Sprickproblem med stor sektions bepansrad PE yttre mantelkabel

Polyeten (PE) används ofta i isolering och mantel av elkablar och telefonkablar på grund av dess goda mekaniska styrka, seghet, värmebeständighet, isolering och kemiska stabilitet. På grund av själva PE-strukturen är dess motståndskraft mot sprickbildning i miljön dålig, speciellt när PE används som den yttre manteln av pansarkabel med stor sektion, är sprickningsproblemet särskilt framträdande.

1. Mekanism för sprickbildning av PE-mantel

PE-mantelsprickning har huvudsakligen följande två situationer: den ena är miljöspänningssprickning, hänvisar till kabeln i installationen och driften, manteln i kombinationen av stress eller kontakt med miljömässigt medium, från ytan av det spröda sprickbildningsfenomenet.

Denna sprickbildning orsakas i allmänhet av två faktorer: den ena är förekomsten av inre spänningar i manteln, den andra är kabelmanteln under lång tid i kontakt med polär vätska. Denna typ av sprickbildning beror huvudsakligen på själva materialets motståndskraft mot miljöpåfrestning sprickbildning, genom många års forskning om materialmodifiering har denna situation i grunden lösts.

Den andra är mekanisk spänningssprickning, eftersom kabeln har brister i strukturen eller att mantelextruderingsprocessen inte är lämplig, det finns en stor spänning i mantelns struktur och det är lätt att producera spänningskoncentration, så att kabeln deformeras och sprickbildning under konstruktionen av kabelfrigöring. Denna typ av sprickbildning är mer uppenbar i den yttre manteln av pansarskikt av stålband med stor sektion.

2. Orsaker till sprickbildning av PE-mantel och förbättringsåtgärder

2.a. Inverkan av kabelstålbandstruktur

När kabelns ytterdiameter är stor, är pansarskiktet vanligtvis tillverkat av dubbla lager av stålbältesgapomslag. Beroende på kabelns ytterdiameter är stålbandets tjocklek 0,2 mm, 0,5 mm och 0,8 mm. Ju större tjockleken på det bepansrade stålbandet är, desto starkare styvhet, desto sämre plasticitet, desto större är avståndet mellan stålbandets nedre skikt.

I processen med extrudering och sträckning är tjockleksskillnaden mellan de övre och nedre stålbanden på ytan av pansarskiktet mycket stor. Den del av manteln vid kanten av det yttre stålbandet har den tunnaste tjockleken och den mest koncentrerade inre spänningen, vilket är den huvudsakliga platsen för sprickbildning i framtiden. För att undvika påverkan av bepansrat stålbältes yttre mantel, bör buffertskiktet med en viss tjocklek lindas eller extruderas mellan stålbältet och PE-yttermanteln, och buffertskiktet ska vara tätt enhetligt, inga rynkor, inga stötar.

Tillägget av buffertskikt, förbättrar planheten mellan de två skikten av stålbälte, så att tjockleken på PE-mantelmaterialet är enhetligt, förutom sammandragningen av PE-manteln, så att manteln inte kommer att framstå som lös påsfenomen, kommer också att packa inte för hårt, vilket minskar den inre stressen.

2.b. Påverkan av kabelproduktionsprocessen

De huvudsakliga problemen som finns i extruderingsprocessen av armerad kabelmantel med stor diameter är otillräcklig kylning, orimlig formkonfiguration, överdrivet dragförhållande och överdriven inre spänning i manteln. På grund av den tjocka manteln och stora ytterdiametern är längden och volymen på vattentanken i den allmänna extruderingsproduktionslinjen begränsade. Det är svårt att kyla kabeln från den höga temperaturen på mer än 200 grader till normal temperatur när manteln extruderas.

Om kylningen av manteln inte är tillräcklig efter extrudering, kommer delen av manteln nära pansarskiktet att vara mjuk, och det är lätt att orsaka skärmärket på mantelns yta som orsakas av stålbandet när den färdiga kabeln plattan är böjd, vilket resulterar i att den yttre manteln spricker under större yttre kraft under konstruktionen av kabelfrigöringen.

Å andra sidan kommer otillräcklig kylning av manteln att orsaka en större inre kontraktionskraft efter ytterligare kylning av kabeln till en skiva, så att sannolikheten för att manteln spricker ökar under inverkan av en större yttre kraft. För att säkerställa tillräcklig kylning av kabeln kan tankens längd eller volym ökas på lämpligt sätt, och extruderingshastigheten kan reduceras på lämpligt sätt på basis av god plasticering av manteln, för att säkerställa att de inre och yttre skikten av kabelmanteln har kylts helt när kabeln läggs på spolen.

Samtidigt, med tanke på att polyeten är en kristallin polymer, är det tillrådligt att använda varmvattenkylningssättet för segmentell kylning för att minska den inre spänningen som genereras under kylning. I allmänhet kyls den från 70-75â till 50-55â och kyls slutligen till rumstemperatur.

2.c. Påverkan av kabelns böjningsradie

När kabeln är tvinnad ska kabeltillverkaren välja lämplig leveransbricka enligt industristandarden JB/T 8137.1-2013. Men när leveranslängden som krävs av användaren är lång är det mycket svårt att välja lämplig spole för den färdiga kabeln med stor ytterdiameter och stor längd.

Vissa tillverkare för att garantera leveranslängden, var tvungen att skära med liten rördiameter, orsakad av böjningsradien räcker inte, pansarskiktet på grund av böjningen är för stor förskjutning, stor skjuvkraft på manteln, allvarlig när armerad stålbälte grader kommer att sticka buffertskiktet direkt inbäddat i manteln, manteln längs remskanten spricker eller spricker. Under konstruktionen av kabelfrigöring utsätts kabeln för stor tvärgående böjkraft och dragkraft, vilket resulterar i sprickbildning längs mantelns sprickriktning efter att den färdiga kabeln viks ut från brickan, och kabeln nära skalskiktet är mer benägna att spricka.

2.d. Inverkan av platsbyggande och läggningsmiljö

Kabelkonstruktionen bör vara standardiserad och utföras i strikt överensstämmelse med standardkraven. Det rekommenderas att minska hastigheten för kabelfrigöring så mycket som möjligt för att undvika överdrivet sidotryck, böjkraft och dragkraft på kabeln och undvika kollision av kabelytan för att säkerställa säker konstruktion.

Se samtidigt till att kabelns minsta installationsböjningsradie uppfyller designkraven under konstruktionen. Böjningsradien för den enledade pansarkabeln är â¥15D, och böjradien för den trekärniga bepansrade kabeln är â¥12D (D är kabelns yttre diameter).

Innan du lägger kabeln är det bäst att placera den vid 50-60â under en tid för att frigöra den inre spänningen i manteln. Samtidigt bör kabeln inte utsättas för solen under en längre tid, eftersom temperaturen på olika sidor av kabeln inte är konsekvent under exponeringen, vilket är benäget för spänningskoncentration, vilket ökar risken för att manteln spricker under exponeringen. kabelkonstruktion och frånkoppling.

Slutsats

Sprickbildning av bepansrad PE-kabelmantel med stor sektion är ett svårt problem som kabeltillverkare måste möta. För att förbättra sprickningsmotståndet hos PE-mantel av kabel, bör det kontrolleras från många aspekter, såsom mantelmaterialet i sig, kabelstruktur, produktionsteknik och läggningsmiljö, för att förlänga kabelns livslängd och säkerställa kvaliteten på kabeln. kabel.