Ketahanan kabel terhadap api sangat penting saat terjadi kebakaran, dan pemilihan material serta desain struktural lapisan pembungkus secara langsung memengaruhi kinerja kabel secara keseluruhan. Lapisan pembungkus biasanya terdiri dari satu atau dua lapisan pita pelindung yang dililitkan di sekeliling insulasi atau selubung bagian dalam konduktor, yang memberikan fungsi perlindungan, penyangga, insulasi termal, dan anti-penuaan. Berikut ini membahas dampak spesifik lapisan pembungkus terhadap ketahanan terhadap api dari berbagai perspektif.
1. Dampak Bahan Mudah Terbakar
Jika lapisan pembungkus menggunakan bahan yang mudah terbakar (sepertiPita kain bukan tenunanatau pita PVC), kinerjanya di lingkungan bersuhu tinggi secara langsung memengaruhi ketahanan kabel terhadap api. Bahan-bahan ini, saat terbakar saat terjadi kebakaran, menciptakan ruang deformasi untuk lapisan insulasi dan lapisan tahan api. Mekanisme pelepasan ini secara efektif mengurangi kompresi lapisan tahan api akibat tekanan suhu tinggi, sehingga menurunkan kemungkinan kerusakan pada lapisan tahan api. Selain itu, bahan-bahan ini dapat menahan panas selama tahap awal pembakaran, menunda perpindahan panas ke konduktor dan melindungi struktur kabel untuk sementara.
Namun, bahan yang mudah terbakar sendiri memiliki kemampuan terbatas untuk meningkatkan ketahanan kabel terhadap api dan biasanya perlu digunakan bersama dengan bahan tahan api. Misalnya, pada beberapa kabel tahan api, lapisan penghalang api tambahan (sepertipita mika) dapat ditambahkan di atas material yang mudah terbakar untuk meningkatkan ketahanan api secara keseluruhan. Desain gabungan ini dapat secara efektif menyeimbangkan biaya material dan pengendalian proses produksi dalam aplikasi praktis, tetapi keterbatasan material yang mudah terbakar masih harus dievaluasi secara cermat untuk memastikan keamanan kabel secara keseluruhan.
2. Dampak Bahan Tahan Api
Jika lapisan pembungkus menggunakan bahan tahan api seperti pita serat kaca berlapis atau pita mika, hal itu dapat meningkatkan kinerja penghalang api kabel secara signifikan. Bahan-bahan ini membentuk penghalang tahan api pada suhu tinggi, mencegah lapisan insulasi bersentuhan langsung dengan api dan menunda proses pelelehan insulasi.
Akan tetapi, perlu diperhatikan bahwa karena aksi pengencangan lapisan pembungkus, tegangan ekspansi lapisan insulasi selama peleburan suhu tinggi mungkin tidak dilepaskan ke luar, sehingga mengakibatkan dampak kompresif yang signifikan pada lapisan tahan api. Efek konsentrasi tegangan ini terutama terlihat pada struktur lapis baja berlapis baja, yang dapat mengurangi kinerja tahan api.
Untuk menyeimbangkan persyaratan ganda dari pengencangan mekanis dan isolasi api, beberapa material tahan api dapat diperkenalkan ke dalam desain lapisan pembungkus, dan tingkat tumpang tindih serta tegangan pembungkus dapat disesuaikan untuk mengurangi dampak konsentrasi tegangan pada lapisan tahan api. Selain itu, penerapan material tahan api yang fleksibel telah meningkat secara bertahap dalam beberapa tahun terakhir. Material ini dapat secara signifikan mengurangi masalah konsentrasi tegangan sekaligus memastikan kinerja isolasi api, yang berkontribusi positif terhadap peningkatan ketahanan api secara keseluruhan.
3. Kinerja Tahan Api dari Pita Mika yang Dikalsinasi
Pita mika yang dikalsinasi, sebagai bahan pembungkus berkinerja tinggi, dapat meningkatkan ketahanan kabel terhadap api secara signifikan. Bahan ini membentuk cangkang pelindung yang kuat pada suhu tinggi, mencegah api dan gas bersuhu tinggi memasuki area konduktor. Lapisan pelindung yang padat ini tidak hanya mengisolasi api tetapi juga mencegah oksidasi dan kerusakan lebih lanjut pada konduktor.
Pita mika yang dikalsinasi memiliki keunggulan ramah lingkungan, karena tidak mengandung fluor atau halogen dan tidak melepaskan gas beracun saat terbakar, sehingga memenuhi persyaratan lingkungan modern. Fleksibilitasnya yang luar biasa memungkinkannya beradaptasi dengan skenario pemasangan kabel yang rumit, meningkatkan ketahanan suhu kabel, sehingga sangat cocok untuk bangunan bertingkat tinggi dan transportasi kereta api, yang membutuhkan ketahanan api yang tinggi.
4. Pentingnya Desain Struktural
Desain struktural lapisan pembungkus sangat penting untuk ketahanan kabel terhadap api. Misalnya, penggunaan struktur pembungkus berlapis-lapis (seperti pita mika yang dikalsinasi dua atau berlapis-lapis) tidak hanya meningkatkan efek proteksi kebakaran tetapi juga memberikan penghalang termal yang lebih baik selama kebakaran. Selain itu, memastikan bahwa tingkat tumpang tindih lapisan pembungkus tidak kurang dari 25% merupakan langkah penting untuk meningkatkan ketahanan api secara keseluruhan. Tingkat tumpang tindih yang rendah dapat menyebabkan kebocoran panas, sementara tingkat tumpang tindih yang tinggi dapat meningkatkan kekakuan mekanis kabel, yang memengaruhi faktor kinerja lainnya.
Dalam proses desain, kompatibilitas lapisan pembungkus dengan struktur lain (seperti selubung bagian dalam dan lapisan pelindung) juga harus dipertimbangkan. Misalnya, dalam skenario suhu tinggi, pengenalan lapisan penyangga material yang fleksibel dapat secara efektif menyebarkan tekanan ekspansi termal dan mengurangi kerusakan pada lapisan tahan api. Konsep desain multi-lapis ini telah diterapkan secara luas dalam pembuatan kabel aktual dan menunjukkan keunggulan yang signifikan, terutama di pasar kabel tahan api kelas atas.
5. Kesimpulan
Pemilihan material dan desain struktural lapisan pembungkus kabel memegang peranan penting dalam kinerja ketahanan kabel terhadap api. Dengan pemilihan material yang cermat (seperti material tahan api yang fleksibel atau pita mika yang dikalsinasi) dan pengoptimalan desain struktural, kinerja keselamatan kabel dapat ditingkatkan secara signifikan jika terjadi kebakaran dan risiko kegagalan fungsi akibat kebakaran dapat dikurangi. Pengoptimalan desain lapisan pembungkus secara terus-menerus dalam pengembangan teknologi kabel modern memberikan jaminan teknis yang kuat untuk mencapai kabel tahan api yang berkinerja lebih tinggi dan lebih ramah lingkungan.
Waktu posting: 30-Des-2024