Problemă de fisurare a cablului de înveliș exterior PE blindat de secțiune mare

Polietilena (PE) este utilizată pe scară largă în izolarea și învelișul cablurilor de alimentare și a cablurilor telefonice datorită rezistenței sale mecanice bune, tenacității, rezistenței la căldură, izolației și stabilității chimice. Cu toate acestea, datorită structurii PE în sine, rezistența sa la fisurarea prin stres de mediu este slabă, mai ales atunci când PE este utilizat ca manta exterioară a cablului blindat cu secțiune mare, problema fisurii este deosebit de proeminentă.

1.Mecanism de fisurare a tecii PE

Fisurarea învelișului PE are în principal următoarele două situații: una este fisurarea la stres de mediu, se referă la cablul în instalație și funcționare, manta în combinație de stres sau contact mediu cu mediu, de la suprafața fenomenului de fisurare fragilă.

Această fisurare este în general cauzată de doi factori: unul este existența unei tensiuni interne în manta, celălalt este mantaua cablului pentru o perioadă lungă de timp în contact cu lichidul polar. Acest tip de fisurare depinde în principal de rezistența materialului în sine la performanța de fisurare la stresul mediului, prin mulți ani de cercetare a modificării materialelor, această situație a fost rezolvată în mod fundamental.

Celălalt este fisurarea mecanică a tensiunii, deoarece cablul are deficiențe în structură sau procesul de extrudare a mantalei nu este adecvat, există o tensiune mare în structura mantalei și este ușor să se producă concentrarea tensiunii, astfel încât deformarea cablului și crăpare în timpul construcției cablului de eliberare. Acest tip de fisurare este mai evidentă în mantaua exterioară a stratului blindat cu bandă de oțel de secțiune mare.

2. Cauzele fisurii tecii PE și măsuri de îmbunătățire

2.a. Influența structurii benzii de oțel a cablurilor

Când diametrul exterior al cablului este mare, stratul blindat este, în general, format din straturi duble de înfășurare a intervalului de centură de oțel. În funcție de diametrul exterior al cablului, grosimea benzii de oțel este de 0,2 mm, 0,5 mm și 0,8 mm. Cu cât grosimea benzii de oțel blindat este mai mare, cu atât rigiditatea este mai puternică, cu atât plasticitatea este mai slabă, cu atât distanța dintre straturile inferioare ale benzii de oțel este mai mare.

În procesul de extrudare și întindere, diferența de grosime dintre benzile de oțel superioare și inferioare de pe suprafața stratului blindat este foarte mare. Partea învelișului de la marginea benzii exterioare de oțel are cea mai subțire grosime și cea mai concentrată tensiune internă, care este principala locație a fisurilor în viitor. Pentru a evita influența învelișului exterior al centurii din oțel blindat, stratul tampon cu o anumită grosime ar trebui să fie înfășurat sau extrudat între centura de oțel și teaca exterioară din PE, iar stratul tampon trebuie să fie uniform uniform, fără riduri, fără denivelări.

Adăugarea stratului tampon, îmbunătățește planeitatea dintre cele două straturi de centură de oțel, astfel încât grosimea materialului de înveliș PE să fie uniformă, pe lângă contracția tecii PE, astfel încât teaca să nu apară un fenomen de sac slăbit, va nu împachetați prea strâns, reducând astfel stresul intern.

2.b. Influența procesului de producție a cablurilor

Principalele probleme existente în procesul de extrudare a mantalei cablului blindat cu diametru mare sunt răcirea insuficientă, configurația nerezonabilă a matriței, raportul de tracțiune excesiv și solicitarea internă excesivă în manta. Datorită tecii groase și diametrului exterior mare, lungimea și volumul rezervorului de apă din linia generală de producție de extrudare sunt limitate. Este dificil să se răcească cablul de la temperatura ridicată de peste 200 de grade la temperatura normală atunci când mantaua este extrudată.

Dacă răcirea tecii nu este suficientă după extrudare, partea tecii apropiată de stratul blindat va fi moale și este ușor să provocați semnul tăiat pe suprafața tecii cauzat de centura de oțel atunci când cablul finit. placa este îndoită, ducând la crăparea mantalei exterioare sub o forță externă mai mare în timpul construcției eliberării cablului.

Pe de altă parte, răcirea insuficientă a mantalei va determina o forță de contracție internă mai mare după răcirea ulterioară a cablului într-un disc, astfel încât probabilitatea de fisurare a mantalei crește sub acțiunea unei forțe externe mai mari. Pentru a asigura o răcire suficientă a cablului, lungimea sau volumul rezervorului poate fi mărită în mod corespunzător, iar viteza de extrudare poate fi redusă în mod corespunzător pe baza unei bune plastificări a mantalei, astfel încât să se asigure că straturile interior și exterior ale mantalei cablului au fost complet răcite atunci când cablul este pus pe bobină.

Totodata, avand in vedere ca polietilena este un polimer cristalin, este indicat sa se adopte modul de racire cu apa calda de racire segmentata pentru a reduce stresul intern generat in timpul racirii. În general, este răcit de la 70-75â la 50-55â și, în final, este răcit la temperatura camerei.

2.c. Influența razei de îndoire a cablului

Când cablul este pliat, producătorul cablului trebuie să selecteze tava de livrare corespunzătoare conform standardului industrial JB/T 8137.1-2013. Cu toate acestea, atunci când lungimea de livrare cerută de utilizator este mare, este foarte dificil să selectați bobina potrivită pentru cablul finit cu diametru exterior mare și lungime mare.

Unii producători, pentru a garanta lungimea de livrare, a trebuit să taie cu un diametru mic al tubului, cauzat de raza de îndoire nu este suficientă, stratul blindat din cauza îndoirii este deplasare prea mare, forță de forfecare mare pe manta, grav când centura de oțel blindată bavurile vor înțepa stratul tampon direct încorporat în manta, mantaua de-a lungul marginii benzii crăpă sau crăpă. În timpul construcției eliberării cablului, cablul este supus la o forță mare de îndoire transversală și forță de tensiune, ceea ce duce la crăpare de-a lungul direcției de fisurare a mantalei după ce cablul finit este desfășurat din tavă, iar cablul aproape de stratul de înveliș este mai mult. predispus la crăpare.

2.d. Influența construcției șantierului și a mediului de așezare

Construcția cablului trebuie să fie standardizată și realizată în strictă conformitate cu cerințele standard. Se recomandă reducerea cât mai mult posibil a vitezei de eliberare a cablului pentru a evita presiunea laterală excesivă, forța de îndoire și forța de tracțiune asupra cablului și pentru a evita coliziunea pe suprafața cablului pentru a asigura o construcție sigură.

În același timp, asigurați-vă că raza minimă de îndoire de instalare a cablului îndeplinește cerințele de proiectare în timpul construcției. Raza de îndoire a cablului blindat cu un singur conductor este â¥15D, iar raza de îndoire a cablului blindat cu trei fire este â¥12D (D este diametrul exterior al cablului).

Înainte de a așeza cablul, cel mai bine este să îl plasați la 50-60â pentru o perioadă de timp pentru a elibera stresul intern din manta. În același timp, cablul nu trebuie expus la soare pentru o lungă perioadă de timp, deoarece temperatura diferitelor părți ale cablului nu este constantă în timpul expunerii, ceea ce este predispus la concentrarea tensiunilor, ceea ce crește riscul de fisurare a mantalei în timpul expunerii. construcția și deconectarea cablurilor.

Concluzie

Crăparea învelișului cablului PE blindat cu secțiune mare este o problemă dificilă cu care trebuie să se confrunte producătorii de cabluri. Pentru a îmbunătăți rezistența la fisurare a mantalei PE a cablului, aceasta ar trebui controlată din mai multe aspecte, cum ar fi materialul învelișului în sine, structura cablului, tehnologia de producție și mediul de așezare, astfel încât să prelungească durata de viață a cablului și să asigure calitatea acestuia. cablu.