A resistência ao fogo dos cabos é crucial durante um incêndio, e a seleção do material e o projeto estrutural da camada de revestimento afetam diretamente o desempenho geral do cabo. A camada de revestimento normalmente consiste em uma ou duas camadas de fita protetora enroladas ao redor do isolamento ou da bainha interna do condutor, proporcionando proteção, amortecimento, isolamento térmico e funções antienvelhecimento. A seguir, exploraremos o impacto específico da camada de revestimento na resistência ao fogo sob diversas perspectivas.
1. Impacto de Materiais Combustíveis
Se a camada de revestimento utilizar materiais combustíveis (comoFita de tecido não tecidoou fita de PVC), seu desempenho em ambientes de alta temperatura afeta diretamente a resistência ao fogo do cabo. Esses materiais, quando queimados durante um incêndio, criam espaço de deformação para as camadas de isolamento e resistência ao fogo. Esse mecanismo de liberação reduz efetivamente a compressão da camada de resistência ao fogo devido ao estresse da alta temperatura, diminuindo a probabilidade de danos a essa camada. Além disso, esses materiais podem amortecer o calor durante os estágios iniciais da combustão, retardando a transferência de calor para o condutor e protegendo temporariamente a estrutura do cabo.
No entanto, os materiais combustíveis em si têm capacidade limitada de aumentar a resistência ao fogo do cabo e normalmente precisam ser usados em conjunto com materiais resistentes ao fogo. Por exemplo, em alguns cabos resistentes ao fogo, uma camada adicional de barreira contra incêndio (comofita de micaUma camada de material combustível pode ser adicionada sobre o material inflamável para melhorar a resistência geral ao fogo. Esse projeto combinado pode equilibrar efetivamente os custos de material e o controle do processo de fabricação em aplicações práticas, mas as limitações dos materiais combustíveis ainda devem ser cuidadosamente avaliadas para garantir a segurança geral do cabo.
2. Impacto de Materiais Resistentes ao Fogo
Se a camada de revestimento utilizar materiais resistentes ao fogo, como fita de fibra de vidro revestida ou fita de mica, o desempenho da barreira contra incêndio do cabo pode ser significativamente melhorado. Esses materiais formam uma barreira retardante de chamas em altas temperaturas, impedindo o contato direto da camada isolante com as chamas e retardando o processo de fusão do isolamento.
No entanto, deve-se observar que, devido à ação de compressão da camada de revestimento, a tensão de expansão da camada isolante durante a fusão em alta temperatura pode não ser liberada para o exterior, resultando em um impacto compressivo significativo na camada resistente ao fogo. Esse efeito de concentração de tensão é especialmente pronunciado em estruturas blindadas com fita de aço, o que pode reduzir o desempenho de resistência ao fogo.
Para equilibrar as exigências de vedação mecânica e isolamento contra chamas, diversos materiais resistentes ao fogo podem ser incorporados ao projeto da camada de revestimento. A taxa de sobreposição e a tensão de revestimento podem ser ajustadas para reduzir o impacto da concentração de tensões na camada de resistência ao fogo. Além disso, a aplicação de materiais flexíveis resistentes ao fogo tem aumentado gradualmente nos últimos anos. Esses materiais podem reduzir significativamente o problema da concentração de tensões, ao mesmo tempo que garantem o desempenho de isolamento contra chamas, contribuindo positivamente para a melhoria da resistência geral ao fogo.
3. Desempenho de resistência ao fogo da fita de mica calcinada
A fita de mica calcinada, como material de revestimento de alto desempenho, pode aumentar significativamente a resistência ao fogo do cabo. Este material forma uma camada protetora resistente em altas temperaturas, impedindo que chamas e gases superaquecidos penetrem na área do condutor. Essa densa camada protetora não só isola as chamas, como também previne a oxidação e danos adicionais ao condutor.
A fita de mica calcinada apresenta vantagens ambientais, pois não contém flúor nem halogênios e não libera gases tóxicos quando queimada, atendendo aos requisitos ambientais modernos. Sua excelente flexibilidade permite a adaptação a cenários de fiação complexos, aumentando a resistência térmica do cabo, o que a torna particularmente adequada para edifícios altos e transporte ferroviário, onde se exige alta resistência ao fogo.
4. A importância do projeto estrutural
O projeto estrutural da camada de revestimento é crucial para a resistência ao fogo do cabo. Por exemplo, a adoção de uma estrutura de revestimento multicamadas (como fita de mica calcinada dupla ou multicamadas) não só aumenta o efeito de proteção contra incêndio, como também proporciona uma melhor barreira térmica durante um incêndio. Além disso, garantir que a taxa de sobreposição da camada de revestimento seja de pelo menos 25% é uma medida importante para melhorar a resistência geral ao fogo. Uma baixa taxa de sobreposição pode levar à fuga de calor, enquanto uma alta taxa de sobreposição pode aumentar a rigidez mecânica do cabo, afetando outros fatores de desempenho.
No processo de projeto, a compatibilidade da camada de revestimento com outras estruturas (como a bainha interna e as camadas de armadura) também deve ser considerada. Por exemplo, em cenários de alta temperatura, a introdução de uma camada de amortecimento de material flexível pode dispersar eficazmente a tensão de expansão térmica e reduzir os danos à camada resistente ao fogo. Este conceito de projeto multicamadas tem sido amplamente aplicado na fabricação de cabos e apresenta vantagens significativas, especialmente no mercado de cabos resistentes ao fogo de alta qualidade.
5. Conclusão
A seleção de materiais e o projeto estrutural da camada de revestimento do cabo desempenham um papel decisivo no desempenho de resistência ao fogo do cabo. Através da seleção criteriosa de materiais (como materiais flexíveis resistentes ao fogo ou fita de mica calcinada) e da otimização do projeto estrutural, é possível aprimorar significativamente o desempenho de segurança do cabo em caso de incêndio e reduzir o risco de falha funcional devido ao fogo. A otimização contínua do projeto da camada de revestimento no desenvolvimento da tecnologia de cabos moderna fornece uma sólida garantia técnica para a obtenção de cabos resistentes ao fogo de maior desempenho e mais ecológicos.
Data de publicação: 30 de dezembro de 2024