La resistència al foc dels cables és crucial durant un incendi, i la selecció del material i el disseny estructural de la capa d'embolcall afecten directament el rendiment general del cable. La capa d'embolcall normalment consisteix en una o dues capes de cinta protectora enrotllada al voltant de l'aïllament o la beina interior del conductor, proporcionant funcions de protecció, amortiment, aïllament tèrmic i antienvelliment. A continuació s'explora l'impacte específic de la capa d'embolcall en la resistència al foc des de diverses perspectives.
1. Impacte dels materials combustibles
Si la capa d'embolcall utilitza materials combustibles (com araCinta de tela no teixidao cinta de PVC), el seu rendiment en ambients d'alta temperatura afecta directament la resistència al foc del cable. Aquests materials, quan es cremen durant un incendi, creen un espai de deformació per a les capes d'aïllament i de resistència al foc. Aquest mecanisme d'alliberament redueix eficaçment la compressió de la capa de resistència al foc a causa de la tensió d'alta temperatura, disminuint la probabilitat de danys a la capa de resistència al foc. A més, aquests materials poden esmorteir la calor durant les primeres etapes de la combustió, retardant la transferència de calor al conductor i protegint temporalment l'estructura del cable.
Tanmateix, els materials combustibles en si mateixos tenen una capacitat limitada per millorar la resistència al foc del cable i normalment s'han d'utilitzar juntament amb materials resistents al foc. Per exemple, en alguns cables resistents al foc, una capa addicional de barrera contra incendis (com aracinta de mica) es pot afegir sobre el material combustible per millorar la resistència general al foc. Aquest disseny combinat pot equilibrar eficaçment els costos del material i la controlabilitat del procés de fabricació en aplicacions pràctiques, però les limitacions dels materials combustibles encara s'han d'avaluar acuradament per garantir la seguretat general del cable.
2. Impacte dels materials resistents al foc
Si la capa d'embolcall utilitza materials resistents al foc com ara cinta de fibra de vidre recoberta o cinta de mica, pot millorar significativament el rendiment de la barrera ignífuga del cable. Aquests materials formen una barrera ignífuga a altes temperatures, evitant que la capa d'aïllament entri en contacte directe amb les flames i retardant el procés de fusió de l'aïllament.
Tanmateix, cal tenir en compte que, a causa de l'acció d'enduriment de la capa d'embolcall, la tensió d'expansió de la capa d'aïllament durant la fusió a alta temperatura pot no alliberar-se cap a l'exterior, cosa que provoca un impacte compressiu significatiu sobre la capa resistent al foc. Aquest efecte de concentració de tensions és especialment pronunciat en estructures blindades de cinta d'acer, cosa que pot reduir el rendiment de resistència al foc.
Per equilibrar els requisits duals d'enduriment mecànic i aïllament de flames, es poden introduir múltiples materials resistents al foc en el disseny de la capa d'embolcall, i es pot ajustar la taxa de superposició i la tensió d'embolcall per reduir l'impacte de la concentració d'estrès sobre la capa resistent al foc. A més, l'aplicació de materials flexibles resistents al foc ha augmentat gradualment en els darrers anys. Aquests materials poden reduir significativament el problema de la concentració d'estrès alhora que garanteixen el rendiment d'aïllament al foc, contribuint positivament a millorar la resistència general al foc.
3. Rendiment de resistència al foc de la cinta de mica calcinada
La cinta de mica calcinada, com a material d'embolcall d'alt rendiment, pot millorar significativament la resistència al foc del cable. Aquest material forma una capa protectora resistent a altes temperatures, evitant que les flames i els gasos d'alta temperatura entrin a la zona del conductor. Aquesta densa capa protectora no només aïlla les flames, sinó que també evita una major oxidació i danys al conductor.
La cinta de mica calcinada té avantatges mediambientals, ja que no conté fluor ni halògens i no allibera gasos tòxics quan es crema, complint els requisits mediambientals moderns. La seva excel·lent flexibilitat li permet adaptar-se a escenaris de cablejat complexos, millorant la resistència a la temperatura del cable, cosa que la fa especialment adequada per a edificis alts i transport ferroviari, on es requereix una alta resistència al foc.
4. La importància del disseny estructural
El disseny estructural de la capa d'embolcall és crucial per a la resistència al foc del cable. Per exemple, l'adopció d'una estructura d'embolcall multicapa (com ara una cinta de mica calcinada doble o multicapa) no només millora l'efecte de protecció contra incendis, sinó que també proporciona una millor barrera tèrmica durant un incendi. A més, garantir que la taxa de superposició de la capa d'embolcall no sigui inferior al 25% és una mesura important per millorar la resistència general al foc. Una taxa de superposició baixa pot provocar fuites de calor, mentre que una taxa de superposició alta pot augmentar la rigidesa mecànica del cable, afectant altres factors de rendiment.
En el procés de disseny, també s'ha de tenir en compte la compatibilitat de la capa d'embolcall amb altres estructures (com ara la beina interior i les capes d'armadura). Per exemple, en escenaris d'altes temperatures, la introducció d'una capa amortidora de material flexible pot dispersar eficaçment la tensió d'expansió tèrmica i reduir els danys a la capa resistent al foc. Aquest concepte de disseny multicapa s'ha aplicat àmpliament en la fabricació de cables reals i mostra avantatges significatius, especialment en el mercat de gamma alta de cables resistents al foc.
5. Conclusió
La selecció del material i el disseny estructural de la capa d'embolcall del cable tenen un paper decisiu en el rendiment de resistència al foc del cable. Seleccionant acuradament els materials (com ara materials flexibles resistents al foc o cinta de mica calcinada) i optimitzant el disseny estructural, és possible millorar significativament el rendiment de seguretat del cable en cas d'incendi i reduir el risc de fallada funcional a causa del foc. L'optimització contínua del disseny de la capa d'embolcall en el desenvolupament de la tecnologia de cables moderna proporciona una garantia tècnica sòlida per aconseguir cables resistents al foc amb un rendiment més alt i més respectuosos amb el medi ambient.
Data de publicació: 30 de desembre de 2024