Polietilen (PE) banyak digunakan dalamisolasi dan selubung kabel listrik dan kabel telekomunikasikarena kekuatan mekanik, ketangguhan, ketahanan panas, isolasi, dan stabilitas kimianya yang sangat baik. Namun, karena karakteristik struktural PE itu sendiri, ketahanannya terhadap retak akibat tekanan lingkungan relatif buruk. Masalah ini menjadi sangat menonjol ketika PE digunakan sebagai selubung luar kabel berlapis baja berpenampang besar.
1. Mekanisme Retak Selubung PE
Retaknya selubung PE terutama terjadi dalam dua situasi:
a. Retak Akibat Tekanan Lingkungan: Ini merujuk pada fenomena saat selubung mengalami retak getas dari permukaan akibat tekanan gabungan atau paparan media lingkungan setelah pemasangan dan pengoperasian kabel. Hal ini terutama disebabkan oleh tekanan internal di dalam selubung dan paparan cairan polar dalam jangka panjang. Penelitian ekstensif tentang modifikasi material telah berhasil mengatasi jenis retak ini.
b. Retak Tegangan 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 retak ini lebih menonjol pada selubung luar kabel berlapis baja berpenampang besar.
2. Penyebab Retak Selubung PE dan Cara Perbaikannya
2.1 Pengaruh KabelPita BajaStruktur
Pada kabel dengan diameter luar yang lebih besar, lapisan berlapis baja biasanya terdiri dari lilitan pita baja dua lapis. Bergantung pada diameter luar kabel, ketebalan pita baja bervariasi (0,2 mm, 0,5 mm, dan 0,8 mm). Pita baja berlapis 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 yang signifikan dalam ketebalan selubung antara lapisan atas dan bawah permukaan lapisan berlapis baja. Area selubung yang lebih tipis di tepi pita baja luar mengalami konsentrasi tegangan terbesar dan merupakan area utama tempat keretakan di masa mendatang terjadi.
Untuk mengurangi dampak pita baja berlapis baja pada selubung luar, lapisan penyangga dengan ketebalan tertentu dibungkus atau diekstrusi di 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 menyediakan pengguna dengan ketebalan yang berbedabahan lapis baja galvanisuntuk memenuhi beragam kebutuhan.
2.2 Dampak Proses Produksi Kabel
Masalah utama dengan proses ekstrusi selubung kabel berlapis baja berdiameter luar yang besar adalah pendinginan yang tidak memadai, persiapan cetakan yang tidak tepat, dan rasio peregangan 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 bak air pada jalur produksi ekstrusi. Pendinginan dari lebih dari 200 derajat Celsius selama ekstrusi ke suhu ruangan menimbulkan tantangan. Pendinginan yang tidak memadai menyebabkan selubung yang lebih lunak di dekat lapisan pelindung, yang menyebabkan goresan pada permukaan selubung saat kabel digulung, yang akhirnya mengakibatkan potensi retakan dan kerusakan selama pemasangan kabel karena gaya eksternal. Selain itu, pendinginan yang tidak memadai berkontribusi pada peningkatan gaya penyusutan internal setelah penggulungan, meningkatkan risiko retaknya selubung di bawah 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 sangat penting. Selain itu, dengan mempertimbangkan polietilena sebagai polimer kristal, metode pendinginan pengurangan suhu tersegmentasi, dari 70-75°C menjadi 50-55°C, dan akhirnya ke suhu ruangan, membantu meringankan tekanan internal selama proses pendinginan.
2.3 Pengaruh Radius Gulungan pada Gulungan Kabel
Selama penggulungan kabel, produsen mematuhi standar industri untuk memilih gulungan penghantar yang sesuai. Namun, mengakomodasi panjang penghantar yang panjang untuk kabel berdiameter luar yang besar menimbulkan tantangan dalam memilih gulungan yang sesuai. Untuk memenuhi panjang penghantar yang ditentukan, beberapa produsen mengurangi diameter laras gulungan, yang mengakibatkan jari-jari tekukan yang tidak mencukupi untuk kabel. Tekukan yang berlebihan menyebabkan perpindahan pada lapisan pelindung, yang menyebabkan gaya geser yang signifikan pada selubung. Dalam kasus yang parah, duri strip baja berlapis baja dapat menembus lapisan bantalan, tertanam langsung ke dalam selubung dan menyebabkan retakan atau celah di sepanjang tepi strip baja. Selama pemasangan kabel, gaya tekukan dan tarikan lateral menyebabkan selubung retak di sepanjang celah ini, terutama untuk kabel yang lebih dekat ke lapisan dalam gulungan, membuatnya lebih rentan terhadap kerusakan.
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, untuk memastikan lingkungan konstruksi yang beradab. Sebaiknya, sebelum pemasangan kabel, biarkan kabel beristirahat pada suhu 50-60°C untuk melepaskan tekanan internal dari selubung. Hindari paparan sinar matahari langsung dalam waktu lama pada kabel, karena perbedaan suhu di berbagai sisi kabel dapat menyebabkan konsentrasi tekanan, yang meningkatkan risiko retaknya selubung selama pemasangan kabel.
Waktu posting: 18-Des-2023