대면적 외장형 PE 외피 케이블 크랙 문제

폴리에틸렌(PE)은 우수한 기계적 강도, 인성, 내열성, 절연성 및 화학적 안정성으로 인해 전원 케이블 및 전화 케이블의 절연 및 피복에 널리 사용됩니다. 그러나 PE 자체의 구조로 인해 환경 응력 균열에 대한 저항성이 좋지 않으며 특히 PE가 큰 단면을 가진 외장 케이블의 외피로 사용되는 경우 균열 문제가 특히 두드러집니다.

1. PE 피복의 균열 메커니즘

PE 피복 균열은 주로 다음과 같은 두 가지 상황이 있습니다. 하나는 환경 응력 균열이며 설치 및 작동 중 케이블을 말하며 피복은 응력 또는 환경 매체 접촉의 조합으로 취성 균열 현상의 표면에서 발생합니다.

이 균열은 일반적으로 두 가지 요인에 의해 발생합니다. 하나는 외장에 내부 응력이 존재하고 다른 하나는 케이블 외장이 극성 액체와 장시간 접촉하는 것입니다. 이러한 종류의 균열은 주로 환경 응력 균열 성능에 대한 재료 자체의 저항에 달려 있으며 수년간의 재료 수정 연구를 통해 이러한 상황이 근본적으로 해결되었습니다.

다른 하나는 케이블의 구조에 결함이 있거나 외장 압출 공정이 적절하지 않기 때문에 기계적 응력 균열이며 외장 구조에 큰 응력이 있으며 응력 집중이 발생하기 쉽기 때문에 케이블 변형이 발생합니다. 및 케이블 릴리스 건설 중 균열. 이러한 종류의 균열은 대형 단면 강철 테이프 장갑층의 외피에서 더 분명합니다.

2. PE피복 균열의 원인과 개선방안

2.a. 케이블 스틸 스트립 구조의 영향

케이블의 외경이 크면 장갑층은 일반적으로 강철 벨트 갭 랩핑의 이중층으로 만들어집니다. 케이블의 외경에 따라 스틸 스트립의 두께는 0.2mm, 0.5mm 및 0.8mm입니다. 장갑 강철 스트립의 두께가 클수록 강성이 강하고 가소성이 나쁠수록 강철 스트립의 하부 층 사이의 거리가 커집니다.

압출 및 연신 과정에서 장갑층 표면의 상부 및 하부 스틸 밴드의 두께 차이가 매우 큽니다. 외부 강판의 가장자리에 있는 Sheath 부분은 두께가 가장 얇고 내부 응력이 가장 집중되어 있어 향후 크랙이 발생하는 주요 위치입니다. 장갑 강철 벨트 외피의 영향을 피하기 위해 강철 벨트와 PE 외피 사이에 일정한 두께의 완충층을 감싸거나 밀어내야 하며 완충층은 단단히 균일해야 하며 주름이나 융기가 없어야 합니다.

완충층을 추가하여 강철 벨트의 두 층 사이의 평탄도를 개선하여 PE 피복 재료의 두께가 균일하고 PE 피복의 수축 외에도 피복이 느슨한 백 현상을 나타내지 않도록 합니다. 너무 꽉 조여서 내부 응력을 줄입니다.

2.b. 케이블 생산 공정의 영향

대구경 아머드 케이블 외장의 압출 공정에 존재하는 주요 문제는 냉각 부족, 불합리한 금형 구성, 과도한 인장 비율 및 외장의 과도한 내부 응력입니다. 외피가 두껍고 외경이 크기 때문에 일반 압출 생산 라인에서 물탱크의 길이와 부피가 제한적입니다. 200도가 넘는 고온에서 케이블을 외피를 내밀면 상온으로 냉각시키기 어렵다.

압출 후 시스의 냉각이 충분하지 않으면 외장층에 가까운 시스 부분이 부드러워지고 완성된 케이블이 완성될 때 스틸 벨트로 인해 시스 표면에 절단 자국이 발생하기 쉽습니다. 플레이트가 구부러져 케이블 릴리스 시공 중에 더 큰 외력에 의해 외피에 균열이 발생합니다.

한편, 외피의 냉각이 불충분하면 케이블을 디스크로 추가 냉각한 후 더 큰 내부 수축력이 발생하여 더 큰 외력의 작용 하에서 외피의 균열 가능성이 증가합니다. 케이블의 충분한 냉각을 보장하기 위해 탱크의 길이 또는 부피를 적절하게 증가시킬 수 있으며, 외피의 양호한 가소화를 기반으로 압출 속도를 적절하게 감소시킬 수 있으므로 내부 및 외부 레이어가 케이블을 코일에 놓았을 때 케이블 피복이 완전히 냉각되었습니다.

동시에, 폴리에틸렌이 결정성 폴리머라는 점을 고려하면 냉각 시 발생하는 내부 응력을 줄이기 위해 세그먼트 냉각의 온수 냉각 모드를 채택하는 것이 좋습니다. 일반적으로 70-75°에서 50-55°로 냉각되고 최종적으로 실온으로 냉각됩니다.

2.c. 케이블 굽힘 반경의 영향

케이블을 연결할 때 케이블 제조업체는 산업 표준 JB/T 8137.1-2013에 따라 적절한 배송 트레이를 선택해야 합니다. 그러나 사용자가 요구하는 납기 길이가 긴 경우 외경이 크고 길이가 큰 완성 케이블에 적합한 코일을 선택하는 것은 매우 어렵습니다.

일부 제조업체는 배송 길이를 보장하기 위해 굽힘 반경이 충분하지 않아 작은 튜브 직경으로 절단해야 했습니다. 버는 외장에 직접 내장된 완충층, 스트립 가장자리 균열 또는 균열을 따라 외장을 찌를 것입니다. 케이블 이형시 케이블은 큰 횡방향 굽힘력과 인장력을 받아 완성된 케이블을 트레이에서 펼친 후 외피의 균열 방향을 따라 균열이 발생하고 쉘층에 가까운 케이블이 더 깨지기 쉬운.

2.d. 대지 시공 및 부설환경의 영향

케이블 구조는 표준화되어야 하며 표준 요구 사항에 따라 엄격하게 수행되어야 합니다. 케이블의 과도한 측면 압력, 굽힘력 및 인장력을 피하기 위해 케이블 릴리스 속도를 최대한 줄이고 케이블 표면 충돌을 방지하여 안전한 시공을 보장하는 것이 좋습니다.

동시에 케이블의 최소 설치 굽힘 반경이 시공 중 설계 요구 사항을 충족하는지 확인하십시오. 단심 외장 케이블의 굽힘 반경은 ≤15D이고 3심 외장 케이블의 굽힘 반경은 ≤12D입니다(D는 케이블 외경).

케이블을 놓기 전에 시스의 내부 응력을 해제하기 위해 일정 시간 동안 50-60°에 두는 것이 가장 좋습니다. 동시에, 케이블의 서로 다른 면의 온도가 노출 중에 일정하지 않기 때문에 케이블을 오랫동안 태양에 노출해서는 안 됩니다. 케이블 구성 및 분리.

결론

대형 부분 외장 PE 케이블 외피의 균열은 케이블 제조업체가 직면해야 하는 어려운 문제입니다. 케이블의 PE 피복의 균열 저항성을 향상시키기 위해서는 피복 재료 자체, 케이블 구조, 생산 기술 및 부설 환경과 같은 여러 측면에서 제어하여 케이블의 수명을 연장하고 품질을 보장해야 합니다. 케이블.