A polietilént (PE) széles körben használjákerősáramú kábelek és távközlési kábelek szigetelése és burkolatakiváló mechanikai szilárdsága, szívóssága, hőállósága, szigetelése és kémiai stabilitása miatt. A PE szerkezeti jellemzői miatt azonban a környezeti feszültségrepedéssel szembeni ellenállása viszonylag gyenge. Ez a probléma különösen akkor válik szembetűnővé, ha PE-t használnak nagy keresztmetszetű páncélozott kábelek külső burkolataként.
1. A PE burkolat repedésének mechanizmusa
A PE burkolat repedése főleg két esetben fordul elő:
a. Környezeti feszültségrepedés: Ez arra a jelenségre utal, amikor a köpeny a felületről rideg repedéseket szenved a kombinált igénybevétel vagy a környezeti közegnek való kitettség következtében a kábel felszerelése és üzemeltetése után. Elsősorban a hüvelyen belüli belső feszültség és a poláris folyadékoknak való tartós kitettség okozza. Az anyagmódosítással kapcsolatos kiterjedt kutatások lényegében megoldották az ilyen típusú repedéseket.
b. Mechanikai feszültségrepedés: Ez a kábel szerkezeti hiányosságai vagy nem megfelelő köpenyextrudálási folyamatok miatt következik be, amelyek jelentős feszültségkoncentrációhoz és deformáció okozta repedésekhez vezetnek a kábelszerelés során. Ez a fajta repedés a nagy keresztmetszetű acélszalagos páncélkábelek külső köpenyében hangsúlyosabb.
2. A PE burkolat megrepedésének okai és javítási intézkedések
2.1 A kábel hatásaAcélszalagSzerkezet
Nagyobb külső átmérőjű kábeleknél a páncélozott réteg jellemzően kétrétegű acélszalagos tekercsekből áll. A kábel külső átmérőjétől függően az acélszalag vastagsága változó (0,2 mm, 0,5 mm és 0,8 mm). A vastagabb páncélozott acélszalagok merevebbek és gyengébb plaszticitásúak, ami nagyobb távolságot eredményez a felső és az alsó réteg között. Az extrudálás során ez jelentős különbségeket okoz a burkolat vastagságában a páncélozott réteg felületének felső és alsó rétege között. A külső acélszalag szélein lévő vékonyabb burkolati területeken a legnagyobb a feszültségkoncentráció, és ezek az elsődleges területek, ahol a jövőben repedések fordulnak elő.
A páncélozott acélszalag külső köpenyre gyakorolt hatásának csökkentése érdekében egy bizonyos vastagságú pufferréteget tekernek vagy extrudálnak az acélszalag és a PE-köpeny közé. Ennek a pufferrétegnek egyenletesen sűrűnek kell lennie, ráncok és kiemelkedések nélkül. A pufferréteg hozzáadása javítja a két réteg acélszalag közötti simaságot, egyenletes PE köpenyvastagságot biztosít, és a PE köpeny összehúzódásával kombinálva csökkenti a belső feszültséget.
Az ONEWORLD különböző vastagságú anyagokat kínál a felhasználóknakhorganyzott acél szalag páncélozott anyagokváltozatos igények kielégítésére.
2.2 A kábelgyártási folyamat hatása
A nagy külső átmérőjű páncélozott kábelköpenyek extrudálási folyamatának elsődleges problémája a nem megfelelő hűtés, a formák nem megfelelő előkészítése és a túlzott nyújtási arány, ami túlzott belső feszültséget eredményez a köpenyben. A nagy méretű kábelek vastag és széles burkolatuk miatt gyakran korlátokkal szembesülnek az extrudáló gyártósorokon a vízvályúk hosszában és térfogatában. Az extrudálás során a 200 Celsius-fok feletti hőmérsékletről szobahőmérsékletre való lehűtés kihívást jelent. A nem megfelelő hűtés puhább burkolathoz vezet a páncélréteg közelében, ami karcolódást okoz a köpeny felületén a kábel feltekercselésekor, ami végül esetleges repedéseket és töréseket eredményezhet a kábelfektetés során külső erők hatására. Ezen túlmenően, az elégtelen hűtés hozzájárul a megnövekedett belső zsugorító erőhöz a tekercselés után, ami növeli a burkolat megrepedésének kockázatát jelentős külső erők hatására. A megfelelő hűtés érdekében a vízvályúk hosszának vagy térfogatának növelése javasolt. Elengedhetetlen az extrudálási sebesség csökkentése, miközben fenntartja a megfelelő burkolat lágyítását, és elegendő időt hagyni a hűtésre a tekercselés során. Ezen túlmenően, ha a polietilént kristályos polimernek tekintjük, a 70-75 °C-ról 50-55 °C-ra, végül szobahőmérsékletre szegmentált hőmérséklet-csökkentő hűtési módszer segít a belső feszültségek enyhítésében a hűtési folyamat során.
2.3 A tekercselési sugár hatása a kábeltekercselésre
A kábeltekercselés során a gyártók betartják az ipari szabványokat a megfelelő szállítótekercsek kiválasztására vonatkozóan. A nagy külső átmérőjű kábelek hosszú szállítási hosszainak figyelembevétele azonban kihívást jelent a megfelelő orsók kiválasztásában. A megadott szállítási hossz elérése érdekében egyes gyártók csökkentik a tekercscső átmérőjét, ami nem elegendő a kábel hajlítási sugarához. A túlzott hajlítás a páncélrétegek elmozdulásához vezet, jelentős nyíróerőt okozva a burkolaton. Súlyos esetekben a páncélozott acélszalag sorjái áthatolhatnak a párnázórétegen, közvetlenül a burkolatba ágyazva, és repedéseket vagy repedéseket okozhatnak az acélszalag széle mentén. A kábelfektetés során az oldalirányú hajlító- és húzóerők a burkolat megrepedését okozzák ezen repedések mentén, különösen az orsó belső rétegeihez közelebb eső kábelek esetében, így hajlamosabbak a törésre.
2.4 A helyszíni építési és telepítési környezet hatása
A kábelépítés szabványosítása érdekében javasolt a kábelfektetési sebesség minimalizálása, elkerülve a túlzott oldalirányú nyomást, hajlítást, húzóerőket és felületi ütközéseket, így biztosítva a civilizált építési környezetet. Lehetőleg a kábel beszerelése előtt hagyja pihenni a kábelt 50-60°C-on, hogy a belső feszültség megszűnjön a köpenyből. Kerülje a kábelek közvetlen napfénynek való tartós kitételét, mivel a kábel különböző oldalain a hőmérsékletkülönbség feszültségkoncentrációhoz vezethet, ami növeli a burkolat repedésének kockázatát a kábelfektetés során.
Feladás időpontja: 2023. december 18