كيفية تقليل الاحتكاك أثناء سحب الكابلات؟

تطبيق مادة تشحيم سحب الكابلات بشكل صحيح وبحذر

مطابقة تركيب مادة التشحيم مع غلاف الكابل (PVC، LSZH، PE) ومواد القناة

يُعد اختيار كيمياء المادة المزلِّقة المناسبة أمرًا بالغ الأهمية عند تقليل الاحتكاك دون إلحاق الضرر بالكابلات. وتؤدي المواد المزلِّقة القائمة على الماء أداءً ممتازًا مع معظم المواد الشائعة، بما في ذلك البولي فينيل كلورايد (PVC)، والأنواع منخفضة الدخان خالية الهالوجين التي نراها بكثرة في يومنا هذا، وكذلك أغلفة البولي إيثيلين العادية. فهي تقلل الاحتكاك بنسبة تصل إلى نحو ٩٠٪ ولا تُسبب تحلُّل هذه المواد كيميائيًّا. أما الخيارات القائمة على البترول فتُظهر قصة مختلفة تمامًا؛ إذ يمكن أن تؤدي هذه المواد فعليًّا إلى انتفاخ أغلفة البولي فينيل كلورايد (PVC) بمرور الوقت أو تسريع عملية التقدم في العمر لأنابيب البولي إيثيلين (PE). وقد لاحظنا حدوث ذلك في عدة اختبارات أُجريت عام ٢٠٢٣ لدراسة كيفية تفاعل المواد مع بعضها البعض. وعند التعامل مع الأنابيب المعدنية مثل أنابيب المعدن الكهربائية (EMT) أو الأنابيب الفولاذية الصلبة، فمن الحكمة استخدام مواد مزلِّقة غير موصلة للتيار الكهربائي، لأنها تمنع حدوث تآكل جلفاني مزعج بين المعادن المختلفة. وقبل تطبيق أي مادة مزلِّقة، تأكَّد من أن المنتج يتوافق مع متطلبات معيار IEEE 1185، وأنه مدرج أيضًا في قوائم المعايير الصناعية الأخرى المتعارف عليها. السلامة أولًا دائمًا!

التوقيت الأمثل للتطبيق، والتغطية، والحجم لمنع البقع الجافة أو السحب اللزج

تشحيم تلك القنوات مسبقًا، وبخاصة مباشرةً قبل وصولها إلى أي منعطفات، يساعد في الحفاظ على تغطية متجانسة لجميع الأجزاء ومنع ظهور تلك المناطق الجافة المزعجة. ويمكن أن تؤدي هذه المناطق الجافة إلى ارتفاع شديد في شد السحب بنسبة تتراوح بين ٤٠٪ و٦٠٪، وأثق لك في هذه المعلومة بعد أن رأيتُ هذا التأثير يحدث مرارًا وتكرارًا. ولذلك، يُوصى باستخدام المضخات الميكانيكية بدلًا من محاولة التشحيم يدويًّا بالفرشاة أو الرش. والهدف هو تكوين طبقة رقيقة ومتجانسة على جميع الأسطح. أما استخدام كمية زائدة من مادة التشحيم فيُحدث مشكلات في السحب، ما يجعل عملية سحب الكابلات أصعب على المدى الطويل. ويُوصى باستخدام ما يقارب نصف لتر إلى لتر كامل من مادة التشحيم لكل ١٠٠ قدم من طول الكابل. وقلِّل هذه الكمية عند استخدام الأنابيب الأصغر حجمًا، وزِدْها عند التعامل مع المسارات المعقدة التي تحتوي على عدد كبير من المنعطفات والانحرافات. ويصبح الهدر مشكلة جدية عندما يفرط العاملون في استخدام مواد التشحيم؛ فهذا لا يُكلِّف مبالغ إضافية فحسب، بل يستغرق تنظيف الكميات الزائدة وقتًا طويلاً، كما يشكِّل مخاطر بيئية ومخاطر أمان لا يرغب أحد في التعرُّض لها. وعليك مراقبة قراءات الشد أثناء سحب الكابلات؛ فإذا لاحظت ارتفاعًا مفاجئًا في القيم، فمن المرجح أن يكون ذلك ناتجًا عن إحدى الأسباب التالية: إما أن تكون عملية التشحيم غير مُطبَّقة بشكل صحيح، أو أن المواد المستخدمة غير متوافقة جيدًا مع بعضها، أو ربما بدأت مادة التشحيم نفسها في التحلُّل مع مرور الزمن.

قياس وتنبؤ وتخفيف التوتر الناتج عن الاحتكاك أثناء سحب الكابلات

استخدام معايير معامل الاحتكاك الواقعية لحساب التوتر

يبدأ التنبؤ الدقيق بالتوتر بتطبيق معاملات الاحتكاك المُثبتة تجريبيًّا (COF). وتدعم بيانات المجال الصناعية هذه النطاقات النموذجية لمواد الأنابيب الشائعة:

• PVC: معامل احتكاك يتراوح بين ٠٫٣٥ و٠٫٥٠ (أقل احتكاك)
• HDPE: معامل احتكاك يتراوح بين ٠٫٤٠ و٠٫٦٠
• EMT (أنابيب معدنية كهربائية): معامل احتكاك يتراوح بين ٠٫٥٠ و٠٫٨٠ (أعلى احتكاك)

تُستخدم الأرقام مباشرةً في حساب التوتر القياسي وفقًا لهذه الصيغة: التوتر = الوزن × الطول × معامل الاحتكاك (COF)، ثم يُضرب الناتج مرةً أخرى في عامل تكوين معين. وعندما يستخدم الأشخاص قيمًا فعلية لمعامل الاحتكاك (COF) الخاصة بكل مادةٍ بدلًا من الاعتماد على القيم الافتراضية العامة، فإن ذلك يقلل من الأخطاء عند التنبؤ بالنتائج. وقد أظهرت بعض الاختبارات الميدانية تحسّنًا في الدقة بنسبة تصل إلى 40%. أما في حالة السحب الحرج جدًّا الذي يتجاوز طوله ٣٠٠ قدم، أو عند التعامل مع خطوط الجهد العالي أو كابلات الألياف البصرية، فمن المنطقي إجراء اختبار دقيق لمعامل الاحتكاك (COF) عبر سحب تحكيمي محكوم في الموقع الفعلي الذي سيُنفَّذ فيه العمل.

التعرُّف على مفارقة التشحيم

استخدام زيت التشحيم بشكل غير صحيح يمكن أن زيادة التوتر الناتج عن السحب—وهو ظاهرة تبدو مُناقضة للحدس لكنها موثَّقة جيِّدًا وتُعرف باسم «مفارقة التزييت». وهي تنشأ عندما:

• يؤدي وجود كمية زائدة من مادة التزييت إلى مقاومة هيدروليكية في المسارات الأفقية للأنابيب، مما يعرقل حركة الكابل؛
• تتسبب مواد التزييت غير المتوافقة كيميائيًّا في انتفاخ أو تليين غلاف الكابل (مثل المواد المُزيِّتة المستخلصة من البترول عند استخدامها مع غلاف PVC)؛
• تتحول مواد التزييت المتدهورة أو القديمة إلى طبقة لزجة كثيفة في منعطفات الأنابيب، ما يزيد الاحتكاك الموضعي.

ويتطلَّب التخفيف الفعّال منها ثلاث ممارسات مدعومة بالأدلة:

1. مطابقة درجة الحموضة (pH) والقطبية لمادة التزييت مع التركيب الكيميائي لغلاف الكابل (مثل الصيغ القلوية القائمة على الماء لغلاف PE)؛
2. تطبيق طبقة رقيقة ومتجانسة فقط—ولا تتجاوز الجالون الواحد لكل ١٠٠ قدم من الأنبوب؛
3. اختيار مواد تزييت ذات خاصية الانخفاض اللزوجي تحت القص (Shear-thinning)، والتي تقلل من لزوجتها تحت الإجهاد الميكانيكي للحفاظ على انسيابيتها أثناء سحب الكابل.

وتُبلِّغ المشاريع التي تنفِّذ هذه البروتوكولات باستمرار عن انخفاض بنسبة ٣٠٪ في حالات تلف الغلاف، وتشوُّه الموصلات، وفقدان الإشارة بعد التركيب.

الأسئلة الشائعة

ما أنواع أغلفة الكابلات التي تتوافق جيِّدًا مع مواد التزييت القائمة على الماء؟

تعمل مواد التشحيم القائمة على الماء بشكل جيد مع المواد الشائعة، بما في ذلك البولي فينيل كلورايد (PVC)، والغلاف العازل منخفض الدخان خالٍ من الهالوجين (LSZH)، والبولي إيثيلين العادي (PE).

لماذا يجب تجنب استخدام مواد التشحيم القائمة على البترول مع كابلات البولي فينيل كلورايد (PVC)؟

قد تتسبب مواد التشحيم القائمة على البترول في انتفاخ أغلفة البولي فينيل كلورايد (PVC) بمرور الوقت أو تسريع عملية الشيخوخة في قنوات البولي إيثيلين (PE).

كيف يمكن أن يؤثر تطبيق كمية مفرطة من مادة التشحيم على سحب الكابلات؟

قد يؤدي وجود كمية زائدة من مادة التشحيم إلى مقاومة هيدروليكية، ما يُحدث سحبًا (جرًّا) يزيد من شد السحب ويجعل سحب الكابلات عبر القناة أكثر صعوبة.

ما هو مفارقة التشحيم؟

تحدث مفارقة التشحيم عندما يؤدي الاستخدام غير السليم لمادة التشحيم إلى زيادة شد السحب، وذلك بسبب عوامل مثل وجود كمية زائدة من مادة التشحيم التي تُحدث مقاومة هيدروليكية، أو استخدام مواد تشحيم كيميائيًّا غير متوافقة تؤدي إلى انتفاخ أغلفة الكابلات.