EN
Қатал орталар үшін толқынды кондуйтты қалай таңдау керек?
Солтүстік теңізіндегі сыртқы теңіз желінің электр станциясындағы жөндеу бригадасы 2400 метр PE (полиэтилен) толқынды қорғағыш құбырды алмастырды толқынды қорғағыш құбыр турбиналық нацелленің сенсорлық кабельдерін іске қосудың 14 ай өткеннен кейін қорғау. Құрылыс кезінде ең төменгі орнатылған құнына қарай анықталған кабельдік каналда үш бір уақытта болған ақау пайда болды: Күн сәулесінің Солтүстік теңізде 14 ай бойы үздіксіз әсері (су бетінен шағылу арқылы күшейтілген) полимердің сыртқы бетінде УК-тың әсерінен ақ түсті ұнтақ тәрізді қабыршақтану мен микротрещиналар пайда болды; тұз шашылуы трещиналар арқылы канал ішіне өтіп, оның ішіндегі алюминийлік кабельдің экранның коррозияға ұшырауына әкелді; ал тәуліктік температураның түнде -5°C-тан, ал күндізгі жұмыс кезінде нацелленің ішінде 40°C-қа дейін ауысуы полиэтиленді қатты қатайтып, техниктер сенсорларға жету үшін кабельдік байламдарды жылжытқан кезде каналдың бөліктері сынып кетті. Ауыстыру толқынды қорғағыш құбыр анықталған: -40°C-тан +125°C-қа дейінгі ұзақ мерзімді жұмыс істеуге арналған PA66 нейлон, UL94 V-0 отқа төзімділік деңгейі, көміртегі қара қоспалы УК-тұрақтылығы және әрбір қосылатын бөлімде IP68 деңгейіндегі коннекторлар. Алмастыру орнату шығыны бастапқыдан 40% артық болды, бірақ келесі 36 ай ішінде құбырларда бірде-бір ақау болмады.
Таңдау толқынды қорғағыш құбыр қатал ортаға арналған құбырларды таңдау үшін бес параметрді бағалау қажет — материал, температура диапазоны, кіріс қорғанысы, УК-тұрақтылығы және отқа төзімділік класы, себебі осы параметрлердің өзара әсерлесуі, жеке қарастырылған кез келген біреуі емес, құбырдың 14 айдан кейін сыртқы әсерге ұшырап кетуін немесе 15 жыл бойы сенімді жұмыс істеуін анықтайды.
Материал түрі — Негізгі шешім
Құбырлар үшін толқынды қорғағыш құбыр — PA66 (нейлон), PP (полипропилен) және PE (полиэтилен) — қатал ортаға арналған қабілеттері бойынша анық иерархия құрады.
PA66 толқынды өткізгіш, 100% таза BASF дәрежелі нейлон резинадан жасалған, ең жоғары механикалық беріктікті (созылу беріктігі 60–80 МПа, ал полиэтилен үшін 20–35 МПа), ең кең жұмыс температуралық ауқымын (-40°C – 125°C тұрақты, 150°C қысқа мерзімді) және табиғи отқа төзімділікті (галогенсіз қоспалармен UL94 V-0 стандартына жетуге болады) қамтамасыз етеді. Нейлон молекулалық құрылымы — полимердің негізінде амид топтары орналасқан, олар көршілес тізбектер арасында күшті сутектік байланыстар түзеді — PA66-ға төзімділік пен жылулық тұрақтылықтың сипатты үйлесімін береді. PA66 толқынды профилі толқынды қорғағыш құбыр — трубаның бойынша кезектесетін шығыңқылықтар мен ойықтар — иілу кезінде қисықтыққа ұшырамай, 360-градустық иілгіштікті қамтамасыз етеді; бұл өткізгішті ішкі диаметрінің қысылуынсыз, кабельдердің сығылуы мен қызу орталықтарының пайда болуын болдырмау үшін тар иірімдер арқылы бағыттауға мүмкіндік береді.
PP толқынды өткізгіш -20°C дан 100°C дейінгі тар ауқымда жұмыс істейді және PA66-ның табиғи отқа төзімділігінен айырылған — стандартты PP-ның отқа төзімділігі HB немесе V-2 деңгейінде. PP-ның артықшылығы — күшті қышқылдар мен сілтілерге химиялық төзімділігі, ол қышқыл буының PA66-ны бұзып жіберетін химиялық өндірістерде қолданылуға ыңғайлы. Дегенмен, PP төмен температурада (нөлдің астында) мортаяды, сондықтан суық климатта сыртқы орнатулар үшін қолданылмайды.
PE толқынды өткізгіш — ең арзан нұсқа — -20°C-тан 90°C-қа дейін (қысқа мерзімді — 110°C) жұмыс істейді, қалыпты температурада өте жақсы икемділік көрсетеді және жақсы химиялық төзімділікке ие. PE-нің негізгі кемшілігі — УК-тұрақтылығы: көміртегі қара қоспалары (салмағы бойынша 2–2,5%) қосылмаса, PE күн сәулесі әсерінен тез бұзылады және үнемі ашық ауада болғанда 6–12 ай ішінде тартылу беріктігінің 50%-ын жоғалтады. Даже УК-тұрақтандырылған кезде PE қатаң өндірістік орталар үшін қажетті механикалық беріктік пен отқа төзімділіктен айтарлықтай кем. Сондықтан ол тек ішкі орындарда, температурасы бақыланатын қолданыстар үшін ғана қолайлы.
Температураның шегі — Қызмет көрсету мерзімін анықтайтын фактор
Температураның шегі — бұл қызмет көрсету мерзімін ең тікелей анықтайтын параметр толқынды қорғағыш құбыр қатал ортадағы қызмет көрсету мерзімі. Ақаулық механизмі — жылу-оттегілік тозу: жоғары температурада оттегі полимер тізбегіне әсер етеді, оны қысқа бөліктерге ыдыратып, механикалық беріктікті төмендетеді. Бұл тозудың жылдамдығы жұмыс істеу температурасы 10°C-қа көтерілген сайын шамамен екі есе артады (Аррениус қатынасы). 80°C-та жұмыс істейтін PA66 қорғағыш құбыры 60°C-та жұмыс істейтін дәл сол материалға қарағанда шамамен 4 есе тезірек тозады.
Суық ортада ақаулық механизмі — морттық. Полимерлерде ылғалдықтан өтетін температура бар, оның төменінде олар иілгіш (соққыны сіңіре алатын) күйден морт (қатты, керілу кезінде сызат түзетін) күйге өтеді. PA66-ның ылғалдықтан өтетін температурасы шамамен 55°C, бірақ оның жартылай кристалды құрылымы салдарынан 0°C-тан төмен температурада да иілгіш қалады; PP 0°C-тан төмен температурада морт болады; PE -20°C-тан төмен температурада морт болады. Суық климаттағы ашық алаңдарға орнату үшін PA66 толқынды қорғағыш құбыр бұл нөлдің төменгі температураларында орнатуға икемділікті сақтаудың жалғыз нұсқасы.
IP дәрежесі және герметизациялау
Иілгіш қорғаныс қабығының қырлы құрылымы негізгі герметизациялау қиындығын туғызады: сыртқы беті тегіс емес, бір-біріне ауысып отыратын көтеріңкіліктер мен ойыстардан тұрады, сондықтан қарапайым сығылу қоспасы арқылы су өтпейтін герметик жасау мүмкін емес. Арнайы әзірленген IP68 дәрежелі қоспалар толқынды қорғағыш құбыр бұл мәселені көпбөлшекті герметизациялау жүйесі арқылы шешеді: ішкі O-сақина немесе салынған резеңке қабығы қорғаныс қабығының қырлы бетіндегі ойысқа отырады, сыртқы сығылу гайкасы резеңке қабығын ойысқа қысу үшін осьтік күш түсіреді, ал тістелген денесі құрылғы қорабына қосылады. IP68 дәрежесі — 1 метр су тереңдігінде 30 минут бойы су енбегенін тексергенде — қоспаның резеңке қабығы (әдетте NBR немесе кремнийлі резеңке) гайканы бұраған кезде қысылу күші әсерінен қырлы құрылымды толтыру үшін жеткілікті деформацияланған кезде қол жеткізіледі.
Суға кездейсоқ ұшыраған жағдайлар үшін — сыртқы электр қораптары, көліктердің төменгі бөлігіндегі сымдар — IP65 немесе IP67 коннекторлары жеткілікті болуы мүмкін. Судың ішінде немесе үздіксіз ылғалды ортада қолданылатын жағдайлар үшін — теңіз, қазу, өндірістік суларды тазарту — IP68 — ең төменгі қабылданатын баға.
Таңдау көмекшесі
Қатаң орта үшін толқынды қорғағыш құбыр таңдау кезінде алдын ала реттілік мынадай болуы керек: температура, химиялық әсер және суға ұшырау бойынша ең ауыр жағдайды (орташа емес — ең нашар 1% жағдайын) анықтау; ең нашар жағдайдағы үш фактордың комбинациясын шыдайтын материалды таңдау (көбінесе өнеркәсіптік сыртқы қолданыстар үшін PA66); суға ұшырау сценарийіне сәйкес коннектордың IP бағасын көрсету; сыртқы ортада қолдану үшін УК-тің тұрақтылығын растау; электр қорабы ішінде немесе мекендейтін ғимаратта орналастырылуы жоспарланған жағдайда отқа төзімділік сертификатын растау.
Жиі қойылатын сұрақтар
Сыртқы ортада қолдануға ең тұрақты гофрланған канал материалдың қандайы?
UV-ge қорғалған PA66 нейлон (көміртегі қараңғылығы 2–2,5 %) және UL94 V-0 отқа төзімді қоспалары ең жоғары сыртқы тұрақтылықты қамтамасыз етеді — -40°C-тан +125°C-қа дейінгі температурада үздіксіз жұмыс істейді және UV сәулеленуі бар, ауа-райы циклдарына ұшыраған ортада 15 жылдан астам қызмет көрсету мерзімін қамтамасыз етеді. Стандартты PE 12–24 ай ішінде UV әсерінен бұзылады; PP төменгі нөлдік температурада бұзылады.
Толқынды каналдаушы толығымен су өткізбейтін болуы мүмкін бе?
Иә, егер оны IP68 деңгейіндегі, каналдаушының толқындарының тереңдігіне тығыз кіретін коннекторлармен пайдалансаңыз. Коннектордың ішкі салынған сақинасы (NBR немесе кремнийлі каучук) қысылған кезде толқынды геометрияны толтыру үшін деформацияланады. Дұрыс жиналған PA66 толқынды каналдаушы мен IP68 коннекторлары кабель бөлмесіне су кірмейтіндей, 1 метр тереңдікте үздіксіз суға батырылған кезде шыдайды.
UV сәулелері толқынды каналдаушыға қалай зиян келтіреді?
UV fotonдары (290–400 nm tolqyn uzynlygy) fotodegradatsiya arqyly polimer tizbegi baylanystaryny zhalyp, bette aqshyllanu, mikro-treskiler menen tensilyk kushtyn postepenny tuseyisine sebepter bolady. UV stabilizatorlary jok PE materialy dyrysqa shygyp, syrtyq ortada 6–12 ay išinde 50% kushtynen ayyrylady. Karbon qara (carbon black) bar PA66 UV energiyasyn soyryp, ol polimer tizbegine jetpegenshin shekilde zhylylyqqa aylandyrady, sonday etip syrtyq ortada paydalanu merzimini 10–15 jylge sozydy.
PA66 qirysqysh korugysh trubasy qanday temperaturada isley alady?
PA66 (nylon 66) qirysqysh korugysh trubasy -40°C den +125°C ge shekemdi turaqty isley alady; qysqa merzimde (30 minuttan az) +150°C ge shynymdy. -40°C ten tomendegi temperaturalarda material serteyip, bueygen kozinde syndyp ketui muhim. +125°C ten zhogary temperaturalarda uzak merzimde isleytinshe, zhylylyq-oksidaцияlyq degradatsiya tezdenedi, natisynda mehanikalyk kusht uzaq merzimde tuseyedi.
PP nemese PE qirysqysh korugysh trubasy PA66 ornyna qashan qoldanylady?
PP ішкі химиялық зауыт ортасы үшін тиімді, мұнда қышқылға төзімділік қажет және температура 0°C-тан жоғары болады. PE ішкі, температурасы реттелетін (0°C–50°C), өртке төзімділігі талап етілмейтін қолданыстар үшін қолайлы, мұнда ең төмен баға негізгі фактор болып табылады. Ешқайсысы сыртқы орта немесе өртке төзімді қорғағыштарда қолданылмауы керек.
IP68 коннекторлары толқынды трубаға қалай орнатылады?
Коннектор түтіктің ұшына ығысады, ішкі салынған сақина толқындар арасындағы ойысқа отырады, ал сыртқы сығылатын гайка қолмен бекітіледі, сосын гаечный кілтпен тағы да ширек немесе жарты айналым айналдырылады. Сығылу сақинаны толқындардың пішінін толтыратындай деформациялайды және суға төзімді тығыздау құрылады. Аса көп бекіту нейлон тістің бұзылуына немесе түтіктің деформациялануына әкелуі мүмкін, ол тығыздаудың тиімділігін төмендетеді.