Как да се смазе каналът преди протягане, за да се постигне идеалният коефициент на триене при протягане на кабела

Физиката на дърпането и ролята на коефициента на триене

Едно кабелно издърпване изглежда просто от разстояние. Въжето е прикрепено към сноп проводници, а машината за издърпване или екипът прилагат сила и кабелът излиза от другия край на тръбопровода. Физичните процеси вътре в тръбопровода разказват по-сложна история. Докато кабелът се плъзга през тръбопровода, той оказва налягане върху вътрешната стена при всяка извивка, при всяко провисване между опорите и при всяка точка, където тръбопроводът променя посоката си. Силата, необходима за преодоляване на съпротивлението в тези контактни точки, се определя от едно-единствено, критично число: коефициентът на триене между обвивката на кабела и повърхността на тръбопровода. Този коефициент действа като множител. Напрежението върху издърпващото въже във всеки момент от пътя е равно на входящото напрежение плюс силата на триене, генерирана по тази секция. Висок коефициент на триене означава, че напрежението нараства бързо с всеки фут тръбопровод и с всеки градус извивка. Напрежението не просто се натрупва. То може да нараства експоненциално при поредица от извивки — феномен, който изчисленията за издърпване на кабели наричат „ефект на множителя за извивки“. Едно издърпване, което започва с управляемо напрежение, може да натрупа достатъчно триене при три или четири завоя от деветдесет градуса, така че напрежението в точката на фиксиране да надвиши максималното допустимо напрежение за издърпване на кабела. Когато това се случи, проводниците се удължават, изолацията става по-тънка, обвивката се цепи или фиксиращата хватка се изплъзва. Смазването встъпва в действие точно на физическия интерфейс, където се генерира цялото това напрежение. Правилно подбрано и приложено смазочно средство за издърпване намалява коефициента на триене и, което е от решаващо значение, го поддържа стабилен по цялата дължина на издърпването. Разликата между коефициент 0.35 — типичен за издърпване без смазка през PVC тръбопровод — и коефициент 0.15 — постижим с високоефективно смазочно средство — не е само числена подобрена стойност. Тя е разликата между успешно завършено издърпване и такова, което поврежда кабела, заклещва го в тръбопровода или причинява нараняване на член от екипа, когато въжето се скъсва под неочаквана товарна нагрузка.

Подготовка на каналите и основа за ефективно смазване

Смазката не може да изпълнява функцията си, ако повърхността, върху която се нанася, е замърсена. Най-скъпата и най-ефективна смазка за теглене, вкарана в тръба, пълна със строителни отпадъци, изсъхнала кал, застояла вода или метални стружки от процеса на нарезаване, няма да намали коефициента на триене до номиналната му стойност. Тя ще се смеси с отпадъците и ще образува абразивна суспензия, която увеличава триенето и оставя драскотини по обвивката на кабела. Подготовката на тръбата е задължително предварително условие за смазване. Тръбата трябва да бъде почистена с влажна кърпа преди започване на тегленето. Мандрил, цилиндричен четка с диаметър малко по-голям от вътрешния диаметър на тръбата, или пяна-пробка, задвижвана от въздушен поток, се издърпва или бута през цялата тръбна линия, за да се отстранят рыхли отпадъци, строителен прах и влага. Почистването с кърпа не само почиства тръбата, но и потвърждава нейната непрекъснатост — че нито един участък не е срутен или отделил се на съединително място, както и че пътят е свободен за преминаване на кабела. След почистването вътрешността на тръбата трябва да бъде визуално инспектирана в достъпните точки, а с пръст трябва да се провери вътрешността на всеки съединител, за да се увери, че няма зъбчета, остри ръбове или несъосаност, които да изпъкват в пътя на кабела. Защитните маншети и входно-изходните фитинги в двата края на тръбната линия трябва да бъдат монтирани и здраво закрепени, тъй като кабелът ще бъде повреден при влизане или излизане през тръба с остър метален ръб, независимо колко добре е смазана вътрешността. Само след като тръбата е чиста, непрекъсната и свободна от препятствия, започва стъпката на смазване.

Избор на подходящо смазъчно средство за комбинацията кабел и канал

Смазката за теглене не е единичен продукт. Тя представлява категория от формулировки, всяка от които е проектирана за специфични комбинации от материали на кабелните обвивки, типове тръби за прокарване, температури по време на инсталация и експлоатационни условия. Основното изискване за съвместимост е между смазката и обвивката на кабела. Смазка, която е безопасна за обвивки от полиетилен и сшит полиетилен, може да омекне или разпухне обвивка от ПВЦ с течение на времето, особено ако кабелът ще работи при повишени температури. Производителят на смазката предоставя документация за съвместимост, а ръководството за инсталация на производителя на кабели често посочва одобрените типове смазки. Материалът на тръбата също влияе върху избора на смазка. Полимерна водна смазка, която работи добре в ПВЦ тръби, може да изсъхне прекалено бързо при дълги участъци от метални тръби, които абсорбират топлина от слънцето. Восъчна или гелова смазка, която остава стабилна при високи температури в открити тръби, може да е прекалено вискозна за теглене през тесен канал при ниски околни температури. Специалните приложения налагат допълнителни изисквания. При теглене в дата център със стотици кабела от категория 6 в една и съща тръбна решетка е необходима смазка, която няма да компрометира класификацията за пожарна безопасност на обвивката на кабела или да оставя остатък, който привлича прах. При теглене през тръба, която по-късно ще съдържа питейна вода или продукти за хранене, е необходима смазка, сертифицирана за случайно контакт. При теглене в подземни тръбни групи, където смазката може да бъде изложена на подпочвена вода, е нужна формулировка, която няма да мигрира, да се изплаква или да се биоразлага преди кабелът да бъде включен в експлоатация. Изборът на смазка означава да се прочете техническият лист за конкретната комбинация от условия на строителната площадка, а не просто да се вземе първата налична кофа от камиона.

Техника за прилагане и стратегия за равномерно разпределение

Начинът, по който смазката се вкарва в канала, определя дали тя достига до трибологичните точки, където е необходима, или се събира безполезно в ниските участъци, докато кабелът остава недостатъчно смазан при завоите. Често използван метод за по-къси протегания включва директно нанасяне на смазка върху кабела при влизането му в канала — ръчно разтриване с богат слой по обвивката за първите няколко фута и допълнително подновяване по време на протегането. Предният край на кабела — частта, която преминава първа през всеки завой и всеки несмазан участък от канала — получава по-дебел слой спрямо задната част, която следва вече смазан път. За по-дълги протегания е задължително директно подаване на смазка в канала пред кабела. Смазочна помпа с гъвкава тръбичка или разпределително дюзо, прикрепено към протегателната линия, позволява инжектиране на смазка в конкретни точки по трасето, особено точно преди завоите, където триенето е най-високо. При много големи протегания се използва смазочна кутия — камера, пълна със смазка, през която кабелът минава при влизането си в канала, осигурявайки равномерно покритие по целия периметър на кабелния сноп. Обемът приложена смазка трябва да е пропорционален на вътрешната повърхност на канала и дължината на протегането. Тънък филм, който се изтрива в първите двадесет фута, оставя останалата част от трасето недостатъчно смазана. Достатъчен резервоар от смазка — видим като капка смазка, излизаща от далечния край на канала преди кабела — потвърждава, че цялата вътрешност на канала е била напълно покрита.

Наблюдение на дърпането и разпознаване на неуспеха на смазването

Дори при правилна подготовка, избор и прилагане на смазка, условията вътре в канала могат да се променят по време на изтегляне. Смазката може да бъде изтрита от участък сух канал, абсорбирана от порест канал или изместена от вода, която е навлязла в канала преди изтеглянето. Екипът, който извършва изтеглянето, трябва да следи за признаци, че коефициентът на триене расте, преди напрежението да достигне разрушително ниво. Най-непосредственият индикатор е показанието на напрежението в машината за изтегляне или динамометъра. Очаква се плавно и устойчиво увеличение на напрежението, докато кабелът навлиза в канала. Изведнъж нараснало или треперещо, осцилиращо показание на напрежението показва, че кабелът среща участък с високо триене, след което се освобождава непредсказуемо в цикъл на „залепване-плъзгане“. Движението „залепване-плъзгане“ е особено разрушително, тъй като динамичните ударни натоварвания, които то генерира, могат значително да надвишат постоянното напрежение при изтегляне. Звукът от изтеглянето също предоставя информация. Кабелът, който се движи през правилно смазан канал, е тих — леко шушнене от плъзгането на обвивката по мократа стенка на канала. Теглене, скърцане или чаткане указват на метално-пластмасов или пластмасово-пластмасов контакт без достатъчен смазочен филм. Ако се появят такива признаци, изтеглянето трябва да бъде спряно, преди кабелът да се повреди. Допълнителна смазка може да се инжектира в точката на вход, или кабелът може да се изтегли леко назад, за да се разпредели вече нанесената смазка по обвивката в сух участък. Реакцията при нарастващо триене не е да се увеличава силата на изтегляне, докато кабелът „се подчини“. Реакцията е да се спре, да се оцени ситуацията и да се приложи нова смазка.

Доставъчната верига зад надеждните смазочни материали и инструменти за изтегляне

Най-добрата техника за изтегляне в индустрията не може да осигури успешна инсталация на кабел, ако смазката в кофа не осигурява силата на смазочната пленка, термичната стабилност и съвместимостта с материали, които са обещани в техническия ѝ паспорт. Смазката за изтегляне на кабели е формулиран продукт, чиято ефективност зависи от качеството и последователността на суровините, прецизността на производствения процес и цялостността на веригата за доставки. Полимерна смазка разчита на вериги с висока молекулна маса, които осигуряват необходимата сила на смазочната пленка, за да поддържат кабела и каналите разделени при екстремните контактни налягания, които възникват при завоите. Ако полимерната суровина варира между производствените партиди, ефективността на смазката също ще варира. Консервиращата система, която предотвратява микробен растеж във водна смазка, трябва да остава ефективна през целия срок на годност на продукта; в противен случай кофа, която е стояла шест месеца в склад, ще пристигне на строителната площадка развалена и негодна за употреба. Hydrarite разбира тези зависимости от качеството и доставя смазки за изтегляне на кабели и инструменти, произведени при контролирани условия и с постоянна целостност на формулата. За електротехнически подизпълнител, който прави оферти въз основа на предвидими трудови часове и разходи за материали, надеждността на смазката за изтегляне се превръща директно в надеждността на оферта. Смазка с последователна ефективност позволява на екипа да завърши изтеглянето по график, без забавяния, претенции за щети и повторна работа, които следват при провал на смазката. Смазката представлява малка част от общите разходи по проекта, но нейната ефективност – или неуспехът ѝ – може да определи изхода на цялата инсталация на кабели. Подизпълнител, който е преживял заклещено изтегляне, повреден кабел и разходите за замяна на петстотин-футова фидерна линия, повече няма да залага на непроверена смазка. Той избира продукт от производител, който гарантира неговата ефективност, и го използва според дисциплинирана процедура, която уважава физиката на изтеглянето.