Polietilen (PE) yaygın olarak kullanılmaktadırgüç kabloları ve telekomünikasyon kablolarının yalıtımı ve kılıflanmasıMükemmel mekanik mukavemeti, tokluğu, ısı direnci, yalıtımı ve kimyasal kararlılığı nedeniyle PE, özellikle yapısal özellikleri nedeniyle çevresel gerilim çatlaklarına karşı direnci nispeten zayıftır. Bu sorun, PE'nin geniş kesitli zırhlı kabloların dış kılıfı olarak kullanıldığında daha da belirginleşir.
1. PE Kılıf Çatlama Mekanizması
PE kılıf çatlaması esas olarak iki durumda meydana gelir:
a. Çevresel Gerilim Çatlağı: Bu, kablonun döşenmesi ve çalıştırılmasından sonra, kılıfın birleşik gerilim veya çevresel etkenlere maruz kalması nedeniyle yüzeyden kırılgan bir çatlamaya maruz kalması olgusunu ifade eder. Bu durum, esas olarak kılıf içindeki iç gerilim ve polar sıvılara uzun süre maruz kalmaktan kaynaklanır. Malzeme modifikasyonu üzerine yapılan kapsamlı araştırmalar, bu tür çatlamaları önemli ölçüde çözmüştür.
b. Mekanik Gerilim Çatlağı: Bu durum, kablodaki yapısal eksikliklerden veya uygun olmayan kılıf ekstrüzyon işlemlerinden kaynaklanarak, kablo döşenmesi sırasında önemli ölçüde gerilim yoğunlaşmasına ve deformasyon kaynaklı çatlaklara yol açar. Bu tür çatlaklar, büyük kesitli çelik bant zırhlı kabloların dış kılıflarında daha belirgindir.
2. PE Kılıf Çatlaklarının Nedenleri ve İyileştirme Önlemleri
2.1 Kablonun EtkisiÇelik BantYapı
Dış çapı daha büyük kablolarda, zırhlı tabaka genellikle 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 rijitliğe ve daha düşük plastisiteye sahiptir, bu da üst ve alt katmanlar arasında daha fazla boşluk oluşmasına neden olur. Ekstrüzyon sırasında bu durum, zırhlı tabaka yüzeyinin üst ve alt katmanları arasındaki kılıf kalınlığında önemli farklılıklara neden olur. Dış çelik bandın kenarlarındaki daha ince kılıf alanları en büyük gerilim yoğunlaşmasını yaşar ve gelecekte çatlamanın meydana geldiği başlıca bölgelerdir.
Zırhlı çelik bandın dış kılıf üzerindeki etkisini azaltmak için, çelik bant ile PE kılıf arasına belirli kalınlıkta bir tampon tabakası sarılır veya ekstrüde edilir. Bu tampon tabakası, kırışıklık veya çıkıntı olmadan, homojen yoğunlukta olmalıdır. Bir tampon tabakasının eklenmesi, iki çelik bant tabakası arasındaki pürüzsüzlüğü artırır, homojen PE kılıf kalınlığı sağlar ve PE kılıfın büzülmesiyle birlikte iç gerilimi 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, ekstrüzyon üretim hatlarında su oluklarının uzunluğu ve hacmi konusunda genellikle sınırlamalarla karşı karşıya kalırlar. Ekstrüzyon sırasında 200 santigrat derecenin üzerindeki bir sıcaklıktan oda sıcaklığına kadar soğutma zorluklar yaratır. Yetersiz soğutma, zırh tabakasının yakınında daha yumuşak bir kılıf oluşmasına neden olur ve kablo sarıldığında kılıf yüzeyinde çizilmelere neden olur. Bu da kablo döşenirken dış kuvvetler nedeniyle olası çatlaklara ve kırılmalara yol açar. Dahası, yetersiz soğutma, sarım sonrası iç büzülme kuvvetlerinin artmasına katkıda bulunarak, önemli dış kuvvetler altında kılıfın çatlama riskini artırır. Yeterli soğutmayı sağlamak için su oluklarının uzunluğunun veya hacminin artırılması 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 segmentli 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 iletim makaralarını seçerken endüstri standartlarına bağlı kalmaktadır. Ancak, büyük dış çaplı kablolar için uzun iletim uzunluklarına uyum sağlamak, uygun makaraların seçilmesinde zorluklar yaratmaktadır. Belirtilen iletim 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 kenarları boyunca çatlaklara veya yarıklara neden olabilmektedir. Kablo döşenmesi sırasında, yanal bükülme ve çekme kuvvetleri, özellikle makaranın iç katmanlarına daha yakın olan kablolarda, kılıfın bu yarıklar boyunca çatlamasına ve kırılmaya daha yatkın hale gelmesine neden olmaktadır.
2.4 Şantiye İnşaat ve Kurulum Ortamının Etkisi
Kablo imalatında standartlaştırma sağlamak için, aşırı yanal basınç, eğilme, çekme kuvvetleri ve yüzey çarpışmalarından kaçınarak kablo döşeme hızının en aza indirilmesi ve medeni bir inşaat ortamı sağlanması önerilir. Kablo döşenmeden önce, kılıftaki iç gerilimi boşaltmak için kablonun 50-60°C'de bekletilmesi önerilir. Kabloların uzun süre doğrudan güneş ışığına maruz kalmasından kaçınılmalıdır; çünkü kablonun farklı yüzeylerindeki farklı sıcaklıklar gerilim yoğunlaşmasına yol açarak kablo döşenirken kılıfın çatlama riskini artırabilir.
Gönderim zamanı: 18 Aralık 2023