EN
Stosuj smar do ciągnięcia kabli w sposób prawidłowy i umiarkowany
Dobór chemii smaru odpowiedniego dla powłoki kabla (PVC, LSZH, PE) oraz materiału rury osłonowej
Wybór odpowiedniej chemii smaru ma ogromne znaczenie przy redukcji tarcia bez uszkadzania kabli. Smary wodne świetnie sprawdzają się z większością powszechnie stosowanych materiałów, w tym z tworzywem PVC, a także z niskopaleniskowymi, bezhalogenowymi (LSZH) oponami, które obecnie coraz częściej spotykamy, oraz z typowymi powłokami z polietylenu. Zmniejszają one tarcie o około 90 procent i nie powodują chemicznego rozkładu tych materiałów. Smary na bazie petrochemicznej opowiadają jednak zupełnie inną historię. Mogą one powodować stopniowe rozprężanie się opon z PVC lub przyspieszać proces starzenia się rur z polietylenu (PE). Zaobserwowaliśmy to w kilku testach przeprowadzonych w 2023 roku, w których analizowano wzajemne oddziaływanie materiałów. W przypadku rur metalowych, takich jak EMT lub pełne rury stalowe, rozsądne jest zastosowanie smarów nieprzewodzących, ponieważ zapobiegają one uciążliwej korozji galwanicznej między różnymi metalami. Przed zastosowaniem jakiegokolwiek środka należy sprawdzić, czy produkt spełnia wymagania normy IEEE 1185 oraz czy znajduje się na innych listach standardów branżowych. Bezpieczeństwo zawsze na pierwszym miejscu!
Optymalny moment zastosowania, zakres pokrycia i objętość w celu zapobiegania suchym plamom lub lepkiej sile oporu
Smarowanie tych przewodów z wyprzedzeniem, szczególnie tuż przed miejscami ich zakrętów, pomaga utrzymać jednolitą warstwę smaru na całej powierzchni i zapobiega powstawaniu uciążliwych suchych obszarów. Te suche obszary mogą rzeczywiście zwiększyć napięcie podczas ciągnięcia o 40–60% — wierzę mi w to po wielokrotnym obserwowaniu takiego zjawiska. Woleć należy pompę mechaniczną zamiast próbować nanosić środek smarujący ręcznie, np. za pomocą pędzla lub sprayu. Celem jest uzyskanie cienkiej, równomiernej warstwy na całym przewodzie. Nadmiar smaru powoduje z kolei problemy z oporem, co w dalszej perspektywie utrudnia ciągnięcie przewodów. Zalecana ilość to około pół litra do jednego litra na każde 100 stóp (ok. 30,5 m) długości przewodu. Ilość tę należy zmniejszać przy mniejszych średnicach rur, ale zwiększać w przypadku skomplikowanych tras zawierających wiele zakrętów i przesunięć osi. Przeciążenie ilością smaru staje się poważnym problemem — nie tylko generuje dodatkowe koszty, ale także czyszczenie nadmiaru zajmuje bardzo dużo czasu i wiąże się zarówno z ryzykiem dla środowiska, jak i zagrożeniami bezpieczeństwa, których nikt nie chce ponosić. Należy stale monitorować odczyty napięcia podczas ciągnięcia przewodów. Nagła skokowa zmiana wartości wskazuje najczęściej na nieprawidłowe naniesienie smaru, niedopasowanie materiałów do siebie lub też stopniowe rozkładanie się samego środka smarującego w czasie.
Pomiary, przewidywanie i ograniczanie naprężeń wywołanych tarciem podczas ciągnięcia kabli
Korzystanie z rzeczywistych wartości współczynnika tarcia jako punktów odniesienia do obliczeń naprężeń
Dokładne przewidywanie naprężeń rozpoczyna się od zastosowania empirycznie zweryfikowanych współczynników tarcia (COF). Dane z praktyki branżowej potwierdzają następujące typowe zakresy wartości COF dla powszechnie stosowanych materiałów rur osłonowych:
- PVC: 0,35–0,50 COF (najniższe tarcie)
- HDPE: 0,40–0,60 COF
- EMT (metalowe rury elektryczne): 0,50–0,80 COF (najwyższe tarcie)
Liczby te są bezpośrednio wykorzystywane do obliczania standardowego napięcia, jak pokazuje poniższy wzór: napięcie = ciężar × długość × współczynnik tarcia (COF) × współczynnik konfiguracji. Gdy zamiast ogólnych, domyślnych wartości COF stosuje się konkretne wartości współczynnika tarcia dla różnych materiałów, zmniejsza się błąd prognozowania zachowania się układu. Badania przeprowadzone w warunkach rzeczywistych wykazały poprawę dokładności o około 40%. W przypadku szczególnie istotnych ciągnięć o długości przekraczającej 300 stóp lub przy pracy z liniami wysokiego napięcia czy kablami światłowodowymi uzasadnione jest przeprowadzenie odpowiednich badań współczynnika tarcia w warunkach kontrolowanego ciągnięcia na konkretnym miejscu wykonania robót.
| Materiał rury osłonowej | Typowy zakres współczynnika tarcia (COF) | Zalecana maksymalna długość ciągnięcia (500 kcmil) |
|---|---|---|
| PVC | 0.35–0.50 | 450 ft |
| HDPE | 0.40–0.60 | 350 ft |
| EMT | 0.50–0.80 | 250 ft |
Uwzględnienie paradoksu smarowania
Nieprawidłowe stosowanie środka smarującego może zwiększać naprężenie podczas ciągnięcia — zjawisko pozornie paradoksalne, ale dobrze udokumentowane, znane jako paradoks smarowania. Powstaje ono wówczas, gdy:
- Nadmiar smaru powoduje opór hydrauliczny w poziomych odcinkach kanałów kablowych, utrudniając ruch kabla;
- Chemicznie niezgodne smary powodują pęcznienie lub mięknięcie powłok kabli (np. smary na bazie ropy naftowej stosowane do powłok z PVC);
- Zdezagregowane lub zużyte smary tworzą lepką mazię w zakrętach kanałów kablowych, zwiększając lokalne tarcie.
Skuteczna redukcja tego zjawiska wymaga zastosowania trzech praktyk opartych na dowodach naukowych:
- Dobór pH i polarności smaru odpowiedni do chemii powłoki kabla (np. alkaliczne, wodne formuły do polietylenu – PE);
- Nakładanie jedynie cienkiego, równomiernego warstewki smaru — nie więcej niż 1 galon na każde 100 stóp długości kanału kablowego;
- Wybór smarów o właściwościach tzw. przepływu nieliniowego (shear-thinning), które zmniejszają swoje lepkość pod wpływem naprężeń mechanicznych, zapewniając tym samym stały przepływ podczas ciągnięcia kabla.
Projekty wdrażające te protokoły zgłaszają systematycznie o 30% mniejszą liczbę przypadków uszkodzeń powłok kabli, odkształceń przewodników oraz utraty sygnału po instalacji.
Często zadawane pytania
Jakie typy powłok kabli dobrze współpracują ze smarami wodnymi?
Smarniki wodne dobrze sprawdzają się z powszechnie stosowanymi materiałami, w tym powłokami z PVC, niskopaliwowych bezhalogenowych (LSZH) oraz zwykłych powłok polietylenowych (PE).
Dlaczego należy unikać smarników na bazie petroleumu w przypadku kabli z PVC?
Smarniki na bazie petroleumu mogą powodować stopniowe rozprężanie się powłok z PVC lub przyspieszać proces starzenia się rur ochronnych z PE.
W jaki sposób nadmierne stosowanie smarnika wpływa na ciągnięcie kabli?
Nadmiar smarnika może prowadzić do oporu hydraulicznego, który generuje dodatkowe opory i zwiększa naprężenie podczas ciągnięcia, utrudniając przeprowadzanie kabli przez kanały.
Co to jest paradoks smarowania?
Paradoks smarowania występuje wtedy, gdy nieodpowiednie stosowanie smarnika zwiększa naprężenie podczas ciągnięcia z powodu takich czynników jak nadmiar smarnika powodujący opór hydrauliczny lub chemicznie niezgodne smarniki powodujące rozprężanie się powłok kabli.
