Polüetüleeni (PE) kasutatakse laialdaselttoitekaablite ja telekommunikatsioonikaablite isolatsioon ja ümbristänu oma suurepärasele mehaanilisele tugevusele, sitkusele, kuumakindlusele, isolatsioonile ja keemilisele stabiilsusele. Kuid PE enda konstruktsiooniomaduste tõttu on selle vastupidavus keskkonnamõjude lõhenemisele suhteliselt halb. See probleem muutub eriti oluliseks, kui PE kasutatakse suure läbilõikega soomustatud kaablite väliskestana.
1. PE ümbrise pragunemise mehhanism
PE-ümbrise pragunemine toimub peamiselt kahes olukorras:
a. Keskkonnamõjude lõhenemine: see viitab nähtusele, kus pärast kaabli paigaldamist ja kasutamist tekib ümbrise pinnalt haprad praod kombineeritud pinge või kokkupuute tõttu keskkonnamõjudega. See on peamiselt põhjustatud ümbrise sisemisest pingest ja pikaajalisest kokkupuutest polaarsete vedelikega. Materjali modifitseerimise ulatuslikud uuringud on seda tüüpi pragusid oluliselt lahendanud.
b. Mehaaniline pingepragunemine: see tekib kaabli struktuursete puuduste või sobimatute ümbrise ekstrusiooniprotsesside tõttu, mis põhjustab kaabli paigaldamise ajal märkimisväärse pinge kontsentratsiooni ja deformatsioonist põhjustatud pragunemise. Seda tüüpi pragunemine on tugevam suure läbilõikega teraslindiga soomustatud kaablite väliskestades.
2. PE ümbrise pragunemise põhjused ja parendusmeetmed
2.1 Kaabli mõjuTerastelintStruktuur
Suurema välisläbimõõduga kaablite puhul koosneb soomustatud kiht tavaliselt kahekihilistest teraslintmähistest. Sõltuvalt kaabli välisläbimõõdust on teraslindi paksus erinev (0,2 mm, 0,5 mm ja 0,8 mm). Paksematel soomustatud teraslindidel on suurem jäikus ja kehvem plastilisus, mille tulemuseks on suurem vahe ülemise ja alumise kihi vahel. Ekstrusiooni ajal põhjustab see soomuskihi pinna ülemise ja alumise kihi vahel olulisi erinevusi ümbrise paksuses. Välise teraslindi servade õhemad ümbrise alad kogevad suurimat pingekontsentratsiooni ja on peamised piirkonnad, kus tulevikus tekivad pragud.
Soomustatud teraslindi mõju leevendamiseks väliskestale mähitakse või pressitakse teraslindi ja PE-kesta vahele teatud paksusega puhverkiht. See puhverkiht peaks olema ühtlaselt tihe, ilma kortsude ja eenditeta. Puhverkihi lisamine parandab kahe teraslindi kihi vahelist sujuvust, tagab ühtlase PE ümbrise paksuse ja koos PE ümbrise kokkutõmbumisega vähendab sisemist pinget.
ONEWORLD pakub kasutajatele erineva paksusegatsingitud teraslint soomustatud materjaliderinevate vajaduste rahuldamiseks.
2.2 Kaabli tootmisprotsessi mõju
Suure välisläbimõõduga soomustatud kaablikestade ekstrusiooniprotsessi peamised probleemid on ebapiisav jahutus, vale vormi ettevalmistamine ja liigne venitussuhe, mille tulemuseks on ümbrises liigne sisepinge. Suuremõõtmelised kaablid on oma paksude ja laiade ümbriste tõttu sageli silmitsi ekstrusioonitootmisliinide veerennide pikkuse ja mahu piirangutega. Üle 200 kraadi Celsiuse järgi jahutamine ekstrusiooni ajal toatemperatuurini tekitab väljakutseid. Ebapiisav jahutus toob kaasa pehmema ümbrise soomuskihi lähedal, mis põhjustab kaabli kerimisel mantli pinnale kriimustusi, mille tulemuseks on võimalikud praod ja purunemine kaabli paigaldamisel välisjõudude mõjul. Lisaks suurendab ebapiisav jahutus pärast kerimist sisemist kokkutõmbumisjõudu, suurendades ümbrise pragunemise ohtu oluliste välisjõudude mõjul. Piisava jahutuse tagamiseks on soovitatav suurendada veerennide pikkust või mahtu. Ekstrusioonikiiruse vähendamine, säilitades samal ajal ümbrise õige plastifitseerimise ja jättes kerimise ajal piisavalt aega jahutamiseks, on oluline. Lisaks, kui arvestada polüetüleeni kui kristalset polümeeri, aitab segmenteeritud temperatuuri alandamise meetod 70–75 °C kuni 50–55 °C ja lõpuks toatemperatuurini leevendada sisepingeid jahutusprotsessi ajal.
2.3 Mähise raadiuse mõju kaabli mähisele
Kaabli kerimise ajal järgivad tootjad sobivate tarnerullide valimisel tööstusharu standardeid. Suure välisläbimõõduga kaablite pikkade tarnepikkuste arvestamine tekitab aga väljakutseid sobivate rullide valimisel. Teatud tarnepikkuste täitmiseks vähendavad mõned tootjad rullide silindri läbimõõtu, mille tulemuseks on kaabli ebapiisav painderaadius. Liigne painutamine põhjustab soomuskihtide nihkumist, põhjustades kestale märkimisväärseid lõikejõude. Rasketel juhtudel võivad soomustatud terasriba pursked läbistada polsterduskihi, kinnitudes otse ümbrisesse ja tekitades terasriba servas pragusid või pragusid. Kaabli paigaldamise ajal põhjustavad külgmised painutus- ja tõmbejõud ümbrise mõranemist piki neid pragusid, eriti rulli sisekihtidele lähemal olevate kaablite puhul, muutes need purunemisohtlikumaks.
2.4 Kohapealse ehitus- ja paigalduskeskkonna mõju
Kaabli ehituse standardiseerimiseks on soovitatav minimeerida kaabli paigaldamise kiirust, vältides liigset külgsurvet, painutust, tõmbejõudu ja pinnaga kokkupõrkeid, tagades tsiviliseeritud ehituskeskkonna. Eelistatavalt laske kaablil enne kaabli paigaldamist seista temperatuuril 50–60 °C, et vabastada ümbrisest sisemine pinge. Vältige kaablite pikaajalist kokkupuudet otsese päikesevalgusega, kuna temperatuuride erinevus kaabli eri külgedel võib põhjustada pinge kontsentratsiooni, suurendades kaabli paigaldamise ajal ümbrise pragunemise ohtu.
Postitusaeg: 18. detsember 2023