Kabelių atsparumas ugniai gaisro metu yra labai svarbus, o apvyniojamojo sluoksnio medžiagos pasirinkimas ir konstrukcinė konstrukcija tiesiogiai veikia bendras kabelio eksploatacines savybes. Apvyniojamasis sluoksnis paprastai susideda iš vieno ar dviejų apsauginės juostos sluoksnių, apvyniotų aplink laidininko izoliaciją arba vidinį apvalkalą, užtikrinančių apsaugą, buferį, šilumos izoliaciją ir senėjimą stabdančias funkcijas. Toliau nagrinėjamas konkretus apvyniojamojo sluoksnio poveikis atsparumui ugniai įvairiais aspektais.
1. Degiųjų medžiagų poveikis
Jei įvyniojimo sluoksnyje naudojamos degios medžiagos (pvz.,Neaustinės medžiagos juostaarba PVC juosta), jų veikimas aukštoje temperatūroje tiesiogiai veikia kabelio atsparumą ugniai. Šios medžiagos, degdamos gaisro metu, sukuria deformacijos erdvę izoliacijos ir atsparumo ugniai sluoksniams. Šis išleidimo mechanizmas efektyviai sumažina atsparumo ugniai sluoksnio suspaudimą dėl aukštos temperatūros įtempio, sumažindamas atsparumo ugniai sluoksnio pažeidimo tikimybę. Be to, šios medžiagos gali buferuoti šilumą ankstyvosiose degimo stadijose, atidėdamos šilumos perdavimą laidininkei ir laikinai apsaugodamos kabelio konstrukciją.
Tačiau pačios degios medžiagos turi ribotą gebėjimą padidinti kabelio atsparumą ugniai ir paprastai turi būti naudojamos kartu su ugniai atspariomis medžiagomis. Pavyzdžiui, kai kuriuose ugniai atspariuose kabeliuose reikalingas papildomas ugniai atsparus sluoksnis (pvz.žėručio juosta) galima uždėti ant degios medžiagos, siekiant pagerinti bendrą atsparumą ugniai. Ši kombinuota konstrukcija gali veiksmingai subalansuoti medžiagų sąnaudas ir gamybos proceso valdymą praktiniuose pritaikymuose, tačiau vis tiek reikia atidžiai įvertinti degių medžiagų apribojimus, siekiant užtikrinti bendrą kabelio saugą.
2. Ugniai atsparių medžiagų poveikis
Jei vyniojimo sluoksnyje naudojamos ugniai atsparios medžiagos, tokios kaip dengta stiklo pluošto juosta arba žėručio juosta, tai gali žymiai pagerinti kabelio ugniai atsparias savybes. Šios medžiagos aukštoje temperatūroje sudaro ugniai atsparų barjerą, neleisdamos izoliacijos sluoksniui tiesiogiai liestis su liepsna ir sulėtindamos izoliacijos lydymosi procesą.
Tačiau reikėtų atkreipti dėmesį, kad dėl vyniojamojo sluoksnio tempiamojo poveikio, aukštos temperatūros lydymosi metu susidaręs izoliacinio sluoksnio plėtimosi įtempis gali neišsilieti į išorę, todėl ugniai atsparus sluoksnis patiria didelį gniuždymo poveikį. Šis įtempių koncentracijos efektas ypač ryškus plieninės juostos šarvuotose konstrukcijose, o tai gali sumažinti atsparumą ugniai.
Siekiant subalansuoti dvigubus mechaninio priveržimo ir liepsnos izoliacijos reikalavimus, į apvyniojamojo sluoksnio konstrukciją galima įtraukti kelias ugniai atsparias medžiagas, o persidengimo dažnį ir apvyniojimo įtempimą galima reguliuoti, siekiant sumažinti įtempių koncentracijos poveikį ugniai atspariam sluoksniui. Be to, pastaraisiais metais palaipsniui didėjo lanksčių ugniai atsparių medžiagų naudojimas. Šios medžiagos gali žymiai sumažinti įtempių koncentracijos problemą ir kartu užtikrinti ugnies izoliacijos savybes, teigiamai prisidėdamos prie bendro atsparumo ugniai gerinimo.
3. Kalcinuotos žėručio juostos atsparumas ugniai
Kalcinuoto žėručio juosta, kaip aukštos kokybės įvyniojimo medžiaga, gali žymiai padidinti kabelio atsparumą ugniai. Ši medžiaga aukštoje temperatūroje suformuoja tvirtą apsauginį apvalkalą, neleidžiantį liepsnai ir aukštos temperatūros dujoms patekti į laidininko sritį. Šis tankus apsauginis sluoksnis ne tik izoliuoja liepsną, bet ir apsaugo nuo tolesnio laidininko oksidavimosi ir pažeidimo.
Degto žėručio juosta turi aplinkosauginių pranašumų, nes joje nėra fluoro ar halogenų, o degant neišskiria toksiškų dujų, todėl ji atitinka šiuolaikinius aplinkosaugos reikalavimus. Dėl puikaus lankstumo ji gali prisitaikyti prie sudėtingų laidų tiesimo scenarijų, padidindama kabelio atsparumą karščiui, todėl ypač tinka aukštybiniams pastatams ir geležinkelių transportui, kur reikalingas didelis atsparumas ugniai.
4. Konstrukcinio projektavimo svarba
Apvyniojamojo sluoksnio konstrukcinė konstrukcija yra labai svarbi kabelio atsparumui ugniai. Pavyzdžiui, daugiasluoksnės apvyniojamosios struktūros (pvz., dvigubos arba daugiasluoksnės kalcinuotos žėručio juostos) naudojimas ne tik pagerina apsaugos nuo ugnies efektą, bet ir užtikrina geresnį šiluminį barjerą gaisro metu. Be to, siekiant pagerinti bendrą atsparumą ugniai, svarbu užtikrinti, kad apvyniojamojo sluoksnio persidengimo rodiklis būtų ne mažesnis kaip 25 %. Mažas persidengimo rodiklis gali sukelti šilumos nutekėjimą, o didelis persidengimo rodiklis gali padidinti kabelio mechaninį standumą, o tai turi įtakos kitiems eksploataciniams veiksniams.
Projektavimo procese taip pat reikia atsižvelgti į apvyniojimo sluoksnio suderinamumą su kitomis konstrukcijomis (pvz., vidiniu apvalkalu ir šarvų sluoksniais). Pavyzdžiui, esant aukštai temperatūrai, lanksčios medžiagos buferinio sluoksnio įvedimas gali efektyviai išsklaidyti šiluminio plėtimosi įtempius ir sumažinti ugniai atsparaus sluoksnio pažeidimus. Ši daugiasluoksnė projektavimo koncepcija buvo plačiai taikoma realioje kabelių gamyboje ir rodo didelius pranašumus, ypač aukštos klasės ugniai atsparių kabelių rinkoje.
5. Išvada
Kabelio apvyniojimo sluoksnio medžiagų pasirinkimas ir konstrukcinis dizainas vaidina lemiamą vaidmenį kabelio atsparumui ugniai. Kruopščiai parinkus medžiagas (pvz., lanksčias ugniai atsparias medžiagas arba kalcinuotą žėručio juostą) ir optimizavus konstrukcinį dizainą, galima gerokai padidinti kabelio saugą gaisro atveju ir sumažinti funkcinio gedimo dėl gaisro riziką. Nuolatinis apvyniojimo sluoksnio dizaino optimizavimas kuriant šiuolaikines kabelių technologijas suteikia tvirtą techninę garantiją, kad būtų pasiekti geresnių eksploatacinių savybių ir ekologiškesnių ugniai atsparių kabelių.
Įrašo laikas: 2024 m. gruodžio 30 d.