Polietilen (PE) yaygın olarak kullanılmaktadırgüç kabloları ve telekomünikasyon kablolarının izolasyonu ve kılıfımükemmel mekanik mukavemeti, tokluğu, ısı direnci, yalıtımı ve kimyasal kararlılığı nedeniyle. Ancak, PE'nin yapısal özellikleri nedeniyle, çevresel stres çatlamasına karşı direnci nispeten zayıftır. Bu sorun, PE'nin büyük kesitli zırhlı kabloların dış kılıfı olarak kullanıldığında özellikle belirgin hale gelir.
1. PE Kılıf Çatlama Mekanizması
PE kılıf çatlaması esas olarak iki durumda meydana gelir:
a. Çevresel Stres Çatlağı: Bu, kablonun kurulumu ve işletimi sonrasında birleşik stres veya çevresel ortama maruz kalma nedeniyle kılıfın yüzeyinden kırılgan çatlamalar oluşması olgusuna atıfta bulunur. Bu, esas olarak kılıf içindeki iç stres ve polar sıvılara uzun süre maruz kalma nedeniyle oluşur. Malzeme modifikasyonu üzerine yapılan kapsamlı araştırmalar, bu tür çatlamaları önemli ölçüde çözmüştür.
b. Mekanik Gerilim Çatlağı: Bu, kablodaki yapısal eksikliklerden veya uygunsuz kılıf ekstrüzyon işlemlerinden kaynaklanır ve kablo montajı sırasında önemli gerilim yoğunlaşmasına ve deformasyon kaynaklı çatlamaya yol açar. Bu tür çatlama, büyük kesitli çelik bant zırhlı kabloların dış kılıflarında daha belirgindir.
2. PE Kılıf Çatlamasının Nedenleri ve İyileştirme Önlemleri
2.1 Kablonun EtkisiÇelik BantYapı
Daha büyük dış çaplara sahip kablolarda, zırhlı tabaka tipik olarak çift katmanlı çelik bant sargılarından oluşur. Kablonun dış çapına bağlı olarak, çelik bant kalınlığı değişir (0,2 mm, 0,5 mm ve 0,8 mm). Daha kalın zırhlı çelik bantlar daha yüksek sertliğe ve daha zayıf plastisiteye sahiptir, bu da üst ve alt katmanlar arasında daha fazla boşluk olmasına neden olur. Ekstrüzyon sırasında, bu zırhlı tabakanın yüzeyinin üst ve alt katmanları arasındaki kılıf kalınlığında önemli farklılıklara neden olur. Dış çelik bandın kenarlarındaki daha ince kılıf alanları en büyük gerilim yoğunluğunu yaşar ve gelecekte çatlamanın meydana geldiği birincil alanlardır.
Zırhlı çelik bandın dış kılıf üzerindeki etkisini azaltmak için, çelik bant ile PE kılıf arasına belirli bir kalınlıkta bir tampon tabakası sarılır veya ekstrüde edilir. Bu tampon tabakası, kırışıklıklar veya çıkıntılar olmadan düzgün bir şekilde yoğun olmalıdır. Bir tampon tabakasının eklenmesi, iki çelik bant tabakası arasındaki pürüzsüzlüğü iyileştirir, düzgün PE kılıf kalınlığı sağlar ve PE kılıfın büzülmesiyle birlikte iç stresi azaltır.
ONEWORLD, kullanıcılara farklı kalınlıklardagalvanizli çelik bant zırhlı malzemelerçeşitli ihtiyaçları karşılamak için.
2.2 Kablo Üretim Sürecinin Etkisi
Büyük dış çaplı zırhlı kablo kılıflarının ekstrüzyon işlemindeki temel sorunlar yetersiz soğutma, uygunsuz kalıp hazırlığı ve kılıf içinde aşırı iç gerilime neden olan aşırı germe oranıdır. Kalın ve geniş kılıfları nedeniyle büyük boyutlu kablolar genellikle ekstrüzyon üretim hatlarındaki su oluklarının uzunluğu ve hacmi konusunda sınırlamalarla karşı karşıya kalırlar. Ekstrüzyon sırasında 200 santigrat derecenin üzerindeki bir sıcaklıktan oda sıcaklığına soğutma zorluklar yaratır. Yetersiz soğutma, zırh tabakasının yakınında daha yumuşak bir kılıf oluşmasına neden olur ve kablo sarıldığında kılıfın yüzeyinde çizilmeye neden olur ve sonunda kablo döşenirken dış kuvvetler nedeniyle potansiyel çatlaklara ve kırılmalara yol açar. Dahası, yetersiz soğutma, sarımdan sonra artan iç büzülme kuvvetlerine katkıda bulunarak, önemli dış kuvvetler altında kılıfın çatlama riskini artırır. Yeterli soğutmayı sağlamak için su oluklarının uzunluğunu veya hacmini artırmak önerilir. Uygun kılıf plastikleşmesini korurken ekstrüzyon hızını düşürmek ve sarım sırasında soğutma için yeterli zaman tanımak esastır. Ayrıca polietilenin kristalin bir polimer olduğu düşünüldüğünde, 70-75°C'den 50-55°C'ye ve son olarak oda sıcaklığına kadar parçalı bir sıcaklık düşürme soğutma yöntemi, soğutma işlemi sırasında oluşan iç gerilmelerin hafifletilmesine yardımcı olur.
2.3 Kablo Sarma Yarıçapının Kablo Sarma Üzerindeki Etkisi
Kablo sarımı sırasında, üreticiler uygun dağıtım makaralarını seçmek için endüstri standartlarına uymaktadır. Ancak, büyük dış çaplı kablolar için uzun dağıtım uzunluklarına uyum sağlamak, uygun makaraları seçmede zorluklara yol açmaktadır. Belirtilen dağıtım uzunluklarını karşılamak için, bazı üreticiler makara namlu çaplarını küçültmekte ve bu da kablo için yetersiz bükülme yarıçaplarına neden olmaktadır. Aşırı bükülme, zırh katmanlarında yer değiştirmeye yol açarak kılıf üzerinde önemli kesme kuvvetlerine neden olmaktadır. Ciddi durumlarda, zırhlı çelik şeridin çapakları yastıklama katmanını delerek doğrudan kılıfın içine gömülmekte ve çelik şeridin kenarı boyunca çatlaklar veya yarıklar oluşturmaktadır. Kablo döşenmesi sırasında, yanal bükülme ve çekme kuvvetleri kılıfın bu çatlaklar boyunca çatlamasına neden olmakta, özellikle makaranın iç katmanlarına daha yakın kablolar için, bu da onları kırılmaya daha yatkın hale getirmektedir.
2.4 Saha İnşaatı ve Kurulum Ortamının Etkisi
Kablo yapımını standartlaştırmak için, kablo döşeme hızını en aza indirmeniz, aşırı yanal basınçtan, eğilmeden, çekme kuvvetlerinden ve yüzey çarpışmalarından kaçınmanız ve medeni bir inşaat ortamı sağlamanız önerilir. Tercihen, kablo döşemeden önce, kablonun kılıfından iç gerilimi serbest bırakmak için 50-60°C'de dinlenmesine izin verin. Kabloların doğrudan güneş ışığına uzun süre maruz kalmasından kaçının, çünkü kablonun çeşitli taraflarındaki farklı sıcaklıklar gerilim yoğunlaşmasına yol açabilir ve kablo döşenirken kılıfın çatlama riskini artırabilir.
Yayınlanma zamanı: 18-Aralık-2023