مركبات LSZH لكابلات النقل البحري: دليل السلامة والمعايير والاختيار

سيناريو الحرائق البحرية الذي يدفع إلى اختيار المواد

يختلف الحريق على متن السفينة اختلافًا جوهريًا عن الحريق في المبنى. لا يوجد شارع يمكن المشي إليه، ولا ردهة لإفراغها، ولا يوجد هواء نقي في متناول اليد. بحلول الوقت الذي يتم فيه اكتشاف حريق في مساحة الآلات أو ممر الإقامة، يعتمد بقاء الطاقم على قيد الحياة على الرؤية والهواء القابل للتنفس والوقت المتاح قبل أن يصبح الممر غير صالح للعبور.

تعد تركيبات الكابلات من بين العناصر الأولى التي تشتعل والأكثر احتمالية للاشتعال في حريق على متن السفن. تمر مئات الأمتار من كابلات الطاقة والتحكم والأجهزة عبر كل حجرة، ويحدد المركب الذي يعزلها ويغلفها مدى سرعة انتشار اللهب، ومدى كثافة الدخان، والغازات التي تطلقها النار.

تنبعث مركبات PVC التقليدية من كلوريد الهيدروجين والدخان الأسود الكثيف والسخام الثقيل عند احتراقها. وفي مساحة بحرية مغلقة، يمكن لهذا المزيج أن يسد طريق الهروب في غضون دقائق ويسبب تلفًا في الجهاز التنفسي قبل وقت طويل من وصول اللهب إلى الطاقم. توجد مركبات منخفضة الهالوجين (LSZH) منخفضة الدخان لكابلات النقل البحري لتغيير هذه النتيجة. ومن خلال استبدال أنظمة البوليمر المهلجنة بكيمياء قائمة على البولي أوليفين ومثبطات اللهب غير العضوية، فإنها تقلل توليد الدخان بشكل كبير وتمنع إطلاق أحماض الهالوجين المسببة للتآكل. وهذا هو السبب في أن مواصفات بناء السفن الحديثة وقواعد مجتمع التصنيف والاتفاقيات الدولية تتطلب بشكل متزايد استخدام LSZH بدلاً من PVC للكابلات البحرية.

ما الذي تفعله كيمياء LSZH فعليًا في الحريق؟

الآلية مهمة لأنها تغير الطريقة التي يجب أن تقرأ بها بيانات المورد. في البوليمر المحتوي على الهالوجين، يأتي مثبط اللهب تاريخيًا من الجذور القائمة على الكلور والتي تتداخل مع الاحتراق في الطور الغازي؛ وكانت المقايضة عبارة عن دخان كثيف وغاز حمضي. تأخذ مركبات LSZH طريقًا مختلفًا. يستخدمون راتنجات البولي أوليفين الخالية من الهالوجين مع كميات عالية من الحشوات غير العضوية مثل هيدروكسيد الألومنيوم أو هيدروكسيد المغنيسيوم. عند تسخينها، تتحلل هذه الحشوات ماصة للحرارة، وتمتص الحرارة، وتطلق بخار الماء وتترك وراءها طبقة شار ثابتة تحد من وصول الأكسجين وتقلل من التقطير.

الفرق المقاس كبير. بموجب المواصفة IEC 61034، يحقق مركب الغلاف LSZH عادةً نفاذية ضوء بنسبة 60% أو أكثر في غرفة دخان تبلغ مساحتها 3 متر مكعب، بينما تنخفض مركبات PVC التقليدية غالبًا إلى أقل من 20%. وبموجب المواصفة IEC 60754، ينخفض ​​محتوى غاز حمض الهالوجين من مئات الملليجرامات لكل جرام إلى أقل من 5 ملجم/جرام. بالنسبة لطاقم السفينة، تترجم هذه الأرقام إلى مسارات خروج مرئية وهواء قابل للتنفس خلال الدقائق الأولى الحرجة من الحريق.

المعايير وأنظمة الاختبار لمركبات الكابلات البحرية

يبدأ اختيار المواد بنظام الاختبار لأن الاختبارات تحدد ما يجب أن يثبته المركب قبل أن يقبل مجتمع التصنيف الكابل.

بالإضافة إلى سلسلة IEC، يحكم الجزء التاسع من كود FTP للمنظمة البحرية الدولية (IMO) وقواعد مجتمع التصنيف من ABS وDNV وLloyd's Register وCCS الشهادة النهائية على متن السفن. مخصص دليل لمعايير كابلات النقل LSZH يشرح كيفية تطبيق مسارات الاختبار المختلفة في الممارسة العملية.

اللدائن الحرارية أو المتشابكة: قرار المواصفات الأول

ضمن عائلة LSZH، القرار الأول هو ما إذا كان سيتم استخدام درجة اللدائن الحرارية أو درجة متشابكة. يتصرف الاثنان بشكل مختلف في ظل الحمل الزائد ودرجة الحرارة المحيطة المرتفعة وسوء الاستخدام الميكانيكي.

مركبات اللدائن الحرارية LSZH

يتم بثق مركبات LSZH الملدنة بالحرارة وتبريدها وجاهزة للاستخدام دون أي خطوة ما بعد المعالجة. إنها توفر إنتاجًا أسرع وتنظيفًا أسهل للبراغي وتكلفة أقل لكل كيلوغرام. بالنسبة لدوائر الإضاءة العامة والاتصالات والتحكم دون ظروف التحميل الزائد الشديدة، يوفر اللدائن الحرارية LSZH أداءً مناسبًا للحرائق بتكلفة يمكن التنبؤ بها، وتظل العائلة الأكثر استخدامًا على نطاق واسع لأسلاك السفن الداخلية.

مركبات LSZH المتشابكة بالإشعاع

يتعرض LSZH المتشابك بالإشعاع، والذي يسمى غالبًا XL-LSZH أو XLPO، لشعاع الإلكترون بعد البثق لإنشاء شبكة ثلاثية الأبعاد بين سلاسل البوليمر. هذا يغير السلوك عند درجة حرارة عالية. قد يبدأ الغلاف البلاستيكي الحراري في التليين والتشوه عند درجة حرارة 105 درجة مئوية، في حين يحتفظ الغلاف المتشابك بشكله وقوته الميكانيكية عند درجات حرارة الدائرة القصيرة أعلى من 200 درجة مئوية.

في غرف المحركات، حيث توجد الكابلات في حرارة محيطة مرتفعة وتحمل أحمال محرك متقلبة، يصبح LSZH المتشابك هو الخيار الافتراضي بشكل متزايد. ال السلامة الميكانيكية لمركبات كابلات النقل المتشابكة تحت الحرارة، يعد الاهتزاز والتدوير الحراري سببًا رئيسيًا في تحديدها لدوائر الطاقة البحرية.

ما بعد النار: ما يجب أن ينجو منه المركب البحري

السلامة من الحرائق هي معيار الدخول، ولكن يجب أيضًا على مجمع الكابلات البحرية أن يتحمل سنوات من المياه المالحة والرطوبة والزيت والاهتزاز ودرجات الحرارة القصوى. هناك ثلاثة محاور بيئية تستحق الاهتمام أثناء التقييم.

مقاومة الزيت والوقود

يتم إحاطة الكابلات التي يتم توجيهها عبر غرف المحركات بزيت التشحيم والسوائل الهيدروليكية وأحيانًا الوقود. يمكن لمركبات LSZH المصنعة باستخدام معدلات اللدائن المرنة أن تجتاز اختبارات الغمر في درجات الحرارة المرتفعة مع فقدان محدود لقوة الشد. يعد استقرار الأبعاد بعد التبريد مهمًا أيضًا، لأن الكابل يظل نشطًا أثناء تحرك الوعاء واهتزاز المحرك.

المرونة الباردة

على الأسطح المكشوفة، خاصة في السفن التي تعمل في خطوط العرض الشمالية، يجب أن يتحمل الغلاف الانحناء عند -40 درجة مئوية دون أن يتشقق. نظرًا لأن معظم تركيبات LSZH لا تحتوي على مواد ملدنة، فإن تحقيق هذه المرونة يمثل تحديًا حقيقيًا للتركيبة، ولا تمر درجة كل مورد عند درجة حرارة منخفضة.

مقاومة للأشعة فوق البنفسجية والطقس

تعرض الكابلات الموجودة على سطح السفينة وساحة التخزين المجمع لأشعة الشمس لعدة أشهر قبل إطلاق السفينة. بدون الكربون الأسود أو حزمة تثبيت مناسبة للأشعة فوق البنفسجية، فإن سطح الغلاف سوف يصبح هشًا ومتشققًا. يجب أن يشتمل المركب ذو الدرجة البحرية على هذه الحماية كمعيار قياسي، وليس كإضافة اختيارية.

يتم التعامل مع هذه العوامل بمزيد من التعمق في موقعنا مراجعة مقاومة الزيت والوقود والطقس في مركبات الكابلات LSZH .

تسلسل عملي لتحديد مركبات LSZH البحرية

عندما تبدأ إحدى الشركات المصنعة للكابلات مشروعًا لتطوير الكابلات البحرية، تتبع عملية اختيار المواد عادةً سبع خطوات:

1. التعرف على معيار كابل التحكم (IEC 60092-353 للطاقة والتحكم، IEC 60092-376 لدوائر الاتصالات).
2. حدد درجة الحرارة المقدرة المستمرة، عادةً 90 درجة مئوية، مع 105 درجة مئوية أو 125 درجة مئوية لغرفة المحرك والمواقع المحيطة العالية.
3. تحديد فئة انتشار اللهب (الفئة A أو B أو C بموجب المواصفة IEC 60332-3) التي يتطلبها نوع السفينة المستهدفة.
4. تأكد من حدود كثافة الدخان والغاز الحمضي من قاعدة مجتمع التصنيف.
5. اختر LSZH البلاستيك الحراري أو المتشابك بناءً على مخاطر التحميل الزائد وبيئة المسار.
6. تحقق من متطلبات الزيت والوقود والمرونة الباردة مقابل ورقة بيانات المركب.
7. قم بالتصديق على الدفعة المركبة وفقًا لبناء الكابل المحدد وإمكانية تتبع المستندات.

منتجات LSZH من الدرجة البحرية لمصنعي الكابلات

بالنسبة لمصنعي الكابلات الذين يقومون بتطوير أو توسيع خط الإنتاج البحري، يجب أن يكون اختيار المركب مدعومًا ببيانات موثقة تتعلق بالحرائق والبيانات الميكانيكية والحرارية. تم تصميم درجات LSZH التالية خصيصًا لتغليف الكابلات البحرية.

بالنسبة لكابلات غرفة المحرك والطرق الأخرى ذات الطلب العالي، فإن مركب غمد مثبط للهب منخفض الدخان وخالي من الهالوجين المتشابك للإشعاع يجمع بين ثبات درجات الحرارة العالية ومقاومة الزيت والقوة الميكانيكية في خطوة بثق واحدة.

الجملة ML-FH9001 90 ℃ إشعاع لهب دخان منخفض خالٍ من الهالوجين ريتا نحن الصين بالجملة ML-FH9001 90 ℃ الإشعاع المتقاطع الهالوجين الخالي من الدخان المنخفض مثبطات اللهب غمد الموردين والمصنع والها... عرض المنتج →

عندما يُفضل استخدام درجة اللدائن الحرارية والصديقة للعملية ويكون أداء اللهب من الفئة ب مقبولاً، فإن مركب غمد من الفئة ب مثبط للهب خالٍ من الهالوجين ومنخفض الدخان يوازن مخرجات البثق مع متطلبات السلامة من الحرائق البحرية.

الجملة ML-H9001B 90 ℃ خالي من الهالوجين منخفض الدخان ومثبطات اللهب من الفئة B Sheath Co نحن الصين بالجملة ML-H9001B 90 ℃ خالية من الهالوجين منخفض الدخان لهب مثبطات الفئة B غمد الموردين، مصنع، هانغتشو ميلين ن... عرض المنتج →

بالنسبة للسفن التي تحدد كابلًا مصنفًا بدرجة حرارة 105 درجة مئوية، فإن مادة غمد بحرية مثبطة للهب خالية من الهالوجين المشعع بدرجة حرارة 105 درجة مئوية يوسع غلاف درجة حرارة الخدمة دون التضحية بأداء منخفض الدخان وخالي من الهالوجين.

الجملة ML-FH1052 105 ℃ مادة غمد مثبطات اللهب خالية من الهالوجين المشعع نحن الصين بالجملة ML-FH1052 105 ℃ مادة غمد مثبطات اللهب الخالية من الهالوجين المشعع للكابلات البحرية الموردين والمصنع والتعليق... عرض المنتج →

يتم إنتاج جميع الدرجات الثلاثة على خطوط آلية ويتم اختبارها للتأكد من الخصائص الميكانيكية والكهربائية وخصائص الحريق قبل الشحن، وهو ما يتطلبه تقديم جمعية التصنيف.

مراقبة الجودة والاتساق من دفعة إلى دفعة

يجب أن يعمل مركب الكابلات البحرية بشكل مماثل منذ التسليم إلى التسليم، لأن الكابل المعتمد من النوع يكون بجودة المادة المستخدمة فعليًا في كل عملية إنتاج. هناك ثلاثة عوامل لها التأثير الأكبر على أداء الحريق: تشتت الحشو، ومحتوى الرطوبة، واتساق التشابك.

يخلق هيدروكسيد الألومنيوم المشتت بشكل سيئ نقاط ضعف في الفحم وينتج نتائج غير متناسقة لاختبار الدخان. الرطوبة التي تزيد عن 0.2% تقريبًا تؤدي إلى تدهور سطح البثق وتقليل تثبيط اللهب. بالنسبة للدرجات المتشابكة، يجب التحقق من درجة الارتباط المتشابك بواسطة محتوى الهلام، عادةً عند 60% أو أعلى، لضمان البيانات الحرارية في ورقة البيانات.

لدينا معدات الاختبارات المعملية يتحقق من خصائص الحريق والميكانيكية والكهربائية قبل مغادرة المواد للمصنع، ويمكن إرجاع كل دفعة إلى معايير الإنتاج. بالنسبة إلى الشركة المصنعة للكابلات، فإن إمكانية التتبع هذه هي أساس ملف الموافقة على النوع الموثوق به.

الاستنتاج

لم تعد مركبات LSZH لكابلات النقل البحري منتجًا متخصصًا. إنها عنصر حاسم للسلامة في بناء السفن الحديثة، والتي تتطلبها الاتفاقيات الدولية وقواعد مجتمع التصنيف، وتم اختيارها لأنها تمنح الطاقم المزيد من الوقت للهروب والمزيد من الرؤية للعثور على مخرج. يعود قرار الاختيار إلى اللدائن الحرارية مقابل التشابك، ودرجة الحرارة المقدرة، وفئة انتشار اللهب، ومقاومة الزيت أو البرد المناسبة لمسار الكابل. اعمل مع مورد مركب يمكن لتحكمه في العمليات إعادة إنتاج الأداء الموثق في كل دفعة، ويمكن أن يدعم عمق الاختبار الخاص به جهود الموافقة على النوع من البداية إلى النهاية.