Geniş kesitli zırhlı PE dış kılıflı kabloda çatlak sorunu

Polietilen (PE), iyi mekanik mukavemeti, tokluğu, ısı direnci, yalıtımı ve kimyasal stabilitesi nedeniyle güç kablolarının ve telefon kablolarının yalıtımında ve kılıfında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, PE'nin kendi yapısı nedeniyle, çevresel gerilim çatlamasına karşı direnci zayıftır, özellikle PE, geniş kesitli zırhlı kablonun dış kılıfı olarak kullanıldığında, çatlama sorunu özellikle belirgindir.

1. PE kılıfın çatlama mekanizması

PE kılıf çatlaması esas olarak aşağıdaki iki duruma sahiptir: biri çevresel stres çatlamasıdır, kurulum ve çalıştırmadaki kabloyu, kırılgan çatlama fenomeninin yüzeyinden stres veya çevresel ortam teması kombinasyonundaki kılıfı ifade eder.

Bu çatlama genellikle iki faktörden kaynaklanır: Biri kılıfta iç gerilmenin varlığı, diğeri ise kablo kılıfının polar sıvı ile uzun süre temas etmesi. Bu tür bir çatlama esas olarak malzemenin kendisinin çevresel stres çatlama performansına karşı direncine bağlıdır, uzun yıllar süren malzeme modifikasyon araştırmaları sayesinde bu durum temel olarak çözülmüştür.

Diğeri mekanik stres çatlamasıdır, çünkü kablonun yapısında eksiklikler vardır veya kılıf ekstrüzyon işlemi uygun değildir, kılıfın yapısında büyük bir stres vardır ve kablo deformasyonu için stres konsantrasyonu üretmek kolaydır. ve kablo bırakma inşaatı sırasında çatlama. Bu tür çatlamalar, büyük kesitli çelik bant zırhlı tabakanın dış kılıfında daha belirgindir.

2. PE kılıfın çatlama nedenleri ve iyileştirme önlemleri

2.a. Kablo çelik şerit yapısının etkisi

Kablonun dış çapı büyük olduğunda, zırhlı katman genellikle çift kat çelik bant boşluklu sargıdan yapılır. Kablonun dış çapına bağlı olarak çelik şerit kalınlığı 0,2 mm, 0,5 mm ve 0,8 mm'dir. Zırhlı çelik şeridin kalınlığı ne kadar büyükse sertlik o kadar güçlü, plastiklik o kadar kötü ve çelik şeridin alt katmanları arasındaki mesafe o kadar büyük.

Ekstrüzyon ve germe işleminde, zırhlı tabakanın yüzeyindeki üst ve alt çelik bantlar arasındaki kalınlık farkı çok büyüktür. Kılıfın dış çelik şeridin kenarındaki kısmı en ince kalınlığa ve en yoğun iç gerilime sahiptir, bu da gelecekte çatlamanın ana yeridir. Zırhlı çelik kayış dış kılıfının etkisinden kaçınmak için, çelik kayış ile PE dış kılıf arasına belirli bir kalınlıktaki tampon tabaka sarılmalı veya ekstrüde edilmelidir ve tampon tabaka sıkıca tekdüze olmalı, kırışmamalı, çarpma olmamalıdır.

Tampon tabakasının eklenmesi, iki çelik kuşak tabakası arasındaki düzlüğü iyileştirir, böylece PE kılıfın büzülmesine ek olarak PE kılıf malzemesinin kalınlığı tekdüze olur, böylece kılıf gevşek torba fenomeni görünmez, ayrıca olacak çok sıkı paketlemeyin, böylece iç gerilimi azaltın.

2.b. Kablo üretim sürecinin etkisi

Büyük çaplı zırhlı kablo kılıfının ekstrüzyon işleminde var olan başlıca problemler, yetersiz soğutma, mantıksız kalıp konfigürasyonu, aşırı çekme oranı ve kılıfta aşırı iç gerilimdir. Kalın kılıf ve büyük dış çap nedeniyle, genel ekstrüzyon üretim hattındaki su deposunun uzunluğu ve hacmi sınırlıdır. Kılıf ekstrüde edildiğinde kabloyu 200 derecenin üzerindeki yüksek sıcaklıktan normal sıcaklığa soğutmak zordur.

Ekstrüzyondan sonra kılıfın soğutulması yeterli değilse, kılıfın zırhlı tabakaya yakın kısmı yumuşak olacaktır ve bitmiş kablo bittiğinde kılıf yüzeyinde çelik kayışın neden olduğu kesik izine neden olmak kolaydır. plaka bükülür, bu da kablonun serbest bırakılmasının yapımı sırasında daha büyük bir dış kuvvet altında dış kılıfın çatlamasına neden olur.

Öte yandan, kılıfın yetersiz soğutulması, kablonun bir disk halinde daha fazla soğumasından sonra daha büyük bir iç büzülme kuvvetine neden olur, böylece daha büyük bir dış kuvvetin etkisi altında kılıfın çatlama olasılığı artar. Kablonun yeterince soğumasını sağlamak için, tankın uzunluğu veya hacmi uygun şekilde artırılabilir ve ekstrüzyon hızı, iç ve dış katmanların birbirine yapışmasını sağlamak için kılıfın iyi plastikleştirilmesi temelinde uygun şekilde azaltılabilir. Kablo bobin üzerine konduğunda kablo kılıfının tamamı soğumuştur.

Aynı zamanda, polietilenin kristal bir polimer olduğu göz önüne alındığında, soğutma sırasında oluşan iç gerilimi azaltmak için segmental soğutmanın ılık su soğutma modunun benimsenmesi tavsiye edilir. Genellikle 70-75â'den 50-55â'ye soğutulur ve son olarak oda sıcaklığına kadar soğutulur.

2.c. Kablonun bükülme yarıçapının etkisi

Kablo katlandığında, kablo üreticisi JB/T 8137.1-2013 endüstriyel standardına göre uygun dağıtım tepsisini seçmelidir. Ancak kullanıcının ihtiyaç duyduğu sevk boyu uzun olduğunda, dış çapı büyük ve boyu büyük bitmiş kablo için uygun bobini seçmek oldukça zordur.

Bazı üreticiler, teslimat uzunluğunu garanti etmek için, bükülme yarıçapının neden olduğu küçük boru çapı ile kesmek zorunda kaldılar, zırhlı tabaka, bükülme nedeniyle çok büyük yer değiştirme, kılıf üzerinde büyük kesme kuvveti, zırhlı çelik kemer olduğunda ciddi Çapaklar, kılıfın içine doğrudan gömülmüş olan tampon katmanını delecek, kılıf şerit kenarı boyunca çatlaklar veya çatlaklar meydana getirecektir. Kablo serbest bırakmanın yapımı sırasında, kablo büyük bir enine bükme kuvvetine ve gerilim kuvvetine maruz kalır, bu da bitmiş kablo tepsiden açıldıktan sonra kılıfın çatlak yönü boyunca çatlamaya neden olur ve kabuk tabakasına yakın olan kablo daha fazladır. çatlamaya eğilimli.

2.d. Şantiye inşaatının ve döşeme ortamının etkisi

Kablo yapısı standardize edilmeli ve standart gerekliliklere sıkı sıkıya bağlı olarak yapılmalıdır. Kablo üzerinde aşırı yan basınç, bükme kuvveti ve çekme kuvvetinden kaçınmak ve güvenli inşaatı sağlamak için kablo yüzeyi çarpışmasını önlemek için kablo serbest bırakma hızının mümkün olduğunca düşürülmesi önerilir.

Aynı zamanda, kablonun minimum kurulum bükülme yarıçapının inşaat sırasında tasarım gerekliliklerini karşıladığından emin olun. Tek damarlı zırhlı kablonun bükülme yarıçapı -¥15D ve üç damarlı zırhlı kablonun bükülme yarıçapı -¥12D'dir (D, kablonun dış çapıdır).

Kabloyu döşemeden önce, kılıftaki iç gerilimi serbest bırakmak için bir süre 50-60â'de yerleştirmek en iyisidir. Aynı zamanda, kablo uzun süre güneşe maruz bırakılmamalıdır, çünkü maruz kalma sırasında kablonun farklı taraflarının sıcaklığı tutarlı değildir, bu da maruz kalma sırasında kılıfın çatlama riskini artıran stres konsantrasyonuna eğilimlidir. kablo yapımı ve bağlantısının kesilmesi.

Çözüm

Geniş kesitli zırhlı PE kablo kılıfının çatlaması, kablo üreticilerinin karşılaşması gereken zor bir problemdir. Kablonun PE kılıfının çatlama direncini artırmak için, kablonun hizmet ömrünü uzatmak ve kalitesini sağlamak için kılıf malzemesinin kendisi, kablo yapısı, üretim teknolojisi ve döşeme ortamı gibi birçok yönden kontrol edilmelidir. kablo.