Polyetylén (PE) je široko používaný vizolácia a opláštenie silových káblov a telekomunikačných káblovvďaka svojej vynikajúcej mechanickej pevnosti, húževnatosti, tepelnej odolnosti, izolácii a chemickej stabilite. Avšak vzhľadom na štrukturálne charakteristiky samotného PE je jeho odolnosť voči praskaniu vplyvom prostredia relatívne nízka. Tento problém sa stáva obzvlášť výrazným, keď sa PE používa ako vonkajší plášť pancierových káblov s veľkým prierezom.
1. Mechanizmus praskania PE plášťa
K prasknutiu PE plášťa dochádza hlavne v dvoch situáciách:
a. Praskanie vplyvom vonkajšieho prostredia: Ide o jav, keď plášť podlieha krehkému praskaniu z povrchu v dôsledku kombinovaného namáhania alebo vystavenia environmentálnym médiám po inštalácii a prevádzke kábla. Je to primárne spôsobené vnútorným napätím v plášti a dlhodobým vystavením polárnym kvapalinám. Rozsiahly výskum modifikácie materiálu tento typ praskania podstatne vyriešil.
b. Praskanie mechanickým namáhaním: Vyskytuje sa v dôsledku štrukturálnych nedostatkov v kábli alebo nevhodných procesov vytláčania plášťa, čo vedie k značnej koncentrácii napätia a deformácii vyvolanému praskaniu počas inštalácie kábla. Tento typ praskania je výraznejší vo vonkajších plášťoch oceľových páskových pancierových káblov s veľkým prierezom.
2. Príčiny praskania PE plášťa a opatrenia na zlepšenie
2.1 Vplyv káblaOceľová páskaŠtruktúra
V kábloch s väčšími vonkajšími priemermi sa pancierová vrstva zvyčajne skladá z dvojvrstvových oceľových pások. V závislosti od vonkajšieho priemeru kábla sa hrúbka oceľovej pásky mení (0,2 mm, 0,5 mm a 0,8 mm). Hrubšie pancierové oceľové pásky majú vyššiu tuhosť a horšiu plasticitu, čo má za následok väčší rozostup medzi hornou a spodnou vrstvou. Počas extrúzie to spôsobuje výrazné rozdiely v hrúbke plášťa medzi hornou a spodnou vrstvou povrchu pancierovej vrstvy. Tenšie oblasti plášťa na okrajoch vonkajšej oceľovej pásky zažívajú najväčšiu koncentráciu napätia a sú primárnymi oblasťami, kde v budúcnosti dochádza k praskaniu.
Aby sa zmiernil dopad pancierovej oceľovej pásky na vonkajší plášť, medzi oceľovú pásku a PE plášť je zabalená alebo vytlačená tlmiaca vrstva určitej hrúbky. Táto vyrovnávacia vrstva by mala byť rovnomerne hustá, bez vrások alebo výčnelkov. Pridanie vyrovnávacej vrstvy zlepšuje hladkosť medzi dvoma vrstvami oceľovej pásky, zaisťuje rovnomernú hrúbku PE plášťa a v kombinácii s kontrakciou PE plášťa znižuje vnútorné napätie.
ONEWORLD poskytuje používateľom rôzne hrúbkypancierové materiály z pozinkovanej ocelena uspokojenie rôznorodých potrieb.
2.2 Vplyv procesu výroby káblov
Primárne problémy s procesom vytláčania pancierových plášťov káblov s veľkým vonkajším priemerom sú nedostatočné chladenie, nesprávna príprava formy a nadmerný pomer napínania, čo vedie k nadmernému vnútornému namáhaniu plášťa. Káble veľkých rozmerov, kvôli ich hrubým a širokým plášťom, často čelia obmedzeniam v dĺžke a objeme vodných žľabov na extrúznych výrobných linkách. Ochladzovanie z viac ako 200 stupňov Celzia počas vytláčania na izbovú teplotu predstavuje výzvy. Nedostatočné chladenie vedie k mäkšiemu plášťu v blízkosti pancierovej vrstvy, čo spôsobuje poškriabanie povrchu plášťa pri navíjaní kábla, čo môže mať za následok potenciálne praskliny a zlomenie počas kladenia kábla v dôsledku vonkajších síl. Okrem toho nedostatočné chladenie prispieva k zvýšeným silám vnútorného zmršťovania po zvinutí, čím sa zvyšuje riziko prasknutia plášťa pri veľkých vonkajších silách. Na zabezpečenie dostatočného chladenia sa odporúča zväčšiť dĺžku alebo objem vodných žľabov. Je nevyhnutné znížiť rýchlosť vytláčania pri zachovaní správnej plastifikácie plášťa a poskytnúť dostatok času na chladenie počas navíjania. Okrem toho, ak vezmeme do úvahy polyetylén ako kryštalický polymér, metóda segmentovaného chladenia so znížením teploty, zo 70-75 °C na 50-55 °C a nakoniec na teplotu miestnosti, pomáha zmierniť vnútorné napätie počas procesu chladenia.
2.3 Vplyv polomeru navíjania na navíjanie kábla
Počas navíjania káblov výrobcovia dodržiavajú priemyselné normy pre výber vhodných cievok. Avšak prispôsobenie sa dlhým dodávacím dĺžkam pre káble s veľkým vonkajším priemerom predstavuje problémy pri výbere vhodných cievok. Aby sa splnili špecifikované dodávacie dĺžky, niektorí výrobcovia zmenšujú priemer valca cievky, čo vedie k nedostatočným polomerom ohybu kábla. Nadmerné ohýbanie vedie k posunutiu vrstiev panciera, čo spôsobuje značné strihové sily na plášti. V závažných prípadoch môžu otrepy pancierového oceľového pásu prepichnúť tlmiacu vrstvu, vniknúť priamo do plášťa a spôsobiť trhliny alebo praskliny pozdĺž okraja oceľového pásu. Počas kladenia kábla spôsobujú bočné ohybové a ťažné sily praskanie plášťa pozdĺž týchto trhlín, najmä pre káble bližšie k vnútorným vrstvám navijaka, čím sú náchylnejšie na zlomenie.
2.4 Vplyv prostredia výstavby a inštalácie na mieste
Na štandardizáciu konštrukcie káblov sa odporúča minimalizovať rýchlosť kladenia káblov, vyhýbať sa nadmernému bočnému tlaku, ohýbaniu, ťahovým silám a povrchovým kolíziám, čím sa zabezpečí civilizované stavebné prostredie. Pred inštaláciou kábla nechajte kábel odpočívať pri teplote 50 – 60 °C, aby sa uvoľnilo vnútorné napätie z plášťa. Vyhnite sa dlhodobému vystaveniu káblov priamemu slnečnému žiareniu, pretože rozdielne teploty na rôznych stranách kábla môžu viesť ku koncentrácii napätia, čím sa zvyšuje riziko prasknutia plášťa počas kladenia kábla.
Čas odoslania: 18. decembra 2023