Polietilen (PE) banyak digunakan dalamisolasi dan selubung kabel listrik dan kabel telekomunikasiKarena kekuatan mekaniknya yang sangat baik, ketangguhan, ketahanan panas, isolasi, dan stabilitas kimianya. 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 lapis baja berpenampang besar.
1. Mekanisme Keretakan Selubung PE
Keretakan selubung PE terutama terjadi dalam dua situasi:
a. Keretakan Akibat Tekanan Lingkungan: Ini merujuk pada fenomena di mana selubung mengalami keretakan rapuh 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 berkepanjangan terhadap cairan polar. Penelitian ekstensif tentang modifikasi material telah secara substansial mengatasi jenis keretakan ini.
b. Keretakan Akibat Tegangan Mekanis: Hal ini terjadi karena kekurangan struktural pada kabel atau proses ekstrusi selubung yang tidak tepat, yang menyebabkan konsentrasi tegangan yang signifikan dan keretakan akibat deformasi selama pemasangan kabel. Jenis keretakan ini lebih menonjol pada selubung luar kabel lapis baja pita berpenampang besar.
2. Penyebab Keretakan Selubung PE dan Langkah-Langkah Perbaikan
2.1 Pengaruh KabelPita BajaStruktur
Pada kabel dengan diameter luar yang lebih besar, lapisan pelindung biasanya terdiri dari lilitan 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 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 ekstrusi, hal ini menyebabkan perbedaan yang signifikan dalam ketebalan selubung 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 tempat terjadinya keretakan di masa mendatang.
Untuk mengurangi dampak pita baja lapis 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 meningkatkan kelancaran antara dua lapisan pita baja, memastikan ketebalan selubung PE yang seragam, dan, dikombinasikan dengan penyusutan selubung PE, mengurangi tegangan internal.
ONEWORLD menyediakan pengguna dengan berbagai ketebalanbahan lapis baja pita galvanisuntuk memenuhi beragam kebutuhan.
2.2 Dampak Proses Produksi Kabel
Masalah utama dalam proses ekstrusi selubung kabel lapis baja berdiameter luar besar adalah pendinginan yang tidak memadai, persiapan cetakan yang tidak tepat, dan rasio peregangan yang berlebihan, yang mengakibatkan tegangan internal yang berlebihan di dalam selubung. Kabel berukuran besar, karena selubungnya yang tebal dan lebar, seringkali menghadapi keterbatasan panjang dan volume saluran air pada jalur produksi ekstrusi. Pendinginan dari suhu lebih dari 200 derajat Celcius selama ekstrusi hingga suhu ruangan menimbulkan tantangan. Pendinginan yang tidak memadai menyebabkan selubung menjadi lebih lunak di dekat lapisan lapis baja, menyebabkan goresan pada permukaan selubung saat kabel digulung, yang pada akhirnya berpotensi menyebabkan retak dan putus selama pemasangan kabel akibat gaya eksternal. Selain itu, pendinginan yang tidak cukup 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 meningkatkan panjang atau volume saluran air. Menurunkan kecepatan ekstrusi sambil mempertahankan plastisasi selubung yang tepat dan memberikan waktu yang cukup untuk pendinginan selama penggulungan sangat penting. Selain itu, dengan mempertimbangkan polietilen sebagai polimer kristalin, metode pendinginan penurunan suhu bertahap, dari 70-75°C ke 50-55°C, dan akhirnya ke suhu ruangan, membantu mengurangi tegangan internal selama proses pendinginan.
2.3 Pengaruh Jari-jari Gulungan pada Penggulungan Kabel
Selama proses penggulungan kabel, produsen mematuhi standar industri untuk memilih gulungan pengiriman yang sesuai. Namun, mengakomodasi panjang pengiriman yang panjang untuk kabel berdiameter luar yang besar menimbulkan tantangan dalam memilih gulungan yang cocok. Untuk memenuhi panjang pengiriman yang ditentukan, beberapa produsen mengurangi diameter laras gulungan, sehingga radius tekukan untuk kabel menjadi tidak mencukupi. Tekukan yang berlebihan menyebabkan perpindahan pada lapisan pelindung, yang mengakibatkan gaya geser yang signifikan pada selubung. Dalam kasus yang parah, gerigi pada strip baja lapis 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-celah ini, terutama untuk kabel yang lebih dekat ke lapisan dalam gulungan, sehingga lebih rentan terhadap kerusakan.
2.4 Dampak Lingkungan Konstruksi dan Instalasi di Lokasi
Untuk menstandarisasi konstruksi kabel, disarankan untuk meminimalkan kecepatan pemasangan kabel, menghindari tekanan lateral yang berlebihan, pembengkokan, gaya tarik, dan benturan permukaan, serta memastikan lingkungan konstruksi yang tertib. Sebaiknya, sebelum pemasangan kabel, biarkan kabel beristirahat pada suhu 50-60°C untuk melepaskan tegangan internal dari selubungnya. Hindari paparan kabel yang terlalu lama terhadap sinar matahari langsung, karena perbedaan suhu di berbagai sisi kabel dapat menyebabkan konsentrasi tegangan, meningkatkan risiko retaknya selubung selama pemasangan kabel.
Waktu posting: 18 Desember 2023