TẦM QUAN TRỌNG CỦA CÁP ĐIỀU KHIỂN CHỐNG DẦU VÀ HÓA CHẤT TRONG CÔNG NGHIỆP
Article credit: HELUKABEL USA
Theo báo cáo của Research and Markets, thị trường dây điện và dây cáp toàn cầu ước tính sẽ tăng từ 335 tỷ USD vào năm 2021 lên gần 427 tỷ USD vào năm 2026, dự kiến sẽ tăng trưởng hàng năm khoảng 5% trong vòng 5 năm tới. Nhu cầu sản xuất xe điện ngày càng tăng cùng với sự phát triển nhanh chóng của tự động hóa công nghiệp, và đòi hỏi cao sự sẵn sàng của cơ sở hạ tầng là những yếu tố thúc đẩy sự tăng trưởng đáng kể của thị trường dây cáp trong tương lai.
Đối với thị trường sử dụng điện áp thấp (<1000V), dây cáp có nhiều ứng dụng bao gồm: nguồn, điều khiển, chiếu sáng, tín hiệu, dữ liệu, âm thanh và máy tính. Những loại cáp này thường được sử dụng trong những ngôi nhà hay các tòa nhà văn phòng, chúng được dùng cho cả trong nhà hoặc ngoài trời. Các loại cáp dân dụng sau khi được lắp đặt thường hoạt động trong những môi trường tương đối sạch sẽ, ít di chuyển liên tục và ít tiếp xúc với tia cực tím. Khi nói các trường hợp này, khả năng kháng hóa chất và dầu không phải là mối quan tâm lớn.
Tuy nhiên, đối với một số lĩnh vực khác trong công nghiệp như: nhà máy chế biến hóa chất, chế biến thực phẩm và đồ uống, sản xuất và lắp ráp, dầu khí… thì khả năng chống dầu và hóa chất của dây cáp là yếu tố rất quan trọng.
Cụ thể, tất cả các dây cáp hoặc dây dẫn được sử dụng trong lĩnh vực này đều tiếp xúc với các hóa chất rất mạnh, chất tẩy rửa, dung môi và dầu. Do đó, nếu dây cáp không thể chống lại các chất gây hại này, dây cáp sẽ không được bảo vệ và hoạt động kém hiệu quả, thậm chí là hư hỏng. Điều này sẽ khiến các thiết bị và máy móc trong hệ thống nhà máy không hoạt động, ảnh hưởng đến toàn bộ nhà máy sản xuất và sản phẩm đầu ra. Khi so sánh và phân tích trong thị trường tổng thể, lĩnh vực công nghiệp đòi hỏi dây cáp phải được làm từ một số hợp chất với kỹ thuật tiên tiến nhất để chống lại các hóa chất và dầu có trong môi trường công nghiệp mà vẫn đảm bảo được tính mềm dẻo, khả năng chống tia cực tím và chống lan truyền ngọn lửa (hạn chế cháy lan). Chúng tôi, HELUKABEL đã giải quyết những yêu cầu này với sản phẩm cáp công nghiệp bao gồm nhiều loại cáp cung cấp nguồn và truyền dẫn dữ liệu.
Đa dạng vật liệu vỏ bảo vệ
Mục đích chính của lớp vỏ cáp là trở thành lớp bọc bên ngoài như hàng rào bảo vệ dây dẫn khỏi các hóa chất, dầu và các chất tiếp xúc khác trong môi trường. Bên cạnh đó, vỏ bảo vệ bên trong hoặc lớp vỏ cách điện có nhiệm vụ chính là giữ cho dòng điện chạy qua các ruột dẫn mà nó bao phủ. Khi nói về cáp truyền dẫn dữ liệu, máy tính hoặc cáp tín hiệu, lớp cách điện được chọn lựa tối ưu để giảm thiểu tối đa sự cản trợ của dòng diện chạy qua bên trong lõi.
Có nhiều loại nhựa được sử dụng để chống dầu và hóa chất. Trong đó, một số hợp chất tốt hơn là polyurethane (PUR), fluorinated ethylene propylene (FEP), và thermoplastic elastomers (TPE). Chúng tôi, HELUKABEL cung cấp tất cả các dây cáp được làm từ chất liệu này nhưng một trong những chất liệu hoạt động tốt nhất là hợp chất PUR.
>>Đọc thêm: Tầm quan trọng của lớp chống nhiễu và giáp bảo vệ
Ví dụ, các máy móc, công vụ trong ngành công nghiệp, cáp PUR được sử dụng cho động cơ nguồn và tín hiệu phản hồi, đôi khi cáp có thể được ngâm trong dầu và hóa chất tổng hợp suốt ngày đêm. Nhờ vào hiệu suất hoạt động tốt trong môi trường khắt nghiệt, dòng cáp này đã trở thành tiêu chuẩn lựa chọn cho các máy móc, thiết bị trên thị trường trong hơn một thế kỷ. Nhiều kỹ sư thiết kế và bảo trì thường gọi những loại cáp này là “cáp PUR”.
Từ góc độ chi phí, cáp bọc vật liệu PVC ít tốn kém hơn, trong khi sự phát triển của các chất phụ gia và pha trộn (các loại chất dẻo khác nhau) đã cho phép cáp PVC có nhiều ứng dụng hơn trong lĩnh vực công nghiệp khắc nghiệt. Tuy nhiên, tuổi thọ của chúng đối với các loại hóa chất và dầu khắc nghiệt không thể bằng được so với cáp PUR.
Các ảnh hưởng đến cáp PVC khi tiếp xúc với dầu
Dấu hiệu trực quan | Nguyên nhân |
Nứt (Cracking) | Dầu hoặc hóa chất đã dẫn đến việc loại bỏ hoàn toàn các chất dẻo có trong dây cáp. Điều này làm cứng vỏ cách điện và vỏ bọc bên ngoài, khiến chúng dễ vỡ và nứt hơn. |
Phồng (Swelling) | Dầu hoặc hóa chất thấm vào lớp vỏ và đi vào phần chất dẻo trên vỏ cáp. Điều này dẫn đến đường kính đáng của vỏ cách điện và vỏ bảo vệ tang lên đáng kể, gây ra tình trạng dây cáp phồng to. |
Melting (Chảy) | Sự phơi nhiễm dầu hoặc hóa chất đã được hấp thụ và kết hợp với chất dẻo có trong dây cáp. Điều này làm mềm dây và gây ra tình trạng nóng chảy. |
Phai màu (Discoloring) | Quá trình tiếp xúc với dầu và hóa chất đã dẫn đến sự khuếch tán của chất dẻo cùng với chất tạo màu từ lớp cách nhiệt và vỏ bảo vệ, do đó dẫn đến tình trạng dây cáp bị phai màu. |
Vỏ bọc chống hóa chất và dầu
Khi dây cáp tiếp xúc với một số hóa chất và dầu thô trong thời gian dài sẽ khiến lớp vỏ cáp bị chảy, phồng hoặc nứt, điều này có thể trầm trọng hơn do các yếu tố môi trường khác như nhiệt độ. UL / CSA / VDE / là các cơ quan kiểm tra cho dây cáp, nhằm đảm bảo rằng chúng sẽ hoạt động bình thường trong các ứng dụng có hóa chất và dầu. Một số phê duyệt dành riêng cho UL là dây máy công cụ (MTW), máng cáp đột lỗ (TC) và dây cấp nguồn cho thiết bị (ví dụ: ST, SO và DLO). Các loại cáp đáp ứng các phê duyệt này là PVC, PVC/nylon, TPE hoặc các hợp chất cao su.
Cáp làm từ PVC đã trở thành một ngành kinh doanh đang phát triển đối với các nhà sản xuất cáp vì hiệu suất hoạt động của PVC đã tăng lên rất nhiều nhờ vào công nghệ pha trộn hỗn hợp các chất phụ gia chống cháy và hóa học. Những thay đổi gần đây trong chứng nhận UL liên quan đến việc sử dụng máng cáp đột lỗ mở rộng tiếp xúc (TC-ER), đã mở ra nhiều ứng dụng hơn cho lĩnh vực sàn công nghiệp. Với các phê duyệt cho phép mở rộng tiếp xúc, các loại cáp trước đây chỉ được Bộ luật Điện Quốc gia (NEC) cho phép sử dụng riêng trong môi trường được bảo vệ (máng cáp đột lỗ riêng), nay đã được phép sử dụng chung trong các máng cáp đột lỗ và có thể tiếp xúc với các ứng dụng dây dẫn của hệ thống khác. Các dây cáp được thực hiện theo thay đổi này bao gồm các yêu cầu về khả năng chống dầu tương tự như cáp bảo dưỡng hoặc cáp MTW.
Hai trong số các phê duyệt cho máng cáp đột lỗ UL là Oil Res I và Oil Res II. Trong cả hai sự chấp thuận này, khả năng chống dầu của cáp được yêu cầu phải đáp ứng khả năng chống lại IRM 902 (hợp chất Naphthenic nặng được xử lý bằng hydro). Hợp chất gốc dầu này được sử dụng như một chất thử nghiệm phổ biến về độ bền thay thế cho các loại dầu ASTM 1 và 2 đã được sử dụng để thử nghiệm trước đây.
>>Xem thêm: Thông tin chung về dòng cáp chống nhiễu của HELUKABEL
Năng lực của nhà sản xuất cáp không thực sự nằm ở việc phát triển dây dẫn với các chất liệu như đồng, nhôm hoặc sợi thủy tinh hoặc nhựa, mà là ở hợp chất nhựa cho lớp cách điện và vỏ bọc. Để đáp ứng yêu cầu của khách hàng, việc tìm kiếm các vật liệu phù hợp và đôi khi là sử dụng vật liệu hỗn hợp để mang lại tính linh hoạt tốt nhất, khả năng chống hóa chất, dầu, chịu nhiệt tốt, chất chống cháy và khả năng chống tia cực tím nhưng vẫn đáp ứng các phê duyệt của cơ quan là yếu tố quan trọng.
Đôi khi, giải pháp tốt nhất cho cáp ở Châu Âu (VDE hoặc Harmonized) hoặc Trung Quốc (CCC) không phải là lựa chọn được chấp nhận ở Bắc Mỹ (UL và CSA). Mỗi châu lục có các ưu tiên khác nhau về khả năng chống cháy, mật độ khói, khả năng chống hóa chất và hàm lượng halogen. Khách hàng đôi khi cần chỉ định các loại cáp khác nhau cho các khu vực khác nhau trên thế giới để đáp ứng yêu cầu của họ và các phê duyệt cần thiết ở các quốc gia đó. Có một vài loại dây cáp được phê duyệt trên toàn cầu, nhưng chúng có xu hướng không được xem xét sâu hơn do các mã màu dây dẫn khác nhau và kích thước lõi dẫn điện (kích thước số liệu so với AWG không chính xác với yêu cầu tương đương) giữa Hoa Kỳ và các nước còn lại trên thế giới.
Cáp được sử dụng trong môi trường công nghiệp tiếp xúc với nhiều loại điều kiện môi trường khác nhau như hóa chất, chất lỏng ăn mòn, hợp chất bẩn hoặc mài mòn, nhiệt độ cao hoặc thấp và tia UV. Có nhiều tùy chọn chất liệu vỏ bảo vệ được sử dụng cho cáp trong những môi trường này. Do đó, việc lựa chọn vật liệu phù hợp PVC, FEP, TPE, PUR, cao su hoặc hỗn hợp là rất quan trọng để loại bỏ những tổn thất dây cáp trong nhà máy.
Kiểm tra khả năng tiếp xúc dầu đối với cáp công nghiệp theo tiêu chuẩn UL
Tên bài kiểm tra | Phương pháp | Đạt chuẩn/ Không đạt chuẩn yêu cầu của UL |
UL 62 | Dây cáp ngâm trong dầu 7 ngày với nhiệt độ 60°C | Duy trì 75% độ bền kéo và độ giãn dài. |
UL Oil Res I | Dây cáp ngâm trong dầu 4 ngày với nhiệt độ 100°C | Duy trì 50% độ bền kéo và độ giãn dài không bị thay đổi. |
UL Oil Res II | Dây cáp ngâm trong dầu 60 ngày với 75°C | Duy trì 65% độ bền kéo và độ giãn dài không bị thay đổi. |
UL AWM 21098 | Dây cáp ngâm trong dầu 60 ngày với 80°C | Duy trì 65% độ bền kéo và độ giãn dài không bị thay đổi. |
Chúng tôi, HELUKABEL đã thử nghiệm rộng rãi các loại cáp công nghiệp và có kiến thức trong việc lựa chọn các loại vật liệu phù hợp nhất với môi trường sử dụng. Đồng thời, với một loạt các phê duyệt toàn cầu về cáp đạt chuẩn của chúng tôi, chúng tôi có thể cung cấp sản phẩm phù hợp, có khả năng chống chịu với môi trường và thuận tiện cho yêu cầu lắp đặt của bạn. Chúng tôi là nhà sản xuất cáp và dây điện hàng đầu kể từ năm 1978 và sẽ tiếp tục phát triển các sản phẩm cáp để luôn dẫn đầu về tiến bộ công nghệ trong lĩnh vực công nghiệp.