Polyeten (PE) används ofta iisolering och mantel av kraftkablar och telekablarpå grund av dess utmärkta mekaniska styrka, seghet, värmebeständighet, isolering och kemisk stabilitet. Men på grund av de strukturella egenskaperna hos PE i sig är dess motståndskraft mot sprickbildning i miljön relativt dålig. Detta problem blir särskilt framträdande när PE används som den yttre manteln av pansarkablar med stor sektion.
1. Mekanism för PE-mantelsprickbildning
PE-mantelsprickor förekommer huvudsakligen i två situationer:
a. Sprickbildning i miljön: Detta hänvisar till fenomenet där manteln genomgår spröd sprickbildning från ytan på grund av kombinerad stress eller exponering för miljömedia efter kabelinstallation och drift. Det orsakas främst av inre stress i höljet och långvarig exponering för polära vätskor. Omfattande forskning om materialmodifiering har väsentligt löst denna typ av sprickbildning.
b. Mekanisk spänningssprickning: Detta uppstår på grund av strukturella brister i kabeln eller olämpliga mantelextruderingsprocesser, vilket leder till betydande spänningskoncentration och deformationsinducerad sprickbildning under kabelinstallation. Denna typ av sprickbildning är mer uttalad i de yttre höljena av pansarkablar av stålband med stor sektion.
2. Orsaker till sprickbildning i PE-manteln och förbättringsåtgärder
2.1 Inverkan av kabelStåltejpStrukturera
I kablar med större ytterdiametrar är pansarskiktet vanligtvis sammansatt av dubbellagers ståltejp. Beroende på kabelns ytterdiameter varierar stålbandets tjocklek (0,2 mm, 0,5 mm och 0,8 mm). Tjockare armerade stålband har högre styvhet och sämre plasticitet, vilket resulterar i större avstånd mellan övre och undre skikt. Under extrudering orsakar detta betydande skillnader i manteltjocklek mellan de övre och nedre skikten av pansarskiktets yta. Tunnare mantelområden vid kanterna på den yttre ståltejpen upplever den största spänningskoncentrationen och är de primära områdena där framtida sprickbildning uppstår.
För att mildra den bepansrade ståltejpens påverkan på den yttre manteln, lindas eller extruderas ett buffertskikt av en viss tjocklek mellan ståltejpen och PE-manteln. Detta buffertskikt ska vara jämnt tätt, utan rynkor eller utsprång. Tillägget av ett buffertskikt förbättrar jämnheten mellan de två skikten av ståltejp, säkerställer en jämn PE-manteltjocklek och, i kombination med PE-mantelns sammandragning, minskar den inre spänningen.
ONEWORLD förser användare med olika tjocklekar avpansarmaterial av galvaniserat stålbandför att möta olika behov.
2.2 Effekten av kabelproduktionsprocessen
De primära problemen med extruderingsprocessen av pansarkabelmantel med stor ytterdiameter är otillräcklig kylning, felaktig formpreparering och överdrivet sträckningsförhållande, vilket resulterar i överdriven inre spänning i manteln. Stora kablar, på grund av sina tjocka och breda mantel, möter ofta begränsningar i längden och volymen av vattentråg på extruderingslinjer. Att kyla ner från över 200 grader Celsius under extrudering till rumstemperatur innebär utmaningar. Otillräcklig kylning leder till en mjukare mantel nära pansarskiktet, vilket orsakar repor på mantelns yta när kabeln lindas, vilket så småningom resulterar i potentiella sprickor och brott under kabelläggning på grund av yttre krafter. Dessutom bidrar otillräcklig kylning till ökade inre krympkrafter efter lindning, vilket ökar risken för att manteln spricker under betydande yttre krafter. För att säkerställa tillräcklig kylning rekommenderas att öka längden eller volymen på vattentrågen. Det är viktigt att sänka extruderingshastigheten samtidigt som man bibehåller korrekt mantelmjukning och ger gott om tid för kylning under lindningen. Om man dessutom betraktar polyeten som en kristallin polymer, hjälper en kylningsmetod med segmenterad temperatursänkning, från 70-75°C till 50-55°C, och slutligen till rumstemperatur, att lindra inre spänningar under kylningsprocessen.
2.3 Inverkan av lindningsradie på kabellindning
Under kabelspolning följer tillverkarna industristandarder för att välja lämpliga leveransrullar. Men att ta emot långa leveranslängder för kablar med stor ytterdiameter innebär utmaningar när det gäller att välja lämpliga rullar. För att möta specificerade leveranslängder minskar vissa tillverkare cylindrarnas diameter, vilket resulterar i otillräckliga böjradier för kabeln. Överdriven böjning leder till förskjutning i pansarskikt, vilket orsakar betydande skjuvkrafter på manteln. I svåra fall kan den bepansrade stålbandets grader tränga igenom det dämpande lagret, bäddas in direkt i manteln och orsaka sprickor eller sprickor längs kanten på stålbandet. Under kabelläggning gör de laterala böjnings- och dragkrafterna att manteln spricker längs dessa sprickor, speciellt för kablar närmare rullens inre lager, vilket gör dem mer benägna att gå sönder.
2.4 Inverkan av bygg- och installationsmiljö på plats
För att standardisera kabelkonstruktionen, rekommenderas det att minimera kabelläggningshastigheten, undvika för stort sidotryck, böjning, dragkrafter och ytkollisioner, vilket säkerställer en civiliserad byggmiljö. Låt helst kabeln vila vid 50-60°C före kabelinstallation för att frigöra inre spänningar från manteln. Undvik långvarig exponering av kablar för direkt solljus, eftersom temperaturskillnader på olika sidor av kabeln kan leda till spänningskoncentration, vilket ökar risken för mantelsprickor under kabelläggning.
Posttid: 2023-12-18