U polietilene (PE) hè largamente adupratu in uisolamentu è guaina di cavi di putenza è cavi di telecomunicazioneper via di a so eccellente resistenza meccanica, tenacità, resistenza à u calore, isolamentu è stabilità chimica. Tuttavia, per via di e caratteristiche strutturali di u PE stessu, a so resistenza à a criccatura da stress ambientale hè relativamente scarsa. Stu prublema diventa particularmente prominente quandu u PE hè adupratu cum'è guaina esterna di cavi blindati di grande sezione.
1. Meccanismu di Frattura di a Guaina di PE
A frattura di a guaina di PE si verifica principalmente in duie situazioni:
a. Frattura da stress ambientale: Questu si riferisce à u fenomenu induve a guaina subisce una frattura fragile da a superficia per via di u stress cumminatu o di l'esposizione à i mezi ambientali dopu l'installazione è u funziunamentu di u cavu. Hè principalmente causata da u stress internu in a guaina è da l'esposizione prolungata à i liquidi polari. Una ricerca approfondita nantu à a mudificazione di i materiali hà risoltu sustanzialmente stu tipu di frattura.
b. Crepatura da stress meccanicu: Questu si verifica per via di carenze strutturali in u cavu o di prucessi d'estrusione di a guaina inappropriati, chì portanu à una significativa concentrazione di stress è crepature indotte da deformazione durante l'installazione di u cavu. Stu tipu di crepatura hè più pronunciata in e guaine esterne di i cavi blindati à nastro d'acciaio di grande sezione.
2. Cause di crepatura di a guaina in PE è misure di miglioramentu
2.1 Influenza di u cavuNastru d'acciaiuStruttura
In i cavi cù diametri esterni più grandi, u stratu blindatu hè tipicamente cumpostu da avvolgimenti di nastro d'acciaio à doppiu stratu. Sicondu u diametru esternu di u cavu, u spessore di u nastro d'acciaio varia (0,2 mm, 0,5 mm è 0,8 mm). I nastri d'acciaio blindati più spessi anu una rigidità più alta è una plasticità più scarsa, risultendu in una maggiore spaziatura trà i strati superiori è inferiori. Durante l'estrusione, questu provoca differenze significative in u spessore di a guaina trà i strati superiori è inferiori di a superficia di u stratu blindatu. E zone di guaina più sottili à i bordi di u nastro d'acciaio esterno sperimentanu a più grande concentrazione di stress è sò e zone primarie induve si verificanu future crepe.
Per mitigà l'impattu di u nastro d'acciaio blindatu nantu à a guaina esterna, un stratu tampone di un certu spessore hè avvoltu o estrusu trà u nastro d'acciaio è a guaina in PE. Stu stratu tampone deve esse uniformemente densu, senza rughe o sporgenze. L'aghjunta di un stratu tampone migliora a levigatezza trà i dui strati di nastro d'acciaio, assicura un spessore uniforme di a guaina in PE è, cumminata cù a cuntrazione di a guaina in PE, riduce a tensione interna.
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2.2 Impattu di u prucessu di pruduzzione di cavi
I prublemi principali cù u prucessu d'estrusione di guaine di cavi blindati di grande diametru esternu sò un raffreddamentu inadeguatu, una preparazione impropria di u stampo è un rapportu di stiramentu eccessivu, chì risulta in una tensione interna eccessiva in a guaina. I cavi di grande dimensione, per via di e so guaine spesse è larghe, spessu affrontanu limitazioni in a lunghezza è u vulume di e vasche d'acqua nantu à e linee di pruduzzione d'estrusione. U raffreddamentu da più di 200 gradi Celsius durante l'estrusione à a temperatura ambiente pone sfide. Un raffreddamentu inadeguatu porta à una guaina più morbida vicinu à u stratu di armatura, causendu graffi nantu à a superficia di a guaina quandu u cavu hè avvoltu, risultendu infine in potenziali crepe è rotture durante a posa di i cavi per via di forze esterne. Inoltre, un raffreddamentu insufficiente cuntribuisce à un aumentu di e forze di restringimentu interne dopu l'avvolgimentu, aumentendu u risicu di crepatura di a guaina sottu forze esterne sustanziali. Per assicurà un raffreddamentu sufficiente, si raccomanda di aumentà a lunghezza o u vulume di e vasche d'acqua. Hè essenziale riduce a velocità d'estrusione mantenendu una plastificazione adatta di a guaina è lascendu un tempu sufficiente per u raffreddamentu durante l'avvolgimentu. Inoltre, cunsiderendu u polietilene cum'è un polimeru cristallinu, un metudu di raffreddamentu per riduzione di temperatura segmentata, da 70-75 °C à 50-55 °C, è infine à a temperatura ambiente, aiuta à alleviare e tensioni interne durante u prucessu di raffreddamentu.
2.3 Influenza di u raghju di avvolgimentu nantu à l'avvolgimentu di u cavu
Durante l'avvolgimentu di cavi, i pruduttori rispettanu i standard di l'industria per a selezzione di bobine di consegna adatte. Tuttavia, l'adattazione à lunghezze di consegna lunghe per cavi di grande diametru esternu pone sfide in a selezzione di bobine adatte. Per risponde à e lunghezze di consegna specificate, alcuni pruduttori riducenu i diametri di u cilindru di a bobina, risultendu in raggi di curvatura insufficienti per u cavu. Una curvatura eccessiva porta à u spustamentu in i strati di armatura, causendu forze di taglio significative nantu à a guaina. In casi gravi, e bave di a striscia d'acciaio corazzata ponu perforare u stratu di ammortizzazione, incrustendusi direttamente in a guaina è causendu crepe o fissure longu u bordu di a striscia d'acciaio. Durante a posa di cavi, e forze di curvatura è di trazione laterali causanu a crepa di a guaina longu queste fissure, in particulare per i cavi più vicini à i strati interni di a bobina, rendenduli più propensi à a rottura.
2.4 Impattu di l'ambiente di custruzzione è d'installazione in situ
Per standardizà a custruzzione di i cavi, hè cunsigliatu di minimizà a velocità di posa di i cavi, evitendu una pressione laterale eccessiva, piegature, forze di trazione è collisioni superficiali, assicurendu un ambiente di custruzzione civilizatu. Preferibilmente, prima di l'installazione di u cavu, lasciate riposà u cavu à 50-60 ° C per liberà a tensione interna da a guaina. Evitate l'esposizione prolungata di i cavi à a luce solare diretta, postu chì e temperature differenziali da i vari lati di u cavu ponu purtà à una concentrazione di stress, aumentendu u risicu di crepatura di a guaina durante a posa di i cavi.
Data di publicazione: 18 dicembre 2023