Otpornost kablova na vatru je ključna tokom požara, a izbor materijala i strukturni dizajn omotavajućeg sloja direktno utiču na ukupne performanse kabla. Omotavajući sloj se obično sastoji od jednog ili dva sloja zaštitne trake omotane oko izolacije ili unutrašnjeg omotača provodnika, pružajući zaštitu, puferiranje, toplotnu izolaciju i funkcije protiv starenja. U nastavku se istražuje specifičan uticaj omotavajućeg sloja na otpornost na vatru iz različitih perspektiva.
1. Uticaj zapaljivih materijala
Ako sloj omota koristi zapaljive materijale (kao što suTraka od netkanog platnaili PVC traka), njihove performanse u okruženjima visoke temperature direktno utiču na otpornost kabla na vatru. Ovi materijali, kada izgore tokom požara, stvaraju deformacioni prostor za izolaciju i slojeve otpornosti na vatru. Ovaj mehanizam otpuštanja efikasno smanjuje kompresiju sloja otpornosti na vatru usled naprezanja na visokoj temperaturi, smanjujući verovatnoću oštećenja sloja otpornosti na vatru. Pored toga, ovi materijali mogu da apsorbuju toplotu tokom ranih faza sagorevanja, odlažući prenos toplote na provodnik i privremeno štiteći strukturu kabla.
Međutim, sami zapaljivi materijali imaju ograničenu sposobnost poboljšanja otpornosti kabla na vatru i obično se moraju koristiti zajedno s materijalima otpornim na vatru. Na primjer, kod nekih kablova otpornih na vatru, dodatni sloj vatrootporne barijere (kao što jetraka od liskuna) se može dodati preko zapaljivog materijala kako bi se poboljšala ukupna otpornost na vatru. Ovaj kombinovani dizajn može efikasno uravnotežiti troškove materijala i upravljivost proizvodnog procesa u praktičnim primjenama, ali ograničenja zapaljivih materijala i dalje moraju biti pažljivo procijenjena kako bi se osigurala ukupna sigurnost kabla.
2. Uticaj materijala otpornih na vatru
Ako se za omotavajući sloj koriste materijali otporni na vatru, kao što je traka od staklenih vlakana s premazom ili traka od tinjca, to može značajno poboljšati performanse kabela kao protupožarne barijere. Ovi materijali formiraju barijeru otpornu na plamen na visokim temperaturama, sprječavajući direktan kontakt izolacijskog sloja s plamenom i odgađajući proces topljenja izolacije.
Međutim, treba napomenuti da zbog zatezanja omotavajućeg sloja, ekspanzioni napon izolacijskog sloja tokom topljenja na visokim temperaturama možda neće biti oslobođen prema van, što rezultira značajnim kompresijskim utjecajem na sloj otpornosti na vatru. Ovaj efekat koncentracije napona je posebno izražen kod oklopnih konstrukcija od čeličnih traka, što može smanjiti performanse otpornosti na vatru.
Kako bi se uravnotežili dvostruki zahtjevi mehaničkog zatezanja i izolacije od plamena, u dizajn sloja omotača mogu se uvesti višestruki materijali otporni na vatru, a stopa preklapanja i napetost omotača mogu se podesiti kako bi se smanjio utjecaj koncentracije napona na sloj otpornosti na vatru. Osim toga, primjena fleksibilnih materijala otpornih na vatru postepeno se povećavala posljednjih godina. Ovi materijali mogu značajno smanjiti problem koncentracije napona, a istovremeno osigurati performanse izolacije od požara, pozitivno doprinoseći poboljšanju ukupne otpornosti na vatru.
3. Vatrootpornost kalcinirane trake od tinjca
Kalcinirana mika traka, kao visokoučinkoviti materijal za omotavanje, može značajno poboljšati otpornost kabla na vatru. Ovaj materijal formira snažnu zaštitnu ljusku na visokim temperaturama, sprječavajući ulazak plamena i plinova visoke temperature u područje provodnika. Ovaj gusti zaštitni sloj ne samo da izolira plamen, već i sprječava daljnju oksidaciju i oštećenje provodnika.
Kalcinirana mika traka ima ekološke prednosti, jer ne sadrži fluor ili halogene i ne oslobađa otrovne plinove prilikom sagorijevanja, ispunjavajući moderne ekološke zahtjeve. Njena izvrsna fleksibilnost omogućava joj prilagođavanje složenim scenarijima ožičenja, poboljšavajući temperaturnu otpornost kabela, što ga čini posebno pogodnim za visoke zgrade i željeznički prijevoz, gdje je potrebna visoka otpornost na vatru.
4. Važnost strukturnog dizajna
Strukturni dizajn sloja omotača ključan je za otpornost kabla na vatru. Na primjer, usvajanje višeslojne strukture omotača (kao što je dvostruka ili višeslojna kalcinirana traka od liskuna) ne samo da poboljšava efekat zaštite od požara, već i pruža bolju toplotnu barijeru tokom požara. Osim toga, osiguravanje da stopa preklapanja sloja omotača ne bude manja od 25% važna je mjera za poboljšanje ukupne otpornosti na vatru. Niska stopa preklapanja može dovesti do curenja toplote, dok visoka stopa preklapanja može povećati mehaničku krutost kabla, što utiče na druge faktore performansi.
U procesu projektovanja, mora se uzeti u obzir i kompatibilnost omotajućeg sloja s drugim strukturama (kao što su unutrašnji plašt i oklopni slojevi). Na primjer, u scenarijima visokih temperatura, uvođenje fleksibilnog materijalnog međusloja može efikasno raspršiti naprezanje toplotnog širenja i smanjiti oštećenje sloja otpornosti na vatru. Ovaj koncept višeslojnog dizajna široko je primijenjen u stvarnoj proizvodnji kablova i pokazuje značajne prednosti, posebno na tržištu visokokvalitetnih kablova otpornih na vatru.
5. Zaključak
Odabir materijala i strukturni dizajn sloja omotača kabela igraju odlučujuću ulogu u performansama otpornosti kabela na vatru. Pažljivim odabirom materijala (kao što su fleksibilni materijali otporni na vatru ili kalcinirana traka od liskuna) i optimizacijom strukturnog dizajna, moguće je značajno poboljšati sigurnosne performanse kabela u slučaju požara i smanjiti rizik od funkcionalnog kvara uzrokovanog požarom. Kontinuirana optimizacija dizajna sloja omotača u razvoju moderne kabelske tehnologije pruža čvrstu tehničku garanciju za postizanje većih performansi i ekološki prihvatljivijih kablova otpornih na vatru.
Vrijeme objave: 30. decembar 2024.