户外通信线缆防蚁护套的比较研究
2018-12-26朱一未
朱一未
中国电子科技集团公司第二十三研究所,上海 201900
在户外通信线缆防蚁工作开展过程中,户外通信线缆防蚁主要包括物理防蚁、化学防蚁两种方法。其中化学防蚁需要使用氯丹等物质,对人体具有较大的危害。因此,在现阶段户外通信线缆防蚁过程中,主要为物理护套防蚁措施。而如何选择性价比最佳的户外通信线缆防蚁护套也成为户外通信线缆维护人员面临的主要课题。
1 户外通信线缆防蚁护套特性
依据中华人民共和国信息产业部发布的相关文件,结合澳大利亚APO1142《通信电缆防昆虫护套》及《通信观澜、电缆防昆虫护套》标准[1]。我国户外通信线缆防蚁护套性能如表1。
表1 几种常用金属在电解质中的稳定电位
2 户外通信线缆防蚁护套比较研究
2.1 户外通信线缆防蚁护套运行主要影响因素
在户外通信线缆防蚁护套运行过程中,白蚁主要危害类型为家白蚁。依据《中国白蚁与防治方法》的相关内容,家白蚁主要在25℃左右大量繁殖。即在我国南部通信电缆防蚁护套损害较严重;家白蚁典型特点为怕光、怕水,其较适宜在隐蔽、阴暗潮湿的环境生存。即全部浸入水中地下塑料护套电缆具有较高的白蚁危害风险;在新扩建马路下方、地下电缆、新建电缆人井管道等位置,也具有较大的隐蔽性白蚁蛀蚀危害。
2.2 半硬聚氟乙烯护套、Termigon特种聚烯烃共聚物护套、聚酰胺护套比较
首先,半硬聚氟乙烯护套最初应用于20世纪70年代,其主要在高频农村通信电缆中应用,其邵氏硬度为63.00~65.00之间,厚度在1.29~1.49mm之间[2]。其硬度与我国ISO863标准相符,即在下压板与实验样品完全接触15s之后,进行读数得出的硬度数值与ISO标准一致。虽然半硬聚氟乙烯护套与ISO标准相符,但是并没有达到通信线缆白蚁抗蛀蚀等级一级的要求。同时由于其半硬聚氟乙烯本身硬度较大,在作为防蚁护套应用时,需要加入较大比例的增塑剂。增塑剂的大量应用,不仅导致半硬聚氟乙烯护套物理机械强度下降,而且半硬聚氟乙烯护套也存在较大的断裂风险[3]。同时在户外通信电缆使用过程中,一般需要在半硬聚氟乙烯护套应用前期,设置ESCR实验,但是由于半硬聚氟乙烯护套存在较大的伸长断裂风险,且塑化效果较差,甚至在半硬聚氟乙烯护套内残留较明显的机头分流锥位置熔体接缝裂痕。若无法保证实验效果,则极易导致白蚁由半硬聚氟乙烯护套裂缝直接进入通信线缆护套内,对半硬聚氟乙烯护套造成危害。再加上在实际应用阶段,半硬聚氟乙烯护套热稳定性较差,其需要在加入增塑剂的同时,加入一定比例的铅盐物质,而铅盐物质料热失重实际值在66.00g/cm2以上。若在周边天气较寒冷的时期进行半硬聚氟乙烯护套敷设,必然需要进行护套加热。而半硬聚氟乙烯护套极大的热稳定风险,也影响了后续护套施工效果,甚至会产生氯化氢气体,对半硬聚氟乙烯护套敷设周边环境造成严重的危害,见表2。
表2 Termigon特种聚烯烃共聚物护套注塑条件
其次,Termigon特种聚烯烃共聚物护套主要应用于20世纪90年代。在后续发展过程中,Termigon特种聚烯烃共聚物护套性能及物理机械强度得到了有效的提升。最新一代Termigon特种聚烯烃共聚物护套可达到白蚁蛀蚀等级I级的要求,且其抗拉伸强度、拉伸屈服强度都达到了16.00MPa以上。同时由于Termigon特种聚烯烃共聚物护套为非极性结晶性材料,其耐化学实际溶解能力均高于聚酰胺、半硬聚氟乙烯材质的护套。Termigon特种聚烯烃共聚物护套可有效抵抗多种化学药剂的侵蚀,如乙醇、丙酮、矿物油等。
如表2所示,在Termigon特种聚烯烃共聚物护套应用过程中,可以采用普通挤塑设备进行加工,保证聚乙烯护层与防蚁外护套有效黏结,该防蚁护套标准要求厚度为0.60~1.20mm,厚度控制难度较低,且原料消耗率较低,具有较高的应用价值。
最后,聚酰胺护套主要是在电缆外部挤塑一层0.25~0.79mm厚的尼龙外套。聚酰胺护套具有优良的机械物理性能及防蚁性能。但是在聚酰胺护套制作过程中,整体工艺较复杂,且聚酰胺护套主要以蓖麻油或丁二烯为原料,整体原料成本较高。再加上其内部熔体较高的流动性,导致普通电缆护套挤塑设备并不能发挥良好的效果,对于施工人员也有较大的危害。
在具体聚酰胺护套敷设阶段,为了避免护套受力过大导致的护套爆裂,需要进行大量地放料施工。同时需要采用ABS树脂进行大面积护套清理,整体施工作业难度较大且工艺较复杂;在聚酰胺护套应用阶段还存在实际与标准不统一的情况。如在实际聚酰胺护套应用过程中,仅需要控制聚酰胺护套厚度在0.20~0.30mm之间,而实际标准厚度则为0.80~1.20mm。上述问题的发生,不仅导致线缆护套鼓包风险较大,而且容易导致其与聚乙烯护套无法有效黏结。而聚酰胺护套敷设黏结节点的存在,也容易导致后续施工过程中出现较大的白蚁蛀蚀危害。
3 Termigon特种聚烯烃共聚物护套应用方式
在Termigon特种聚烯烃共聚物护套应用过程中,可以依据标准取样规则控制粒料含水量在0.10%以下。同时在注塑机料筒逐步升温的同时向注塑机料筒内加料。通过注塑机自由注射,结合物料熔融状态分析,结合注塑压力的合理控制,可保证Termigon特种聚烯烃共聚物护套运行效果。
4 结语
综上所述,通过对半硬聚氟乙烯护套、Termigon特种聚烯烃共聚物护套、聚酰胺护套比较,在使用、敷设施工、后续白蚁防护效能等方面的分析,Termigon特种聚烯烃共聚物护套总体应用效果较佳。因此,在户外线缆防蚁护套设置过程中,相关人员可综合考虑线缆运行区域环境特点,结合护套运行阶段主要影响风险,优先选择Termigon特种聚烯烃共聚物护套类型,结合合理敷设参数的调整,可有效提高线缆运行阶段抗白蚁能力。