تعد مقاومة الحريق للكابلات أمرًا بالغ الأهمية أثناء الحريق ، ويؤثر اختيار المواد والتصميم الهيكلي لطبقة التغليف بشكل مباشر على الأداء الكلي للكابل. تتكون طبقة التغليف عادةً من طبقة أو طبقتين من الشريط الواقي ملفوف حول العزل أو غمد الداخلية للموصل ، مما يوفر الحماية ، والتخزين المؤقت ، والعزل الحراري ، ووظائف مضادة للشيخوخة. يستكشف ما يلي التأثير المحدد لطبقة التغليف على مقاومة الحريق من وجهات نظر مختلفة.
1. تأثير المواد القابلة للاحتراق
إذا كانت طبقة التغليف تستخدم مواد قابلة للاحتراق (مثلشريط النسيج غير المنسوجأو شريط PVC) ، يؤثر أدائها في بيئات درجات الحرارة العالية بشكل مباشر على مقاومة حريق الكابل. هذه المواد ، عند حرقها أثناء النار ، تخلق مساحة تشوه لطبقات العزل ومقاومة الحريق. تقلل آلية الإفراج هذه بشكل فعال من ضغط طبقة مقاومة الحريق بسبب الإجهاد المرتفع في درجة الحرارة ، مما يقلل من احتمال حدوث تلف في طبقة مقاومة الحريق. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تؤدي هذه المواد إلى تخزين الحرارة خلال المراحل المبكرة من الاحتراق ، مما يؤدي إلى تأخير نقل الحرارة إلى الموصل وحماية بنية الكابل مؤقتًا.
ومع ذلك ، فإن المواد القابلة للاحتراق نفسها لديها قدرة محدودة على تعزيز مقاومة الحريق للكابل وعادة ما تحتاج إلى استخدامها بالاقتران مع المواد المقاومة للحريق. على سبيل المثال ، في بعض الكابلات المقاومة للحريق ، طبقة حاجز إطفاء إضافية (مثلشريط الميكا) يمكن إضافتها عبر المواد القابلة للاحتراق لتحسين مقاومة الحريق بشكل عام. يمكن لهذا التصميم المدمج أن يوازن بشكل فعال تكاليف المواد وإمكانية التحكم في عملية التصنيع في التطبيقات العملية ، ولكن يجب تقييم قيود المواد القابلة للاحتراق بعناية لضمان سلامة الكابل الإجمالية.
2. تأثير المواد المقاومة للحريق
إذا كانت طبقة التغليف تستخدم مواد مقاومة للحريق مثل شريط الألياف الزجاجية المطلية أو شريط الميكا ، فيمكن أن يحسن بشكل كبير أداء حاجز النار في الكابل. تشكل هذه المواد حاجزًا متاحًا للهب في درجات حرارة عالية ، مما يمنع طبقة العزل من الاتصال المباشر بالنيران وتأخير عملية ذوبان العزل.
ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أنه نظرًا لعمل تشديد طبقة التغليف ، قد لا يتم إطلاق إجهاد التمدد لطبقة العزل أثناء ذوبان درجات الحرارة العالية إلى الخارج ، مما يؤدي إلى تأثير ضاغط كبير على طبقة مقاومة الحريق. إن تأثير تركيز الإجهاد هذا واضح بشكل خاص في الهياكل المدرعة الشريط الفولاذية ، مما قد يقلل من أداء مقاومة الحريق.
لتحقيق التوازن بين المتطلبات المزدوجة للتشديد الميكانيكي وعزل اللهب ، يمكن إدخال مواد متعددة مقاومة للحرائق في تصميم طبقة التغليف ، ويمكن ضبط معدل التداخل وتوتر التغليف لتقليل تأثير تركيز الإجهاد على طبقة مقاومة الحريق. بالإضافة إلى ذلك ، زاد تطبيق مواد مقاومة للحرائق المرنة تدريجياً في السنوات الأخيرة. يمكن أن تقلل هذه المواد بشكل كبير من مشكلة تركيز الإجهاد مع ضمان أداء عزل الحريق ، والمساهمة بشكل إيجابي في تحسين مقاومة الحريق الكلية.
3.
يمكن أن يعزز شريط الميكا المكساسي ، كمواد غلاف عالية الأداء ، بشكل كبير مقاومة حريق الكابل. تشكل هذه المادة قشرة واقية قوية في درجات حرارة عالية ، مما يمنع النيران والغازات ذات درجة الحرارة العالية من دخول منطقة الموصل. هذه الطبقة الواقية الكثيفة لا تعزل النيران فحسب ، بل تمنع أيضًا المزيد من الأكسدة والأضرار التي لحقت بالموصل.
يتمتع شريط الميكا المكساسي بمزايا بيئية ، حيث لا يحتوي على الفلور أو الهالوجينات ولا يطلق غازات سامة عند حرقها ، وتلبية المتطلبات البيئية الحديثة. تتيح لها مرونتها الممتازة التكيف مع سيناريوهات الأسلاك المعقدة ، مما يعزز مقاومة درجة حرارة الكابل ، مما يجعله مناسبًا بشكل خاص للمباني الشاهقة ونقل السكك الحديدية ، حيث تكون هناك حاجة إلى مقاومة عالية للحريق.
4. أهمية التصميم الهيكلي
التصميم الهيكلي لطبقة التفاف حاسمة لمقاومة حريق الكابل. على سبيل المثال ، إن تبني بنية لف الطبقات متعددة الطبقات (مثل شريط ميكا المكلّن المزدوج أو متعدد الطبقات) لا يعزز فقط تأثير الحماية من الحرائق ولكنه يوفر أيضًا حاجزًا حراريًا أفضل أثناء الحريق. بالإضافة إلى ذلك ، فإن التأكد من أن معدل تداخل طبقة التفاف لا يقل عن 25 ٪ هو مقياس مهم لتحسين مقاومة الحريق الكلية. قد يؤدي معدل التداخل المنخفض إلى تسرب الحرارة ، في حين أن ارتفاع معدل التداخل قد يزيد من الصلابة الميكانيكية للكابل ، مما يؤثر على عوامل الأداء الأخرى.
في عملية التصميم ، يجب أيضًا مراعاة توافق طبقة التغليف مع الهياكل الأخرى (مثل طبقات الغمد والدروع الداخلية). على سبيل المثال ، في سيناريوهات درجات الحرارة العالية ، يمكن أن يؤدي إدخال طبقة مخزن مؤقت للمواد المرنة إلى تفريق إجهاد التمدد الحراري بشكل فعال ويقلل من تلف طبقة مقاومة الحريق. تم تطبيق مفهوم التصميم متعدد الطبقات على نطاق واسع في تصنيع الكابلات الفعلي ويظهر مزايا مهمة ، وخاصة في السوق الراقية للكابلات المقاومة للحرائق.
5. الخلاصة
يلعب اختيار المواد والتصميم الهيكلي لطبقة التفاف الكابل دورًا حاسمًا في أداء مقاومة الحرائق للكابل. من خلال اختيار المواد بعناية (مثل المواد المرنة المقاومة للحريق أو شريط الميكا المكلسون) وتحسين التصميم الهيكلي ، من الممكن تعزيز أداء سلامة الكابل بشكل كبير في حالة حريق وتقليل خطر الفشل الوظيفي بسبب الحريق. يوفر التحسين المستمر لتصميم طبقة التغليف في تطوير تكنولوجيا الكابلات الحديثة ضمانًا تقنيًا قويًا لتحقيق أداء أعلى والكابلات المقاومة للحرائق الأكثر ملاءمة للبيئة.
وقت النشر: من 30 إلى 2014