1 Hyrje
Me zhvillimin e shpejtë të teknologjisë së komunikimit në dekadën e fundit apo më shumë, fusha e aplikimit të kabllove me fibra optike është zgjeruar. Ndërsa kërkesat mjedisore për kabllot me fibra optike vazhdojnë të rriten, po ashtu rriten edhe kërkesat për cilësinë e materialeve të përdorura në kabllot me fibra optike. Shiriti bllokues i kabllove me fibra optike është një material i zakonshëm bllokues uji i përdorur në industrinë e kabllove me fibra optike, roli i vulosjes, hidroizolimit, lagështisë dhe mbrojtjes së tamponit në kabllon me fibra optike është njohur gjerësisht dhe varietetet dhe performanca e tij janë njohur vazhdimisht. përmirësuar dhe përsosur me zhvillimin e kabllove me fibra optike. Vitet e fundit, struktura e "bërthamës së thatë" u fut në kabllon optike. Ky lloj materiali i barrierës së ujit të kabllove është zakonisht një kombinim i shiritit, fijeve ose veshjes për të parandaluar depërtimin e ujit gjatësor në bërthamën e kabllit. Me pranimin në rritje të kabllove me fibra optike me bërthamë të thatë, materialet e kabllove me fibra optike me bërthamë të thatë po zëvendësojnë me shpejtësi komponimet tradicionale të mbushjes së kabllove me bazë vazelinë. Materiali i bërthamës së thatë përdor një polimer që thith shpejt ujin për të formuar një hidrogel, i cili bymehet dhe mbush kanalet e depërtimit të ujit të kabllit. Përveç kësaj, duke qenë se materiali i bërthamës së thatë nuk përmban yndyrë ngjitëse, nuk kërkohen peceta, tretës ose pastrues për të përgatitur kabllon për bashkim dhe koha e lidhjes së kabllove zvogëlohet shumë. Pesha e lehtë e kabllit dhe ngjitja e mirë midis fillit të jashtëm përforcues dhe mbështjellësit nuk zvogëlohen, duke e bërë atë një zgjedhje popullore.
2 Ndikimi i ujit në kabllon dhe mekanizmin e rezistencës ndaj ujit
Arsyeja kryesore pse duhen marrë një sërë masash për bllokimin e ujit është se uji që hyn në kabllo do të dekompozohet në hidrogjen dhe jone O H, gjë që do të rrisë humbjen e transmetimit të fibrës optike, do të zvogëlojë performancën e fibrës dhe do të shkurtojë jetëgjatësia e kabllit. Masat më të zakonshme të bllokimit të ujit janë mbushja me paste nafte dhe shtimi i shiritit bllokues të ujit, të cilat mbushen në hendekun midis bërthamës së kabllit dhe mbështjellësit për të parandaluar përhapjen e ujit dhe lagështisë vertikalisht, duke luajtur kështu një rol në bllokimin e ujit.
Kur rrëshirat sintetike përdoren në sasi të mëdha si izolues në kabllot me fibra optike (së pari në kabllo), këto materiale izoluese gjithashtu nuk janë imune ndaj hyrjes së ujit. Formimi i “pemëve të ujit” në materialin izolues është arsyeja kryesore e ndikimit në performancën e transmetimit. Mekanizmi me të cilin materiali izolues ndikohet nga pemët e ujit zakonisht shpjegohet si më poshtë: për shkak të fushës së fortë elektrike (një hipotezë tjetër është se vetitë kimike të rrëshirës ndryshojnë nga shkarkimi shumë i dobët i elektroneve të përshpejtuara), molekulat e ujit depërtojnë përmes numrave të ndryshëm të mikroporeve të pranishme në materialin mbështjellës të kabllit me fibra optike. Molekulat e ujit do të depërtojnë përmes numrit të ndryshëm të mikroporeve në materialin e mbështjellësit të kabllit, duke formuar "pemë uji", duke grumbulluar gradualisht një sasi të madhe uji dhe duke u përhapur në drejtimin gjatësor të kabllit dhe duke ndikuar në performancën e kabllit. Pas vitesh kërkimesh dhe testesh ndërkombëtare, në mesin e viteve 1980, për të gjetur një mënyrë për të eliminuar mënyrën më të mirë për të prodhuar pemë ujore, domethënë, përpara se nxjerrja e kabllit të mbështillet në një shtresë të thithjes së ujit dhe të zgjerojë pengesën e ujit për të penguar. dhe ngadalësoni rritjen e pemëve të ujit, duke bllokuar ujin në kabllo brenda shtrirjes gjatësore; në të njëjtën kohë, për shkak të dëmtimit të jashtëm dhe depërtimit të ujit, pengesa e ujit gjithashtu mund të bllokojë shpejt ujin, jo në përhapjen gjatësore të kabllit.
3 Pasqyrë e barrierës së ujit të kabllove
3. 1 Klasifikimi i barrierave ujore të kabllove me fibër optike
Ka shumë mënyra për të klasifikuar barrierat ujore të kabllove optike, të cilat mund të klasifikohen sipas strukturës, cilësisë dhe trashësisë së tyre. Në përgjithësi, ato mund të klasifikohen sipas strukturës së tyre: ndalues uji i laminuar me dy anë, waterstop i veshur me një anë dhe waterstop me film të përbërë. Funksioni i pengesës së ujit të pengesës së ujit është kryesisht për shkak të materialit të lartë të thithjes së ujit (i quajtur pengesë uji), i cili mund të bymehet me shpejtësi pasi pengesa e ujit të ndeshet me ujin, duke formuar një vëllim të madh xheli (barriera e ujit mund të thithë qindra herë më shumë ujë sesa vetë), duke parandaluar kështu rritjen e pemës së ujit dhe duke parandaluar infiltrimin dhe përhapjen e vazhdueshme të ujit. Këto përfshijnë polisaharide natyrale dhe të modifikuara kimikisht.
Edhe pse këta bllokues të ujit natyralë ose gjysmë natyralë kanë veti të mira, ata kanë dy disavantazhe fatale:
1) janë të biodegradueshme dhe 2) janë shumë të ndezshme. Kjo i bën ato të pamundura për t'u përdorur në materialet e kabllove me fibra optike. Lloji tjetër i materialit sintetik në rezistuesin e ujit përfaqësohet nga poliakrilatet, të cilët mund të përdoren si rezistues ndaj ujit për kabllot optike sepse plotësojnë kërkesat e mëposhtme: 1) kur thahen, mund të kundërveprojnë sforcimet e krijuara gjatë prodhimit të kabllove optike;
2) kur thahen, ato mund t'i rezistojnë kushteve të funksionimit të kabllove optike (ciklimi termik nga temperatura e dhomës në 90 °C) pa ndikuar në jetëgjatësinë e kabllit, dhe gjithashtu mund t'i rezistojnë temperaturave të larta për periudha të shkurtra kohore;
3) kur uji hyn, ato mund të bymehen shpejt dhe të formojnë një xhel me një shpejtësi zgjerimi.
4) prodhoni një xhel shumë viskoz, edhe në temperatura të larta viskoziteti i xhelit është i qëndrueshëm për një kohë të gjatë.
Sinteza e repelentëve të ujit mund të ndahet gjerësisht në metoda kimike tradicionale - metoda me fazë të kundërt (metoda e ndërlidhjes së polimerizimit ujë në vaj), metoda e tyre e polimerizimit të ndërlidhjes - metoda e diskut, metoda e rrezatimit - "kobalt 60" γ - metoda me rreze. Metoda e ndërlidhjes bazohet në metodën e rrezatimit γ "kobalt 60". Metodat e ndryshme të sintezës kanë shkallë të ndryshme polimerizimi dhe ndërlidhjeje dhe për këtë arsye kërkesa shumë strikte për agjentin bllokues të ujit të kërkuar në shiritat bllokues të ujit. Vetëm shumë pak poliakrilate mund të plotësojnë katër kërkesat e mësipërme, sipas përvojës praktike, agjentët bllokues të ujit (rrëshirat që thithin ujin) nuk mund të përdoren si lëndë të para për një pjesë të vetme të poliakrilatit të natriumit të ndërlidhur, duhet të përdoren në Metoda e ndërlidhjes me shumë polimere (dmth. një shumëllojshmëri e pjesëve të përzierjes së poliakrilatit të natriumit të ndërlidhur) për të arritur qëllimin e shumëfishave të përthithjes së ujit të shpejtë dhe të lartë. Kërkesat themelore janë: shumëfishi i thithjes së ujit mund të arrijë rreth 400 herë, shkalla e përthithjes së ujit mund të arrijë në minutën e parë për të thithur 75% të ujit të zhytur nga rezistenca e ujit; Kërkesat për qëndrueshmëri termike ndaj tharjes ndaj ujit: rezistencë afatgjatë e temperaturës prej 90°C, temperatura maksimale e punës 160°C, rezistencë e menjëhershme e temperaturës prej 230°C (veçanërisht e rëndësishme për kabllon fotoelektrike të përbërë me sinjale elektrike); Përthithja e ujit pas formimit të kërkesave për stabilitetin e xhelit: pas disa cikleve termike (20°C ~ 95°C) Stabiliteti i xhelit pas thithjes së ujit kërkon: xhel me viskozitet të lartë dhe forcë xheli pas disa cikleve termike (20°C deri në 95° C). Stabiliteti i xhelit ndryshon në mënyrë të konsiderueshme në varësi të metodës së sintezës dhe materialeve të përdorura nga prodhuesi. Në të njëjtën kohë, jo më i shpejtë shkalla e zgjerimit, aq më mirë, disa produkte ndjekja e njëanshme e shpejtësisë, përdorimi i aditivëve nuk janë të favorshëm për stabilitetin e hidrogelit, shkatërrimin e kapacitetit të mbajtjes së ujit, por jo për të arritur efektin e rezistencë ndaj ujit.
3. 3 karakteristikat e shiritit të bllokimit të ujit Si kabllo në prodhim, testim, transport, magazinim dhe përdorim të procesit për t'i bërë ballë testit mjedisor, kështu që nga këndvështrimi i përdorimit të kabllit optik, kaseta e bllokimit të ujit kabllor kërkesat janë si më poshtë:
1) shpërndarja e fibrave në pamje, materiale të përbëra pa shtrembërim dhe pluhur, me një forcë të caktuar mekanike, të përshtatshme për nevojat e kabllit;
2) uniforme, e përsëritshme, me cilësi të qëndrueshme, në formimin e kabllos nuk do të delaminohet dhe prodhon
3) presion i lartë i zgjerimit, shpejtësia e shpejtë e zgjerimit, stabilitet i mirë i xhelit;
4) stabilitet i mirë termik, i përshtatshëm për përpunime të ndryshme të mëvonshme;
5) qëndrueshmëri e lartë kimike, nuk përmban asnjë përbërës gërryes, rezistent ndaj baktereve dhe erozionit të mykut;
6) përputhshmëri e mirë me materialet e tjera të kabllove optike, rezistencës ndaj oksidimit, etj.
4 Standardet e performancës së barrierës së ujit të kabllove optike
Një numër i madh i rezultateve të hulumtimit tregojnë se rezistenca e pakualifikuar e ujit ndaj stabilitetit afatgjatë të performancës së transmetimit kabllor do të shkaktojë dëm të madh. Ky dëm, në procesin e prodhimit dhe inspektimit në fabrikë të kabllit me fibër optike është i vështirë për t'u gjetur, por gradualisht do të shfaqet në procesin e vendosjes së kabllit pas përdorimit. Prandaj, zhvillimi në kohë i një standardi gjithëpërfshirës dhe të saktë të testit, për të gjetur një bazë për vlerësimin e të gjitha palëve mund të pranojnë, është bërë një detyrë urgjente. Hulumtimet, eksplorimet dhe eksperimentet e shumta të autorit mbi rripat e bllokimit të ujit kanë ofruar një bazë teknike të përshtatshme për zhvillimin e standardeve teknike për rripat që bllokojnë ujin. Përcaktoni parametrat e performancës së vlerës së pengesës së ujit bazuar në sa vijon:
1) kërkesat e standardit të kabllove optike për ndalimin e ujit (kryesisht kërkesat e materialit të kabllove optike në standardin e kabllove optike);
2) përvojë në prodhimin dhe përdorimin e barrierave ujore dhe raportet përkatëse të testimit;
3) rezultatet e hulumtimit mbi ndikimin e karakteristikave të shiritave bllokues të ujit në performancën e kabllove me fibra optike.
4. 1 Pamja e jashtme
Pamja e shiritit të barrierës së ujit duhet të jetë fibra të shpërndara në mënyrë të barabartë; sipërfaqja duhet të jetë e sheshtë dhe pa rrudha, rrudha dhe lot; nuk duhet të ketë ndarje në gjerësinë e shiritit; materiali i përbërë duhet të jetë i lirë nga shtrembërimi; shiriti duhet të jetë i mbështjellë fort dhe skajet e shiritit të dorës duhet të jenë të lira nga "forma e kapelës së kashtës".
4.2 Rezistenca mekanike e ndalesës së ujit
Forca në tërheqje e ndalesës së ujit varet nga metoda e prodhimit të shiritit jo të endur poliestër, në të njëjtat kushte sasiore, metoda e viskozës është më e mirë se metoda e prodhimit të produktit me mbështjellje të nxehtë të rezistencës në tërheqje, trashësia është gjithashtu më e hollë. Rezistenca në tërheqje e shiritit të barrierës së ujit ndryshon sipas mënyrës se si kablloja mbështillet ose mbështillet rreth kabllos.
Ky është një tregues kyç për dy nga rripat e bllokimit të ujit, për të cilët metoda e provës duhet të unifikohet me pajisjen, lëngun dhe procedurën e provës. Materiali kryesor që bllokon ujin në shiritin e bllokimit të ujit është poliakrilat natriumi pjesërisht i ndërlidhur dhe derivatet e tij, të cilët janë të ndjeshëm ndaj përbërjes dhe natyrës së kërkesave për cilësinë e ujit, në mënyrë që të unifikojnë standardin e lartësisë së fryrjes së ujit. shirit bllokues, do të mbizotërojë përdorimi i ujit të dejonizuar (në arbitrazh përdoret uji i distiluar), sepse nuk ka përbërës anionik dhe kationik në ujin e dejonizuar, i cili në thelb është ujë i pastër. Shumëzuesi i përthithjes së rrëshirës thithëse të ujit në cilësi të ndryshme uji ndryshon shumë, nëse shumëzuesi i përthithjes në ujë të pastër është 100% e vlerës nominale; në ujin e çezmës është 40% deri në 60% (në varësi të cilësisë së ujit të secilit vend); në ujin e detit është 12%; Uji nëntokësor ose uji i ulluqit është më kompleks, është e vështirë të përcaktohet përqindja e përthithjes dhe vlera e tij do të jetë shumë e ulët. Për të siguruar efektin e barrierës së ujit dhe jetëgjatësinë e kabllit, është më mirë të përdorni një shirit pengues uji me lartësi fryrjeje > 10 mm.
4.3 Vetitë elektrike
Në përgjithësi, kablloja optike nuk përmban transmetimin e sinjaleve elektrike të telit metalik, kështu që mos përfshini përdorimin e shiritit të ujit me rezistencë gjysmëpërçuese, vetëm 33 Wang Qiang, etj.: Kabllo optike kasetë rezistente ndaj ujit
Kabllo e përbërë elektrike para pranisë së sinjaleve elektrike, kërkesa specifike sipas strukturës së kabllit sipas kontratës.
4.4 Stabiliteti termik Shumica e varieteteve të shiritave që bllokojnë ujin mund të plotësojnë kërkesat e stabilitetit termik: rezistencë afatgjatë e temperaturës prej 90°C, temperaturë maksimale e punës 160°C, rezistencë e menjëhershme ndaj temperaturës 230°C. Performanca e shiritit bllokues të ujit nuk duhet të ndryshojë pas një periudhe të caktuar kohe në këto temperatura.
Fortësia e xhelit duhet të jetë karakteristika më e rëndësishme e një materiali nxitës, ndërsa shkalla e zgjerimit përdoret vetëm për të kufizuar gjatësinë e depërtimit fillestar të ujit (më pak se 1 m). Një material i mirë zgjerimi duhet të ketë shkallën e duhur të zgjerimit dhe viskozitet të lartë. Një material i dobët pengues uji, edhe me një shkallë të lartë zgjerimi dhe viskozitet të ulët, do të ketë veti të dobëta të pengesës së ujit. Kjo mund të testohet në krahasim me një numër ciklesh termike. Në kushte hidrolitike, xhel do të shpërbëhet në një lëng me viskozitet të ulët i cili do të përkeqësojë cilësinë e tij. Kjo arrihet duke trazuar një suspension me ujë të pastër që përmban pluhur fryrës për 2 orë. Xheli që rezulton më pas ndahet nga uji i tepërt dhe vendoset në një viskometër rrotullues për të matur viskozitetin para dhe pas 24 orësh në 95°C. Dallimi në stabilitetin e xhelit mund të shihet. Kjo zakonisht bëhet në cikle prej 8 orë nga 20°C deri në 95°C dhe 8 orë nga 95°C deri në 20°C. Standardet përkatëse gjermane kërkojnë 126 cikle me 8 orë.
4. 5 Përputhshmëria Përputhshmëria e barrierës së ujit është një karakteristikë veçanërisht e rëndësishme në lidhje me jetëgjatësinë e kabllit me fibër optike dhe për këtë arsye duhet të merret parasysh në lidhje me materialet e kabllove me fibra optike të përfshira deri më tani. Duke qenë se përputhshmëria kërkon shumë kohë për t'u bërë e dukshme, duhet të përdoret testi i plakjes së përshpejtuar, dmth. mostra e materialit kabllor pastrohet, mbështillet me një shtresë shiriti të thatë rezistent ndaj ujit dhe mbahet në një dhomë me temperaturë konstante në 100°C për 10 ditë, pas së cilës peshohet cilësia. Rezistenca në tërheqje dhe zgjatja e materialit nuk duhet të ndryshojë më shumë se 20% pas provës.
Koha e postimit: 22 korrik 2022