Sprekkproblem med stor seksjon pansret PE ytre kappekabel

Polyetylen (PE) er mye brukt i isolasjon og kappe av strømkabler og telefonkabler på grunn av sin gode mekaniske styrke, seighet, varmebestandighet, isolasjon og kjemisk stabilitet. På grunn av selve PE-strukturen er motstanden mot sprekkdannelser i miljøet dårlig, spesielt når PE brukes som ytre kappe av pansret kabel med stor seksjon, er sprekkproblemet spesielt fremtredende.

1. Mekanisme for sprekking av PE-kappe

PE sheath cracking har hovedsakelig følgende to situasjoner: den ene er miljøspenningssprekker, refererer til kabelen i installasjonen og driften, sheathen i kombinasjonen av stress eller miljømessig mediumkontakt, fra overflaten av sprø sprekkdannelsesfenomenet.

Denne sprekken er vanligvis forårsaket av to faktorer: den ene er eksistensen av indre spenninger i kappen, den andre er kabelkappen i lang tid i kontakt med polar væske. Denne typen sprekker avhenger hovedsakelig av selve materialets motstand mot miljøpåkjenninger, og gjennom mange års materialmodifikasjonsforskning har denne situasjonen blitt fundamentalt løst.

Den andre er mekanisk spenningssprekker, fordi kabelen har mangler i strukturen eller kappeekstruderingsprosessen ikke er hensiktsmessig, det er stor spenning i kappens struktur, og det er lett å produsere spenningskonsentrasjon, slik at kabelen deformeres og sprekkdannelse under konstruksjon av kabelutløsning. Denne typen sprekker er mer åpenbar i den ytre kappen til et armert lag med stor seksjon av stålbånd.

2. Årsaker til oppsprekking av PE-kappe og forbedringstiltak

2.a. Påvirkning av kabelstålstrimmelstruktur

Når den ytre diameteren på kabelen er stor, er det pansrede laget vanligvis laget av doble lag med stålbelte-innpakning. Avhengig av kabelens ytre diameter er tykkelsen på stålbåndet 0,2 mm, 0,5 mm og 0,8 mm. Jo større tykkelsen på den pansrede stålstrimmelen er, jo sterkere stivhet, jo dårligere plastisitet, jo større er avstanden mellom de nedre lagene av stålbåndet.

I prosessen med ekstrudering og strekking er tykkelsesforskjellen mellom de øvre og nedre stålbåndene på overflaten av det pansrede laget veldig stor. Den delen av kappen ved kanten av ytre stålstrimmel har den tynneste tykkelsen og den mest konsentrerte indre spenningen, som er hovedstedet for sprekker i fremtiden. For å unngå påvirkning av den ytre kappen av armert stålbelte, bør bufferlaget med en viss tykkelse pakkes eller ekstruderes mellom stålbeltet og PE ytre kappe, og bufferlaget skal være tett jevnt, ingen rynker, ingen støt.

Tilsetningen av bufferlag forbedrer flatheten mellom de to lagene av stålbelte, slik at tykkelsen på PE-hylstermaterialet er jevn, i tillegg til sammentrekningen av PE-hylsen, slik at kappen ikke vil fremstå som løs pose-fenomen, vil også ikke pakk for stramt, og reduserer dermed det indre stresset.

2.b. Påvirkning av kabelproduksjonsprosessen

Hovedproblemene som eksisterer i ekstruderingsprosessen av pansret kabelkappe med stor diameter er utilstrekkelig kjøling, urimelig formkonfigurasjon, for høyt strekkforhold og overdreven indre spenning i kappen. På grunn av den tykke kappen og den store ytre diameteren, er lengden og volumet på vanntanken i den generelle ekstruderingsproduksjonslinjen begrenset. Det er vanskelig å avkjøle kabelen fra den høye temperaturen på mer enn 200 grader til normal temperatur når kappen er ekstrudert.

Hvis kjølingen av kappen ikke er tilstrekkelig etter ekstrudering, vil delen av kappen nær det pansrede laget være myk, og det er lett å forårsake kuttmerket på overflaten av kappen forårsaket av stålbeltet når den ferdige kabelen platen er bøyd, noe som resulterer i at den ytre kappen sprekker under større ytre kraft under konstruksjonen av kabelfrigjøringen.

På den annen side vil utilstrekkelig kjøling av kappen forårsake en større indre kontraksjonskraft etter ytterligere kjøling av kabelen til en skive, slik at sannsynligheten for sprekkdannelse av kappen øker under påvirkning av en større ytre kraft. For å sikre tilstrekkelig kjøling av kabelen, kan lengden eller volumet av tanken økes hensiktsmessig, og ekstruderingshastigheten kan reduseres passende på grunnlag av god plastisering av kappen, for å sikre at de indre og ytre lagene av kabelkappen er helt avkjølt når kabelen settes på spolen.

Samtidig, med tanke på at polyetylen er en krystallinsk polymer, er det tilrådelig å bruke varmtvannskjølingsmodusen for segmentavkjøling for å redusere den indre spenningen som genereres under kjøling. Vanligvis avkjøles den fra 70-75â til 50-55â, og til slutt avkjøles den til romtemperatur.

2.c. Påvirkning av bøyeradiusen til kabelen

Når kabelen er lagd, skal kabelprodusenten velge riktig leveringsbrett i henhold til industristandarden JB/T 8137.1-2013. Men når leveringslengden som kreves av brukeren er lang, er det svært vanskelig å velge riktig spole for den ferdige kabelen med stor ytre diameter og stor lengde.

Noen produsenter for å garantere leveringslengden måtte kutte med liten rørdiameter, forårsaket av bøyeradius er ikke nok, pansret lag på grunn av bøyningen er for stor forskyvning, stor skjærkraft på kappen, alvorlig når pansret stålbelte grader vil prikke bufferlaget direkte innebygd i kappen, kappen langs stripekanten sprekker eller sprekker. Under konstruksjonen av kabelfrigjøring utsettes kabelen for stor tverrgående bøyekraft og strekkkraft, noe som resulterer i sprekkdannelse langs kappens sprekkretning etter at den ferdige kabelen er brettet ut fra skuffen, og kabelen nær skalllaget er mer utsatt for sprekker.

2.d. Påvirkning av byggeplass og leggemiljø

Kabelkonstruksjonen bør standardiseres og utføres i henhold til standardkravene. Det anbefales å redusere hastigheten på kabelutløsningen så mye som mulig for å unngå for høyt sidetrykk, bøyekraft og strekkkraft på kabelen, og unngå kollisjon av kabeloverflaten for å sikre sikker konstruksjon.

Sørg samtidig for at minimum installasjonsbøyeradius for kabelen oppfyller designkravene under konstruksjonen. Bøyeradiusen til den enkjernede panserkabelen er â¥15D, og ​​bøyeradiusen til den trekjernede panserkabelen er â¥12D (D er kabelens ytre diameter).

Før du legger kabelen, er det best å plassere den ved 50-60â i en periode for å frigjøre den indre spenningen i kappen. Samtidig bør kabelen ikke utsettes for solen over lengre tid, fordi temperaturen på forskjellige sider av kabelen ikke er konsistent under eksponeringen, noe som er utsatt for spenningskonsentrasjon, noe som øker risikoen for at kappen sprekker under eksponeringen. kabelkonstruksjon og frakobling.

Konklusjon

Oppsprekking av en stor seksjon pansret PE-kabelkappe er et vanskelig problem som kabelprodusenter må møte. For å forbedre sprekkemotstanden til PE-kappe av kabel, bør den kontrolleres fra mange aspekter, for eksempel selve kapselmaterialet, kabelstruktur, produksjonsteknologi og leggingsmiljø, for å forlenge levetiden til kabelen og sikre kvaliteten på kabelen. kabel.