Požarna odpornost kablov je ključnega pomena med požarom, izbira materiala in strukturna zasnova ovojne plasti pa neposredno vplivata na celotno delovanje kabla. Ovojna plast je običajno sestavljena iz ene ali dveh plasti zaščitnega traku, ovitega okoli izolacije ali notranjega plašča vodnika, ki zagotavlja zaščito, blaženje, toplotno izolacijo in delovanje proti staranju. V nadaljevanju je raziskan specifičen vpliv ovojne plasti na požarno odpornost z različnih vidikov.
1. Vpliv gorljivih materialov
Če ovojna plast uporablja vnetljive materiale (kot npr.Netkani trakali PVC trak), njihova učinkovitost v okoljih z visokimi temperaturami neposredno vpliva na požarno odpornost kabla. Ti materiali, ko med požarom zgorijo, ustvarijo deformacijski prostor za izolacijsko in požarno odporno plast. Ta mehanizem sproščanja učinkovito zmanjša stiskanje požarno odporne plasti zaradi visokotemperaturnih obremenitev, s čimer se zmanjša verjetnost poškodb požarno odporne plasti. Poleg tega lahko ti materiali v zgodnjih fazah gorenja blažijo toploto, kar upočasni prenos toplote na vodnik in začasno zaščiti strukturo kabla.
Vendar pa imajo gorljivi materiali sami po sebi omejeno sposobnost povečanja požarne odpornosti kabla in jih je običajno treba uporabljati skupaj z ognjeodpornimi materiali. Na primer, pri nekaterih ognjeodpornih kablih je potrebna dodatna plast požarne pregrade (kot jesljudni trak) se lahko doda čez gorljiv material za izboljšanje splošne požarne odpornosti. Ta kombinirana zasnova lahko v praktičnih aplikacijah učinkovito uravnoteži stroške materiala in nadzor nad proizvodnim procesom, vendar je treba omejitve gorljivih materialov še vedno skrbno oceniti, da se zagotovi splošna varnost kabla.
2. Vpliv ognjeodpornih materialov
Če ovojna plast uporablja ognjevarne materiale, kot sta prevlečen trak iz steklenih vlaken ali trak iz sljude, lahko to znatno izboljša učinkovitost protipožarne zapore kabla. Ti materiali pri visokih temperaturah tvorijo ognjevarno pregrado, ki preprečuje neposreden stik izolacijske plasti s plameni in upočasnjuje proces taljenja izolacije.
Vendar je treba opozoriti, da se zaradi zategovalnega delovanja ovojne plasti ekspanzijska napetost izolacijske plasti med taljenjem pri visoki temperaturi morda ne sprosti navzven, kar povzroči znaten tlačni vpliv na požarno odporno plast. Ta učinek koncentracije napetosti je še posebej izrazit v oklepnih konstrukcijah iz jeklenih trakov, kar lahko zmanjša požarno odpornost.
Za uravnoteženje dvojnih zahtev mehanskega zategovanja in izolacije pred ognjem je mogoče v zasnovo ovojne plasti vgraditi več ognjeodpornih materialov, stopnjo prekrivanja in napetost ovoja pa je mogoče prilagoditi, da se zmanjša vpliv koncentracije napetosti na požarno odporno plast. Poleg tega se je v zadnjih letih postopoma povečala uporaba fleksibilnih ognjeodpornih materialov. Ti materiali lahko znatno zmanjšajo problem koncentracije napetosti, hkrati pa zagotavljajo učinkovitost požarne izolacije, kar pozitivno prispeva k izboljšanju splošne požarne odpornosti.
3. Požarna odpornost kalciniranega sljudnega traku
Žgani sljudni trak kot visokozmogljiv ovojni material lahko znatno izboljša požarno odpornost kabla. Ta material pri visokih temperaturah tvori močno zaščitno lupino, ki preprečuje vstop plamenov in visokotemperaturnih plinov v območje prevodnika. Ta gosta zaščitna plast ne le izolira plamene, temveč tudi preprečuje nadaljnjo oksidacijo in poškodbe prevodnika.
Trak iz kalcinirane sljude ima okoljske prednosti, saj ne vsebuje fluora ali halogenov in pri gorenju ne sprošča strupenih plinov, kar izpolnjuje sodobne okoljske zahteve. Njegova odlična fleksibilnost mu omogoča prilagajanje kompleksnim scenarijem ožičenja, kar izboljša temperaturno odpornost kabla, zaradi česar je še posebej primeren za visoke stavbe in železniški promet, kjer je potrebna visoka požarna odpornost.
4. Pomen strukturne zasnove
Strukturna zasnova ovojne plasti je ključnega pomena za požarno odpornost kabla. Na primer, uporaba večplastne ovojne strukture (kot je dvojni ali večplastni kalcinirani sljudni trak) ne le poveča učinek požarne zaščite, temveč zagotavlja tudi boljšo toplotno zaporo med požarom. Poleg tega je pomemben ukrep za izboljšanje splošne požarne odpornosti zagotoviti, da stopnja prekrivanja ovojne plasti ni manjša od 25 %. Nizka stopnja prekrivanja lahko povzroči uhajanje toplote, medtem ko lahko visoka stopnja prekrivanja poveča mehansko togost kabla, kar vpliva na druge dejavnike delovanja.
Pri načrtovanju je treba upoštevati tudi združljivost ovojne plasti z drugimi strukturami (kot sta notranji plašč in oklepna plast). Na primer, pri visokih temperaturah lahko uvedba fleksibilnega materiala vmesne plasti učinkovito razprši toplotno raztezno napetost in zmanjša poškodbe požarno odporne plasti. Ta koncept večplastne zasnove se pogosto uporablja v dejanski proizvodnji kablov in kaže znatne prednosti, zlasti na trgu vrhunskih požarno odpornih kablov.
5. Zaključek
Izbira materiala in strukturna zasnova ovojne plasti kabla igrata odločilno vlogo pri požarni odpornosti kabla. S skrbno izbiro materialov (kot so fleksibilni ognjevarni materiali ali kalciniran sljudni trak) in optimizacijo strukturne zasnove je mogoče znatno izboljšati varnost kabla v primeru požara in zmanjšati tveganje za funkcionalno okvaro zaradi požara. Nenehna optimizacija zasnove ovojne plasti pri razvoju sodobne kabelske tehnologije zagotavlja trdno tehnično jamstvo za doseganje višje zmogljivosti in okolju prijaznejših ognjeodpornih kablov.
Čas objave: 30. dec. 2024