Polietilen (PE) banyak digunakan dalamisolasi dan selubung kabel listrik dan kabel telekomunikasikarena kekuatan mekaniknya yang sangat baik, ketangguhan, tahan panas, isolasi, dan stabilitas kimia. Namun, karena karakteristik struktural PE itu sendiri, ketahanannya terhadap stress cracking lingkungan relatif buruk. Masalah ini menjadi sangat menonjol ketika PE digunakan sebagai selubung luar kabel lapis baja berpenampang besar.
1. Mekanisme Retak Selubung PE
Retak selubung PE terutama terjadi dalam dua situasi:
A. Retak Stres Lingkungan: Ini mengacu pada fenomena di mana selubung mengalami retak getas dari permukaan akibat gabungan tegangan atau paparan media lingkungan setelah pemasangan dan pengoperasian kabel. Hal ini terutama disebabkan oleh tekanan internal di dalam selubung dan kontak yang terlalu lama dengan cairan polar. Penelitian ekstensif mengenai modifikasi material telah secara substansial mengatasi jenis retakan ini.
B. Retak Stres Mekanis: Hal ini terjadi karena kekurangan struktural pada kabel atau proses ekstrusi selubung yang tidak tepat, yang menyebabkan konsentrasi tegangan yang signifikan dan retak akibat deformasi selama pemasangan kabel. Jenis retakan ini lebih terlihat pada selubung luar kabel lapis baja pita baja berpenampang besar.
2. Penyebab Retaknya Selubung PE dan Tindakan Perbaikannya
2.1 Pengaruh KabelPita BajaStruktur
Pada kabel dengan diameter luar lebih besar, lapisan lapis baja biasanya terdiri dari pembungkus pita baja dua lapis. Tergantung pada diameter luar kabel, ketebalan pita baja bervariasi (0,2 mm, 0,5 mm, dan 0,8 mm). Pita baja lapis baja yang lebih tebal memiliki kekakuan yang lebih tinggi dan plastisitas yang lebih buruk, sehingga menghasilkan jarak yang lebih besar antara lapisan atas dan bawah. Selama ekstrusi, hal ini menyebabkan perbedaan ketebalan selubung yang signifikan antara lapisan atas dan bawah permukaan lapisan lapis baja. Area selubung yang lebih tipis di tepi pita baja luar mengalami konsentrasi tegangan terbesar dan merupakan area utama terjadinya keretakan di masa depan.
Untuk mengurangi dampak pita baja lapis baja pada selubung luar, lapisan penyangga dengan ketebalan tertentu dibungkus atau diekstrusi antara pita baja dan selubung PE. Lapisan penyangga ini harus padat secara merata, tanpa kerutan atau tonjolan. Penambahan lapisan penyangga meningkatkan kehalusan antara dua lapisan pita baja, memastikan ketebalan selubung PE yang seragam, dan, dikombinasikan dengan kontraksi selubung PE, mengurangi tekanan internal.
ONEWORLD memberi pengguna ketebalan yang berbedabahan lapis baja pita baja galvanisuntuk memenuhi beragam kebutuhan.
2.2 Dampak Proses Produksi Kabel
Masalah utama dalam proses ekstrusi selubung kabel lapis baja berdiameter luar yang besar adalah pendinginan yang tidak memadai, persiapan cetakan yang tidak tepat, dan rasio regangan yang berlebihan, yang mengakibatkan tekanan internal yang berlebihan di dalam selubung. Kabel berukuran besar, karena selubungnya yang tebal dan lebar, sering kali menghadapi keterbatasan dalam panjang dan volume saluran air pada jalur produksi ekstrusi. Mendinginkan suhu lebih dari 200 derajat Celcius selama ekstrusi ke suhu ruangan menimbulkan tantangan. Pendinginan yang tidak memadai menyebabkan selubung di dekat lapisan pelindung menjadi lebih lunak, sehingga menyebabkan goresan pada permukaan selubung saat kabel digulung, yang pada akhirnya mengakibatkan potensi retak dan patah selama peletakan kabel karena gaya luar. Selain itu, pendinginan yang tidak memadai berkontribusi terhadap peningkatan gaya penyusutan internal setelah penggulungan, sehingga meningkatkan risiko retaknya selubung akibat gaya eksternal yang besar. Untuk memastikan pendinginan yang cukup, disarankan untuk menambah panjang atau volume bak air. Menurunkan kecepatan ekstrusi sambil mempertahankan plastisisasi selubung yang tepat dan memberikan waktu yang cukup untuk pendinginan selama penggulungan sangatlah penting. Selain itu, dengan mempertimbangkan polietilen sebagai polimer kristal, metode pendinginan penurunan suhu tersegmentasi, dari 70-75°C menjadi 50-55°C, dan terakhir hingga suhu kamar, membantu mengurangi tekanan internal selama proses pendinginan.
2.3 Pengaruh Radius Coiling pada Coiling Kabel
Selama penggulungan kabel, produsen mematuhi standar industri dalam memilih gulungan pengiriman yang sesuai. Namun, mengakomodasi panjang pengiriman yang panjang untuk kabel berdiameter luar yang besar menimbulkan tantangan dalam memilih gulungan yang sesuai. Untuk memenuhi panjang pengiriman yang ditentukan, beberapa produsen mengurangi diameter barel gulungan, sehingga jari-jari tekukan kabel tidak mencukupi. Pembengkokan yang berlebihan menyebabkan perpindahan lapisan baja, menyebabkan gaya geser yang signifikan pada sarungnya. Dalam kasus yang parah, gerinda strip baja lapis baja dapat menembus lapisan bantalan, menempel langsung ke dalam sarungnya dan menyebabkan retakan atau retakan di sepanjang tepi strip baja. Selama pemasangan kabel, gaya tarik dan tekuk lateral menyebabkan selubung retak di sepanjang celah ini, terutama untuk kabel yang lebih dekat ke lapisan dalam gulungan, sehingga lebih rentan patah.
2.4 Dampak Lingkungan Konstruksi dan Instalasi di Lokasi
Untuk menstandardisasi konstruksi kabel, disarankan untuk meminimalkan kecepatan pemasangan kabel, menghindari tekanan lateral yang berlebihan, tekukan, gaya tarik, dan benturan permukaan, serta memastikan lingkungan konstruksi yang beradab. Sebaiknya, sebelum pemasangan kabel, biarkan kabel berada pada suhu 50-60°C untuk melepaskan tegangan internal dari selubungnya. Hindari paparan sinar matahari langsung pada kabel dalam waktu lama, karena perbedaan suhu pada berbagai sisi kabel dapat menyebabkan konsentrasi tegangan, sehingga meningkatkan risiko retaknya selubung selama pemasangan kabel.
Waktu posting: 18 Des-2023