Problema de grietas en cable de cubierta exterior de PE blindado de sección grande

El polietileno (PE) se usa ampliamente en el aislamiento y revestimiento de cables eléctricos y cables telefónicos debido a su buena resistencia mecánica, tenacidad, resistencia al calor, aislamiento y estabilidad química. Sin embargo, debido a la estructura del propio PE, su resistencia al agrietamiento por tensión ambiental es pobre, especialmente cuando se usa PE como cubierta exterior de cable blindado de gran sección, el problema del agrietamiento es particularmente prominente.

1.Mecanismo de agrietamiento de la cubierta de PE

El agrietamiento de la cubierta de PE tiene principalmente las siguientes dos situaciones: una es la ruptura por tensión ambiental, se refiere al cable en la instalación y operación, la cubierta en la combinación de tensión o contacto con el medio ambiental, desde la superficie del fenómeno de grietas frágiles.

Este agrietamiento generalmente es causado por dos factores: uno es la existencia de tensión interna en la cubierta, el otro es la cubierta del cable durante mucho tiempo en contacto con líquido polar. Este tipo de agrietamiento depende principalmente de la resistencia del material en sí mismo al desempeño de agrietamiento por estrés ambiental, a través de muchos años de investigación de modificación de materiales, esta situación se ha resuelto fundamentalmente.

El otro es el agrietamiento por tensión mecánica, porque el cable tiene deficiencias en la estructura o el proceso de extrusión de la funda no es apropiado, hay una gran tensión en la estructura de la funda y es fácil producir concentración de tensión, por lo que la deformación del cable y agrietamiento durante la construcción del cable de liberación. Este tipo de agrietamiento es más evidente en la cubierta exterior de la capa blindada de cinta de acero de gran sección.

2.Causas del agrietamiento de la cubierta de PE y medidas de mejora

2.a. Influencia de la estructura de la tira de acero del cable.

Cuando el diámetro exterior del cable es grande, la capa blindada generalmente está hecha de capas dobles de envoltura de espacio de cinturón de acero. Dependiendo del diámetro exterior del cable, el grosor de la tira de acero es de 0,2 mm, 0,5 mm y 0,8 mm. Cuanto mayor es el espesor de la tira de acero blindado, más fuerte es la rigidez, peor es la plasticidad, mayor es la distancia entre las capas inferiores de la tira de acero.

En el proceso de extrusión y estiramiento, la diferencia de espesor entre las bandas de acero superior e inferior en la superficie de la capa blindada es muy grande. La parte de la vaina en el borde de la tira de acero exterior tiene el grosor más delgado y la tensión interna más concentrada, que es la principal ubicación de grietas en el futuro. Para evitar la influencia de la cubierta exterior del cinturón de acero blindado, la capa de protección con un cierto grosor debe envolverse o extruirse entre la correa de acero y la cubierta exterior de PE, y la capa de protección debe ser uniforme, sin arrugas ni golpes.

La adición de una capa amortiguadora mejora la planitud entre las dos capas de la correa de acero, de modo que el grosor del material de la cubierta de PE sea uniforme, además de la contracción de la cubierta de PE, para que la cubierta no aparezca como un fenómeno de bolsa suelta, también lo hará No empaque demasiado apretado, reduciendo así el estrés interno.

2.b. Influencia del proceso de producción de cables

Los principales problemas que existen en el proceso de extrusión de cubiertas de cables blindados de gran diámetro son el enfriamiento insuficiente, la configuración irrazonable del molde, la relación de tracción excesiva y la tensión interna excesiva en la cubierta. Debido a la cubierta gruesa y al gran diámetro exterior, la longitud y el volumen del tanque de agua en la línea de producción de extrusión general son limitados. Es difícil enfriar el cable de la temperatura alta de más de 200 grados a la temperatura normal cuando se extruye la funda.

Si el enfriamiento de la cubierta no es suficiente después de la extrusión, la parte de la cubierta cercana a la capa blindada será suave y es fácil causar la marca de corte en la superficie de la cubierta causada por la correa de acero cuando el cable terminado la placa está doblada, lo que provoca el agrietamiento de la cubierta exterior bajo una mayor fuerza externa durante la construcción del cable de liberación.

Por otro lado, el enfriamiento insuficiente de la cubierta provocará una mayor fuerza de contracción interna después de que el cable se enfríe más en un disco, de manera que la probabilidad de agrietamiento de la cubierta aumenta bajo la acción de una fuerza externa mayor. Con el fin de garantizar una refrigeración suficiente del cable, la longitud o el volumen del tanque se pueden aumentar adecuadamente y la velocidad de extrusión se puede reducir adecuadamente sobre la base de una buena plastificación de la funda, para garantizar que las capas interior y exterior de la cubierta del cable se han enfriado completamente cuando el cable se coloca en la bobina.

Al mismo tiempo, teniendo en cuenta que el polietileno es un polímero cristalino, es recomendable adoptar el modo de refrigeración por agua caliente de refrigeración por segmentos para reducir el estrés interno generado durante la refrigeración. Generalmente, se enfría de 70-75â a 50-55â, y finalmente se enfría a temperatura ambiente.

2.c. Influencia del radio de curvatura del cable

Cuando el cable esté tendido, el fabricante del cable deberá seleccionar la bandeja de entrega adecuada de acuerdo con el estándar industrial JB/T 8137.1-2013. Sin embargo, cuando la longitud de entrega requerida por el usuario es larga, es muy difícil seleccionar la bobina apropiada para el cable terminado con gran diámetro exterior y gran longitud.

Algunos fabricantes para garantizar la longitud de entrega, tuvieron que cortar con un diámetro de tubo pequeño, debido a que el radio de curvatura no es suficiente, la capa blindada debido a la flexión es un desplazamiento demasiado grande, una gran fuerza de corte en la funda, grave cuando la correa de acero blindada Las rebabas pincharán la capa amortiguadora directamente incrustada dentro de la vaina, la vaina a lo largo de las grietas o grietas del borde de la tira. Durante la construcción de la liberación del cable, el cable está sujeto a una gran fuerza de flexión transversal y fuerza de tensión, lo que provoca grietas en la dirección de la grieta de la funda después de que el cable terminado se despliega de la bandeja, y el cable cerca de la capa de la carcasa es más propenso a agrietarse.

2.d. La influencia de la construcción del sitio y el entorno de colocación.

La construcción del cable debe estandarizarse y llevarse a cabo en estricta conformidad con los requisitos estándar. Se recomienda reducir la velocidad de liberación del cable tanto como sea posible para evitar la presión lateral excesiva, la fuerza de flexión y la fuerza de tracción en el cable, y evitar la colisión de la superficie del cable para garantizar una construcción segura.

Al mismo tiempo, asegúrese de que el radio de curvatura mínimo de instalación del cable cumpla con los requisitos de diseño durante la construcción. El radio de curvatura del cable blindado de un solo núcleo es â¥15D, y el radio de curvatura del cable blindado de tres núcleos es â¥12D (D es el diámetro exterior del cable).

Antes de tender el cable, lo mejor es colocarlo a 50-60â durante un tiempo para liberar la tensión interna de la funda. Al mismo tiempo, el cable no debe exponerse al sol durante mucho tiempo, porque la temperatura de los diferentes lados del cable no es constante durante la exposición, lo que es propenso a la concentración de tensión, lo que aumenta el riesgo de grietas en la cubierta durante construcción y desconexión de cables.

Conclusión

El agrietamiento de la cubierta del cable de PE blindado de gran sección es un problema difícil al que deben enfrentarse los fabricantes de cables. Para mejorar la resistencia al agrietamiento de la cubierta del cable de PE, debe controlarse desde muchos aspectos, como el material de la cubierta en sí, la estructura del cable, la tecnología de producción y el entorno de colocación, para prolongar la vida útil del cable y garantizar la calidad de cable.