Polietilen (PE) banyak digunakan dalamisolasi dan selubung kabel listrik dan kabel telekomunikasikarena kekuatan mekanis, ketangguhan, ketahanan panas, insulasi, dan stabilitas kimianya yang sangat baik. Namun, karena karakteristik struktural PE itu sendiri, ketahanannya terhadap retak tegangan lingkungan relatif buruk. Masalah ini menjadi sangat menonjol ketika PE digunakan sebagai selubung luar kabel lapis baja berpenampang besar.
1. Mekanisme Retak Selubung PE
Retaknya selubung PE terutama terjadi dalam dua situasi:
a. Retak Tegangan Lingkungan: Ini mengacu pada fenomena di mana selubung mengalami retak getas dari permukaan akibat tegangan gabungan atau paparan media lingkungan setelah pemasangan dan pengoperasian kabel. Hal ini terutama disebabkan oleh tegangan internal di dalam selubung dan paparan cairan polar yang berkepanjangan. Penelitian ekstensif tentang modifikasi material telah secara substansial mengatasi jenis retak ini.
b. Retak Tegangan Mekanis: Hal ini terjadi akibat cacat 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 lapis baja pita berpenampang besar.
2. Penyebab Retak Selubung PE dan Langkah Perbaikannya
2.1 Pengaruh KabelPita BajaStruktur
Pada kabel dengan diameter luar yang lebih besar, lapisan pelindung biasanya terdiri dari lilitan pita baja berlapis ganda. Tergantung pada diameter luar kabel, ketebalan pita baja bervariasi (0,2 mm, 0,5 mm, dan 0,8 mm). Pita baja pelindung yang lebih tebal memiliki kekakuan yang lebih tinggi dan plastisitas yang lebih rendah, sehingga menghasilkan jarak yang lebih besar antara lapisan atas dan bawah. Selama proses ekstrusi, hal ini menyebabkan perbedaan ketebalan selubung yang signifikan antara lapisan atas dan bawah permukaan lapisan pelindung. Area selubung yang lebih tipis di tepi pita baja luar mengalami konsentrasi tegangan terbesar dan merupakan area utama terjadinya keretakan di kemudian hari.
Untuk mengurangi dampak pita baja berlapis baja pada selubung luar, lapisan penyangga dengan ketebalan tertentu dililitkan atau diekstrusi di antara pita baja dan selubung PE. Lapisan penyangga ini harus memiliki kepadatan yang seragam, tanpa kerutan atau tonjolan. Penambahan lapisan penyangga ini meningkatkan kehalusan antara kedua lapisan pita baja, memastikan ketebalan selubung PE yang seragam, dan, dikombinasikan dengan kontraksi selubung PE, mengurangi tegangan internal.
ONEWORLD menyediakan pengguna dengan ketebalan yang berbedabahan lapis baja pita galvanisuntuk memenuhi berbagai kebutuhan.
2.2 Dampak Proses Produksi Kabel
Masalah utama dalam proses ekstrusi selubung kabel berlapis baja berdiameter luar besar adalah pendinginan yang tidak memadai, persiapan cetakan yang tidak tepat, dan rasio peregangan yang berlebihan, yang mengakibatkan tekanan internal berlebih di dalam selubung. Kabel berukuran besar, karena selubungnya yang tebal dan lebar, seringkali menghadapi keterbatasan panjang dan volume bak air pada lini produksi ekstrusi. Pendinginan dari suhu lebih dari 200 derajat Celsius selama ekstrusi ke suhu ruang menimbulkan tantangan. Pendinginan yang tidak memadai menyebabkan selubung menjadi lebih lunak di dekat lapisan pelindung, menyebabkan goresan pada permukaan selubung saat kabel digulung, yang pada akhirnya mengakibatkan potensi retakan dan putus selama pemasangan kabel akibat gaya eksternal. Selain itu, pendinginan yang tidak memadai berkontribusi pada peningkatan gaya penyusutan internal setelah penggulungan, sehingga meningkatkan risiko retak selubung akibat gaya eksternal yang besar. Untuk memastikan pendinginan yang memadai, disarankan untuk menambah panjang atau volume bak air. Menurunkan kecepatan ekstrusi sambil mempertahankan plastisisasi selubung yang tepat dan memberikan waktu pendinginan yang cukup selama penggulungan sangatlah 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 pengantar yang tepat. Namun, mengakomodasi panjang pengantaran yang panjang untuk kabel berdiameter luar yang besar menimbulkan tantangan dalam memilih gulungan yang sesuai. Untuk memenuhi panjang pengantaran yang ditentukan, beberapa produsen mengurangi diameter laras gulungan, yang mengakibatkan jari-jari tekuk kabel tidak mencukupi. Tekukan yang berlebihan menyebabkan perpindahan pada lapisan pelindung, yang menyebabkan gaya geser yang signifikan pada selubung. Dalam kasus yang parah, gerinda strip baja berlapis baja dapat menembus lapisan bantalan, tertanam langsung ke dalam selubung dan menyebabkan retakan atau celah di sepanjang tepi strip baja. Selama peletakan kabel, gaya tekuk dan tarikan lateral menyebabkan selubung retak di sepanjang celah ini, terutama untuk kabel yang lebih dekat dengan 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, sehingga tercipta lingkungan konstruksi yang nyaman. Sebaiknya, sebelum pemasangan kabel, biarkan kabel beristirahat pada suhu 50-60°C untuk melepaskan tegangan internal dari selubung. Hindari paparan sinar matahari langsung yang terlalu lama pada kabel, karena perbedaan suhu di berbagai sisi kabel dapat menyebabkan konsentrasi tegangan, yang meningkatkan risiko retak selubung selama pemasangan kabel.
Waktu posting: 18-Des-2023