EN
Áp dụng chất bôi trơn khi kéo cáp một cách đúng kỹ thuật và có cân nhắc
Lựa chọn chất bôi trơn phù hợp với thành phần hóa học của lớp vỏ cáp (PVC, LSZH, PE) và vật liệu ống luồn cáp
Việc lựa chọn đúng loại hóa chất bôi trơn rất quan trọng để giảm ma sát mà không gây hư hại cho cáp. Các chất bôi trơn gốc nước hoạt động rất tốt với hầu hết các vật liệu thông dụng, bao gồm PVC, các loại vỏ bọc thấp khói – không halogen (Low Smoke Zero Halogen) hiện nay đang được sử dụng rất phổ biến, cũng như lớp vỏ bọc polyethylene thông thường. Chúng giúp giảm ma sát khoảng 90% và không gây phân hủy hóa học các vật liệu này. Ngược lại, các sản phẩm bôi trơn gốc dầu mỏ lại mang một câu chuyện khác. Những sản phẩm này thực tế có thể khiến lớp vỏ bọc PVC phình ra theo thời gian hoặc đẩy nhanh quá trình lão hóa của ống dẫn PE. Chúng tôi đã quan sát hiện tượng này xảy ra trong nhiều thử nghiệm vào năm 2023 nhằm đánh giá phản ứng tương hỗ giữa các vật liệu. Khi làm việc với các ống kim loại như ống thép điện EMT hoặc ống thép đặc, nên sử dụng chất bôi trơn không dẫn điện vì chúng ngăn ngừa hiện tượng ăn mòn điện hóa (galvanic corrosion) khó chịu giữa các kim loại khác nhau. Trước khi áp dụng bất kỳ sản phẩm nào, hãy kiểm tra xem sản phẩm đó có đáp ứng yêu cầu IEEE 1185 hay không và cũng cần đảm bảo rằng nó được liệt kê trong các danh mục tiêu chuẩn ngành khác. An toàn luôn là ưu tiên hàng đầu!
Thời điểm, phạm vi và thể tích phun tối ưu để ngăn ngừa các vùng khô hoặc lực cản nhớt
Bôi trơn các ống dẫn này từ trước, đặc biệt ngay trước khi chúng đi vào các đoạn cong, sẽ giúp đảm bảo lớp bôi trơn phủ đều trên toàn bộ bề mặt và ngăn ngừa hình thành những vùng khô gây phiền toái. Những vùng khô này có thể làm tăng đáng kể lực kéo lên tới 40–60%, tôi khẳng định điều này sau khi đã chứng kiến quá nhiều trường hợp như vậy. Hãy sử dụng bơm cơ khí thay vì cố gắng bôi hoặc phun thủ công bằng bàn chải hay vòi xịt. Mục tiêu là tạo ra một lớp bôi trơn mỏng và đồng đều trên toàn bộ bề mặt. Việc dùng quá nhiều chất bôi trơn chỉ gây ra lực cản, khiến việc kéo cáp trở nên khó khăn hơn về lâu dài. Liều lượng khuyến nghị là khoảng nửa lít đến một lít cho mỗi 100 feet (khoảng 30,5 mét) chiều dài cáp. Giảm liều lượng này đối với các ống có đường kính nhỏ hơn, nhưng tăng lên khi thi công trên các tuyến phức tạp có nhiều khúc cong và độ lệch. Việc lãng phí chất bôi trơn sẽ trở thành vấn đề nghiêm trọng nếu người ta dùng quá liều. Không chỉ làm phát sinh chi phí không cần thiết, mà việc làm sạch lượng dư thừa này còn tốn rất nhiều thời gian, đồng thời tiềm ẩn cả rủi ro môi trường lẫn nguy cơ mất an toàn — điều mà chẳng ai mong muốn. Hãy theo dõi sát các chỉ số lực căng trong suốt quá trình kéo cáp. Nếu xuất hiện đột biến tăng mạnh về giá trị lực căng, khả năng cao là do: (1) chất bôi trơn chưa được áp dụng đúng cách; (2) vật liệu dây cáp và ống dẫn không tương thích với nhau; hoặc (3) chính bản thân chất bôi trơn đã bắt đầu phân hủy theo thời gian.
Đo lường, Dự đoán và Giảm thiểu Lực căng do ma sát gây ra trong quá trình kéo cáp
Sử dụng các giá trị tham chiếu thực tế về hệ số ma sát để tính toán lực căng
Dự đoán chính xác lực căng bắt đầu từ việc áp dụng các hệ số ma sát (COF) đã được kiểm chứng thực nghiệm. Dữ liệu thực địa trong ngành hỗ trợ các dải giá trị điển hình sau đây cho các vật liệu ống dẫn phổ biến:
- PVC: COF 0,35–0,50 (ma sát thấp nhất)
- HDPE: COF 0,40–0,60
- EMT (Ống kim loại điện): COF 0,50–0,80 (ma sát cao nhất)
Các con số này được sử dụng trực tiếp để tính toán lực căng tiêu chuẩn theo công thức sau: Lực căng = Trọng lượng × Chiều dài × Hệ số ma sát (COF), sau đó nhân thêm với một Hệ số cấu hình nhất định. Khi người ta thực tế áp dụng các giá trị COF cụ thể cho từng loại vật liệu thay vì sử dụng các giá trị mặc định chung chung, độ sai lệch trong việc dự đoán hiện tượng xảy ra sẽ giảm đáng kể. Một số thử nghiệm thực tế đã cho thấy độ chính xác tăng khoảng 40%. Còn trong trường hợp các lần kéo đặc biệt quan trọng — ví dụ như kéo dây cáp có chiều dài vượt quá 300 feet hoặc xử lý các đường dây điện áp cao hay cáp quang — thì việc xác định chính xác hệ số COF thông qua các lần kéo kiểm soát thực tế tại đúng vị trí thi công là hoàn toàn hợp lý.
| Vật liệu ống luồn dây | Phạm vi hệ số ma sát (COF) điển hình | Chiều dài kéo tối đa đề xuất (dây cáp 500kcmil) |
|---|---|---|
| PVC | 0.35–0.50 | 450 ft |
| HDPE | 0.40–0.60 | 350 ft |
| EMT | 0.50–0.80 | 250 ft |
Nhận diện nghịch lý về bôi trơn
Việc sử dụng chất bôi trơn không đúng cách có thể tăng lực kéo—một hiện tượng trái ngược với trực quan nhưng đã được ghi nhận rõ ràng, còn được gọi là nghịch lý bôi trơn. Hiện tượng này xuất hiện khi:
- Lượng chất bôi trơn dư thừa tạo ra lực cản thủy lực trong các đoạn ống dẫn nằm ngang, cản trở việc di chuyển cáp;
- Các chất bôi trơn không tương thích về mặt hóa học làm phồng lên hoặc làm mềm lớp vỏ bọc cáp (ví dụ: chất bôi trơn gốc dầu mỏ trên vỏ PVC);
- Chất bôi trơn bị suy giảm hoặc lão hóa tạo thành cặn nhớt đặc trong các chỗ cong của ống dẫn, làm tăng ma sát cục bộ.
Việc giảm thiểu hiệu quả đòi hỏi ba phương pháp dựa trên bằng chứng khoa học:
- Chọn chất bôi trơn có độ pH và độ phân cực phù hợp với thành phần hóa học của lớp vỏ bọc (ví dụ: công thức kiềm, gốc nước dành cho PE);
- Chỉ áp dụng một lớp phủ mỏng và đồng đều—không quá 1 gallon trên mỗi 100 feet ống dẫn;
- Chọn chất bôi trơn có tính giảm độ nhớt dưới tác dụng của ứng suất cắt (shear-thinning), tức là độ nhớt giảm khi chịu ứng suất cơ học nhằm duy trì khả năng lưu động trong suốt quá trình kéo cáp.
Các dự án áp dụng đầy đủ các quy trình này liên tục báo cáo giảm 30% số lần xảy ra hư hại lớp vỏ bọc, biến dạng dây dẫn và suy hao tín hiệu sau lắp đặt.
Câu hỏi thường gặp
Loại vỏ bọc cáp nào tương thích tốt với chất bôi trơn gốc nước?
Các chất bôi trơn gốc nước hoạt động tốt với các vật liệu phổ biến như PVC, lớp vỏ cách điện Low Smoke Zero Halogen (LSZH) và lớp vỏ Polyethylene (PE) thông thường.
Tại sao nên tránh sử dụng chất bôi trơn gốc dầu mỏ với cáp PVC?
Chất bôi trơn gốc dầu mỏ có thể khiến lớp vỏ PVC phình ra theo thời gian hoặc làm tăng tốc quá trình lão hóa của ống dẫn PE.
Việc bôi quá nhiều chất bôi trơn có thể ảnh hưởng như thế nào đến quá trình kéo cáp?
Lượng chất bôi trơn dư thừa có thể gây ra lực cản thủy lực, tạo ra lực kéo làm tăng căng lực kéo và khiến việc kéo cáp qua trở nên khó khăn hơn.
Hiện tượng nghịch lý về bôi trơn là gì?
Hiện tượng nghịch lý về bôi trơn xảy ra khi việc sử dụng chất bôi trơn không đúng cách làm tăng căng lực kéo do các yếu tố như lượng chất bôi trơn dư thừa gây ra lực cản thủy lực hoặc chất bôi trơn không tương thích về mặt hóa học khiến lớp vỏ cáp bị phình ra.
