1 Utangulizi
Kwa maendeleo ya haraka ya teknolojia ya mawasiliano katika muongo mmoja uliopita, uwanja wa matumizi ya nyaya za fiber optic umekuwa ukipanuka. Kadri mahitaji ya mazingira ya nyaya za fiber optic yanavyoendelea kuongezeka, ndivyo mahitaji ya ubora wa vifaa vinavyotumika katika nyaya za fiber optic yanavyoongezeka. Mkanda wa kuzuia maji wa kebo ya fiber optic ni nyenzo ya kawaida ya kuzuia maji inayotumika katika tasnia ya kebo ya fiber optic, jukumu la kuziba, kuzuia maji, unyevu na ulinzi wa bafa katika kebo ya fiber optic limetambuliwa sana, na aina na utendaji wake umeboreshwa na kukamilishwa kila mara kwa maendeleo ya kebo ya fiber optic. Katika miaka ya hivi karibuni, muundo wa "kiini kikavu" uliingizwa kwenye kebo ya macho. Aina hii ya nyenzo za kizuizi cha maji cha kebo kwa kawaida ni mchanganyiko wa mkanda, uzi au mipako ili kuzuia maji kupenya kwa urefu ndani ya kiini cha kebo. Kwa kukubalika kunakoongezeka kwa nyaya kavu za fiber optic za msingi, nyenzo kavu za kebo ya fiber optic za msingi zinachukua nafasi ya haraka misombo ya jadi ya kujaza kebo inayotokana na jeli ya petroli. Nyenzo kavu hutumia polima ambayo hunyonya maji haraka ili kuunda hidrojeli, ambayo huvimba na kujaza njia za kupenya maji za kebo. Zaidi ya hayo, kwa kuwa nyenzo kavu ya msingi haina grisi inayonata, hakuna vifuta, viyeyusho au visafishaji vinavyohitajika kuandaa kebo kwa ajili ya kuunganisha, na muda wa kuunganisha kebo hupunguzwa sana. Uzito mwepesi wa kebo na mshikamano mzuri kati ya uzi wa nje wa kuimarisha na ala haujapunguzwa, na kuifanya kuwa chaguo maarufu.
2 Athari ya maji kwenye kebo na utaratibu wa kupinga maji
Sababu kuu kwa nini hatua mbalimbali za kuzuia maji zichukuliwe ni kwamba maji yanayoingia kwenye kebo yataoza na kuwa hidrojeni na O-H-ions, ambazo zitaongeza upotevu wa upitishaji wa nyuzi za macho, kupunguza utendaji wa nyuzi na kufupisha maisha ya kebo. Hatua za kawaida za kuzuia maji ni kujaza na mafuta ya petroli na kuongeza mkanda wa kuzuia maji, ambao hujazwa kwenye pengo kati ya kiini cha kebo na ala ili kuzuia maji na unyevu kuenea wima, hivyo kuchukua jukumu katika kuzuia maji.
Wakati resini za sintetiki zinapotumika kwa wingi kama vihami katika nyaya za nyuzinyuzi (kwanza katika nyaya), nyenzo hizi za kuhami pia hazina kinga dhidi ya maji kuingia. Uundaji wa "miti ya maji" katika nyenzo za kuhami ndio sababu kuu ya athari kwenye utendaji wa upitishaji. Utaratibu ambao nyenzo za kuhami huathiriwa na miti ya maji kwa kawaida huelezewa kama ifuatavyo: kutokana na uwanja mkubwa wa umeme (dhana nyingine ni kwamba sifa za kemikali za resini hubadilishwa na utoaji dhaifu sana wa elektroni zilizoharakishwa), molekuli za maji hupenya kupitia idadi tofauti ya vinyweleo vidogo vilivyopo kwenye nyenzo ya kuanika ya kebo ya nyuzinyuzi. Molekuli za maji zitapenya kupitia idadi tofauti ya vinyweleo vidogo kwenye nyenzo ya ala ya kebo, na kutengeneza "miti ya maji", polepole ikikusanya kiasi kikubwa cha maji na kuenea katika mwelekeo mrefu wa kebo, na kuathiri utendaji wa kebo. Baada ya miaka mingi ya utafiti na majaribio ya kimataifa, katikati ya miaka ya 1980, ili kutafuta njia ya kuondoa njia bora ya kuzalisha miti ya maji, yaani, kabla ya kebo kunyonya maji na kupanuka kwa kizuizi cha maji kuzuia na kupunguza kasi ya ukuaji wa miti ya maji, kuzuia maji kwenye kebo ndani ya sehemu ya kusambaa kwa maji kwa muda mrefu; wakati huo huo, kutokana na uharibifu wa nje na uingiaji wa maji, kizuizi cha maji kinaweza pia kuzuia maji haraka, si kwa sehemu ya kusambaa kwa kebo kwa muda mrefu.
3 Muhtasari wa kizuizi cha maji cha kebo
3. 1 Uainishaji wa vizuizi vya maji vya kebo ya nyuzinyuzi
Kuna njia nyingi za kuainisha vizuizi vya maji vya kebo ya macho, ambavyo vinaweza kuainishwa kulingana na muundo, ubora na unene wake. Kwa ujumla, vinaweza kuainishwa kulingana na muundo wake: kizuizi cha maji chenye pande mbili kilichowekwa laminated, kizuizi cha maji kilichofunikwa upande mmoja na kizuizi cha maji cha filamu mchanganyiko. Kazi ya kizuizi cha maji ya kizuizi cha maji ni hasa kutokana na nyenzo ya kunyonya maji nyingi (inayoitwa kizuizi cha maji), ambayo inaweza kuvimba haraka baada ya kizuizi cha maji kukutana na maji, na kutengeneza kiasi kikubwa cha jeli (kizuizi cha maji kinaweza kunyonya maji mara mamia zaidi kuliko yenyewe), hivyo kuzuia ukuaji wa mti wa maji na kuzuia kuendelea kupenya na kuenea kwa maji. Hizi ni pamoja na polisakaridi asilia na zilizobadilishwa kemikali.
Ingawa vizuizi hivi vya maji vya asili au nusu asilia vina sifa nzuri, vina hasara mbili mbaya:
1) zinaweza kuoza na 2) zinaweza kuwaka sana. Hii inazifanya zisiweze kutumika katika nyenzo za kebo ya nyuzinyuzi. Aina nyingine ya nyenzo bandia katika upinzani wa maji inawakilishwa na poliakrilati, ambazo zinaweza kutumika kama upinzani wa maji kwa nyaya za macho kwa sababu zinakidhi mahitaji yafuatayo: 1) zikiwa kavu, zinaweza kukabiliana na msongo wa mawazo unaotokana wakati wa utengenezaji wa nyaya za macho;
2) zikikauka, zinaweza kuhimili hali ya uendeshaji wa nyaya za macho (mzunguko wa joto kutoka halijoto ya kawaida hadi 90 °C) bila kuathiri maisha ya kebo, na pia zinaweza kuhimili halijoto ya juu kwa muda mfupi;
3) maji yanapoingia, yanaweza kuvimba haraka na kuunda jeli yenye kasi ya upanuzi.
4) hutoa jeli yenye mnato mwingi, hata katika halijoto ya juu mnato wa jeli ni thabiti kwa muda mrefu.
Usanisi wa viuatilifu vya maji unaweza kugawanywa kwa upana katika mbinu za jadi za kemikali - mbinu ya awamu iliyogeuzwa (mbinu ya upolimishaji wa maji ndani ya mafuta), mbinu yao ya upolimishaji wa kuunganisha msalaba - mbinu ya diski, mbinu ya mionzi - mbinu ya "cobalt 60" γ-ray. Mbinu ya kuunganisha msalaba inategemea mbinu ya mionzi ya "cobalt 60". Mbinu tofauti za usanisi zina viwango tofauti vya upolimishaji na uunganishaji msalaba na kwa hivyo mahitaji madhubuti sana kwa wakala wa kuzuia maji anayehitajika katika tepi za kuzuia maji. Ni poliacrylates chache sana zinazoweza kukidhi mahitaji manne hapo juu, kulingana na uzoefu wa vitendo, mawakala wa kuzuia maji (resini zinazofyonza maji) hawawezi kutumika kama malighafi kwa sehemu moja ya poliacrylate ya sodiamu iliyounganishwa msalaba, lazima itumike katika mbinu ya kuunganisha msalaba ya polima nyingi (yaani sehemu mbalimbali za mchanganyiko wa poliacrylate ya sodiamu iliyounganishwa msalaba) ili kufikia lengo la vizidishi vya kunyonya maji haraka na kwa kiwango cha juu. Mahitaji ya msingi ni: kiwango cha kunyonya maji kinaweza kufikia takriban mara 400, kiwango cha kunyonya maji kinaweza kufikia dakika ya kwanza ili kunyonya 75% ya maji yanayofyonzwa na upinzani wa maji; mahitaji ya utulivu wa joto yanayostahimili upinzani wa maji: upinzani wa joto wa muda mrefu wa 90°C, halijoto ya juu ya kufanya kazi ya 160°C, upinzani wa joto la papo hapo wa 230°C (muhimu sana kwa kebo ya mchanganyiko wa umeme wa picha yenye mawimbi ya umeme); unyonyaji wa maji baada ya kuundwa kwa mahitaji ya utulivu wa jeli: baada ya mizunguko kadhaa ya joto (20°C ~ 95°C) Uthabiti wa jeli baada ya kunyonya maji unahitaji: nguvu ya mnato wa juu wa jeli na jeli baada ya mizunguko kadhaa ya joto (20°C hadi 95°C). Uthabiti wa jeli hutofautiana sana kulingana na njia ya usanisi na vifaa vinavyotumiwa na mtengenezaji. Wakati huo huo, si kasi ya upanuzi, ni bora zaidi, baadhi ya bidhaa zikifuata kasi kwa upande mmoja, matumizi ya viongeza hayafai kwa utulivu wa hidrojeli, uharibifu wa uwezo wa kuhifadhi maji, lakini sio kufikia athari ya upinzani wa maji.
3. Sifa 3 za mkanda unaozuia maji Kama kebo katika utengenezaji, upimaji, usafirishaji, uhifadhi na matumizi ya mchakato ili kuhimili jaribio la mazingira, kwa hivyo kutoka kwa mtazamo wa matumizi ya kebo ya macho, mahitaji ya mkanda unaozuia maji wa kebo ni kama ifuatavyo:
1) mwonekano wa usambazaji wa nyuzi, vifaa vyenye mchanganyiko bila delamination na unga, vyenye nguvu fulani ya kiufundi, inayofaa kwa mahitaji ya kebo;
2) ubora sare, unaoweza kurudiwa, thabiti, katika uundaji wa kebo haitaondolewa na kuzalishwa
3) shinikizo kubwa la upanuzi, kasi ya upanuzi wa haraka, utulivu mzuri wa jeli;
4) utulivu mzuri wa joto, unaofaa kwa usindikaji mbalimbali unaofuata;
5) uthabiti mkubwa wa kemikali, hauna vipengele vyovyote vinavyoweza kusababisha babuzi, sugu kwa bakteria na mmomonyoko wa ukungu;
6) utangamano mzuri na vifaa vingine vya kebo ya macho, upinzani wa oksidi, n.k.
Viwango 4 vya utendaji wa kizuizi cha maji cha kebo ya macho
Idadi kubwa ya matokeo ya utafiti yanaonyesha kuwa upinzani usio na sifa wa maji kwa uthabiti wa muda mrefu wa utendaji wa upitishaji wa kebo utaleta madhara makubwa. Madhara haya, katika mchakato wa utengenezaji na ukaguzi wa kiwanda wa kebo ya nyuzinyuzi ni vigumu kupata, lakini yataonekana polepole katika mchakato wa kuweka kebo baada ya matumizi. Kwa hivyo, maendeleo ya wakati unaofaa ya viwango vya majaribio kamili na sahihi, ili kupata msingi wa tathmini ya pande zote yanaweza kukubali, yamekuwa kazi ya dharura. Utafiti wa kina wa mwandishi, uchunguzi na majaribio kuhusu mikanda ya kuzuia maji yametoa msingi wa kutosha wa kiufundi kwa ajili ya maendeleo ya viwango vya kiufundi kwa mikanda ya kuzuia maji. Amua vigezo vya utendaji wa thamani ya kizuizi cha maji kulingana na yafuatayo:
1) mahitaji ya kiwango cha kebo ya macho kwa ajili ya kituo cha maji (hasa mahitaji ya nyenzo ya kebo ya macho katika kiwango cha kebo ya macho);
2) uzoefu katika utengenezaji na matumizi ya vizuizi vya maji na ripoti husika za majaribio;
3) matokeo ya utafiti kuhusu ushawishi wa sifa za tepi za kuzuia maji kwenye utendaji wa nyaya za nyuzinyuzi.
4. 1 Muonekano
Muonekano wa mkanda wa kuzuia maji unapaswa kuwa nyuzi zilizosambazwa sawasawa; uso unapaswa kuwa tambarare na usio na mikunjo, mikunjo na mipasuko; haipaswi kuwa na mipasuko katika upana wa mkanda; nyenzo mchanganyiko inapaswa kuwa huru kutokana na kutengana; mkanda unapaswa kufungwa vizuri na kingo za mkanda unaoshikiliwa kwa mkono zinapaswa kuwa huru kutokana na "umbo la kofia ya majani".
4.2 Nguvu ya mitambo ya kituo cha maji
Nguvu ya mvutano wa sehemu ya kuzuia maji inategemea njia ya utengenezaji wa mkanda usiosokotwa wa polyester, chini ya hali sawa za kiasi, mbinu ya viscose ni bora kuliko njia ya kutengeneza bidhaa kwa kutumia moto, nguvu ya mvutano pia ni nyembamba. Nguvu ya mvutano wa mkanda wa kizuizi cha maji hutofautiana kulingana na jinsi kebo inavyofungwa au kuzungushwa kwenye kebo.
Hii ni kiashiria muhimu kwa mikanda miwili ya kuzuia maji, ambayo njia ya majaribio inapaswa kuunganishwa na kifaa, kioevu na utaratibu wa majaribio. Nyenzo kuu ya kuzuia maji katika mkanda wa kuzuia maji ni poliakrilate ya sodiamu iliyounganishwa kwa sehemu na derivatives zake, ambazo ni nyeti kwa muundo na asili ya mahitaji ya ubora wa maji, ili kuunganisha kiwango cha urefu wa uvimbe wa mkanda wa kuzuia maji, matumizi ya maji yaliyoondolewa ioni yatashinda (maji yaliyoyeyushwa hutumika katika usuluhishi), kwa sababu hakuna sehemu ya anioniki na cationic katika maji yaliyoondolewa ioni, ambayo kimsingi ni maji safi. Kizidishi cha unyonyaji wa resini ya kunyonya maji katika sifa tofauti za maji hutofautiana sana, ikiwa kizidishi cha unyonyaji katika maji safi ni 100% ya thamani ya kawaida; katika maji ya bomba ni 40% hadi 60% (kulingana na ubora wa maji wa kila eneo); katika maji ya bahari ni 12%; maji ya chini ya ardhi au maji ya mfereji ni magumu zaidi, ni vigumu kubaini asilimia ya unyonyaji, na thamani yake itakuwa chini sana. Ili kuhakikisha athari ya kizuizi cha maji na maisha ya kebo, ni vyema kutumia tepu ya kizuizi cha maji yenye urefu wa uvimbe wa > 10mm.
4.3 Sifa za umeme
Kwa ujumla, kebo ya macho haina upitishaji wa ishara za umeme za waya wa chuma, kwa hivyo usihusishe matumizi ya mkanda wa maji unaopitisha nusu, Wang Qiang 33 pekee, n.k.: mkanda wa maji unaopitisha kebo ya macho
Kebo ya umeme yenye mchanganyiko kabla ya uwepo wa ishara za umeme, mahitaji maalum kulingana na muundo wa kebo kwa mkataba.
4.4 Uthabiti wa joto Aina nyingi za tepu zinazozuia maji zinaweza kukidhi mahitaji ya uthabiti wa joto: upinzani wa joto wa muda mrefu wa 90°C, halijoto ya juu ya kufanya kazi ya 160°C, upinzani wa joto la papo hapo wa 230°C. Utendaji wa tepu inayozuia maji haupaswi kubadilika baada ya muda maalum katika halijoto hizi.
Nguvu ya jeli inapaswa kuwa sifa muhimu zaidi ya nyenzo inayoingia ndani ya maji, huku kiwango cha upanuzi kikitumika tu kupunguza urefu wa kupenya kwa maji mwanzoni (chini ya mita 1). Nyenzo nzuri ya upanuzi inapaswa kuwa na kiwango sahihi cha upanuzi na mnato mkubwa. Nyenzo duni ya kizuizi cha maji, hata ikiwa na kiwango cha juu cha upanuzi na mnato mdogo, itakuwa na sifa duni za kizuizi cha maji. Hii inaweza kupimwa ikilinganishwa na mizunguko kadhaa ya joto. Chini ya hali ya hidrolitiki, jeli itavunjika na kuwa kioevu cha mnato mdogo ambacho kitadhoofisha ubora wake. Hii inafanikiwa kwa kuchochea mchanganyiko wa maji safi ulio na unga wa uvimbe kwa saa 2. Jeli inayotokana kisha hutenganishwa na maji ya ziada na kuwekwa kwenye viscometer inayozunguka ili kupima mnato kabla na baada ya saa 24 kwa 95°C. Tofauti katika uthabiti wa jeli inaweza kuonekana. Hii kawaida hufanywa katika mizunguko ya saa 8 kutoka 20°C hadi 95°C na saa 8 kutoka 95°C hadi 20°C. Viwango husika vya Kijerumani vinahitaji mizunguko 126 ya saa 8.
4. 5 Utangamano Utangamano wa kizuizi cha maji ni sifa muhimu sana kuhusiana na maisha ya kebo ya fiber optic na kwa hivyo inapaswa kuzingatiwa kuhusiana na nyenzo za kebo ya fiber optic zinazohusika hadi sasa. Kwa kuwa utangamano huchukua muda mrefu kuonekana wazi, jaribio la kuzeeka kwa kasi lazima litumike, yaani sampuli ya nyenzo ya kebo inafutwa na kuwa safi, imefungwa kwa safu ya mkanda kavu wa kuzuia maji na kuwekwa kwenye chumba cha joto la kawaida kwa 100°C kwa siku 10, baada ya hapo ubora hupimwa. Nguvu ya mvutano na urefu wa nyenzo haipaswi kubadilika kwa zaidi ya 20% baada ya jaribio.
Muda wa chapisho: Julai-22-2022