1 مقدمة
مع التطور السريع لتكنولوجيا الاتصالات في العقد الماضي أو نحو ذلك ، تم توسيع مجال تطبيق كابلات الألياف البصرية. مع استمرار زيادة المتطلبات البيئية لكابلات الألياف البصرية ، وكذلك تتطلب متطلبات جودة المواد المستخدمة في كابلات الألياف البصرية. شريط حجب الماء البصري الألياف هو مادة شائعة لحجب المياه المستخدمة في صناعة الكابلات البصرية الألياف ، ودور الختم ، والعزل المائي ، والرطوبة ، وحماية العازلة في كابل الألياف البصرية على نطاق واسع ، وقد تم تحسين أصنافه وأدائه بشكل مستمر وتنمية كابل الألياف البصرية. في السنوات الأخيرة ، تم إدخال هيكل "النواة الجافة" في الكابل البصري. عادة ما يكون هذا النوع من مواد حاجز الماء الكبلي مزيجًا من الشريط أو الغزل أو الطلاء لمنع الماء من اختراق طوليًا في قلب الكابل. من خلال القبول المتزايد للكابلات البصرية للألياف الأساسية الجافة ، تحل مواد الكابلات البصرية للألياف الأساسية الجافة محل مركبات ملء الكابلات البترولية التقليدية القائمة على الهلام. تستخدم المادة الأساسية الجافة بوليمر يمتص الماء بسرعة لتشكيل هيدروجيل ، والذي يتضخم ويملأ قنوات اختراق الماء للكابل. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لأن المادة الأساسية الجافة لا تحتوي على شحوم لزجة ، فلا يلزم أي مناديل أو مذيبات أو عمال نظافة لإعداد الكبل للربط ، ويتم تقليل وقت الربط الكابل بشكل كبير. لا يتم تقليل الوزن الخفيف للكابل والالتصاق الجيد بين خيوط التعزيز الخارجي والغمد ، مما يجعله خيارًا شائعًا.
2 تأثير الماء على آلية مقاومة الكابل والماء
السبب الرئيسي وراء اتخاذ مجموعة متنوعة من تدابير حجب المياه هو أن الماء الذي يدخل الكبل سوف يتحلل إلى الهيدروجين و O H-intions ، مما سيزيد من فقدان انتقال الألياف البصرية ، ويقلل من أداء الألياف ويقلل من عمر الكبل. تتمثل التدابير الأكثر شيوعًا في حجب المياه بعجينة البترول وتضيف شريط حجب الماء ، والتي يتم ملؤها في الفجوة بين قلب الكابل والغمد لمنع انتشار الماء والرطوبة ، وبالتالي لعب دور في حجب الماء.
عند استخدام الراتنجات الاصطناعية بكميات كبيرة مثل العوازل في الكابلات البصرية الألياف (أولاً في الكابلات) ، فإن هذه المواد العازلة ليست محصنة ضد دخول المياه. إن تكوين "أشجار المياه" في المواد العازلة هو السبب الرئيسي للتأثير على أداء الإرسال. عادةً ما يتم شرح الآلية التي تتأثر بها المادة العازلة بأشجار المياه على النحو التالي: نظرًا للحقل الكهربائي القوي (فرضية أخرى هي أن الخواص الكيميائية للراتنج تتغير عن طريق التصريف الضعيف للغاية للإلكترونات المتسارعة) ، تخترق جزيئات الماء من خلال الأرقام المختلفة من الحواجز الدقيقة الموجودة في مواد الإلهاء في كبل البصرية الألياف. سوف تخترق جزيئات الماء العدد المختلفة من الحالات الصغيرة في مادة غمد الكابل ، وتشكل "أشجار الماء" ، وتتراكم تدريجياً كمية كبيرة من الماء وتنتشر في الاتجاه الطولي للكابل ، والتأثير على أداء الكبل. بعد سنوات من البحث والاختبار الدوليين ، في منتصف الثمانينيات ، لإيجاد طريقة للتخلص من أفضل طريقة لإنتاج أشجار المياه ، أي قبل أن يلفت بثق الكابل في طبقة من امتصاص الماء وتوسيع حاجز الماء لتثبيط وإبطاء نمو أشجار الماء ، وحظر الماء في الكبل داخل الانتشار الطولي ؛ في الوقت نفسه ، بسبب الأضرار الخارجية وتسلل الماء ، يمكن لحاجز المياه أيضًا منع الماء بسرعة ، وليس إلى الانتشار الطولي للكابل.
3 نظرة عامة على حاجز الماء الكابل
3. 1 تصنيف لحواجز مياه الكابلات البصرية الألياف
هناك العديد من الطرق لتصنيف حواجز مياه الكابل البصرية ، والتي يمكن تصنيفها وفقًا لهيكلها وجودتها وسمكها. بشكل عام ، يمكن تصنيفها وفقًا لهيكلها: WaterStop مغلفة على الوجهين ، وماء مغلف من جانب واحد و WaterStop المركب. ترجع وظيفة حاجز المياه في حاجز الماء بشكل رئيسي إلى ارتفاع مادة امتصاص الماء (يسمى حاجز المياه) ، والتي يمكن أن تتضخم بسرعة بعد مواجهة حاجز الماء إلى الماء ، مما يشكل كمية كبيرة من الهلام (يمكن أن يمتص حاجز الماء مئات المرات من الماء أكثر من نفسه) ، مما يمنع نمو شجرة الماء ويمنع استمرار الخرف ومواقع المياه. وتشمل هذه السكريات الطبيعية والمعدلة كيميائيا.
على الرغم من أن هذه الحاصرات المائية الطبيعية أو شبه الطبيعية لها خصائص جيدة ، إلا أنها لها عيوب قاتلة:
1) فهي قابلة للتحلل و 2) فهي قابلة للاشتعال للغاية. هذا يجعلها من غير المرجح أن تستخدم في مواد كابل الألياف البصرية. يتم تمثيل النوع الآخر من المواد الاصطناعية في مقاومة الماء بواسطة polyacrylates ، والتي يمكن استخدامها كمادة الماء للكابلات البصرية لأنها تلبي المتطلبات التالية: 1) عندما تكون جافة ، يمكنها مواجهة الضغوط الناتجة أثناء تصنيع الكابلات البصرية ؛
2) عندما يجف ، يمكنهم تحمل ظروف التشغيل للكابلات البصرية (ركوب الدراجات الحرارية من درجة حرارة الغرفة إلى 90 درجة مئوية) دون التأثير على عمر الكابل ، ويمكنهم أيضًا تحمل درجات حرارة عالية لفترات قصيرة من الوقت ؛
3) عندما يدخل الماء ، يمكن أن يتضخم بسرعة وتشكيل هلام بسرعة التوسع.
4) إنتاج هلام لزج للغاية ، حتى في درجات الحرارة العالية ، تكون لزوجة الهلام مستقرة لفترة طويلة.
يمكن تقسيم توليف طارد الماء على نطاق واسع إلى الطرق الكيميائية التقليدية-طريقة المرحلة المعكوسة (طريقة ربط البلمرة المائية في الماء) ، وطريقة البلمرة المتقاطعة الخاصة بها-طريقة القرص ، طريقة التشعيع-"الكوبالت 60" γ-RAY. تعتمد طريقة الارتباط المتقاطع على طريقة "Cobalt 60" γ-Radiation. تحتوي طرق التوليف المختلفة على درجات مختلفة من البلمرة والربط المتقاطع ، وبالتالي متطلبات صارمة للغاية لعامل حجب الماء المطلوب في أشرطة حجب الماء. لا يمكن استخدام سوى عدد قليل جدًا من البولي أكريليتات المذكورة أعلاه ، وفقًا للتجربة العملية ، ولا يمكن استخدام عوامل حجب المياه (راتنجات امتصاص الماء) كمواد خام لجزء واحد من بولي أكريلات الصوديوم المتشابكة ، على سبيل المثال ، على سبيل المثال ، من خلال التحقيق بشكل كبير في مجال التصلب المتقاطع. المتطلبات الأساسية هي: يمكن أن يصل امتصاص المياه المتعددة إلى حوالي 400 مرة ، ويمكن أن يصل معدل امتصاص الماء إلى الدقيقة الأولى لامتصاص 75 ٪ من الماء تمتصه مقاومة الماء ؛ متطلبات الاستقرار الحرارية لمقاومة المياه: مقاومة درجة الحرارة طويلة الأجل من 90 درجة مئوية ، والحد الأقصى لدرجة حرارة العمل من 160 درجة مئوية ، ومقاومة درجات الحرارة الفورية من 230 درجة مئوية (ذات أهمية خاصة للكابلات المركبة الكهروضوئية مع إشارات كهربائية) ؛ امتصاص الماء بعد تكوين متطلبات ثبات الهلام: بعد عدة دورات حرارية (20 درجة مئوية ~ 95 درجة مئوية) يتطلب ثبات الهلام بعد امتصاص الماء: هلام عالية اللزوجة وقوة الهلام بعد عدة دورات حرارية (20 درجة مئوية إلى 95 درجة مئوية). يختلف استقرار الهلام بشكل كبير حسب طريقة التوليف والمواد التي تستخدمها الشركة المصنعة. في الوقت نفسه ، ليس أسرع معدل التوسع ، كلما كان ذلك أفضل ، بعض المنتجات من جانب واحد للسرعة ، لا يفضي استخدام الإضافات إلى استقرار الهيدروجيل ، وتدمير قدرة الاحتفاظ بالماء ، ولكن ليس لتحقيق تأثير مقاومة الماء.
3. 3 خصائص شريط حجب الماء ككابل في تصنيع واختبار ونقل وتخزين واستخدام العملية لتحمل الاختبار البيئي ، لذلك من منظور استخدام الكبل البصري ، تكون متطلبات شريط حجب الماء على النحو التالي:
1) توزيع الألياف المظهر ، والمواد المركبة بدون إزالة ومسحوق ، مع قوة ميكانيكية معينة ، مناسبة لاحتياجات الكابل ؛
2) الجودة الموحدة ، القابلة للتكرار ، مستقرة ، في تكوين الكابل لن يتم إلغاؤها وإنتاجها
3) ارتفاع ضغط التمدد ، وسرعة التمدد السريع ، واستقرار هلام جيد ؛
4) الاستقرار الحراري الجيد ، مناسب لمختلف المعالجة اللاحقة ؛
5) الاستقرار الكيميائي العالي ، لا يحتوي على أي مكونات تآكل ، مقاومة للبكتيريا وتآكل العفن ؛
6) توافق جيد مع مواد أخرى من الكابل البصري ، ومقاومة الأكسدة ، إلخ.
4 معايير أداء حاجز مياه الكابل الضوئي
يوضح عدد كبير من نتائج الأبحاث أن مقاومة المياه غير المؤهلة للاستقرار طويل الأجل لأداء نقل الكابلات ستسبب ضررًا كبيرًا. من الصعب العثور على هذا الضرر ، في عملية التصنيع وفحص المصنع لكابل الألياف الضوئية ، ولكن سيظهر تدريجياً في عملية وضع الكبل بعد الاستخدام. لذلك ، أصبح التطوير في الوقت المناسب لمعايير الاختبار الشاملة والدقيقة ، لإيجاد أساس لتقييم جميع الأطراف ، مهمة عاجلة. وفرت الأبحاث واستكشاف وتجارب المؤلف على أحزمة حجب المياه أساسًا فنيًا مناسبًا لتطوير المعايير الفنية للأحزمة التي تمنع المياه. تحديد معلمات الأداء لقيمة حاجز المياه بناءً على ما يلي:
1) متطلبات معيار الكبل البصري لـ WaterStop (بشكل أساسي متطلبات مادة الكبل البصرية في معيار الكبل البصري) ؛
2) الخبرة في تصنيع واستخدام حواجز المياه وتقارير الاختبار ذات الصلة ؛
3) نتائج البحث على تأثير خصائص أشرطة حجب المياه على أداء كابلات الألياف البصرية.
4. 1 المظهر
يجب توزيع ظهور شريط حاجز الماء بالتساوي. يجب أن يكون السطح مسطحًا وخاليًا من التجاعيد والتجاعيد والدموع ؛ لا ينبغي أن يكون هناك انشقاقات في عرض الشريط. يجب أن تكون المادة المركبة خالية من delamination. يجب أن يكون الشريط جرحًا بإحكام ويجب أن تكون حواف الشريط باليد خالية من "شكل قبعة القش".
4.2 القوة الميكانيكية للمورستوب
تعتمد قوة الشد من WaterStop على طريقة تصنيع الشريط غير المنسوج من البوليستر ، في ظل نفس الظروف الكمية ، تكون طريقة Viscose أفضل من طريقة إنتاج شد المنتجات المحفوظة ، والسماكة أرق أيضًا. تختلف قوة الشد لشريط حاجز الماء وفقًا للطريقة التي يتم بها لف الكبل أو ملفوف حول الكابل.
هذا مؤشر رئيسي لاثنين من أحزمة حجب المياه ، والتي يجب أن تكون طريقة الاختبار موحدة مع الجهاز والسائل وإجراء الاختبار. إن مادة حظر الماء الرئيسية في شريط حجب الماء هي جزئيًا من بولي أكريلات الصوديوم المرتبطة بالمرتبطة ومشتقاتها ، والتي تكون حساسة لتكوين وطبيعة متطلبات جودة المياه ، من أجل توحيد مستوى ارتفاع تورم شريط حجب الماء ، يجب أن يكون استخدام ماء ماء. يختلف مضاعف امتصاص راتنج امتصاص المياه في صفات المياه المختلفة اختلافًا كبيرًا ، إذا كان مضاعف الامتصاص في الماء النقي هو 100 ٪ من القيمة الاسمية ؛ في مياه الصنبور ، تتراوح ما بين 40 إلى 60 ٪ (اعتمادًا على جودة المياه لكل موقع) ؛ في مياه البحر 12 ٪. المياه تحت الأرض أو مياه الحضيض أكثر تعقيدًا ، من الصعب تحديد نسبة الامتصاص ، وستكون قيمتها منخفضة للغاية. لضمان تأثير حاجز المياه وحياة الكابل ، من الأفضل استخدام شريط حاجز مائي يبلغ ارتفاعه تورم> 10 مم.
4.3 الخواص الكهربائية
بشكل عام ، لا يحتوي الكبل البصري على نقل الإشارات الكهربائية للسلك المعدني ، لذلك لا تتضمن استخدام شريط ماء مقاومة شبه موصل ، فقط 33 Wang Qiang ، إلخ: شريط مقاومة للكابلات البصرية
كابل مركب كهربائي قبل وجود إشارات كهربائية ، متطلبات محددة وفقًا لهيكل الكبل بموجب العقد.
4.4 الاستقرار الحراري يمكن أن تلبي معظم أنواع أشرطة حجب الماء متطلبات الاستقرار الحراري: مقاومة درجة الحرارة طويلة الأجل من 90 درجة مئوية ، ودرجة حرارة العمل القصوى 160 درجة مئوية ، ومقاومة درجة الحرارة الفورية 230 درجة مئوية. يجب ألا يتغير أداء شريط حجب الماء بعد فترة زمنية محددة في درجات الحرارة هذه.
يجب أن تكون قوة الهلام هي أهم خاصية للمادة الغريبة ، في حين أن معدل التمدد يستخدم فقط للحد من طول تغلغل المياه الأولي (أقل من 1 م). يجب أن يكون لمواد التوسع الجيدة معدل التوسع المناسب وارتفاع اللزوجة. إن مادة حاجز المياه الفقيرة ، حتى مع ارتفاع معدل التمدد وانخفاض اللزوجة ، سيكون لها خصائص حاجز مياه رديء. يمكن اختبار ذلك بالمقارنة مع عدد من الدورات الحرارية. في ظل الظروف المائية ، سوف ينقسم الجل إلى سائل منخفض اللزوجة والذي سيؤدي إلى تدهور جودته. ويتحقق ذلك من خلال تحريك تعليق ماء نقي يحتوي على مسحوق تورم لمدة ساعتين. ثم يتم فصل الهلام الناتج عن الماء الزائد ووضعه في مقياس اللزوجة الدوارة لقياس اللزوجة قبل وبعد 24 ساعة عند 95 درجة مئوية. يمكن رؤية الفرق في استقرار الهلام. يتم ذلك عادة في دورات 8H من 20 درجة مئوية إلى 95 درجة مئوية و 8 ساعات من 95 درجة مئوية إلى 20 درجة مئوية. تتطلب المعايير الألمانية ذات الصلة 126 دورة من 8 ساعات.
4. 5 توافق توافق حاجز الماء هو خاصية مهمة بشكل خاص فيما يتعلق بحياة كابل الألياف البصرية ، وبالتالي ينبغي النظر فيها فيما يتعلق بمواد الكابلات البصرية الألياف المعنية حتى الآن. نظرًا لأن التوافق يستغرق وقتًا طويلاً ليصبح واضحًا ، يجب استخدام اختبار الشيخوخة المتسارع ، أي أن عينة مادة الكابلات تم مسحها نظيفة ، ملفوفة بطبقة من شريط مقاومة الماء الجاف والاحتفاظ بها في غرفة درجة حرارة ثابتة عند 100 درجة مئوية لمدة 10 أيام ، وبعدها يتم وزن الجودة. يجب ألا تتغير قوة الشد واستطالة المادة بأكثر من 20 ٪ بعد الاختبار.
وقت النشر: يوليو 22-2022