Ketahanan api kabel sangat penting selama kebakaran, dan pemilihan material serta desain struktural lapisan pembungkus secara langsung memengaruhi kinerja keseluruhan kabel. Lapisan pembungkus biasanya terdiri dari satu atau dua lapisan pita pelindung yang dililitkan di sekitar isolasi atau selubung dalam konduktor, memberikan perlindungan, peredaman, isolasi termal, dan fungsi anti-penuaan. Berikut ini mengeksplorasi dampak spesifik lapisan pembungkus terhadap ketahanan api dari berbagai perspektif.
1. Dampak Bahan yang Mudah Terbakar
Jika lapisan pembungkus menggunakan bahan yang mudah terbakar (sepertiPita kain non-anyaman(atau pita PVC), kinerja mereka di lingkungan suhu tinggi secara langsung memengaruhi ketahanan api kabel. Bahan-bahan ini, ketika terbakar selama kebakaran, menciptakan ruang deformasi untuk lapisan isolasi dan lapisan tahan api. Mekanisme pelepasan ini secara efektif mengurangi kompresi lapisan tahan api akibat tekanan suhu tinggi, menurunkan kemungkinan kerusakan pada lapisan tahan api. Selain itu, bahan-bahan ini dapat meredam panas selama tahap awal pembakaran, menunda perpindahan panas ke konduktor dan untuk sementara melindungi struktur kabel.
Namun, bahan yang mudah terbakar itu sendiri memiliki kemampuan terbatas untuk meningkatkan ketahanan api kabel dan biasanya perlu digunakan bersamaan dengan bahan tahan api. Misalnya, pada beberapa kabel tahan api, lapisan penghalang api tambahan (sepertipita mikaLapisan pelindung (bahan tahan api) dapat ditambahkan di atas bahan yang mudah terbakar untuk meningkatkan ketahanan api secara keseluruhan. Desain gabungan ini dapat secara efektif menyeimbangkan biaya material dan pengendalian proses manufaktur dalam aplikasi praktis, tetapi keterbatasan bahan yang mudah terbakar tetap harus dievaluasi dengan cermat untuk memastikan keamanan kabel secara keseluruhan.
2. Dampak Material Tahan Api
Jika lapisan pembungkus menggunakan bahan tahan api seperti pita serat kaca berlapis atau pita mika, hal itu dapat secara signifikan meningkatkan kinerja penghalang api kabel. Bahan-bahan ini membentuk penghalang tahan api pada suhu tinggi, mencegah lapisan isolasi bersentuhan langsung dengan api dan menunda proses peleburan isolasi.
Namun, perlu dicatat bahwa karena efek pengencangan lapisan pembungkus, tegangan ekspansi lapisan isolasi selama peleburan suhu tinggi mungkin tidak dilepaskan ke luar, sehingga mengakibatkan dampak kompresi yang signifikan pada lapisan tahan api. Efek konsentrasi tegangan ini sangat terasa pada struktur lapis baja pita baja, yang dapat mengurangi kinerja ketahanan api.
Untuk menyeimbangkan persyaratan ganda pengencangan mekanis dan isolasi api, beberapa material tahan api dapat dimasukkan 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 fleksibel telah meningkat secara bertahap dalam beberapa tahun terakhir. Material ini dapat secara signifikan mengurangi masalah konsentrasi tegangan sekaligus memastikan kinerja isolasi api, sehingga berkontribusi positif terhadap peningkatan ketahanan api secara keseluruhan.
3. Kinerja Ketahanan Api Pita Mika yang Dikalsinasi
Pita mika yang dikalsinasi, sebagai bahan pembungkus berkinerja tinggi, dapat secara signifikan meningkatkan ketahanan api kabel. Bahan ini membentuk lapisan 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 lebih lanjut dan kerusakan pada konduktor.
Pita mika yang dikalsinasi memiliki keunggulan lingkungan, karena tidak mengandung fluorin atau halogen dan tidak melepaskan gas beracun saat dibakar, sehingga memenuhi persyaratan lingkungan modern. Fleksibilitasnya yang sangat baik memungkinkan pita ini beradaptasi dengan skenario pengkabelan yang kompleks, meningkatkan ketahanan suhu kabel, sehingga sangat cocok untuk gedung-gedung tinggi dan transportasi kereta api, di mana dibutuhkan ketahanan api yang tinggi.
4. Pentingnya Desain Struktural
Desain struktural lapisan pembungkus sangat penting untuk ketahanan api kabel. Misalnya, mengadopsi struktur pembungkus multi-lapisan (seperti pita mika kalsinasi ganda atau multi-lapisan) tidak hanya meningkatkan efek perlindungan api 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, sedangkan 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 lapisan selubung dalam dan lapisan pelindung) juga harus dipertimbangkan. Misalnya, dalam skenario suhu tinggi, pengenalan lapisan penyangga material fleksibel dapat secara efektif menyebarkan tegangan ekspansi termal dan mengurangi kerusakan pada lapisan tahan api. Konsep desain multi-lapisan ini telah banyak diterapkan dalam pembuatan kabel aktual dan menunjukkan keunggulan yang signifikan, terutama di pasar kelas atas kabel tahan api.
5. Kesimpulan
Pemilihan material dan desain struktural lapisan pembungkus kabel memainkan peran penting dalam kinerja ketahanan api kabel. Dengan memilih material secara cermat (seperti material tahan api fleksibel atau pita mika yang dikalsinasi) dan mengoptimalkan desain struktural, dimungkinkan untuk secara signifikan meningkatkan kinerja keselamatan kabel dalam peristiwa kebakaran dan mengurangi risiko kegagalan fungsional akibat kebakaran. Optimalisasi berkelanjutan dari desain lapisan pembungkus dalam pengembangan teknologi kabel modern memberikan jaminan teknis yang solid untuk mencapai kinerja yang lebih tinggi dan kabel tahan api yang lebih ramah lingkungan.
Waktu posting: 30 Desember 2024