Suure osa soomustatud PE väliskesta kaabli pragude probleem

Polüetüleeni (PE) kasutatakse laialdaselt toitekaablite ja telefonikaablite isolatsioonis ja ümbrises selle hea mehaanilise tugevuse, sitkuse, kuumakindluse, isolatsiooni ja keemilise stabiilsuse tõttu. Kuid PE enda struktuuri tõttu on selle vastupidavus keskkonnamõjude pragunemisele halb, eriti kui PE kasutatakse suure läbilõikega soomustatud kaabli väliskestana, on pragunemisprobleem eriti silmatorkav.

1. PE ümbrise pragunemise mehhanism

PE ümbrise pragunemisel on peamiselt kaks järgmist olukorda: üks on keskkonnamõjude lõhenemine, viitab kaablile paigaldamisel ja kasutamisel, kestale stressi või keskkonnakeskkonna kokkupuute kombinatsioonis, hapra pragunemise nähtuse pinnalt.

Seda pragunemist põhjustavad üldiselt kaks tegurit: üks on sisemise pinge olemasolu ümbrises, teine ​​on kaabli kest pikaajaline kokkupuutes polaarse vedelikuga. Selline pragunemine sõltub peamiselt materjali enda vastupidavusest keskkonnamõjude pragunemisele, paljude aastate materjali modifitseerimisuuringutega on see olukord põhimõtteliselt lahendatud.

Teine on mehaaniline pingelõhenemine, kuna kaablil on konstruktsioonis puudused või ümbrise ekstrusiooniprotsess ei ole sobiv, kesta struktuuris on suur pinge ja pinge kontsentratsiooni on lihtne tekitada, nii et kaabel deformeerub. ja pragunemine kaabli vabastamise ehitamisel. Selline lõhenemine on ilmsem suure sektsiooniga teraslindi soomustatud kihi väliskestas.

2. PE ümbrise pragunemise põhjused ja parendusmeetmed

2.a. Kaabli terasriba struktuuri mõju

Kui kaabli välisläbimõõt on suur, on soomustatud kiht tavaliselt valmistatud kahekihilisest terasest rihmavahest. Sõltuvalt kaabli välisläbimõõdust on terasriba paksus 0,2 mm, 0,5 mm ja 0,8 mm. Mida suurem on soomustatud terasriba paksus, seda tugevam on jäikus, mida halvem on plastilisus, seda suurem on terasriba alumiste kihtide vaheline kaugus.

Ekstrusiooni ja venitamise käigus on soomuskihi pinnal ülemise ja alumise terasriba paksuse erinevus väga suur. Kõige õhema paksusega ja kontsentreerituima sisepingega on välimise terasriba servas olev kesta osa, mis on tulevikus peamine pragunemise koht. Soomustatud terasrihma väliskesta mõju vältimiseks tuleks teatud paksusega puhverkiht mähkida või pressida terasvöö ja PE-väliskesta vahele ning puhverkiht peaks olema tihedalt ühtlane, ilma kortsudeta ega konarusteta.

Puhverkihi lisamine parandab terasrihma kahe kihi vahelist tasasust, nii et PE ümbrise materjali paksus on ühtlane, lisaks PE ümbrise kokkutõmbumisele, nii et ümbris ei paistaks lahti kotti, ärge pakkige liiga tihedalt kokku, vähendades seeläbi sisemist pinget.

2.b. Kaabli tootmisprotsessi mõju

Suure läbimõõduga soomustatud kaablikesta ekstrusiooniprotsessis esinevad peamised probleemid on ebapiisav jahutus, ebamõistlik vormi konfiguratsioon, liigne tõmbeaste ja liigne sisemine pinge ümbrises. Paksu ümbrise ja suure välisläbimõõdu tõttu on veepaagi pikkus ja maht üldises ekstrusioonitootmisliinis piiratud. Kaablit on raske jahutada üle 200 kraadisest kõrgest temperatuurist normaalsele temperatuurile, kui ümbris on väljapressitud.

Kui mantli jahutamine pärast ekstrudeerimist ei ole piisav, jääb soomuskihile lähedane ümbrise osa pehmeks ja kaabli valmimisel on kerge tekitada teraslindi poolt mantli pinnale lõikejälgi. plaat on painutatud, mille tulemuseks on väliskesta pragunemine suurema välisjõu mõjul kaablivabastuse ehitamisel.

Teisest küljest põhjustab kesta ebapiisav jahutamine pärast kaabli edasist kettaks jahutamist suuremat sisemist kokkutõmbumisjõudu, nii et suurema välisjõu mõjul suureneb mantli pragunemise tõenäosus. Kaabli piisava jahutamise tagamiseks saab paagi pikkust või mahtu vastavalt suurendada ja ekstrusioonikiirust vastavalt ümbrise hea plastifitseerimise alusel vähendada, et tagada sisemise ja välimise kihti. kaabli ümbris on täielikult jahtunud, kui kaabel mähisele asetatakse.

Samal ajal, arvestades, et polüetüleen on kristalne polümeer, on soovitatav kasutada segmentjahutuse sooja veega jahutusrežiimi, et vähendada jahutamisel tekkivat sisemist pinget. Üldiselt jahutatakse see 70-75 °C-lt temperatuurini 50-55 °C ja lõpuks jahutatakse toatemperatuurini.

2.c. Kaabli painderaadiuse mõju

Kui kaabel on tõmmatud, valib kaabli tootja sobiva tarnealuse vastavalt tööstusstandardile JB/T 8137.1-2013. Kui aga kasutaja nõutav tarnepikkus on pikk, on suure välisläbimõõduga ja suure pikkusega valmiskaabli jaoks väga raske sobivat mähist valida.

Mõned tootjad pidid tarnepikkuse tagamiseks lõikama väikese toru läbimõõduga, kuna painderaadiusest ei piisa, paindumisest tingitud soomustatud kiht on liiga suur nihe, suur nihkejõud ümbrisel, tõsine soomustatud terasrihm. Burrid torgavad otse ümbrisesse sisseehitatud puhverkihi, ümbris piki riba serva praguneb või praguneb. Kaabli vabastamise ehitamise ajal mõjub kaabel suurele põiksuunalisele painde- ja tõmbejõule, mille tulemuseks on lõhenemine ümbrise pragude suunas pärast seda, kui valmis kaabel salvest lahti voltida, ja kestakihi lähedal olev kaabel on rohkem. altid pragunemisele.

2.d. Saidi ehituse ja paigalduskeskkonna mõju

Kaabli ehitus peaks olema standardiseeritud ja teostatud rangelt vastavalt standardi nõuetele. Soovitatav on vähendada kaabli vabastamise kiirust nii palju kui võimalik, et vältida liigset külgsurvet, paindejõudu ja tõmbejõudu kaablile ning vältida kaabli pinna kokkupõrget, et tagada ohutu ehitus.

Samal ajal veenduge, et kaabli minimaalne paigaldus painderaadius vastaks ehitamise ajal projekteerimisnõuetele. Ühesoonelise soomustatud kaabli painderaadius on â¥15D ja kolmesoonelise soomustatud kaabli painderaadius on â¥12D (D on kaabli välisläbimõõt).

Enne kaabli paigaldamist on kõige parem asetada see mõneks ajaks temperatuurile 50–60 °C, et vabastada ümbrise sisemine pinge. Samal ajal ei tohiks kaablit pikka aega päikese käes hoida, kuna kaabli erinevate külgede temperatuur ei ole kokkupuute ajal ühtlane, mis on altid pinge kontsentratsioonile, mis suurendab kesta pragunemise ohtu. kaabli ehitamine ja lahtiühendamine.

Järeldus

Suure sektsiooniga soomustatud PE-kaablikesta lõhenemine on keeruline probleem, millega kaablitootjad peavad silmitsi seisma. Kaabli PE-kesta pragunemiskindluse parandamiseks tuleks seda kontrollida paljudest aspektidest, nagu näiteks ümbrise materjal, kaabli struktuur, tootmistehnoloogia ja paigalduskeskkond, et pikendada kaabli kasutusiga ja tagada kaabli kvaliteet. kaabel.