1 Hyrje
Me zhvillimin e shpejtë të teknologjisë së komunikimit në dekadën e fundit, fusha e aplikimit të kabllove me fibra optike është zgjeruar. Ndërsa kërkesat mjedisore për kabllot me fibra optike vazhdojnë të rriten, rriten edhe kërkesat për cilësinë e materialeve të përdorura në kabllot me fibra optike. Shiriti bllokues i ujit për kabllot me fibra optike është një material i zakonshëm bllokues i ujit që përdoret në industrinë e kabllove me fibra optike, roli i vulosjes, hidroizolimit, mbrojtjes nga lagështia dhe tamponi në kabllot me fibra optike është njohur gjerësisht, dhe varietetet dhe performanca e tij janë përmirësuar dhe përsosur vazhdimisht me zhvillimin e kabllove me fibra optike. Në vitet e fundit, struktura e "bërthamës së thatë" është futur në kabllon optik. Ky lloj materiali pengues i ujit për kabllot është zakonisht një kombinim i shiritit, fijes ose veshjes për të parandaluar depërtimin gjatësor të ujit 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 përbërjet tradicionale të mbushjes së kabllove me bazë vazeline. Materiali i bërthamës së thatë përdor një polimer që thith shpejt ujin për të formuar një hidrogel, i cili fryhet dhe mbush kanalet e depërtimit të ujit të kabllit. Përveç kësaj, meqenëse materiali i thatë i bërthamës nuk përmban yndyrë ngjitëse, nuk kërkohen peceta, tretës ose pastrues për të përgatitur kabllon për bashkim, dhe koha e bashkimit të kabllove zvogëlohet shumë. Pesha e lehtë e kabllit dhe ngjitja e mirë midis fijes së jashtme përforcuese dhe mbështjellësit nuk zvogëlohen, duke e bërë atë një zgjedhje të njohur.
2 Ndikimi i ujit në kabllo dhe mekanizmin e rezistencës ndaj ujit
Arsyeja kryesore pse duhet të merren një sërë masash për bllokimin e ujit është se uji që hyn në kabllo do të zbërthehet në jone hidrogjeni dhe O2H-, të cilat do të rrisin humbjen e transmetimit të fibrës optike, do të zvogëlojnë performancën e fibrës dhe do të shkurtojnë jetëgjatësinë e kabllit. Masat më të zakonshme për bllokimin e ujit janë mbushja me pastë nafte dhe shtimi i shiritit bllokues të ujit, të cilët mbushen në boshllëkun midis bërthamës së kabllit dhe mbështjellësit për të parandaluar përhapjen vertikale të ujit dhe lagështisë, duke luajtur kështu një rol në bllokimin e ujit.
Kur rrëshirat sintetike përdoren në sasi të mëdha si izolatorë 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 për ndikimin 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 ndryshohen nga shkarkimi shumë i dobët i elektroneve të përshpejtuara), molekulat e ujit depërtojnë përmes numrit të ndryshëm të mikroporeve të pranishme në materialin e mbështjelljes së kabllit me fibra optike. Molekulat e ujit do të depërtojnë përmes numrit të ndryshëm të mikroporeve në materialin e mbështjelljes së 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 testimesh ndërkombëtare, në mesin e viteve 1980, për të gjetur një mënyrë për të eliminuar mënyrën më të mirë për të prodhuar pemë uji, domethënë, para se kablloja të mbështillej me një shtresë thithëse uji dhe të zgjerohej, barriera e ujit pengonte dhe ngadalësonte rritjen e pemëve të ujit, duke bllokuar ujin në kabllo brenda përhapjes gjatësore; në të njëjtën kohë, për shkak të dëmtimit të jashtëm dhe infiltrimit të ujit, barriera e ujit gjithashtu mund të bllokojë shpejt ujin, duke mos lejuar përhapjen gjatësore të kabllit.
3 Përmbledhje e barrierës së ujit të kabllove
3. 1 Klasifikimi i barrierave ujore të kabllove me fibra optike
Ekzistojnë shumë mënyra për klasifikimin e barrierave të ujit 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: bllokues uji i laminuar me dy anë, bllokues uji i veshur me një anë dhe bllokues uji me film kompozit. Funksioni i barrierës së ujit si barrierë uji është kryesisht për shkak të materialit me thithje të lartë të ujit (i quajtur barrierë uji), i cili mund të fryhet shpejt pasi barriera e ujit të takohet me ujin, duke formuar një vëllim të madh xheli (barriera e ujit mund të thithë qindra herë më shumë ujë se vetvetja), duke parandaluar kështu rritjen e pemës së ujit dhe duke parandaluar infiltrimin dhe përhapjen e vazhdueshme të ujit. Këto përfshijnë polisakaride si natyrale ashtu edhe kimikisht të modifikuara.
Edhe pse këta bllokues uji natyralë ose gjysmënatyrorë kanë veti të mira, ato kanë dy disavantazhe fatale:
1) janë biodegraduese 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 materialin rezistent ndaj ujit përfaqësohet nga poliakrilatet, të cilat mund të përdoren si material rezistent ndaj ujit për kabllot optikë sepse plotësojnë kërkesat e mëposhtme: 1) kur thahen, ato mund të kundërveprojnë ndaj streseve të gjeneruara gjatë prodhimit të kabllove optikë;
2) kur janë të thata, ato mund t'i rezistojnë kushteve të funksionimit të kabllove optikë (cikli 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 hyn uji, ato mund të fryhen shpejt dhe të formojnë një xhel me një shpejtësi zgjerimi.
4) prodhojnë një xhel shumë viskoz, madje edhe në temperatura të larta viskoziteti i xhelit është i qëndrueshëm për një kohë të gjatë.
Sinteza e substancave kundër ujit mund të ndahet gjerësisht në metoda kimike tradicionale - metoda me fazë të kundërt (metoda e lidhjes kryq të polimerizimit ujë-në-vaj), metoda e tyre e polimerizimit me lidhje kryq - metoda e diskut, metoda e rrezatimit - metoda e rrezeve γ "kobalt 60". Metoda e lidhjes kryq bazohet në metodën e rrezatimit γ "kobalt 60". Metodat e ndryshme të sintezës kanë shkallë të ndryshme të polimerizimit dhe lidhjes kryq dhe për këtë arsye kërkesa shumë të rrepta për agjentin bllokues të ujit të kërkuar në shiritat bllokues të ujit. Vetëm shumë pak poliakrilate mund të përmbushin katër kërkesat e mësipërme, sipas përvojës praktike, agjentët bllokues të ujit (rrëshirat thithëse të ujit) nuk mund të përdoren si lëndë të para për një pjesë të vetme të poliakrilatit të natriumit të lidhur kryq, duhet të përdoren në një metodë lidhjeje kryq shumëpolimerësh (dmth. një shumëllojshmëri e pjesëve të përzierjes së poliakrilatit të natriumit të lidhur kryq) në mënyrë që të arrihet qëllimi i shumëfishtë i thithjes së shpejtë dhe të lartë të ujit. Kërkesat themelore janë: shumëfishi i thithjes së ujit mund të arrijë rreth 400 herë, shkalla e thithjes së ujit mund të arrijë në minutën e parë për të thithur 75% të ujit të thithur nga rezistenca ndaj ujit; kërkesat e stabilitetit termik të tharjes ndaj ujit: rezistenca afatgjatë ndaj temperaturës prej 90°C, temperatura maksimale e punës prej 160°C, rezistenca e menjëhershme e temperaturës prej 230°C (veçanërisht e rëndësishme për kabllot fotoelektrike kompozite me sinjale elektrike); kërkesat e stabilitetit të thithjes së ujit pas formimit të xhelit: pas disa cikleve termike (20°C ~ 95°C). Stabiliteti i xhelit pas thithjes së ujit kërkon: viskozitet të lartë të xhelit dhe forcë të xhelit pas disa cikleve termike (20°C deri në 95°C). Stabiliteti i xhelit ndryshon ndjeshëm në varësi të metodës së sintezës dhe materialeve të përdorura nga prodhuesi. Në të njëjtën kohë, sa më e shpejtë të jetë shkalla e zgjerimit, aq më mirë, disa produkte ndjekin njëanshëm shpejtësinë, përdorimi i aditivëve nuk është i favorshëm për stabilitetin e hidrogelit, duke shkatërruar kapacitetin e mbajtjes së ujit, por jo për të arritur efektin e rezistencës ndaj ujit.
3. 3 karakteristikat e shiritit bllokues të ujit Meqenëse kabllot në procesin e prodhimit, testimit, transportit, ruajtjes dhe përdorimit duhet t'i rezistojnë testeve mjedisore, nga perspektiva e përdorimit të kabllit optik, kërkesat e shiritit bllokues të ujit të kabllove janë si më poshtë:
1) Shfaqja e shpërndarjes së fibrave, materialet kompozite pa delaminim dhe pluhur, me një forcë të caktuar mekanike, të përshtatshme për nevojat e kabllit;
2) cilësi uniforme, e përsëritshme, e qëndrueshme, në formimin e kabllit nuk do të delaminohet dhe prodhon
3) presion i lartë zgjerimi, shpejtësi e lartë zgjerimi, stabilitet i mirë i xhelit;
4) stabilitet i mirë termik, i përshtatshëm për përpunime të ndryshme pasuese;
5) stabilitet i lartë kimik, nuk përmban asnjë përbërës gërryes, rezistent ndaj baktereve dhe erozionit të mykut;
6) kompatibilitet i mirë me materiale të tjera të kabllit optik, rezistencë ndaj oksidimit, etj.
4 Standardet e performancës së barrierës së ujit të kabllove optike
Një numër i madh rezultatesh kërkimore tregojnë se rezistenca e pakualifikuar ndaj ujit ndaj stabilitetit afatgjatë të performancës së transmetimit të kabllit do të shkaktojë dëme të mëdha. Ky dëm, në procesin e prodhimit dhe inspektimit të fabrikës së kabllit me fibra optike është i vështirë për t'u gjetur, por do të shfaqet gradualisht në procesin e vendosjes së kabllit pas përdorimit. Prandaj, zhvillimi në kohë i standardeve gjithëpërfshirëse dhe të sakta të testimit, për të gjetur një bazë për vlerësimin e të gjitha palëve që mund të pranohen, është bërë një detyrë urgjente. Hulumtimi, eksplorimi dhe eksperimentet e gjera të autorit mbi rripat bllokues të ujit kanë siguruar një bazë të mjaftueshme teknike për zhvillimin e standardeve teknike për rripat bllokues të ujit. Përcaktoni parametrat e performancës së vlerës së barrierës së ujit bazuar në sa vijon:
1) kërkesat e standardit të kabllit optik për ndaluesin e ujit (kryesisht kërkesat e materialit të kabllit optik në standardin e kabllit optik);
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 Paraqitja
Pamja e shiritit mbrojtës ndaj ujit duhet të jetë e përbërë nga fibra të shpërndara në mënyrë të barabartë; sipërfaqja duhet të jetë e sheshtë dhe pa rrudha, palosje dhe grisje; nuk duhet të ketë çarje në gjerësinë e shiritit; materiali kompozit duhet të jetë pa shkëputje shtresash; 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 bllokuesit të ujit
Rezistenca në tërheqje e bllokuesit të ujit varet nga metoda e prodhimit të shiritit jo të endur prej poliesteri. Nën të njëjtat kushte sasiore, metoda e viskozës është më e mirë se metoda e petëzuar në të nxehtë për prodhimin e produktit. Rezistenca në tërheqje e shiritit pengues të ujit ndryshon në varësi të mënyrës se si mbështillet ose rrethohet kablloja.
Ky është një tregues kyç për dy nga rripat bllokues të ujit, për të cilët metoda e testimit duhet të unifikohet me pajisjen, lëngun dhe procedurën e testimit. Materiali kryesor bllokues i ujit në shiritin bllokues të ujit është pjesërisht poliakrilat natriumi i ndërlidhur dhe derivatet e tij, të cilët janë të ndjeshëm ndaj përbërjes dhe natyrës së kërkesave të cilësisë së ujit, me qëllim unifikimin e standardit të lartësisë së ënjtjes së shiritit bllokues të ujit, përdorimi i ujit të dejonizuar do të mbizotërojë (uji i distiluar përdoret në arbitrazh), sepse nuk ka përbërës anionikë dhe kationikë në ujin e dejonizuar, i cili është në thelb ujë i pastër. Shumëzuesi i thithjes së rrëshirës së thithjes së ujit në cilësi të ndryshme të ujit ndryshon shumë, nëse shumëzuesi i thithjes në ujin e pastër është 100% e vlerës nominale; në ujin e rubinetit është 40% deri në 60% (në varësi të cilësisë së ujit të secilit vendndodhje); në ujin e detit është 12%; uji nëntokësor ose uji i ulluqeve është më kompleks, është e vështirë të përcaktohet përqindja e thithjes dhe vlera e tij do të jetë shumë e ulët. Për të siguruar efektin pengues të ujit dhe jetëgjatësinë e kabllit, është mirë të përdorni një shirit pengues të ujit me një lartësi ënjtjeje prej > 10 mm.
4.3 Vetitë elektrike
Në përgjithësi, kabllot optike nuk përmbajnë transmetimin e sinjaleve elektrike të telit metalik, kështu që nuk përfshijnë përdorimin e shiritit të ujit me rezistencë gjysmëpërçuese, vetëm 33 Wang Qiang, etj.: shirit i rezistencës ndaj ujit të kabllove optike.
Kabllo elektrik kompozit para pranisë së sinjaleve elektrike, kërkesa specifike sipas strukturës së kabllit nga kontrata.
4.4 Stabiliteti termik Shumica e llojeve të shiritave bllokues të ujit mund të përmbushin kërkesat e stabilitetit termik: rezistencë afatgjatë ndaj temperaturës prej 90°C, temperaturë maksimale pune prej 160°C, rezistencë e menjëhershme ndaj temperaturës prej 230°C. Performanca e shiritit bllokues të ujit nuk duhet të ndryshojë pas një periudhe të caktuar kohore në këto temperatura.
Fortësia e xhelit duhet të jetë karakteristika më e rëndësishme e një materiali intumescent, 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 i ujit, madje edhe me një shkallë të lartë zgjerimi dhe viskozitet të ulët, do të ketë veti të dobëta penguese të ujit. Kjo mund të testohet në krahasim me një numër ciklesh termike. Nën kushte hidrolitike, xheli do të zbërthehet në një lëng me viskozitet të ulët i cili do të përkeqësojë cilësinë e tij. Kjo arrihet duke përzier një pezullim uji të pastër që përmban pluhur fryrjeje për 2 orë. Xheli që rezulton më pas ndahet nga uji i tepërt dhe vendoset në një viskozimetër 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 orësh nga 20°C në 95°C dhe 8 orësh nga 95°C në 20°C. Standardet përkatëse gjermane kërkojnë 126 cikle prej 8 orësh.
4. 5 Përputhshmëria Përputhshmëria e barrierës së ujit është një karakteristikë veçanërisht e rëndësishme në lidhje me jetëgjatësinë e kabllit me fibra optike dhe për këtë arsye duhet të merret në konsideratë në lidhje me materialet e kabllit me fibra optike të përfshira deri më tani. Meqenëse përputhshmëria kërkon shumë kohë që të bëhet e dukshme, duhet të përdoret testi i plakjes së përshpejtuar, d.m.th. mostra e materialit të kabllit fshihet, 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 ndryshojnë me më shumë se 20% pas testit.
Koha e postimit: 22 korrik 2022