem. Atkarībā no kabeļa ārējā diametra tērauda lentes biezums mainās (0,2 mm, 0,5 mm un 0,8 mm). Biezākām bruņotajām tērauda lentēm ir lielāka stingrība un sliktāka plastiskums, kā rezultātā atstarpe starp augšējo un apakšējo slāni ir lielāka. Ekstrūzijas laikā tas rada ievērojamas atšķirības apvalka biezumā starp bruņotā slāņa virsmas augšējo un apakšējo slāni. Plānākās apvalka zonas ārējās tērauda lentes malās piedzīvo vislielāko sprieguma koncentrāciju un ir galvenās vietas, kur nākotnē rodas plaisas.

Lai mazinātu bruņotās tērauda lentes ietekmi uz ārējo apvalku, starp tērauda lenti un PE apvalku tiek ietīts vai ekstrudēts noteikta biezuma bufera slānis. Šim bufera slānim jābūt vienmērīgi blīvam, bez grumbām vai izvirzījumiem. Bufera slāņa pievienošana uzlabo gludumu starp diviem tērauda lentes slāņiem, nodrošina vienmērīgu PE apvalka biezumu un apvienojumā ar PE apvalka saraušanos samazina iekšējo spriegumu.

ONEWORD nodrošina lietotājiem dažāda biezumacinkota tērauda lentes bruņoti materiālilai apmierinātu dažādas vajadzības.

2.2 Kabeļu ražošanas procesa ietekme

Galvenās problēmas, kas saistītas ar liela ārējā diametra bruņotu kabeļu apvalku ekstrūzijas procesu, ir nepietiekama dzesēšana, nepareiza veidnes sagatavošana un pārmērīgs stiepes koeficients, kas rada pārmērīgu iekšējo spriegumu apvalkā. Liela izmēra kabeļiem to biezo un plato apvalku dēļ ekstrūzijas ražošanas līnijās bieži vien ir ierobežojumi ūdens teknes garuma un tilpuma ziņā. Atdzesēšana no vairāk nekā 200 grādiem pēc Celsija ekstrūzijas laikā līdz istabas temperatūrai rada problēmas. Nepietiekama dzesēšana noved pie mīkstāka apvalka pie bruņas slāņa, izraisot skrāpējumus uz apvalka virsmas, kad kabelis tiek satīts, un galu galā kā rezultātā kabeļu ieguldīšanas laikā ārēju spēku ietekmē var rasties plaisas un lūzumi. Turklāt nepietiekama dzesēšana veicina iekšējo saraušanās spēku palielināšanos pēc satīšanas, palielinot apvalka plaisāšanas risku ievērojamu ārēju spēku ietekmē. Lai nodrošinātu pietiekamu dzesēšanu, ieteicams palielināt ūdens teknes garumu vai tilpumu. Ir svarīgi samazināt ekstrūzijas ātrumu, vienlaikus saglabājot pareizu apvalka plastifikāciju un nodrošinot pietiekami daudz laika dzesēšanai satīšanas laikā. Turklāt, uzskatot polietilēnu par kristālisku polimēru, segmentēta temperatūras samazināšanas dzesēšanas metode no 70–75 °C līdz 50–55 °C un visbeidzot līdz istabas temperatūrai palīdz mazināt iekšējos spriegumus dzesēšanas procesa laikā.

2.3 Tinuma rādiusa ietekme uz kabeļu tinumu

Kabeļu tīšanas laikā ražotāji ievēro nozares standartus atbilstošu piegādes spoļu izvēlē. Tomēr garu piegādes garumu pielāgošana liela ārējā diametra kabeļiem rada grūtības piemērotu spoļu izvēlē. Lai sasniegtu noteiktos piegādes garumus, daži ražotāji samazina spoles cilindra diametru, kā rezultātā kabelim nav pietiekama lieces rādiusa. Pārmērīga liece izraisa bruņas slāņu pārvietošanos, radot ievērojamus bīdes spēkus uz apvalku. Smagos gadījumos bruņotās tērauda sloksnes atzari var caurdurt amortizācijas slāni, iestrādājoties tieši apvalkā un izraisot plaisas vai spraugas gar tērauda sloksnes malu. Kabeļu ieguldīšanas laikā sānu lieces un vilkšanas spēki izraisa apvalka plaisāšanu gar šīm plaisām, īpaši kabeļiem, kas atrodas tuvāk spoles iekšējiem slāņiem, padarot tos vairāk pakļautus lūzumiem.

2.4 Būvniecības un uzstādīšanas vides ietekme uz vietas

Lai standartizētu kabeļu konstrukciju, ieteicams samazināt kabeļu ieguldīšanas ātrumu, izvairoties no pārmērīga sānu spiediena, lieces, vilkšanas spēkiem un triecieniem pa virsmām, nodrošinot civilizētu būvniecības vidi. Pirms kabeļu uzstādīšanas vēlams ļaut kabelim atpūsties 50–60 °C temperatūrā, lai atbrīvotu apvalka iekšējo spriegumu. Izvairieties no ilgstošas ​​kabeļu pakļaušanas tiešiem saules stariem, jo ​​atšķirīga temperatūra dažādās kabeļa pusēs var izraisīt sprieguma koncentrāciju, palielinot apvalka plaisāšanas risku kabeļu ieguldīšanas laikā.


Publicēšanas laiks: 2023. gada 18. decembris