1 Киришүү
Акыркы он жылдыкта байланыш технологияларынын тездик менен өнүгүшү менен була-оптикалык кабелдерди колдонуу чөйрөсү кеңейүүдө. Була-оптикалык кабелдерге коюлган экологиялык талаптар жогорулаган сайын, була-оптикалык кабелдерде колдонулган материалдардын сапатына коюлган талаптар да жогорулайт. Була-оптикалык кабель суу өткөрбөөчү лента була-оптикалык кабель тармагында колдонулган кеңири таралган суу өткөрбөөчү материал болуп саналат, була-оптикалык кабельдеги пломбалоо, суу өткөрбөө, нымдуулук жана буфердик коргоонун ролу кеңири таанылган жана анын түрлөрү жана иштеши була-оптикалык кабелдин өнүгүшү менен тынымсыз жакшыртылып жана өркүндөтүлүп келет. Акыркы жылдары оптикалык кабельге "кургак өзөк" түзүлүшү киргизилген. Кабелдик суу өткөрбөөчү материалдын бул түрү, адатта, суунун кабелдик өзөккө узунунан кирип кетишине жол бербөө үчүн лента, жип же каптоо айкалышы болуп саналат. Кургак өзөктүү була-оптикалык кабелдердин кеңири колдонулушу менен кургак өзөктүү була-оптикалык кабель материалдары салттуу вазелин негизиндеги кабелдик толтуруучу кошулмаларды тездик менен алмаштырууда. Кургак өзөктүү материалда сууну тез сиңирип, гидрогель пайда кылган полимер колдонулат, ал кабелдин суу өткөрүүчү каналдарын шишип жана толтурат. Мындан тышкары, кургак өзөк материалында жабышкак май жок болгондуктан, кабелди бириктирүүгө даярдоо үчүн салфеткалар, эриткичтер же тазалоочу каражаттар талап кылынбайт жана кабелди бириктирүү убактысы бир топ кыскарат. Кабелдин жеңил салмагы жана сырткы бекемдөөчү жип менен кабыктын ортосундагы жакшы жабышуусу азайбайт, бул аны популярдуу тандоого айлантат.
2 Суунун кабельге жана суу өткөрбөө механизмине тийгизген таасири
Сууну бөгөттөөнүн ар кандай чараларын көрүүнүн негизги себеби, кабельге кирген суу суутек жана O₂H₂ иондоруна ажырап, оптикалык буланын өткөрүү жоготуусун көбөйтүп, буланын иштешин төмөндөтүп, кабелдин иштөө мөөнөтүн кыскартат. Эң кеңири таралган сууну бөгөттөө чаралары - мунай пастасы менен толтуруу жана сууну бөгөттөөчү лентаны кошуу, алар кабелдин өзөгү менен кабыгынын ортосундагы боштукка толтурулуп, суунун жана нымдуулуктун вертикалдуу жайылышына жол бербейт, ошентип, суунун бөгөт болушунда роль ойнойт.
Синтетикалык чайырлар була-оптикалык кабелдерде (биринчи кезекте кабелдерде) изолятор катары көп санда колдонулганда, бул изоляциялык материалдар суунун киришине да туруктуу эмес. Изоляциялык материалда "суу дарактарынын" пайда болушу өткөргүчтүктүн иштешине тийгизген таасиринин негизги себеби болуп саналат. Изоляциялык материалга суу дарактарынын таасир этүү механизми, адатта, төмөнкүдөй түшүндүрүлөт: күчтүү электр талаасынын таасиринен улам (дагы бир гипотеза - чайырдын химиялык касиеттери ылдамдатылган электрондордун өтө алсыз разрядынан улам өзгөрөт), суу молекулалары була-оптикалык кабелдин кабык материалында болгон ар кандай сандагы микро тешикчелер аркылуу өтөт. Суу молекулалары кабель кабык материалындагы ар кандай сандагы микро тешикчелер аркылуу өтүп, "суу дарактарын" пайда кылып, акырындык менен көп өлчөмдө суу топтоп, кабелдин узунунан багыты боюнча жайылып, кабелдин иштешине таасир этет. 1980-жылдардын орто ченинде эл аралык изилдөөлөр жана сыноолордун көп жылдык жүрүшүнөн кийин, суу дарактарын өндүрүүнүн эң жакшы жолун жок кылуунун жолун табуу үчүн, башкача айтканда, кабель экструзиясынан мурун сууну сиңирүү катмарына оролуп, суу тосмосун кеңейтүү үчүн суу дарактарынын өсүшүн токтотуу жана жайлатуу, кабелдеги сууну узунунан жайылуунун ичинде тосуп коюу; ошол эле учурда, тышкы зыянга жана суунун инфильтрациясына байланыштуу, суу тосмосу кабелдин узунунан жайылышына эмес, сууну тез эле тосуп коюшу мүмкүн.
3 Кабелдик суу тосмосуна сереп
3. 1. Була-оптикалык кабелдик суу тосмолорунун классификациясы
Оптикалык кабелдик суу тосмолорун классификациялоонун көптөгөн жолдору бар, аларды түзүлүшүнө, сапатына жана калыңдыгына жараша классификациялоого болот. Жалпысынан алганда, аларды түзүлүшүнө жараша классификациялоого болот: эки тараптуу ламинатталган суу тосмо, бир тараптуу капталган суу тосмо жана композиттик пленкалуу суу тосмо. Суу тосмосунун суу тосмо функциясы негизинен сууну сиңирүүчү материалдын жогорку деңгээлине (суу тосмо деп аталат) байланыштуу, ал суу тосмосу сууга тийгенден кийин тез шишип, көп көлөмдөгү гельди пайда кылат (суу тосмо өзүнөн жүздөгөн эсе көп сууну сиңире алат), ошону менен суу дарагынын өсүшүнө тоскоол болуп, суунун инфильтрациясынын жана жайылышынын уланышына жол бербейт. Буларга табигый жана химиялык жактан модификацияланган полисахариддер кирет.
Бул табигый же жарым-жартылай табигый суу тосмолору жакшы касиеттерге ээ болгону менен, алардын эки кемчилиги бар:
1) алар биологиялык жактан ажыроочу жана 2) алар тез күйүүчү. Бул аларды була-оптикалык кабель материалдарында колдонууну күмөн кылат. Суу өткөргүчтөгү синтетикалык материалдын дагы бир түрү полиакрилаттар менен көрсөтүлөт, алар оптикалык кабелдер үчүн суу өткөргүч катары колдонулушу мүмкүн, анткени алар төмөнкү талаптарга жооп берет: 1) кургак болгондо, алар оптикалык кабелдерди өндүрүү учурунда пайда болгон чыңалууга каршы тура алышат;
2) кургак болгондо, алар оптикалык кабелдердин иштөө шарттарына (бөлмө температурасынан 90 °Cге чейинки жылуулук цикли) туруштук бере алат, ошондой эле кыска убакыттын ичинде жогорку температурага туруштук бере алат;
3) суу киргенде, алар тез шишип, кеңейүү ылдамдыгы менен гель пайда кылышы мүмкүн.
4) жогорку температурада да гелдин илешкектүүлүгү узак убакыт бою туруктуу бойдон кала турган, өтө илешкек гельди пайда кылат.
Суу өткөрбөөчү заттардын синтезин кеңири түрдө салттуу химиялык ыкмаларга – тескери фаза ыкмасына (суу менен майдын полимерленишинин кайчылаш байланыш ыкмасы), өздөрүнүн кайчылаш байланыш полимерлениши ыкмасына – диск ыкмасына, нурлантуу ыкмасына – “кобальт 60” γ-нурлануу ыкмасына бөлүүгө болот. Кайчылаш байланыш ыкмасы “кобальт 60” γ-нурлануу ыкмасына негизделген. Ар кандай синтез ыкмалары полимерленүүнүн жана кайчылаш байланышуунун ар кандай даражаларына ээ, ошондуктан сууну бөгөттөөчү тасмаларда талап кылынган сууну бөгөттөөчү агентке карата өтө катуу талаптарды коёт. Жогорудагы төрт талапка өтө аз гана полиакрилаттар жооп бере алат, практикалык тажрыйбага ылайык, сууну бөгөттөөчү агенттерди (сууну сиңирүүчү чайырлар) кайчылаш байланышкан натрий полиакрилатынын бир бөлүгү үчүн чийки зат катары колдонууга болбойт, тез жана жогорку сууну сиңирүү эселенген максатына жетүү үчүн көп полимерлүү кайчылаш байланыш ыкмасында (б.а. кайчылаш байланышкан натрий полиакрилат аралашмасынын ар кандай бөлүгү) колдонулушу керек. Негизги талаптар: сууну сиңирүү эсеси болжол менен 400 эсеге жетиши мүмкүн, сууну сиңирүү ылдамдыгы биринчи мүнөттө сууга сиңирилген суунун 75% ын сиңирип алат; сууга туруштук берүүчү кургатуучу жылуулук туруктуулугунун талаптары: узак мөөнөттүү температурага туруктуулук 90°C, максималдуу жумушчу температурасы 160°C, заматта температурага туруктуулук 230°C (айрыкча электрдик сигналдары бар фотоэлектрдик композиттик кабель үчүн маанилүү); гел пайда болгондон кийин сууну сиңирүү туруктуулук талаптары: бир нече жылуулук циклдеринен кийин (20°C ~ 95°C). Гельдин сууну сиңиргенден кийинки туруктуулугу төмөнкүлөрдү талап кылат: бир нече жылуулук циклдеринен кийин жогорку илешкектүүлүккө ээ гел жана гелдин бекемдиги (20°Cден 95°Cге чейин). Гельдин туруктуулугу синтез ыкмасына жана өндүрүүчү колдонгон материалдарга жараша бир топ өзгөрөт. Ошол эле учурда, кеңейүү ылдамдыгы канчалык тез болбосо, ошончолук жакшы, кээ бир продукциялар ылдамдыкты бир тараптуу умтулууга алып келет, кошумчаларды колдонуу гидрогелдин туруктуулугуна, сууну кармоо жөндөмдүүлүгүнүн бузулушуна алып келбейт, бирок сууга туруктуулук эффектине жетише албайт.
3. Суу өткөрбөөчү лентанын 3 мүнөздөмөсү Кабель өндүрүш, сыноо, ташуу, сактоо жана колдонуу процессинде айлана-чөйрөнүн сыноосуна туруштук бере алгандыктан, оптикалык кабелди колдонуу жагынан алганда, кабелдик суу өткөрбөөчү лентага коюлган талаптар төмөнкүлөр:
1) була бөлүштүрүүнүн сырткы көрүнүшү, деламинациясыз жана порошоксуз курама материалдар, белгилүү бир механикалык күчкө ээ, кабелдин муктаждыктарына ылайыктуу;
2) бирдей, кайталануучу, туруктуу сапат, кабелдин пайда болушунда деламинацияланбайт жана өндүрүлбөйт
3) жогорку кеңейүү басымы, тез кеңейүү ылдамдыгы, жакшы гелдик туруктуулук;
4) жакшы жылуулук туруктуулугу, ар кандай кийинки иштетүүгө ылайыктуу;
5) жогорку химиялык туруктуулук, дат басуучу компоненттерди камтыбайт, бактерияларга жана көктүн эрозиясына туруктуу;
6) оптикалык кабелдин башка материалдары менен жакшы шайкештиги, кычкылданууга туруктуулугу ж.б.
4 Оптикалык кабелдик суу тосмосунун иштөө стандарттары
Көптөгөн изилдөөлөрдүн жыйынтыктары көрсөткөндөй, кабелдик берүүлөрдүн узак мөөнөттүү туруктуулугуна сапатсыз сууга туруктуулук чоң зыян келтирет. Бул зыянды оптикалык була кабелин өндүрүү процессинде жана заводдук текшерүүдө табуу кыйын, бирок колдонулгандан кийин кабелди төшөө процессинде акырындык менен пайда болот. Ошондуктан, бардык тараптар кабыл ала турган баалоо үчүн негиз табуу максатында комплекстүү жана так сыноо стандарттарын өз убагында иштеп чыгуу кечиктирилгис милдетке айланды. Автордун сууну тосуучу курлар боюнча кеңири изилдөөлөрү, чалгындоолору жана эксперименттери сууну тосуучу курлар үчүн техникалык стандарттарды иштеп чыгуу үчүн жетиштүү техникалык негиз түздү. Төмөнкүлөрдүн негизинде суу тосмосунун маанисинин иштөө параметрлерин аныктаңыз:
1) суу тосмо үчүн оптикалык кабель стандартынын талаптары (негизинен оптикалык кабель стандартындагы оптикалык кабель материалынын талаптары);
2) суу тосмолорун өндүрүү жана колдонуу тажрыйбасы жана тиешелүү сыноо отчеттору;
3) суу өткөрбөөчү ленталардын мүнөздөмөлөрүнүн оптикалык була кабелдердин иштешине тийгизген таасири боюнча изилдөөнүн жыйынтыктары.
4. 1 Сырткы көрүнүш
Суу тосмо лентасынын сырткы көрүнүшү бирдей таралган булалар болушу керек; бети жалпак жана бырыштардан, бырыштардан жана айрылуулардан таза болушу керек; лентанын туурасында эч кандай жаракалар болбошу керек; композиттик материал бөлүкчөлөрдөн таза болушу керек; лента бекем оролушу керек жана колго кармалуучу лентанын четтери "саман шляпа формасынан" таза болушу керек.
4.2 Суу тосмосунун механикалык бекемдиги
Суу тосмосунун тартылуу күчү полиэстер токулбаган лентаны өндүрүү ыкмасына жараша болот, ошол эле сандык шарттарда вискоза ыкмасы ысык тоголоктоо ыкмасына караганда жакшыраак, тартылуу күчү жана калыңдыгы да жукараак. Суу тосмо лентасынын тартылуу күчү кабельдин оролгон же кабельге оролгон ыкмасына жараша өзгөрөт.
Бул сууну тосуучу эки кур үчүн негизги көрсөткүч болуп саналат, алар үчүн сыноо ыкмасы түзмөк, суюктук жана сыноо процедурасы менен бириктирилиши керек. Сууну тосуучу лентадагы негизги сууну тосуучу материал жарым-жартылай кайчылаш байланышкан натрий полиакрилаты жана анын туундулары болуп саналат, алар суунун сапатына коюлган талаптардын курамына жана мүнөзүнө сезгич, сууну тосуучу лентанын шишип кетүү бийиктигинин стандартын бириктирүү үчүн деиондоштурулган сууну колдонуу артыкчылыктуу болушу керек (арбитражда дистилденген суу колдонулат), анткени деиондоштурулган сууда, негизинен таза сууда, аниондук жана катиондук компонент жок. Ар кандай суу сапаттарындагы сууну сиңирүүчү чайырдын сиңирүү көбөйткүчү абдан айырмаланат, эгерде таза суудагы сиңирүү көбөйткүчү номиналдык маанинин 100% түзсө; кран суусунда ал 40% дан 60% га чейин (ар бир жердин суунун сапатына жараша) түзсө; деңиз суусунда ал 12% түзөт; жер астындагы суу же арык суусу татаалыраак, сиңирүү пайызын аныктоо кыйын жана анын мааниси өтө төмөн болот. Кабелдин суу тосмо таасирин жана иштөө мөөнөтүн камсыз кылуу үчүн, шишип кетүүчү бийиктиги 10 ммден ашкан суу тосмо тасмасын колдонгон жакшы.
4.3 Электрдик касиеттери
Жалпысынан алганда, оптикалык кабель металл зымдын электр сигналдарын берүүнү камтыбайт, андыктан жарым өткөргүч каршылык суу лентасын колдонбоңуз, болгону 33 Ван Цян ж.б.: оптикалык кабель суу өткөрбөөчү лента
Электрдик композиттик кабель электр сигналдарынын катышуусунан мурун, келишим боюнча кабелдин түзүлүшүнө ылайык атайын талаптарга жооп берет.
4.4 Термикалык туруктуулук Суу өткөрбөөчү тасмалардын көпчүлүк түрлөрү термикалык туруктуулук талаптарына жооп бере алат: узак мөөнөттүү температурага туруктуулук 90°C, максималдуу иштөө температурасы 160°C, заматта температурага туруктуулук 230°C. Суу өткөрбөөчү тасманын иштеши бул температураларда белгилүү бир убакыттан кийин өзгөрбөшү керек.
Гельдин күчү шишиктүү материалдын эң маанилүү мүнөздөмөсү болушу керек, ал эми кеңейүү ылдамдыгы баштапкы суунун кирүү узактыгын (1 мден аз) чектөө үчүн гана колдонулат. Жакшы кеңейүү материалы туура кеңейүү ылдамдыгына жана жогорку илешкектүүлүккө ээ болушу керек. Начар суу тосмо материалы, кеңейүү ылдамдыгы жогору жана илешкектүүлүгү төмөн болсо да, начар суу тосмо касиеттерине ээ болот. Муну бир катар термикалык циклдер менен салыштырып текшерүүгө болот. Гидролитикалык шарттарда гель аз илешкектүү суюктукка ажырайт, бул анын сапатын начарлатат. Буга шишик порошогу бар таза суу суспензиясын 2 саат аралаштыруу аркылуу жетишилет. Андан кийин пайда болгон гель ашыкча суудан бөлүнүп, айлануучу вискозиметрге салынып, 95°C температурада 24 саат мурун жана кийин илешкектүүлүктү өлчөйт. Гельдин туруктуулугундагы айырмачылыкты көрүүгө болот. Бул, адатта, 20°Cден 95°Cге чейин 8 сааттык жана 95°Cден 20°Cге чейин 8 сааттык циклдерде жасалат. Германиянын тиешелүү стандарттары 8 сааттык 126 циклди талап кылат.
4. 5 Шайкештик Суу тосмосунун шайкештиги була-оптикалык кабелдин иштөө мөөнөтүнө байланыштуу өзгөчө маанилүү мүнөздөмө болуп саналат жана ошондуктан аны ушул убакка чейин колдонулган була-оптикалык кабелдик материалдарга байланыштуу кароо керек. Шайкештиктин айкын болушу көп убакытты талап кылгандыктан, тездетилген эскирүү тести колдонулушу керек, башкача айтканда, кабелдик материалдын үлгүсү таза аарчылып, кургак суу өткөрбөөчү скотч катмары менен оролуп, 100°C температурадагы туруктуу температурадагы камерада 10 күн кармалат, андан кийин сапаты таразаланат. Сыноодон кийин материалдын созулууга туруктуулугу жана узаруусу 20% дан ашык өзгөрбөшү керек.
Жарыяланган убактысы: 2022-жылдын 22-июлу