Các nhà máy công nghiệp hiện đại dựa vào máy móc chính xác hoạt động với nhiều loại dầu bôi trơn, dầu thủy lực và chất làm mát. Những loại dầu thiết yếu này, mặc dù rất quan trọng đối với hiệu suất cơ khí, có thể trở thành những kẻ phá hoại thầm lặng khi tiếp xúc với các bộ phận điện. Thiệt hại do đó gây ra cho dây điện, đầu nối và hệ thống điện có thể dẫn đến ngừng hoạt động đột ngột, tổn thất sản xuất và hậu quả tài chính đáng kể.
Dầu công nghiệp: Mối nguy hiểm điện tiềm ẩn
Mặc dù dầu công nghiệp phục vụ các chức năng thiết yếu trong bôi trơn, làm mát và truyền lực, nhưng sự tương tác của chúng với thiết bị điện gây ra nhiều rủi ro:
-
Dầu bôi trơn và dầu bánh răng: Giảm ma sát cơ học nhưng có thể làm suy giảm lớp cách điện của cáp, có khả năng gây đoản mạch.
-
Dầu thủy lực: Thiết yếu cho việc truyền lực, nhưng đặc tính áp suất cao của chúng làm tăng tốc độ thẩm thấu dầu vào các bộ phận điện.
-
Chất làm mát: Quan trọng để kiểm soát nhiệt độ, mặc dù một số công thức chứa các thành phần ăn mòn làm hỏng hệ thống điện.
Những chất này hoạt động như những kẻ tấn công vô hình, dần dần làm suy yếu thiết bị điện thông qua sự suy giảm hóa học và vật lý làm giảm hiệu suất, rút ngắn tuổi thọ và có thể tạo ra các mối nguy hiểm về an toàn.
Lựa chọn vật liệu: Tuyến phòng thủ đầu tiên
Khả năng chống dầu hiệu quả bắt đầu bằng việc lựa chọn vật liệu phù hợp, vì các loại polymer khác nhau thể hiện mức độ tương thích với dầu khác nhau:
-
Nhựa tiêu chuẩn: Các vật liệu như polyethylene (PE), polypropylene (PP) và polyvinyl chloride (PVC) có khả năng chống dầu hạn chế. Nylon và polyurethane (PUR) cải thiện đáng kể nhưng cần đánh giá cẩn thận.
-
Fluoropolymers: PTFE, FEP và ETFE thể hiện khả năng chống dầu vượt trội cùng với độ ổn định nhiệt độ và hóa học cao, làm cho chúng trở nên lý tưởng cho các môi trường khắc nghiệt.
-
Hợp chất cao su: Cao su thông thường hoạt động kém khi tiếp xúc với dầu. Các công thức chuyên dụng như neoprene và cao su nitrile cung cấp khả năng chống dầu tốt hơn, trong khi cao su silicone vượt trội trong các ứng dụng nhiệt độ cao.
Bảng 1: Đánh giá khả năng chống dầu của các vật liệu phổ biến
| Vật liệu |
Đánh giá khả năng chống dầu (1-5, 5 là cao nhất) |
| Polyethylene (PE) |
3-4 |
| Polypropylene (PP) |
2 |
| Polyvinyl Chloride (PVC) |
2 |
| Nylon |
4 |
| Polyurethane (PUR) |
4 |
| Fluorinated Ethylene Propylene (FEP) |
5 |
| Polytetrafluoroethylene (PTFE) |
4-5 |
| Neoprene |
3 |
| Nitrile Rubber |
4 |
| Silicone Rubber |
2-3 |
Mối đe dọa ba lần của ô nhiễm dầu
Tiếp xúc với dầu ảnh hưởng đến các bộ phận điện thông qua ba cơ chế chính:
-
Thay đổi kích thước: Hấp thụ dầu gây phồng vật liệu, làm thay đổi kích thước vật lý và có thể ảnh hưởng đến độ khít cơ học.
-
Thay đổi độ cứng: Tiếp xúc với dầu làm mềm hoặc làm giòn vật liệu, giảm độ bền cơ học và độ bền.
-
Suy thoái hóa học: Các thành phần dầu phản ứng với vật liệu ở cấp độ phân tử, làm suy giảm tính toàn vẹn cấu trúc.
Tiêu chuẩn ngành: Đo lường khả năng chống dầu
Bảng 2: Tiêu chuẩn kiểm tra khả năng chống dầu của cáp
| Tiêu chuẩn |
Khu vực |
Thời gian ngâm |
Nhiệt độ |
Yêu cầu về độ bền kéo |
Yêu cầu về độ giãn dài |
| UL 62 |
Bắc Mỹ |
7 ngày |
60°C |
Giữ 75% |
Giữ 75% |
| UL Oil Res I |
Bắc Mỹ |
4 ngày |
100°C |
Giữ 50% |
Giữ 50% |
| UL Oil Res II |
Bắc Mỹ |
60 ngày |
75°C |
Giữ 65% |
Giữ 65% |
| EN 50363-10-2 |
Châu Âu |
7 ngày |
100°C |
Biến thiên ±40% |
Biến thiên ±30% |
Các chiến lược bảo vệ cụ thể cho từng bộ phận
Giải pháp dây và cáp
Cấu trúc cáp chuyên dụng giải quyết các thách thức tiếp xúc với dầu:
-
Cáp ô tô: Phân loại GXL, SXL và TXL cung cấp khả năng chống dầu cho các ứng dụng trong khoang động cơ.
-
Cáp cách điện silicone: Cung cấp khả năng chống hóa chất vượt trội và hiệu suất nhiệt độ cao cho các cài đặt công nghiệp.
-
Polyethylene liên kết ngang (XLPE): Cung cấp khả năng chống dầu được cải thiện so với lớp cách điện PVC tiêu chuẩn.
Bảo vệ cáp đa lõi
Việc lựa chọn vật liệu vỏ bọc quyết định hiệu suất của cáp đa lõi trong môi trường dầu mỡ:
-
PVC biến đổi: Các công thức được tăng cường hóa học cải thiện khả năng chống dầu trong khi vẫn duy trì tính linh hoạt.
-
Elastomer nhiệt dẻo (TPE): Kết hợp khả năng chống dầu với độ bền cơ học và tính linh hoạt.
-
Polyurethane (PUR): Cung cấp khả năng bảo vệ toàn diện chống lại dầu, mài mòn và các yếu tố môi trường.
Các bộ phận bảo vệ bổ sung
Các biện pháp bảo vệ bổ sung tăng cường độ tin cậy của hệ thống:
-
Ống co nhiệt: Có sẵn trong các công thức chống dầu bao gồm các phiên bản fluoropolymer chuyên dụng cho các điều kiện khắc nghiệt.
-
Vỏ bọc bện: Cấu trúc PET và nylon cung cấp khả năng bảo vệ cơ học với khả năng chống dầu vốn có.
-
Đầu nối và đầu nối cáp: Các bộ phận gốc Polyamide cung cấp khả năng niêm phong đáng tin cậy chống lại sự xâm nhập của dầu.
Bảo vệ chủ động để duy trì hoạt động liên tục
Hệ thống điện công nghiệp đòi hỏi các chiến lược bảo vệ có chủ đích chống lại ô nhiễm dầu. Việc lựa chọn vật liệu dựa trên các yêu cầu cụ thể của ứng dụng, kết hợp với việc lựa chọn các bộ phận phù hợp, thiết lập cơ sở hạ tầng điện đáng tin cậy có khả năng chống chọi với môi trường hoạt động đầy thách thức.