تأثیر قابل توجه لایه های بسته بندی کابل بر عملکرد مقاومت در برابر آتش

مقاومت در برابر آتش کابل ها در حین آتش سوزی بسیار مهم است و انتخاب مواد و طراحی ساختاری لایه بسته بندی به طور مستقیم بر عملکرد کلی کابل تأثیر می گذارد. لایه بسته بندی به طور معمول شامل یک یا دو لایه نوار محافظ است که در اطراف عایق یا غلاف داخلی هادی پیچیده شده است ، و محافظت ، بافر ، عایق حرارتی و عملکردهای ضد پیری را فراهم می کند. در زیر تأثیر خاص لایه بسته بندی بر مقاومت در برابر آتش از دیدگاه های مختلف بررسی شده است.

1. تأثیر مواد قابل احتراق

اگر لایه بسته بندی از مواد قابل احتراق استفاده کند (مانندنوار پارچه ای غیر بافته شدهیا نوار پی وی سی) ، عملکرد آنها در محیط های درجه حرارت بالا به طور مستقیم بر مقاومت در برابر آتش کابل تأثیر می گذارد. این مواد ، هنگامی که در هنگام آتش سوزی سوزانده می شوند ، فضای تغییر شکل را برای لایه های عایق و مقاومت در برابر آتش ایجاد می کنند. این مکانیسم انتشار به طور موثری فشرده سازی لایه مقاومت در برابر آتش را به دلیل استرس درجه حرارت بالا کاهش می دهد و احتمال آسیب به لایه مقاومت به آتش را کاهش می دهد. علاوه بر این ، این مواد می توانند در مراحل اولیه احتراق گرما را با رافر کنند و انتقال حرارت را به هادی تأخیر می کنند و به طور موقت از ساختار کابل محافظت می کنند.

با این حال ، خود مواد قابل احتراق توانایی محدودی برای تقویت مقاومت در برابر آتش کابل دارند و به طور معمول نیاز به استفاده از مواد مقاوم در برابر آتش دارند. به عنوان مثال ، در برخی از کابل های مقاوم در برابر آتش ، یک لایه مانع آتش سوزی اضافی (مانندنوار میکا) برای بهبود مقاومت کلی در برابر آتش می توان بر روی مواد قابل احتراق اضافه کرد. این طراحی ترکیبی می تواند به طور مؤثر هزینه های مواد و کنترل فرآیند تولید را در کاربردهای عملی متعادل کند ، اما محدودیت های مواد قابل احتراق هنوز باید با دقت ارزیابی شود تا از امنیت کلی کابل اطمینان حاصل شود.

2. تأثیر مواد مقاوم در برابر آتش

اگر لایه بسته بندی از مواد مقاوم در برابر آتش مانند نوار فیبر شیشه ای روکش شده یا نوار میکا استفاده کند ، می تواند عملکرد مانع آتش کابل را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد. این مواد در دماهای بالا سد نگهدارنده شعله ای را تشکیل می دهند و مانع از تماس مستقیم لایه عایق و تأخیر در روند ذوب عایق می شوند.
با این حال ، لازم به ذکر است که به دلیل سفت شدن عملکرد لایه بسته بندی ، استرس گسترش لایه عایق در حین ذوب دمای بالا ممکن است به بیرون آزاد نشود و در نتیجه تأثیر فشاری قابل توجهی بر روی لایه مقاومت آتش سوزی ایجاد می شود. این اثر غلظت استرس به ویژه در سازه های زرهی نوار فولادی که ممکن است عملکرد مقاومت در برابر آتش را کاهش دهد ، مشخص شده است.

برای تعادل الزامات دوگانه سفت شدن مکانیکی و جداسازی شعله ، می توان چندین ماده مقاوم در برابر آتش را در طراحی لایه بسته بندی معرفی کرد و می توان سرعت همپوشانی و تنش بسته بندی را تنظیم کرد تا تأثیر غلظت استرس در لایه مقاومت در برابر آتش کاهش یابد. علاوه بر این ، استفاده از مواد انعطاف پذیر مقاوم در برابر آتش در سالهای اخیر به تدریج افزایش یافته است. این مواد می توانند ضمن اطمینان از عملکرد انزوا آتش سوزی ، به طور قابل توجهی مسئله غلظت استرس را کاهش دهند و در بهبود مقاومت در برابر آتش سوزی نقش مهمی داشته باشند.

3. عملکرد مقاومت در برابر آتش نوار میکا کلسینه شده

نوار میکا کلسینه شده ، به عنوان یک ماده بسته بندی با کارایی بالا ، می تواند مقاومت در برابر آتش کابل را به میزان قابل توجهی افزایش دهد. این ماده یک پوسته محافظ قوی را در دماهای بالا تشکیل می دهد و از ورود شعله های آتش و گازهای درجه حرارت بالا به منطقه هادی جلوگیری می کند. این لایه محافظ متراکم نه تنها شعله های آتش را جدا می کند بلکه از اکسیداسیون بیشتر و آسیب به هادی جلوگیری می کند.

نوار میکا Calcined دارای مزایای زیست محیطی است ، زیرا حاوی فلوئور یا هالوژن نیست و در هنگام سوزاندن گازهای سمی را آزاد نمی کند و نیازهای مدرن محیطی را برآورده می کند. انعطاف پذیری عالی آن به آن اجازه می دهد تا با سناریوهای سیم کشی پیچیده سازگار شود و مقاومت در برابر دمای کابل را تقویت کند و آن را برای ساختمانهای مرتفع و حمل و نقل ریلی مناسب می کند ، جایی که در آن مقاومت بالا به آتش نیاز دارد.

4. اهمیت طراحی ساختاری

طراحی ساختاری لایه بسته بندی برای مقاومت در برابر آتش کابل بسیار مهم است. به عنوان مثال ، اتخاذ یک ساختار بسته بندی چند لایه (مانند نوار میکا کلسینه شده دو لایه یا چند لایه) نه تنها اثر محافظت در برابر آتش را تقویت می کند بلکه مانع حرارتی بهتری در هنگام آتش سوزی نیز فراهم می کند. علاوه بر این ، اطمینان از اینکه میزان همپوشانی لایه بسته بندی کمتر از 25 ٪ نیست ، یک اقدام مهم برای بهبود مقاومت در برابر آتش است. میزان همپوشانی کم ممکن است منجر به نشت گرما شود ، در حالی که سرعت همپوشانی بالا ممکن است استحکام مکانیکی کابل را افزایش دهد و بر سایر عوامل عملکرد تأثیر بگذارد.

در فرآیند طراحی ، سازگاری لایه بسته بندی با سایر سازه ها (مانند لایه های داخلی و لایه های زرهی) نیز باید در نظر گرفته شود. به عنوان مثال ، در سناریوهای درجه حرارت بالا ، معرفی یک لایه بافر مواد انعطاف پذیر می تواند به طور موثری استرس انبساط حرارتی را پراکنده کند و آسیب به لایه مقاومت در برابر آتش را کاهش دهد. این مفهوم طراحی چند لایه به طور گسترده ای در ساخت کابل واقعی کاربرد دارد و مزایای قابل توجهی را نشان می دهد ، به خصوص در بازار سطح بالا کابل های مقاوم در برابر آتش.

5. نتیجه گیری

انتخاب مواد و طراحی ساختاری لایه بسته بندی کابل نقش تعیین کننده ای در عملکرد مقاومت در برابر آتش کابل دارد. با انتخاب دقیق مواد (مانند مواد انعطاف پذیر در برابر آتش یا نوار میکا کلسینه شده) و بهینه سازی طراحی ساختاری ، می توان عملکرد ایمنی کابل را در صورت بروز آتش سوزی افزایش داد و خطر خرابی عملکردی را به دلیل آتش سوزی کاهش داد. بهینه سازی مداوم طراحی لایه بسته بندی در توسعه فناوری کابل مدرن ، ضمانت فنی محکم برای دستیابی به عملکرد بالاتر و کابل های مقاوم در برابر آتش را فراهم می کند.