Kabelns brandmotstånd är avgörande vid brand, och materialvalet och den strukturella utformningen av omslagsskiktet påverkar direkt kabelns totala prestanda. Omslagsskiktet består vanligtvis av ett eller två lager skyddstejp som är lindad runt ledarens isolering eller innermantel och ger skydd, buffring, värmeisolering och anti-aging-funktioner. Följande utforskar omslagsskiktets specifika inverkan på brandmotstånd ur olika perspektiv.
1. Inverkan av brännbara material
Om omslagsskiktet använder brännbara material (t.ex.Non-woven tygtejpeller PVC-tejp), påverkar deras prestanda i högtemperaturmiljöer direkt kabelns brandmotstånd. Dessa material skapar deformationsutrymme för isolerings- och brandskyddsskikten när de brinner. Denna frigöringsmekanism minskar effektivt kompressionen av brandskyddsskiktet på grund av högtemperaturspänning, vilket minskar sannolikheten för skador på brandskyddsskiktet. Dessutom kan dessa material buffra värmen under de tidiga stadierna av förbränningen, vilket fördröjer värmeöverföringen till ledaren och tillfälligt skyddar kabelstrukturen.
Brännbara material har dock i sig begränsad förmåga att förbättra kabelns brandmotstånd och behöver vanligtvis användas tillsammans med brandsäkra material. Till exempel, i vissa brandsäkra kablar, krävs ett extra brandbarriärlager (t.ex.glimmertejp) kan läggas över det brännbara materialet för att förbättra den totala brandmotståndskraften. Denna kombinerade design kan effektivt balansera materialkostnader och tillverkningsprocessens kontrollerbarhet i praktiska tillämpningar, men begränsningarna hos brännbara material måste fortfarande noggrant utvärderas för att säkerställa kabelns övergripande säkerhet.
2. Brandbeständiga materials inverkan
Om omslagsskiktet använder brandbeständiga material som belagd glasfibertejp eller glimmertejp kan det avsevärt förbättra kabelns brandbarriärprestanda. Dessa material bildar en flamskyddsbarriär vid höga temperaturer, vilket förhindrar att isoleringsskiktet kommer i direkt kontakt med lågor och fördröjer isoleringens smältprocess.
Det bör dock noteras att på grund av omslagsskiktets åtdragande verkan kan expansionsspänningen i isoleringsskiktet under högtemperatursmältning inte frigöras utåt, vilket resulterar i en betydande tryckpåverkan på brandmotståndsskiktet. Denna spänningskoncentrationseffekt är särskilt uttalad i stålbandsbepansrade konstruktioner, vilket kan minska brandmotståndsprestanda.
För att balansera de dubbla kraven på mekanisk åtdragning och flamisolering kan flera brandbeständiga material införlivas i omslagslagrets konstruktion, och överlappningshastigheten och omslagsspänningen kan justeras för att minska effekten av spänningskoncentrationen på brandmotståndsskiktet. Dessutom har användningen av flexibla brandbeständiga material gradvis ökat de senaste åren. Dessa material kan avsevärt minska problemet med spänningskoncentrationen samtidigt som de säkerställer brandisoleringsprestanda, vilket bidrar positivt till att förbättra den totala brandmotståndskraften.
3. Brandmotståndsprestanda hos kalcinerad glimmertejp
Kalcinerad glimmertejp, som ett högpresterande omslagsmaterial, kan avsevärt förbättra kabelns brandmotstånd. Detta material bildar ett starkt skyddande skal vid höga temperaturer, vilket förhindrar att lågor och högtemperaturgaser tränger in i ledarområdet. Detta täta skyddande lager isolerar inte bara lågor utan förhindrar också ytterligare oxidation och skador på ledaren.
Kalcinerad glimmertejp har miljöfördelar, eftersom den inte innehåller fluor eller halogener och inte avger giftiga gaser vid förbränning, vilket uppfyller moderna miljökrav. Dess utmärkta flexibilitet gör att den kan anpassas till komplexa ledningsscenarier, vilket förbättrar kabelns temperaturbeständighet och gör den särskilt lämplig för höghus och järnvägstransporter, där hög brandmotstånd krävs.
4. Vikten av strukturell design
Den strukturella utformningen av omslagsskiktet är avgörande för kabelns brandmotstånd. Till exempel förbättrar en flerskiktad omslagsstruktur (som dubbel- eller flerskiktad kalcinerad glimmertejp) inte bara brandskyddseffekten utan ger också en bättre termisk barriär under en brand. Dessutom är det en viktig åtgärd för att förbättra den totala brandmotståndet att säkerställa att omslagsskiktets överlappningsgrad inte är mindre än 25 %. En låg överlappningsgrad kan leda till värmeläckage, medan en hög överlappningsgrad kan öka kabelns mekaniska styvhet, vilket påverkar andra prestandafaktorer.
I designprocessen måste även kompatibiliteten mellan omslagsskiktet och andra strukturer (såsom den inre manteln och pansarskikten) beaktas. Till exempel, i högtemperaturscenarier kan införandet av ett flexibelt buffertlager effektivt sprida termisk expansionsspänning och minska skador på brandskyddsskiktet. Detta flerskiktsdesignkoncept har använts i stor utsträckning inom faktisk kabeltillverkning och visar betydande fördelar, särskilt på den högre marknaden för brandsäkra kablar.
5. Slutsats
Materialvalet och den strukturella utformningen av kabelns omslagsskikt spelar en avgörande roll för kabelns brandmotståndsprestanda. Genom att noggrant välja material (som flexibla brandbeständiga material eller kalcinerad glimmertejp) och optimera den strukturella utformningen är det möjligt att avsevärt förbättra kabelns säkerhetsprestanda vid brand och minska risken för funktionsfel på grund av brand. Den kontinuerliga optimeringen av omslagsskiktets utformning i utvecklingen av modern kabelteknik ger en solid teknisk garanti för att uppnå högre prestanda och mer miljövänliga brandbeständiga kablar.
Publiceringstid: 30 dec 2024