1 Réamhrá
Le forbairt thapa na teicneolaíochta cumarsáide le deich mbliana anuas nó mar sin, tá réimse feidhme cáblaí snáthoptaice ag leathnú. De réir mar a mhéadaíonn na ceanglais chomhshaoil do cháblaí snáthoptaice, méadaíonn na ceanglais maidir le cáilíocht na n-ábhar a úsáidtear i gcáblaí snáthoptaice freisin. Is ábhar blocála uisce coitianta é téip blocála uisce cábla snáthoptaice a úsáidtear i dtionscal na gcáblaí snáthoptaice, tá ról an tséalaithe, an uiscedhíonta, an chosanta taise agus maoláin i gcábla snáthoptaice aitheanta go forleathan, agus tá a éagsúlachtaí agus a fheidhmíocht feabhsaithe agus foirfeachta go leanúnach le forbairt cábla snáthoptaice. Le blianta beaga anuas, tugadh isteach struchtúr an "chroí thirim" sa chábla optúil. De ghnáth is meascán de théip, snáth nó sciath é an cineál seo ábhair bhacainn uisce cábla chun cosc a chur ar uisce dul isteach go fadaimseartha i gcroílár an chábla. Leis an nglacadh méadaitheach le cáblaí snáthoptaice croí thirim, tá ábhair chábla snáthoptaice croí thirim ag athsholáthar na gcomhdhúl líonta cábla traidisiúnta bunaithe ar glóthach peitriliam go tapa. Úsáideann an t-ábhar croí tirim polaiméir a ionsúnn uisce go tapa chun hidrigéil a fhoirmiú, a atann agus a líonann bealaí treá uisce an chábla. Ina theannta sin, toisc nach bhfuil ramhar greamaitheach san ábhar croí tirim, níl aon wipes, tuaslagóirí ná glantóirí ag teastáil chun an cábla a ullmhú le haghaidh splaiseadh, agus laghdaítear am splaiseadh an chábla go mór. Ní laghdaítear meáchan éadrom an chábla ná an greamaitheacht mhaith idir an snáth athneartaithe seachtrach agus an truaill, rud a fhágann gur rogha coitianta é.
2 Tionchar an uisce ar an gcábla agus ar mheicníocht friotaíochta uisce
Is é an phríomhchúis gur cheart bearta éagsúla blocála uisce a dhéanamh ná go ndéanfaidh uisce a théann isteach sa chábla dianscaoileadh ina hidrigin agus iain O H-, rud a mhéadóidh caillteanas tarchuir an tsnáithín optúil, a laghdóidh feidhmíocht an tsnáithín agus a ghiorróidh saolré an chábla. Is iad na bearta blocála uisce is coitianta ná líonadh le greamaigh peitriliam agus téip blocála uisce a chur leis, a líontar an bhearna idir croílár an chábla agus an truaill chun cosc a chur ar uisce agus taise scaipeadh go hingearach, rud a imríonn ról i mblocáil uisce.
Nuair a úsáidtear roisíní sintéiseacha i gcainníochtaí móra mar inslitheoirí i gcáblaí snáthoptaice (i gcáblaí ar dtús), níl na hábhair inslithe seo díolmhaithe ó uisce a ionghabháil ach an oiread. Is é foirmiú “crainn uisce” san ábhar inslithe an phríomhchúis leis an tionchar ar fheidhmíocht tarchuir. De ghnáth, mínítear an mheicníocht trína mbíonn tionchar ag crainn uisce ar an ábhar inslithe mar seo a leanas: mar gheall ar an réimse leictreach láidir (hipitéis eile is ea go n-athraítear airíonna ceimiceacha an roisín trí urscaoileadh an-lag leictreon luathaithe), téann móilíní uisce trí na líon difriúil micrea-phóir atá i láthair in ábhar clúdaigh an chábla snáthoptaice. Treálfaidh na móilíní uisce tríd an líon difriúil micrea-phóir in ábhar clúdaigh an chábla, ag foirmiú “crainn uisce”, ag carnadh méid mór uisce de réir a chéile agus ag scaipeadh i dtreo fadaimseartha an chábla, agus ag dul i bhfeidhm ar fheidhmíocht an chábla. Tar éis blianta fada taighde agus tástála idirnáisiúnta, i lár na 1980idí, chun bealach a aimsiú chun an bealach is fearr chun crainn uisce a tháirgeadh a dhíchur, is é sin, roimh an easbhrú cábla fillte i sraith d'ionsú uisce agus leathnú an bhacainn uisce chun fás crainn uisce a chosc agus a mhoilliú, ag blocáil uisce sa chábla laistigh den leathadh fadaimseartha; ag an am céanna, mar gheall ar dhamáiste seachtrach agus insíothlú uisce, is féidir leis an mbacainn uisce an t-uisce a bhac go tapa freisin, gan leathadh fadaimseartha an chábla a chur faoi deara.
3 Forbhreathnú ar an mbacainn uisce cábla
3. 1 Aicmiú bacainní uisce cábla snáthoptaice
Tá go leor bealaí ann chun bacainní uisce cábla optúla a aicmiú, ar féidir iad a aicmiú de réir a struchtúir, a gcáilíochta agus a dtiús. Go ginearálta, is féidir iad a aicmiú de réir a struchtúir: bacainn uisce lannaithe déthaobhach, bacainn uisce brataithe aontaobhach agus bacainn uisce scannáin ilchodach. Is é an t-ábhar ard-ionsúcháin uisce (ar a dtugtar bacainn uisce) is mó atá mar bhac uisce ag an mbacainn uisce, agus is féidir leis at go tapa tar éis don bhacainn uisce teagmháil a dhéanamh le huisce, rud a chruthaíonn méid mór glóthaí (is féidir leis an mbacainn uisce na céadta uair níos mó uisce a ionsú ná é féin), rud a chuireann cosc ar fhás an chrainn uisce agus a chuireann cosc ar insíothlú agus scaipeadh leanúnach uisce. Áirítear leis seo polaisiúicrídí nádúrtha agus ceimiceacha modhnaithe araon.
Cé go bhfuil airíonna maithe ag na bacóirí uisce nádúrtha nó leathnádúrtha seo, tá dhá mhíbhuntáiste marfacha acu:
1) tá siad in-bhithmhillte agus 2) tá siad an-inadhainte. Dá bhrí sin, ní dócha go n-úsáidfear iad in ábhair chábla snáthoptaice. Is iad polaicriláití an cineál eile ábhair shintéisigh atá sa fhriotaíocht uisce, ar féidir iad a úsáid mar fhriotaíochtaí uisce do cháblaí optúla toisc go gcomhlíonann siad na ceanglais seo a leanas: 1) nuair a bhíonn siad tirim, is féidir leo dul i ngleic leis na struis a ghintear le linn monarú cáblaí optúla;
2) nuair a bhíonn siad tirim, is féidir leo seasamh in aghaidh coinníollacha oibriúcháin cáblaí optúla (timthriall teirmeach ó theocht an tseomra go 90 °C) gan cur isteach ar shaolré an chábla, agus is féidir leo seasamh in aghaidh teochtaí arda ar feadh tréimhsí gearra ama freisin;
3) nuair a théann uisce isteach, is féidir leo at go tapa agus glóthach a fhoirmiú le luas leathnaithe.
4) glóthach an-slaodach a tháirgeadh, fiú ag teochtaí arda bíonn slaodacht an ghlóthaigh cobhsaí ar feadh i bhfad.
Is féidir sintéis na n-eas-uisce a roinnt go ginearálta ina mhodhanna ceimiceacha traidisiúnta – modh na céime droim ar ais (modh trasnasctha polaiméirithe uisce-in-ola), a modh trasnasctha féin – modh diosca, modh ionradaíochta – modh γ-ghathach “cóbalt 60”. Tá an modh trasnasctha bunaithe ar an modh radaíochta γ “cóbalt 60”. Tá céimeanna éagsúla polaiméirithe agus trasnasctha ag na modhanna sintéise éagsúla agus dá bhrí sin tá ceanglais an-dian acu don ghníomhaire blocála uisce atá ag teastáil i dtéipeanna blocála uisce. Is beag polaicriláití a fhéadann na ceithre riachtanas thuas a chomhlíonadh, de réir taithí phraiticiúil, ní féidir gníomhairí blocála uisce (roisíní ionsúiteacha uisce) a úsáid mar amhábhair do chuid amháin den pholaicriláit sóidiam trasnasctha, ní mór iad a úsáid i modh trasnasctha ilpholaiméire (i.e. cuid éagsúil den mheascán polaicriláit sóidiam trasnasctha) chun cuspóir ionsú uisce tapa agus ard a bhaint amach. Is iad na bunriachtanais ná: is féidir leis an ráta ionsúcháin uisce thart ar 400 uair a bhaint amach, is féidir leis an ráta ionsúcháin uisce 75% den uisce a ionsú sa chéad nóiméad a bhaint amach; ceanglais chobhsaíochta teirmeach maidir le triomú friotaíochta uisce: friotaíocht teochta fadtéarmach 90°C, uasteocht oibre 160°C, friotaíocht teochta meandarach 230°C (tábhachtach go háirithe do chábla ilchodach fótaileictreach le comharthaí leictreacha); ceanglais chobhsaíochta ionsú uisce tar éis foirmiú glóthach: tar éis roinnt timthriallta teirmeacha (20°C ~ 95°C) Éilíonn cobhsaíocht an ghlóthach tar éis ionsú uisce: glóthach ard slaodachta agus neart glóthach tar éis roinnt timthriallta teirmeacha (20°C go 95°C). Athraíonn cobhsaíocht an ghlóthach go mór ag brath ar an modh sintéise agus na hábhair a úsáideann an monaróir. Ag an am céanna, ní dá luas an ráta leathnaithe is amhlaidh is fearr, tá roinnt táirgí ag iarraidh luas a bhaint amach ar aon taobh, ní chabhróidh úsáid breiseán le cobhsaíocht hidrigile, scriosann sé an cumas coinneála uisce, ach ní bhaintear amach éifeacht na friotaíochta uisce.
3. 3 shaintréith an téip uisce-bhlocála Ós rud é go seasann an cábla in aghaidh tástálacha comhshaoil le linn déantúsaíochta, tástála, iompair, stórála agus úsáide, ó thaobh úsáid cábla optúil de, is iad seo a leanas na ceanglais maidir le téip uisce-bhlocála cábla:
1) cuma dáileadh snáithíneach, ábhair chomhchodacha gan dí-áitiú agus púdar, le neart meicniúil áirithe, oiriúnach do riachtanais an chábla;
2) cáilíocht aonfhoirmeach, in-athdhéanta, chobhsaí, ní dhéanfar dí-áitiú agus ní tháirgfear é i bhfoirmiú an chábla
3) brú leathnaithe ard, luas leathnaithe tapa, cobhsaíocht mhaith glóthach;
4) cobhsaíocht theirmeach mhaith, oiriúnach le haghaidh próiseála éagsúla ina dhiaidh sin;
5) cobhsaíocht cheimiceach ard, gan aon chomhpháirteanna creimneacha, frithsheasmhach in aghaidh baictéir agus creimeadh múnla;
6) comhoiriúnacht mhaith le hábhair eile cábla optúla, friotaíocht ocsaídiúcháin, etc.
4 chaighdeáin feidhmíochta bacainn uisce cábla optúla
Léiríonn líon mór torthaí taighde go ndéanfaidh friotaíocht uisce neamhcháilithe dochar mór do chobhsaíocht fhadtéarmach fheidhmíocht tarchuir cábla. Is deacair an dochar seo a aimsiú sa phróiseas monaraíochta agus i gcigireacht monarchan ar cháblaí snáithíní optúla, ach feicfear é de réir a chéile le linn úsáide an chábla a leagan. Dá bhrí sin, tá sé práinneach caighdeáin tástála cuimsitheacha agus cruinne a fhorbairt go tráthúil, chun bunús meastóireachta a aimsiú ar féidir le gach páirtí glacadh leis. Tá taighde, iniúchadh agus turgnaimh fairsinge an údair ar chriosanna blocála uisce tar éis bunús teicniúil leordhóthanach a sholáthar chun caighdeáin theicniúla a fhorbairt do chriosanna blocála uisce. Cinntigh paraiméadair feidhmíochta luach an bhacainn uisce bunaithe ar na nithe seo a leanas:
1) ceanglais an chaighdeáin chábla optúil don uiscestop (go príomha ceanglais ábhar an chábla optúil sa chaighdeán cábla optúil);
2) taithí i ndéantúsaíocht agus in úsáid bacainní uisce agus tuarascálacha tástála ábhartha;
3) torthaí taighde ar thionchar thréithe téipeanna blocála uisce ar fheidhmíocht cáblaí snáithíní optúla.
4. 1 Dealramh
Ba chóir go mbeadh cuma na téipe bacainne uisce dáilte go cothrom le snáithíní; ba chóir go mbeadh an dromchla cothrom agus saor ó roic, fillteacha agus cuimilt; níor cheart go mbeadh aon scoilteanna i leithead na téipe; ba chóir go mbeadh an t-ábhar ilchodach saor ó dhí-áitiú; ba chóir go mbeadh an téip fillte go docht agus ba chóir go mbeadh imill na téipe láimhe saor ó “chruth hata tuí”.
4.2 Neart meicniúil an uiscestop
Braitheann neart teanntachta an téip bhacainn uisce ar an modh monaraíochta den téip neamhfhite poileistear, faoi na coinníollacha cainníochtúla céanna, tá an modh vioscós níos fearr ná an modh te-rollta chun neart teanntachta an táirge a tháirgeadh, agus tá an tiús níos tanaí freisin. Athraíonn neart teanntachta an téip bhacainn uisce de réir an chaoi a bhfuil an cábla fillte nó fillte timpeall an chábla.
Is príomhtháscaire é seo do dhá cheann de na criosanna blocála uisce, agus ba cheart an modh tástála a chomhcheangal leis an bhfeiste, leis an leacht agus leis an nós imeachta tástála. Is é an príomhábhar blocála uisce sa téip blocála uisce polaicriláit sóidiam trasnasctha go páirteach agus a dhíorthaigh, atá íogair do chomhdhéanamh agus do chineál na gceanglas cáilíochta uisce, chun caighdeán airde at an téip blocála uisce a chomhcheangal, ba cheart uisce dí-ianaithe a úsáid i réim (úsáidtear uisce driogtha san eadráin), toisc nach bhfuil aon chomhpháirt ainianach ná cationach san uisce dí-ianaithe, ar uisce íon é go bunúsach. Athraíonn iolraitheoir ionsúcháin roisín ionsúcháin uisce i gcáilíochtaí uisce éagsúla go mór, má tá an t-iolraitheoir ionsúcháin in uisce íon 100% den luach ainmniúil; in uisce sconna tá sé 40% go 60% (ag brath ar cháilíocht uisce gach suíomh); in uisce farraige tá sé 12%; tá uisce faoi thalamh nó uisce gáitéir níos casta, tá sé deacair an céatadán ionsúcháin a chinneadh, agus beidh a luach an-íseal. Chun éifeacht bhacainn uisce agus saolré an chábla a chinntiú, is fearr téip bhacainn uisce a úsáid a bhfuil airde ata > 10mm aige.
4.3Airíonna leictreacha
Go ginearálta, níl aon tarchur comharthaí leictreacha ag cáblaí optúla ná sreang miotail, mar sin níl aon úsáid á baint as téip uisce-fhriotaíochta leathsheoltóra, ach téip uisce-fhriotaíochta 33 Wang Qiang, etc.: cáblaí optúla
Cábla ilchodach leictreach roimh láithreacht comharthaí leictreacha, ceanglais shonracha de réir struchtúr an chábla leis an gconradh.
4.4 Cobhsaíocht theirmeach Is féidir leis an gcuid is mó de na cineálacha téipeanna blocála uisce na ceanglais chobhsaíochta teirmeach a chomhlíonadh: friotaíocht teochta fadtéarmach 90°C, uasteocht oibre 160°C, friotaíocht teochta meandarach 230°C. Níor cheart go n-athródh feidhmíocht an téip blocála uisce tar éis tréimhse sonraithe ama ag na teochtaí seo.
Ba chóir gurb é neart an ghlóthaigh an tréith is tábhachtaí d'ábhar intumescent, agus ní úsáidtear an ráta leathnaithe ach chun fad an treá uisce tosaigh (níos lú ná 1 m) a theorannú. Ba chóir go mbeadh an ráta leathnaithe ceart agus slaodacht ard ag ábhar leathnaithe maith. Beidh airíonna bacainn uisce bochta ag ábhar bacainn uisce bocht, fiú le ráta leathnaithe ard agus slaodacht íseal. Is féidir é seo a thástáil i gcomparáid le roinnt timthriallta teirmeacha. Faoi choinníollacha hidrealaíocha, brisfidh an glóthach síos ina leacht íseal slaodachta a laghdóidh a cháilíocht. Baintear é seo amach trí fhionraí uisce íon ina bhfuil púdar ata a mheascadh ar feadh 2 uair an chloig. Ansin, scarann an glóthach mar thoradh air sin ón mbreis uisce agus cuirtear i slaodachtmhéadar rothlach é chun an slaodacht a thomhas roimh agus tar éis 24 uair an chloig ag 95°C. Is féidir an difríocht i gcobhsaíocht an ghlóthaigh a fheiceáil. De ghnáth, déantar é seo i dtimthriallta 8 uair an chloig ó 20°C go 95°C agus 8 uair an chloig ó 95°C go 20°C. Éilíonn na caighdeáin Ghearmánacha ábhartha 126 timthriall de 8 uair an chloig.
4. 5 Comhoiriúnacht Is tréith thar a bheith tábhachtach í comhoiriúnacht an bhacainn uisce i ndáil le saolré an chábla snáthoptaice agus dá bhrí sin ba cheart í a mheas i ndáil leis na hábhair chábla snáthoptaice atá i gceist go dtí seo. Ós rud é go dtógann sé tamall fada ar chomhoiriúnacht a bheith soiléir, ní mór an tástáil aosaithe luathaithe a úsáid, i.e. déantar an sampla ábhair chábla a ghlanadh, a fhilleadh le sraith de théip uiscedhíonach tirim agus a choinneáil i seomra teochta tairiseach ag 100°C ar feadh 10 lá, agus ina dhiaidh sin déantar an caighdeán a mheá. Níor cheart go n-athródh neart teanntachta agus fadú an ábhair níos mó ná 20% tar éis na tástála.
Am an phoist: 22 Iúil 2022