O polietileno (PE) é amplamente utilizado noisolamento e revestimento de cabos de energia e cabos de telecomunicaçõesDevido à sua excelente resistência mecânica, resistência, resistência ao calor, isolamento e estabilidade química. No entanto, devido às características estruturais do próprio PE, sua resistência ao estresse ambiental é relativamente ruim. Esse problema se torna particularmente proeminente quando a PE é usada como a bainha externa dos cabos blindados de seção de grande seção.
1. Mecanismo de rachadura na bainha de PE
A bainha de PE ocorre principalmente em duas situações:
um. Cracking do estresse ambiental: refere -se ao fenômeno onde a bainha passa por rachaduras quebradiças da superfície devido à estresse combinado ou exposição a meios ambientais após a instalação e operação dos cabos. É causado principalmente pelo estresse interno dentro da bainha e exposição prolongada a líquidos polares. Pesquisas extensivas sobre modificação do material resolveram substancialmente esse tipo de rachadura.
b. Rachadura de tensão mecânica: isso ocorre devido a deficiências estruturais no cabo ou processos de extrusão de bainha inadequados, levando a uma concentração significativa de tensão e rachaduras induzidas por deformação durante a instalação do cabo. Esse tipo de rachadura é mais pronunciado nas bainhas externas de cabos blindados de fita de aço de grande seção.
2. Causas de craqueamento da bainha e medidas de melhoria
2.1 Influência do caboFita de açoEstrutura
Em cabos com diâmetros externos maiores, a camada blindada é tipicamente composta por envoltórios de fita de aço de camada dupla. Dependendo do diâmetro externo do cabo, a espessura da fita de aço varia (0,2 mm, 0,5 mm e 0,8 mm). As fitas de aço blindadas mais espessas têm maior rigidez e paixão mais pobre, resultando em maior espaçamento entre as camadas superior e inferior. Durante a extrusão, isso causa diferenças significativas na espessura da bainha entre as camadas superior e inferior da superfície da camada blindada. As áreas de bainha mais finas nas bordas da fita de aço externa experimentam a maior concentração de tensão e são as principais áreas onde ocorre o rachadouro futuro.
Para mitigar o impacto da fita de aço blindada na bainha externa, uma camada tamponadora de uma certa espessura é embrulhada ou extrudada entre a fita de aço e a bainha de PE. Essa camada de tamponamento deve ser uniformemente densa, sem rugas ou saliências. A adição de uma camada tamponada melhora a suavidade entre as duas camadas de fita de aço, garante espessura uniforme da bainha de PE e, combinada com a contração da bainha de PE, reduz o estresse interno.
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2.2 Impacto do processo de produção de cabos
Os problemas principais com o processo de extrusão de grandes bainhas de cabo blindadas de diâmetro externo são resfriamento inadequado, preparação inadequada de moldes e taxa de alongamento excessivo, resultando em tensão interna excessiva na bainha. Os cabos de tamanho grande, devido às suas bainhas grossas e largas, geralmente enfrentam limitações no comprimento e volume de calhas de água nas linhas de produção de extrusão. O resfriamento de mais de 200 graus Celsius durante a extrusão até a temperatura ambiente apresenta desafios. O resfriamento inadequado leva a uma bainha mais macia perto da camada de armadura, causando arranhões na superfície da bainha quando o cabo é enrolado, resultando em possíveis rachaduras e quebra durante o cabo de coleta devido a forças externas. Além disso, o resfriamento insuficiente contribui para o aumento das forças internas de encolhimento após o enrolamento, elevando o risco de rachaduras na bainha sob forças externas substanciais. Para garantir o resfriamento suficiente, recomenda -se aumentar o comprimento ou o volume de calhas de água. É essencial abaixar a velocidade de extrusão, mantendo a plastificação adequada da bainha e permitir um tempo suficiente para o resfriamento durante o enrolamento. Além disso, considerando o polietileno como um polímero cristalino, um método de resfriamento de redução de temperatura segmentado, de 70-75 ° C a 50-55 ° C e, finalmente, à temperatura ambiente, ajuda a aliviar as tensões internas durante o processo de resfriamento.
2.3 Influência do raio em enrolamento na enrolamento do cabo
Durante o enrolamento do cabo, os fabricantes aderem aos padrões do setor para selecionar os rolos de entrega apropriados. No entanto, acomodar longos comprimentos de entrega para cabos de diâmetro externo grandes coloca desafios na seleção de bobinas adequadas. Para atender aos comprimentos de entrega especificados, alguns fabricantes reduzem os diâmetros do barril do bobino, resultando em raios de flexão insuficientes para o cabo. A flexão excessiva leva ao deslocamento nas camadas de armadura, causando forças de cisalhamento significativas na bainha. Em casos graves, as rebarbas da faixa de aço blindada podem perfurar a camada de amortecimento, incorporando -se diretamente à bainha e causando rachaduras ou fissuras ao longo da borda da tira de aço. Durante a colocação do cabo, as forças de flexão e puxamento lateral fazem com que a bainha rache ao longo dessas fissuras, especialmente para os cabos mais próximos das camadas internas do carretel, tornando -as mais propensas a quebrar.
2.4 Impacto do ambiente de construção e instalação no local
Para padronizar a construção de cabos, é aconselhado minimizar a velocidade de colocação do cabo, evitando pressão lateral excessiva, flexão, forças de tração e colisões de superfície, garantindo um ambiente de construção civilizado. De preferência, antes da instalação do cabo, permita que o cabo descanse a 50-60 ° C para liberar a tensão interna da bainha. Evite a exposição prolongada dos cabos à luz solar direta, pois as temperaturas diferenciais em vários lados do cabo podem levar à concentração de tensão, aumentando o risco de rachaduras na bainha durante a colocação do cabo.
Hora de postagem: dez-18-2023