Sieci światłowodowe – część 10

25.11.2021

Najczęściej popełniane błędy przy wdmuchiwaniu kabli. 

Bardzo ważną czynnością, jaką należy przeprowadzić przed KAŻDYM wdmuchiwaniem, jest tak zwany Cash-test, czyli określenie siły dopychającej kabel, która spowoduje jego zniszczenie (złamanie). Jak dotąd producenci kabli podają tylko maksymalną dopuszczalną siłę rozciągającą kabel, pomimo że niewiele kabli optycznych instalowanych jest metodą wciągania. W związku z tym maksymalną dopuszczalną silę ściskającą kabel musimy określić sami.

W głowicy wdmuchiwarki mocujemy krótki (1,5 m dla rur HDPE 32; 40; 50 mm, i 1 m dla mikrorurek) odcinek rury osłonowej, zaślepionej na końcu. W podajniku wdmuchiwarki umieszczamy odcinek kabla długości 3-4 m, a silniki ustawiamy na niewielką moc (w zależności od rodzaju napędu poprzez zmianę ciśnienia na silnikach pneumatycznych lub hydraulicznych, lub potencjometrem mocy przy silnikach elektrycznych). Następnie uruchamiamy podajnik, tak aby kabel z największą możliwą prędkością uderzył w koniec zaślepionej rury osłonowej. Operację powtarzamy kilkukrotnie, zwiększając za każdym razem moc silników, aż doprowadzimy do sytuacji w której kabel ulegnie wyłamaniu. Maksymalną dopuszczalną siłą wpychającą będzie ta z ostatniej próby, która nie uszkodziła kabla. Najpierw dla przypomnienia omówimy sam proces wdmuchiwania kabli.

Podstawowe metody wdmuchiwania są dwie:

  • Tłoczkowa
  • Strumieniowa

 Metoda tłoczkowa stosowana jest tylko do instalacji w rurach osłonowych o średnicach wewnętrznych powyżej 28 mm (zewnętrzna 32 mm). Tłoczek należy zamocować na końcu kabla przy pomocy specjalnej pończochy do kabli światłowodowych. Po założeniu pończochy na kabel, w celu jej zabezpieczenia przed zsunięciem, należy ostatnie kilka centymetrów owinąć ciasno miękką taśmą klejącą, tak aby zakleić końcówkę pończochy na kablu. Tłoczek powinien być wyposażony w wykonane z tworzywa sztucznego miękkie gumki, o średnicy dobranej do średnicy rury osłonowej. Powinien on również bez oporów przesuwać się wewnątrz rury. W razie potrzeby można obrobić zewnętrzną średnicę uszczelki. Przed włożeniu tłoczka z kablem do rury należy wlać około pół litra płynu poślizgowego. Po włożeniu tłoczka z kablem do rury i wepchnięciu go na odległość kilku metrów należy wlać kolejną porcję płynu poślizgowego, około 1 l na 1 km przewidywanej trasy. Następnie podłączyć rurę z kablem do głowicy wdmuchiwarki. Przy podniesionych gąsienicach (paskach, kołach, rolkach) napędu zaczynamy powoli podawać sprężone powietrze, kontrolując prędkość przemieszczania kabla, tak aby nie przekroczyła 120-130 m/min. W przypadku występowania wielu zakrętów na początku trasy prędkość należy ograniczyć do max. 60 m/min. W momencie gdy prędkość kabla spada poniżej 30 m/min., włączamy podajnik. Optymalna prędkość to 60-120 m/min. Siła dopychająca nie może być większa niż określona w trakcie crash-testu. Należy zwrócić uwagę, aby na drugim końcu rury osłonowej wyskakujący tłoczek nie uderzył nikogo z obsługi.

 

Metoda strumieniowa stosowana jest dla kabli od 0,5 mm średnicy oraz rur osłonowych od 4 mm. Przed wprowadzeniem kabla do rury należy zabezpieczyć końcówkę kabla specjalną główką mosiężną lub co najmniej obtopić zapalniczką tak, aby była obła, bez ostrych krawędzi. Następnie wlać do rury osłonowej odpowiednią do średnicy ilość płynu poślizgowego (przy kablach o średnicy poniżej 1,5 mm, o małej sztywności, nie zaleca się stosowania płynów poślizgowych). Wprowadzić ręcznie kabel do rury osłonowej na kilka lub kilkadziesiąt metrów. Następnie zamontować rurę osłonową wraz z kablem we wdmuchiwarce. Po uruchomieniu podajnika bez załączonego powietrza wpychamy kabel do rurociągu na maksymalnie dużą odległość, ale tak, aby nie uszkodzić kabla, czyli nie możemy przekroczyć siły, którą określiliśmy w trakcie przeprowadzania tzw. crash-testu. Gdy nie da się już dalej wpychać kabla, zaczynamy powoli podawać do głowicy sprężone powietrze. Należy pilnować, aby prędkość wdmuchiwania nie przekraczała około 120-150 m/min. dla kabli grubych i sztywnych, dla cienkich może być większa. Wraz ze wzrostem oporów zwiększamy ciśnienie powietrza wdmuchującego. Należy unikać zbyt szybkiego podania ciśnienia maksymalnego, gdyż może spowodować to wytworzenie się przeciwciśnienia przed czołem wdmuchiwanego kabla i w efekcie zmniejszyć zasięg wdmuchiwania.

1.Błędy na etapie projektowania

Najczęstszym błędem projektantów jest nieprawidłowy dobór średnicy kabla w stosunku do wewnętrznej średnicy rury osłonowej. Dla rur o dużych średnicach (większych niż 20 mm średnicy wewnętrznej) stosunek średnicy kabla do średnicy otworu nie powinien znacząco odbiegać od 40%. To znaczy, że do najpopularniejszej rury HDPE 40 o średnicy wewnętrznej 33 mm należy wdmuchiwać kable o średnicy około 13 mm. Niestety ostatnio częste są projekty zakładające wdmuchiwanie w czterdziestkę kabli o średnicy około 6 mm, co daje stopień wypełnienia 18%. Powoduje to konieczność stosowania kompresora o dużej wydajności, a to znacznie podnosi koszty wdmuchiwania. Cienki kabel w dużej średnicy rury ma znacznie mniejszą sztywność, co znacząco zmniejsza zasięg wdmuchiwania i zwiększa niebezpieczeństwo złamania kabla. Dla mikrokanalizacji stopień wypełnienia powinien wynosić 50%-70%. Większość producentów rurek podaje zakres średnic kabli zalecanych dla danej mikrorurki. Zastosowanie zbyt cienkich kabli zmniejsza skuteczność dopychania i zwiększa niebezpieczeństwo złamania kabla. Zbyt duża średnica kabla zwiększa tarcie o ścianki mikrorurki, szczególnie przy dużej ilości łuków lub znacznym pofalowaniu trasy. Duże jest także niebezpieczeństwo zablokowania kabla na lokalnym zagnieceniu rurki lub na źle przyciętych rurkach w złączce.

2.Błędy na etapie przechowywania i transportu kabla.

Z reguły producenci określają warunki przechowywania i transportu kabli, ale wiadomo, że w praktyce różnie bywa. Kable nie powinny być przechowywane zbyt długo w wysokiej temperaturze, a szczególnie nie na otwartym terenie, gdyż promieniowanie UV źle wpływa na powłokę. Długie przechowywanie często skutkuje trwałym odkształceniem oraz zabrudzeniem powłoki kabla, co źle wpływa na jakość wdmuchiwania. Nie należy długo trzymać kabli zwiniętych w kręgi lub ósemki. Przewożenie kabli w kręgach lub ósemkach powoduje ich trwałe odkształcenie i w efekcie pogorszenie warunków wdmuchiwania. Przy przewijaniu kabli z bębna na bęben należy bezwzględnie zadbać o idealne ułożenie kabla na bębnie. Nieprawidłowe ułożenie kabla na bębnie może skutkować szarpaniem przy odwijaniu, a nawet zerwaniem, szczególnie przy dużych prędkościach wdmuchiwania. Ważne jest, aby przy transporcie i przeładunku kabla na bębnach nie doszło do uszkodzenia i deformacji bębna, gdyż skutkuje to problemami przy odwijaniu w trakcie wdmuchiwania

3.Błędy przy organizacji placu budowy

Należy dążyć do tego, aby wdmuchiwarka i bęben z kablem były ustawione w jednej linii i niewielkiej odległości od siebie, tak aby kabel między bębnem i wdmuchiwarką nie dotykał podłoża. Bęben z kablem powinien znajdować się na stojaku umożliwiającym płynne odwijanie z zabezpieczeniem przed nadmiernym rozpędzeniem się bębna. Podłączenie wdmuchiwarki do kanalizacji powinno być także prostoliniowe, a ewentualne zakręty rury osłonowej powinny być bardzo łagodne. Wdmuchiwarka musi być ustawiona na skrzyni lub stojaku, tak aby wygodnie było ją obsługiwać i aby nie była narażona na zabrudzenie. Kompresor powinien stać w pewnym oddaleniu, aby hałas nie przeszkadzał obsłudze, ale tak, aby wystarczył standardowy wąż zasilający. W przypadku konieczności odwijania z bębna nadmiaru kabla należy zastosować odpowiednie przyrządy, tak zwane „karuzele”, lub w przypadku „ósemkowania” układać kabel na folii lub plandece, aby nie pobrudzić powłoki kabla. Błędem w organizacji placu budowy jest wszystko, co prowadzi do zanieczyszczenia kabla, jego nierównomiernego odwijania oraz to, co powoduje powstawanie zwiększonych oporów przy wprowadzaniu kabla do kanalizacji.

4.Błędy w doborze sprzętu do wdmuchiwania

Sprzęt musi być dokładnie dobrany do wykonywanej pracy, a więc do średnicy kabla, średnicy rury osłonowej i oczekiwanego zasięgu wdmuchiwania. Najczęstsze błędy to próby wykorzystania zbyt małej wdmuchiwarki do dużych kabli, a także dużej, ciężkiej maszyny do mikrokabli. Jeśli chodzi o kompresory, to najczęściej stosuje się kompresory o zbyt małej wydajności do instalacji kabli w rurach osłonowych HDPE o dużych średnicach (32, 40, 50 mm), szczególnie przy metodzie strumieniowej, gdzie wydajność ma pierwszorzędne znaczenie. Z kolei przy wdmuchiwaniu mikrokabli, gdzie potrzebne jest ciśnienie wdmuchiwania do 15 bar, często stosowane są kompresory o maksymalnych ciśnieniach 7-8 bar, a to stanowczo zbyt mało. Należy mieć świadomość, że nie ma na rynku kompresorów spełniających jednocześnie wymagania do wdmuchiwania mikrokabli i kabli klasycznych!

Duże problemy z odwijaniem kabla mogą pojawić się w przypadku zastosowania nieodpowiednich do wielkości i masy bębna z kablem stojaków czy przyczep kablowych. Częstym problemem przy wdmuchiwaniu metodą tłoczkową jest dobór nieodpowiedniego tłoczka, a w szczególności nieodpowiedniej średnicy uszczelek tłoczka. Zbyt mała średnica uszczelki powoduje generowanie za małej siły ciągnącej, a za duża średnica powoduje zbyt duże opory tarcia i możliwość zablokowania tłoczka na złączce lub lekkie zagniecenie rury. Latem występują problemy ze zbyt gorącym sprężonym powietrzem wynikające z braku chłodnicy powietrza. Gorące powietrze może powodować, że wdmuchiwany kabel robi się bardziej wiotki i traci zdolność przenoszenia osiowej siły dopychającej. Dodatkowo gorące powietrze może „rozdmuchać” rurę/mikrorurkę. Obecność wody w powietrzu może obniżyć wydajność silników pneumatycznych lub trwale je zablokować w przypadku pozostawienia wody w silniku. Zimą brak osuszacza powietrza będzie powodował występowanie oblodzenia silników pneumatycznych przy temperaturach w okolicach zera. Może to spowodować zablokowanie silników. Przy braku osuszacza można zastosować podgrzewacz powietrza.

5.Błędy w procesie wdmuchiwania

Kable klasyczne, błędy przy wdmuchiwaniu metodą tłoczkową. Pierwszy podstawowy błąd to nie przeprowadzenie kalibrowania rury osłonowej, co może skutkować zablokowaniem tłoczka na zagnieceniu rury. Drugi to nie przesmarowanie rury gąbką nasączoną płynem poślizgowym, co może spowodować zatarcie tłoczka w rurze zanieczyszczonej piaskiem. Kolejny, to zbyt luźny tłoczek, przez co uzyskiwana jest zbyt mała siła ciągnąca. Następny to zbyt ciasny tłoczek powodujący nadmierne opory tarcia. Ponadto zastosowanie tłoczka sztywnego, zamiast przegubowego (łamanego) w trasie o dużej ilości zakrętów, co powoduje zwiększone opory w łukach, a także zbyt duża prędkość wdmuchiwania przy krętej trasie, co powoduje „przypalanie” kabla na łukach kanalizacji. Na koniec zbyt duża prędkość podajnika, co powoduje falowanie kabla w rurze za tłoczkiem. Mikrokabli nie wdmuchuje się metodą tłoczkową, gdyż przy małych średnicach wewnętrznych rurek siła ciągnąca pochodząca od tłoczka byłaby mniejsza niż opory tarcia wywoływane przez tłoczek.

 Kable klasyczne i mikrokable, wdmuchiwanie metodą strumieniową.

Podstawowy błąd to nie przeprowadzenie kalibrowania rury osłonowej, co może skutkować zablokowaniem kabla na zagnieceniu rury. Drugi to nie przesmarowanie rury gąbką nasączoną płynem poślizgowym, co może spowodować zatarcie kabla w rurze zanieczyszczonej piaskiem. Kolejny to nie zastosowanie nakładki wyoblającej końcówkę kabla, co może spowodować utknięcie kabla na nieprawidłowo założonej złączce. Typowy dla metody strumieniowej błąd to zastosowanie zbyt dużego ciśnienia powietrza na początku procesu, co powoduje powstanie przeciwciśnienia przed czołem kabla i może nawet doprowadzić do zatrzymania kabla. W takiej sytuacji należy przerwać proces, odpowietrzyć rurę i kontynuować wdmuchiwanie, zwiększając powoli ilość i ciśnienie powietrza wdmuchującego.

Dla wszystkich metod poważnym błędem jest brak zastosowania lub zastosowanie nieodpowiedniego płynu poślizgowego. Należy szczególnie pamiętać, że płyny stosowane do kabli klasycznych nie nadają się do mikrokabli. Specjalne płyny do mikrokabli mają dużo niższą lepkość.

Najnowsze publikacje

Wdmuchiwanie światłowodów – 10 Złotych Reg... Wdmuchiwanie światłowodów – 10 Złotych Reguł Niebieskiego Smoka

Wdmuchiwanie światłowodów - 10 Złotych Reguł Niebieskiego Smoka. Przedstawiamy krótki poradnik dotyczący wdmuchiwania...

17.01.2022
Felieton – Ważmy słowa Felieton – Ważmy słowa

Co to właściwie jest słowo? Jest to, powtarzając za Wikipedią, elementarna część mowy. Jego pisemnym odpowiednikiem j...

10.01.2022
Kable w kanale – 10 lat później Kable w kanale – 10 lat później

Bezwykopowa renowacja - Kable w kanale - 10 lat później Właśnie uświadomiłem sobie, że minęło dzi...

10.01.2022