Kaablite tulepüsivus on tulekahju ajal ülioluline ning mähisekihi materjalivalik ja konstruktsioon mõjutavad otseselt kaabli üldist toimivust. Mähisekiht koosneb tavaliselt ühest või kahest kaitselindi kihist, mis on mähitud ümber juhi isolatsiooni või sisemise kesta, pakkudes kaitset, puhverdust, soojusisolatsiooni ja vananemisvastaseid funktsioone. Järgnevalt uuritakse mähisekihi spetsiifilist mõju tulepüsivusele erinevatest vaatenurkadest.
1. Põlevate materjalide mõju
Kui pakkekihis on kasutatud põlevaid materjale (ntLausriidest teipvõi PVC-teip), nende toimivus kõrge temperatuuriga keskkonnas mõjutab otseselt kaabli tulepüsivust. Need materjalid loovad tulekahju ajal põledes isolatsiooni- ja tulekindlate kihtide jaoks deformatsiooniruumi. See vabastusmehhanism vähendab tõhusalt tulekindla kihi kokkusurumist kõrge temperatuuripinge tõttu, vähendades tulekindla kihi kahjustumise tõenäosust. Lisaks suudavad need materjalid puhverdada soojust põlemise algstaadiumis, lükates edasi soojusülekannet juhile ja kaitstes ajutiselt kaabli konstruktsiooni.
Siiski on põlevatel materjalidel endil kaabli tulepüsivust suurendada piiratud võime ja neid tuleb tavaliselt kasutada koos tulekindlate materjalidega. Näiteks mõnedes tulekindlates kaablites on vaja täiendavat tuletõkkekihti (näiteksvilgukivist teip) saab üldise tulepüsivuse parandamiseks lisada põlevale materjalile. See kombineeritud disain suudab praktilistes rakendustes tõhusalt tasakaalustada materjalikulusid ja tootmisprotsessi juhitavust, kuid kaabli üldise ohutuse tagamiseks tuleb siiski hoolikalt hinnata põlevate materjalide piiranguid.
2. Tulekindlate materjalide mõju
Kui ümbriskihis kasutatakse tulekindlaid materjale, näiteks kaetud klaaskiudteipi või vilgukiust teipi, võib see kaabli tuletõkkeomadusi oluliselt parandada. Need materjalid moodustavad kõrgel temperatuuril leegiaeglustava barjääri, takistades isolatsioonikihi otsest kokkupuudet leegiga ja aeglustades isolatsiooni sulamisprotsessi.
Siiski tuleb märkida, et mähisekihi pinguldava toime tõttu ei pruugi kõrgel temperatuuril sulamise ajal isolatsioonikihi paisumispinged väljapoole vabaneda, mille tulemuseks on tulekindlale kihile märkimisväärne survejõud. See pingete kontsentratsiooni efekt on eriti väljendunud teraslindiga soomustatud konstruktsioonides, mis võib vähendada tulepüsivust.
Mehaanilise pingutuse ja leegiisolatsiooni kahekordsete nõuete tasakaalustamiseks saab mähisekihi konstruktsiooni lisada mitu tulekindlat materjali ning kattuvuse määra ja mähise pinget saab reguleerida, et vähendada pingekontsentratsiooni mõju tulekindlale kihile. Lisaks on viimastel aastatel järk-järgult suurenenud paindlike tulekindlate materjalide kasutamine. Need materjalid võivad oluliselt vähendada pingekontsentratsiooni probleemi, tagades samal ajal tuleisolatsiooni toimivuse, aidates positiivselt kaasa üldise tulepüsivuse paranemisele.
3. Kaltsineeritud vilgukivist lindi tulepüsivus
Kaltsineeritud vilguteip kui kõrgjõudlusega pakkematerjal võib kaabli tulekindlust oluliselt parandada. See materjal moodustab kõrgel temperatuuril tugeva kaitsekesta, mis takistab leekide ja kõrge temperatuuriga gaaside sisenemist juhi piirkonda. See tihe kaitsekiht mitte ainult ei isoleeri leeke, vaid hoiab ära ka juhi edasise oksüdeerumise ja kahjustumise.
Kaltsineeritud vilguteibil on keskkonnaalased eelised, kuna see ei sisalda fluori ega halogeene ning ei eralda põlemisel mürgiseid gaase, vastates tänapäevastele keskkonnanõuetele. Selle suurepärane paindlikkus võimaldab sellel kohaneda keerukate juhtmestiku stsenaariumidega, suurendades kaabli temperatuurikindlust, muutes selle eriti sobivaks kõrghoonete ja raudteetranspordi jaoks, kus on vaja suurt tulekindlust.
4. Konstruktsioonilise projekteerimise olulisus
Mähisekihi konstruktsioon on kaabli tulepüsivuse seisukohalt ülioluline. Näiteks mitmekihilise mähisestruktuuri (näiteks kahe- või mitmekihilise kaltsineeritud vilgukivist teibi) kasutamine mitte ainult ei paranda tulekaitseefekti, vaid tagab ka parema soojusisolatsiooni tulekahju ajal. Lisaks on üldise tulepüsivuse parandamiseks oluline tagada, et mähisekihi kattuvusmäär oleks vähemalt 25%. Madal kattuvusmäär võib põhjustada soojuslekke, samas kui kõrge kattuvusmäär võib suurendada kaabli mehaanilist jäikust, mõjutades teisi jõudlustegureid.
Projekteerimisprotsessis tuleb arvestada ka ümbriskihi ühilduvusega teiste konstruktsioonidega (näiteks sisemise kesta ja soomuskihtidega). Näiteks kõrge temperatuuri korral võib painduva materjali puhverkihi kasutuselevõtt tõhusalt hajutada soojuspaisumispingeid ja vähendada tulekindla kihi kahjustusi. Seda mitmekihilist disainikontseptsiooni on laialdaselt rakendatud kaablite tegelikus tootmises ja see näitab olulisi eeliseid, eriti tulekindlate kaablite tippturul.
5. Kokkuvõte
Kaabli mähisekihi materjalivalik ja konstruktsioon mängivad kaabli tulepüsivusnäitajate kujunemisel otsustavat rolli. Materjalide (näiteks painduvate tulekindlate materjalide või kaltsineeritud vilgukiust teibi) hoolika valiku ja konstruktsiooni optimeerimise abil on võimalik tulekahju korral kaabli ohutust oluliselt parandada ja tulekahjust tingitud funktsionaalse rikke ohtu vähendada. Mähisekihi konstruktsiooni pidev optimeerimine kaasaegse kaablitehnoloogia arendamisel annab kindla tehnilise garantii suurema jõudlusega ja keskkonnasõbralikumate tulekindlate kaablite saavutamiseks.
Postituse aeg: 30. detsember 2024