Поліэтылен (ПЭ) шырока выкарыстоўваецца ў стізаляцыя і абалонка сілавых і тэлекамунікацыйных кабеляўз-за сваёй выдатнай механічнай трываласці, трываласці, цеплаўстойлівасці, ізаляцыі і хімічнай стабільнасці. Аднак з-за структурных характарыстык самога ПЭ яго ўстойлівасць да парэпання пад уздзеяннем навакольнага асяроддзя адносна нізкая. Гэтая праблема становіцца асабліва актуальнай, калі ПЭ выкарыстоўваецца ў якасці вонкавай абалонкі браніраваных кабеляў вялікага перасеку.
1. Механізм парэпання абалонкі ПЭ
Парэпанне ПЭ абалонкі ў асноўным адбываецца ў двух сітуацыях:
а. Парэпанне пад уздзеяннем стрэсу навакольнага асяроддзя: гэта адносіцца да з'явы, калі абалонка падвяргаецца далікатнаму расколіне ад паверхні з-за сумеснага стрэсу або ўздзеяння навакольнага асяроддзя пасля ўстаноўкі і эксплуатацыі кабеля. У асноўным гэта выклікана ўнутраным напружаннем у абалонцы і працяглым уздзеяннем палярных вадкасцей. Шырокія даследаванні па мадыфікацыі матэрыялаў істотна ліквідавалі гэты тып парэпання.
б. Расколіны ад механічнага напружання: гэта адбываецца з-за структурных недахопаў у кабелі або неадпаведных працэсаў экструзіі абалонкі, што прыводзіць да значнай канцэнтрацыі напружання і расколін, выкліканых дэфармацыяй, падчас мантажу кабеля. Гэты тып парэпання больш выяўлены ў вонкавых абалонках браняваных кабеляў са стальной стужкай вялікага перасеку.
2. Прычыны парэпання абалонкі ПЭ і меры па паляпшэнні
2.1 Уплыў кабеляСталёвая стужкаСтруктура
У кабелях з вялікім вонкавым дыяметрам браніраваны пласт звычайна складаецца з двухслаёвай сталёвай стужкі. У залежнасці ад вонкавага дыяметра кабеля таўшчыня сталёвай стужкі вар'іруецца (0,2 мм, 0,5 мм і 0,8 мм). Больш тоўстыя браняваныя сталёвыя стужкі валодаюць больш высокай калянасцю і горшай пластычнасцю, што прыводзіць да большага адлегласці паміж верхнім і ніжнім пластамі. Падчас экструзіі гэта выклікае значныя адрозненні ў таўшчыні абалонкі паміж верхнім і ніжнім пластамі паверхні бранявога пласта. Больш тонкія ўчасткі абалонкі па краях вонкавай сталёвай стужкі адчуваюць найбольшую канцэнтрацыю напружання і з'яўляюцца асноўнымі ўчасткамі, дзе ў будучыні адбываюцца расколіны.
Каб змякчыць уздзеянне браніраванай сталёвай стужкі на знешнюю абалонку, буферны пласт пэўнай таўшчыні заварочваецца або экструдуецца паміж сталёвай стужкай і ПЭ абалонкай. Гэты буферны пласт павінен быць аднастайна шчыльным, без зморшчын і выступаў. Даданне буфернага пласта паляпшае гладкасць паміж двума пластамі сталёвай стужкі, забяспечвае аднастайную таўшчыню ПЭ абалонкі і ў спалучэнні са сцягваннем ПЭ абалонкі памяншае ўнутранае напружанне.
ONEWORLD прапануе карыстальнікам розныя таўшчынібранявых матэрыялаў з ацынкаванай сталёвай стужкідля задавальнення разнастайных патрэб.
2.2 Уплыў працэсу вытворчасці кабеля
Асноўныя праблемы, звязаныя з працэсам экструзіі браніраваных абалонак кабеляў вялікага вонкавага дыяметра, - гэта недастатковае астуджэнне, няправільная падрыхтоўка формы і празмерны каэфіцыент расцяжэння, што прыводзіць да празмернага ўнутранага напружання ўнутры абалонкі. Вялікага памеру кабелі з-за іх тоўстай і шырокай абалонкі часта сутыкаюцца з абмежаваннямі ў даўжыні і аб'ёме вадаёмаў на экструзійных вытворчых лініях. Астуджэнне з больш чым 200 градусаў Цэльсія падчас экструзіі да пакаёвай тэмпературы выклікае праблемы. Недастатковае астуджэнне прыводзіць да больш мяккай абалонкі каля пласта броні, выклікаючы драпіны на паверхні абалонкі, калі кабель накручваецца, што ў канчатковым выніку прыводзіць да магчымых расколін і паломак падчас пракладкі кабеля з-за знешніх сіл. Больш за тое, недастатковае астуджэнне спрыяе павелічэнню ўнутраных сіл усаджвання пасля згортвання, што павялічвае рызыку парэпання абалонкі пад дзеяннем значных знешніх сіл. Каб забяспечыць дастатковае астуджэнне, рэкамендуецца павялічыць даўжыню або аб'ём вадаёмаў. Зніжэнне хуткасці экструзіі пры захаванні належнай пластыфікацыі абалонкі і прадастаўленні дастатковага часу для астуджэння падчас намотвання вельмі важна. Акрамя таго, разглядаючы поліэтылен як крышталічны палімер, сегментаваны метад астуджэння зніжэння тэмпературы ад 70-75°C да 50-55°C і, нарэшце, да пакаёвай тэмпературы, дапамагае паменшыць унутраныя напружання ў працэсе астуджэння.
2.3 Уплыў радыусу намоткі на намотку кабеля
Падчас намотвання кабеля вытворцы прытрымліваюцца галіновых стандартаў выбару адпаведных барабанаў для дастаўкі. Аднак прыстасаванне да вялікай даўжыні дастаўкі кабеляў вялікага вонкавага дыяметра стварае праблемы пры выбары прыдатных барабанаў. Каб адпавядаць зададзенай даўжыні пастаўкі, некаторыя вытворцы памяншаюць дыяметр ствала барабана, што прыводзіць да недастатковага радыуса выгібу кабеля. Празмерны выгіб прыводзіць да зрушэння слаёў броні, выклікаючы значныя сілы зруху на абалонцы. У цяжкіх выпадках задзірыны браняванай сталёвай паласы могуць прабіць амартызацыйны пласт, укараняючыся непасрэдна ў абалонку і выклікаючы расколіны або расколіны ўздоўж краю сталёвай паласы. Падчас кладкі кабеля сілы бакавога згінання і выцягвання выклікаюць расколіны ў абалонцы ўздоўж гэтых расколін, асабліва для кабеляў, размешчаных бліжэй да ўнутраных слаёў барабана, што робіць іх больш схільнымі да паломкі.
2.4 Уплыў умоў будаўніцтва і ўстаноўкі на месцы
Каб стандартызаваць канструкцыю кабеля, рэкамендуецца звесці да мінімуму хуткасць пракладкі кабеля, пазбягаючы празмернага бакавога ціску, выгібу, цягнучай сілы і сутыкнення паверхні, забяспечваючы цывілізаванае асяроддзе будаўніцтва. Пажадана перад устаноўкай кабеля даць яму адпачыць пры тэмпературы 50-60°C, каб зняць унутраную нагрузку з абалонкі. Пазбягайце працяглага ўздзеяння на кабелі прамых сонечных прамянёў, паколькі розніца тэмператур на розных баках кабеля можа прывесці да канцэнтрацыі напружання, павялічваючы рызыку парэпання абалонкі падчас пракладкі кабеля.
Час публікацыі: 18 снежня 2023 г