Polietilēns (PE) tiek plaši izmantotsStrāvas kabeļu un telekomunikāciju kabeļu izolācija un apšuvumstās izcilās mehāniskās izturības, stingrības, karstumizturības, izolācijas un ķīmiskās stabilitātes dēļ. Tomēr paša PE strukturālo īpašību dēļ tā izturība pret plaisāšanu pret vidi ir salīdzinoši slikta. Šī problēma kļūst īpaši aktuāla, ja PE tiek izmantots kā lielas sekcijas bruņu kabeļu ārējais apvalks.
1. PE apvalka plaisāšanas mehānisms
PE apvalka plaisāšana galvenokārt notiek divās situācijās:
a. Vides spriedzes plaisāšana: tas attiecas uz parādību, kad apvalks pēc kabeļa uzstādīšanas un ekspluatācijas rada trauslus plaisāšanu no virsmas kombinētā sprieguma vai vides vides iedarbības dēļ. To galvenokārt izraisa iekšējais spriegums apvalkā un ilgstoša polāro šķidrumu iedarbība. Plaši pētījumi par materiālu modifikācijām ir būtiski atrisinājuši šāda veida plaisāšanu.
b. Mehāniskā spriedzes plaisāšana: tas rodas kabeļa strukturālu trūkumu vai neatbilstošu apvalka ekstrūzijas procesu dēļ, kas izraisa ievērojamu sprieguma koncentrāciju un deformācijas izraisītu plaisāšanu kabeļa uzstādīšanas laikā. Šāda veida plaisāšana ir izteiktāka liela profila tērauda lentes bruņu kabeļu ārējos apvalkos.
2. PE apvalka plaisāšanas cēloņi un uzlabošanas pasākumi
2.1. Kabeļa ietekmeTērauda lenteStruktūra
Kabeļos ar lielāku ārējo diametru bruņu 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 bruņu tērauda lentēm ir lielāka stingrība un sliktāka plastika, kā rezultātā ir lielāks attālums starp augšējo un apakšējo slāni. Ekstrūzijas laikā tas rada ievērojamas atšķirības apvalka biezumā starp bruņu slāņa virsmas augšējo un apakšējo slāni. Plānākos apvalka apgabalos ārējās tērauda lentes malās ir vislielākā sprieguma koncentrācija, un tās ir galvenās vietas, kur nākotnē rodas plaisāšana.
Lai mazinātu bruņu tērauda lentes ietekmi uz ārējo apvalku, starp tērauda lenti un PE apvalku tiek ietīts vai izspiests noteikta biezuma buferslānis. Šim bufera slānim jābūt vienmērīgi blīvam, bez grumbām vai izvirzījumiem. Buferējošā slāņa pievienošana uzlabo gludumu starp diviem tērauda lentes slāņiem, nodrošina vienmērīgu PE apvalka biezumu un, apvienojumā ar PE apvalka kontrakciju, samazina iekšējo spriegumu.
ONEWORLD nodrošina lietotājiem dažādu biezumucinkota tērauda lentes bruņu materiālilai apmierinātu dažādas vajadzības.
2.2. Kabeļu ražošanas procesa ietekme
Galvenās problēmas, kas saistītas ar liela ārējā diametra bruņu kabeļu apvalku ekstrūzijas procesu, ir nepietiekama dzesēšana, nepareiza veidņu sagatavošana un pārmērīga stiepšanās pakāpe, kas izraisa pārmērīgu iekšējo spriegumu apvalkā. Liela izmēra kabeļi to biezo un plato apvalku dēļ bieži saskaras ar ierobežojumiem attiecībā uz ūdens tekņu garumu un tilpumu ekstrūzijas ražošanas līnijās. Atdzesēšana no vairāk nekā 200 grādiem pēc Celsija ekstrūzijas laikā līdz istabas temperatūrai rada izaicinājumus. Nepietiekama dzesēšana noved pie mīkstāka apvalka pie bruņu slāņa, izraisot apvalka virsmas skrāpējumus, kad kabelis ir satīts, kā rezultātā galu galā var rasties plaisas un lūzums kabeļa ieguldīšanas laikā ārējo spēku ietekmē. Turklāt nepietiekama dzesēšana palielina iekšējos saraušanās spēkus pēc satīšanas, palielinot apvalka plaisāšanas risku ievērojamu ārējo spēku ietekmē. Lai nodrošinātu pietiekamu dzesēšanu, ieteicams palielināt ūdens tvertņu garumu vai tilpumu. Ir svarīgi samazināt ekstrūzijas ātrumu, vienlaikus saglabājot pareizu apvalka plastificēšanu un atvēlot pietiekami daudz laika dzesēšanai tīšanas laikā. Turklāt, ņemot vērā polietilēnu kā 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 procesā.
2.3. Spoles rādiusa ietekme uz kabeļa tīšanu
Kabeļu uztīšanas laikā ražotāji ievēro nozares standartus, izvēloties atbilstošus piegādes ruļļus. Tomēr liela ārējā diametra kabeļu garu piegādes garumu apmierināšana rada problēmas, izvēloties piemērotus ruļļus. Lai atbilstu norādītajiem piegādes garumiem, daži ražotāji samazina ruļļu cilindra diametru, kā rezultātā kabelim nav pietiekami daudz liekšanas rādiusu. Pārmērīga liece noved pie pārvietošanās bruņu slāņos, radot ievērojamus bīdes spēkus uz apvalka. Smagos gadījumos bruņu tērauda sloksnes urbumi var caurdurt amortizācijas slāni, iegulst tieši apvalkā un radot plaisas vai plaisas gar tērauda sloksnes malu. Kabeļa ieguldīšanas laikā sānu lieces un vilkšanas spēki izraisa apvalka plaisāšanu gar šīm plaisām, īpaši kabeļiem, kas atrodas tuvāk spoles iekšējiem slāņiem, padarot tos vairāk pakļauti lūzumiem.
2.4. Būvniecības un uzstādīšanas vides ietekme uz vietas
Lai standartizētu kabeļu konstrukciju, ieteicams samazināt kabeļu guldīšanas ātrumu, izvairoties no pārmērīga sānu spiediena, lieces, vilkšanas spēkiem un virsmas sadursmēm, nodrošinot civilizētu būvniecības vidi. Pirms kabeļa uzstādīšanas vēlams ļaut kabelim atpūsties 50-60°C, lai atbrīvotu apvalka iekšējo spriegumu. Izvairieties no ilgstošas tiešas saules gaismas iedarbības uz kabeļiem, jo temperatūras atšķirības dažādās kabeļa pusēs var izraisīt sprieguma koncentrāciju, palielinot apvalka plaisāšanas risku kabeļa ieguldīšanas laikā.
Publicēšanas laiks: 18. decembris 2023