Požární odolnost kabelů je zásadní během požáru a výběr materiálu a strukturální návrh obalní vrstvy přímo ovlivňují celkový výkon kabelu. Zabalená vrstva obvykle sestává z jedné nebo dvou vrstev ochranné pásky omotané kolem izolace nebo vnitřního pláště vodiče, poskytující ochranu, vyrovnávací paměť, tepelnou izolaci a funkce proti stárnutí. Následující zkoumá specifický dopad balicí vrstvy na odolnost proti požáru z různých perspektiv.
1. Dopad hořlavých materiálů
Pokud balicí vrstva používá hořlavé materiály (napříkladNetkaná tkaninová páskanebo PVC páska), jejich výkon v prostředí s vysokou teplotou přímo ovlivňuje požární odolnost kabelu. Tyto materiály, když byly spáleny během požáru, vytvářejí deformační prostor pro vrstvy izolace a požární odolnosti. Tento mechanismus uvolňování účinně snižuje kompresi vrstvy požární odolnosti v důsledku vysokoteplotního napětí a snižuje pravděpodobnost poškození vrstvy požární odolnosti. Kromě toho mohou tyto materiály vyrovnávat teplo v raných stádiích spalování, oddálit přenos tepla do vodiče a dočasně chránit kabelovou strukturu.
Samotné hořlavé materiály však mají omezenou schopnost zlepšit požární odolnost kabelu a obvykle je třeba je použít ve spojení s materiály odolnými proti požáru. Například v některých kabelech odolných vůči požáru je další vrstva bariéry požárníhoSlída pásky) lze přidat přes hořlavý materiál pro zlepšení celkové odolnosti proti požáru. Tento kombinovaný design může účinně vyvážit náklady na materiál a ovladatelnost výrobního procesu v praktických aplikacích, ale omezení hořlavých materiálů musí být stále pečlivě vyhodnocena, aby byla zajištěna celková bezpečnost kabelu.
2. dopad materiálů odolných proti požáru
Pokud balicí vrstva používá požární odolné materiály, jako je nátlak na potažené skleněné vlákno nebo páska slída, může výrazně zlepšit výkon požární bariéry kabelu. Tyto materiály tvoří bariéru s opakováním plamene při vysokých teplotách, což brání izolační vrstvě v přímém kontaktu s plameny a oddálení procesu tání izolace.
Je však třeba poznamenat, že v důsledku utahovacího působení balicí vrstvy nemusí být expanzní napětí izolační vrstvy během tání vysoké teploty uvolněno ven, což má za následek významný dopad na vrstvu odolnosti proti požáru. Tento účinek koncentrace napětí je zvláště výrazný v obrněných strukturách z ocelové pásky, které mohou snížit výkon odolnosti proti požáru.
Pro vyvážení duálních požadavků mechanického utahování a izolace plamene lze do konstrukce obalů vrstvy zavést více materiálů odolných proti požáru a rychlost překrývání a napětí zabalení lze upravit, aby se snížil dopad koncentrace napětí na vrstvu odolnosti proti požáru. Kromě toho se v posledních letech postupně zvyšuje aplikace flexibilních materiálů odolných proti požáru. Tyto materiály mohou významně snížit problém koncentrace napětí a zároveň zajistit výkon izolace požáru a pozitivně přispívat ke zlepšení celkové odolnosti proti požáru.
3. Výkonnost odolnosti proti požáru kalcinované slídové pásky
Kalcinovaná slída, jako vysoce výkonný balicí materiál, může výrazně zvýšit požární odolnost kabelu. Tento materiál tvoří silnou ochrannou skořápku při vysokých teplotách, což brání plamenám a vysokoteplotním plynům v vstupu do oblasti vodiče. Tato hustá ochranná vrstva nejen izoluje plameny, ale také zabraňuje další oxidaci a poškození vodiče.
Kalcinovaná slída páska má environmentální výhody, protože neobsahuje fluorin nebo halogeny a při spálení nezvolí toxické plyny, při splnění moderních environmentálních požadavků. Jeho vynikající flexibilita umožňuje přizpůsobit se komplexním scénářům zapojení, což zvyšuje teplotní odpor kabelu, což je zvláště vhodné pro výškové budovy a železniční dopravu, kde je vyžadována vysoká požární odolnost.
4. Důležitost strukturálního designu
Strukturální návrh obalů je zásadní pro odolnost proti požáru kabelu. Například přijetí vícevrstvé balicí struktury (jako je dvojitá nebo vícevrstvá kalcinovaná slída páska) nejen zvyšuje efekt ochrany proti požáru, ale také poskytuje lepší tepelnou bariéru během požáru. Kromě toho zajištění toho, že rychlost překrývání obalů není menší než 25%, není důležitým opatřením ke zlepšení celkové odolnosti proti požáru. Nízká rychlost překrývání může vést k úniku tepla, zatímco vysoká rychlost překrývání může zvýšit mechanickou rigiditu kabelu, což ovlivňuje další výkonnostní faktory.
V procesu návrhu je třeba zvážit také kompatibilitu obalní vrstvy s jinými strukturami (jako jsou vrstvy vnitřního pouzdra a brnění). Například ve scénářích vysokoteplotních scénářů může zavedení flexibilní vrstvy vyrovnávací paměti materiálu účinně rozptylovat napětí tepelné roztažnosti a snížit poškození vrstvy požární odolnosti. Tento vícevrstvý koncept designu byl široce aplikován ve skutečné výrobě kabelů a vykazuje významné výhody, zejména na špičkovém trhu kabelů odolných proti požáru.
5. Závěr
Výběr materiálu a strukturální návrh vrstvy kabelu hrají rozhodující roli ve výkonu požární odolnosti kabelu. Pečlivým výběrem materiálů (jako jsou flexibilní materiály odolné proti požáru nebo kalcinovaná páska slídy) a optimalizací strukturálního designu, je možné výrazně zvýšit bezpečnostní výkon kabelu v případě požáru a snížit riziko funkčního selhání v důsledku požáru. Nepřetržitá optimalizace designu obalů na vývoj moderních kabelových technologií poskytuje solidní technickou záruku pro dosažení vyššího výkonu a šetrnějších kabelů odolných proti ohněm.
Čas příspěvku: prosince 30.-20.2024