این سناریو را تصور کنید: در اعماق زیر سطح اقیانوس، یک کابل برق با ولتاژ بالا - مانند یک شریان حیاتی - قاره ها را به هم متصل می کند و برق را به میلیون ها خانه و کسب و کار می رساند. سپس به طور ناگهانی، این راه حیاتی حیاتی به دلیل ناخالصی های میکروسکوپی از کار می افتد، شهرها را در تاریکی فرو می برد و باعث آشفتگی اقتصادی می شود. عواقب آن شدید است: تعمیر کابل‌های زیردریایی بسیار پرهزینه و زمان‌بر است و تلفات آن ساعت به ساعت افزایش می‌یابد.

در این بازار رقابتی، تولیدکنندگان کابل چگونه می توانند خود را متمایز کرده و اعتماد مشتریان را جلب کنند و در عین حال از انتقال پایدار برق اطمینان حاصل کنند؟ پاسخ در یک اصل سازش ناپذیر نهفته است: پیگیری بی وقفه خلوص مواد عایق.

کابل های فشار قوی، به ویژه کابل های فشار متوسط ​​و فشار قوی، مانند قلب سیستم های توزیع برق عمل می کنند. مواد عایق به عنوان لایه محافظ آنها عمل می کند - یک جزء بسیار مهم است. در حال حاضر، پلی اتیلن متقاطع (XLPE) به عنوان ماده عایق اولیه برای کابل های فشار متوسط ​​و فشار قوی غالب است.

پلی اتیلن متقاطع (XLPE) یک ماده ترموست است که از پلی اتیلن از طریق فرآیند اتصال عرضی به دست می آید. تحت فشار بالا و با پراکسیدهای آلی، پلی اتیلن از یک ترموپلاستیک به یک ماده الاستیک تبدیل می‌شود و به XLPE خواص استثنایی می‌دهد که آن را برای عایق‌سازی کابل‌های فشار قوی ایده‌آل می‌کند:

• حداقل تلفات دی الکتریک:تلفات دی الکتریک کم XLPE به معنی اتلاف انرژی کمتر در حین انتقال است و از راندمان بالاتر اطمینان حاصل می کند.
• خواص الکتریکی برتر:استحکام الکتریکی عالی، مقاومت در برابر کرونا و مقاومت قوس الکتریکی XLPE را قادر می‌سازد تا در برابر میدان‌های ولتاژ بالا مقاومت کند.
• خواص فیزیکی برجسته:استحکام مکانیکی بالا، مقاومت در برابر حرارت و مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی امکان عملکرد قابل اعتماد در محیط های سخت را فراهم می کند.
• مقاومت در برابر تغییر شکل حرارتی و پیری:XLPE عملکرد پایدار را حتی در دماهای بالا حفظ می کند.
• ظرفیت جریان بالاتر:کابل‌های XLPE می‌توانند جریان بیشتری نسبت به جایگزین‌های معمولی هم‌اندازه داشته باشند.
• نصب آسان:کابل‌های XLPE سبک و انعطاف‌پذیر، استقرار را ساده کرده و زمان‌بندی ساخت را کاهش می‌دهند.

اخیراً، پریسمیان کابل های نوآورانه ای را با استفاده از الاستومرهای ترموپلاستیک با کارایی بالا (HPTE) معرفی کرده است. در حالی که با عملکرد XLPE مطابقت دارد، HPTE مزایای تولید متمایز را ارائه می دهد:

• بدون نیاز به پیوند متقابل:محصولات جانبی را از فرآیند پیوند متقابل حذف می کند و آن را دوستدار محیط زیست می کند.
• قابلیت بازیافت:کابل‌های HPTE را می‌توان مجدداً استفاده کرد و ضایعات را کاهش داد.
• چرخه تولید کوتاهتر:پاسخ سریعتر به تقاضاهای بازار را امکان پذیر می کند.
• کاهش ردپای تاسیسات:نیاز به فضای تولید کمتر، کاهش هزینه ها.
• سازگاری:به طور یکپارچه با اجزای شبکه موجود کار می کند و ارتقای شبکه را تسهیل می کند.

هر دو XLPE و HPTE به عنوان "قلب" کابل های ولتاژ بالا عمل می کنند و از قابلیت اطمینان انتقال نیرو محافظت می کنند.

برای کابل های فشار قوی و فوق بالا، خلوص مواد عایق غیرقابل مذاکره است. خلوص بالاتر مستقیماً با خطرات خرابی کمتر مرتبط است. حتی یک ناخالصی فلزی 50 میکرونی می تواند محصول نهایی را به خطر بیندازد و منجر به هزینه های گزاف پیگیری شود.

یک کابل زیردریایی را در نظر بگیرید که برای چندین دهه بدون عیب و نقص کار می کند - تا زمانی که یک ذره فلزی میکروسکوپی باعث تخلیه جزئی تحت فشار الکتریکی شود. با گذشت زمان، این تخلیه ها تشدید می شود و به شکست عایق و خرابی فاجعه بار کابل منجر می شود.

• هزینه های تعمیرات نجومی:خرابی کابل های زیردریایی ناشی از آلودگی می تواند باعث تعطیلی هفته ها شود و پیامدهای اقتصادی و اجتماعی شدیدی به همراه داشته باشد.
• اثرات تولید در سطح صنعت:مواد آلوده یا کابل‌های معیوب که در آزمایش‌های تخلیه ناموفق هستند، کارایی تولید را مختل کرده و هزینه‌ها را افزایش می‌دهند.

کابل‌های ولتاژ فوق‌العاده تحت آزمایش‌های ولتاژ مقاومتی با 2.5 برابر ولتاژ نامی خود قرار می‌گیرند - یک بررسی بی‌رحمانه از یکپارچگی عایق.

• عواقب خرابی:تاسیسات تولید معمولی 5-6 خرابی سالانه را در طول آزمایش تجربه می‌کنند که هر کدام به طور بالقوه 150000 یورو قبل از تحویل هزینه دارند.
• اختلالات برنامه:خرابی ها تحویل را به تاخیر می اندازد و عوارض قراردادی ایجاد می کند.
• آسیب به شهرت:اتصالات تایید نشده ممکن است وجهه کیفیت تولیدکنندگان را مخدوش کند و باعث ایجاد بندهای جریمه شود.

برای اطمینان از قابلیت اطمینان کابل، استانداردهای صنعتی الزامات خلوص سختی را اعمال می کنند:

• استانداردهای کابل ولتاژ بالا اغلب حذف آلاینده های بیش از 75 میکرون را الزامی می کند.
• دستورالعمل‌های AEIC مستلزم این است که طراحی کابل حداقل 40 سال دوام داشته باشد، که نیاز به بازرسی 100٪ خلوص مواد دارد - آزمایش نمونه نمی‌تواند به طور قابل اعتماد همه آلاینده‌ها را از بین ببرد.

فقط بازرسی جامع تضمین می کند که هر متر با بالاترین استانداردهای کیفیت مطابقت دارد.

در حال حاضر، سازندگان کابل معمولاً از فیلترهای مش استفاده می کنند تا ناخالصی های ذوب XLPE و HPTE را قبل از ورود به کابل ها جذب کنند. این فیلترها که بین اکسترودر و سر اتصال متقابل قرار می گیرند، با چالش های عملیاتی روبرو هستند:

• گرفتگی:با گذشت زمان، فیلترها مواد سوخته یا آلاینده های بیش از حد را جمع می کنند و باعث افزایش فشار اکسترودر می شوند.
• توقف تولید:تعویض مکرر فیلتر نیاز به توقف تولید و اتصالات بعدی دارد.
• خطرات اتصال:اتصالات دستی نشان دهنده نقاط ضعف مهم، به ویژه در کاربردهای زیر دریا هستند. بنابراین سازندگان قصد دارند اتصالات در کابل های بلند را به حداقل برسانند.

فیلترهای مسدود شده بهره وری را کاهش می دهند و نیاز به شناسایی ناخالصی های قابل اعتمادتر و راه حل های مرتب سازی دارند.

سیستم‌های تشخیص ذرات فعلی در درجه اول به نظارت آزمایشگاهی یا خط تولید خدمت می‌کنند. بیشتر آنها برای شناسایی آلاینده های سطحی به فناوری نوری متکی هستند اما نمی توانند ناخالصی های داخلی را شناسایی کنند.

در حالی که برای عیوب سطحی در مواد شفاف یا نیمه شفاف موثر است، تکنیک های نوری نمی توانند برای تشخیص آلودگی داخلی به ذرات نفوذ کنند.

قابلیت نفوذ فناوری اشعه ایکس، تشخیص عیب داخلی را امکان پذیر می کند. همانطور که اشعه ایکس از مواد عبور می کند، میرایی آنها با چگالی، ضخامت و ترکیب اتمی متفاوت است - که امکان شناسایی دقیق ناخالصی را فراهم می کند.

سیستم‌های تشخیص مدرن فناوری‌های اشعه ایکس و نوری را برای تضمین کیفیت آنلاین ۱۰۰٪ ترکیب می‌کنند. نرم افزار پردازش تصویر آلاینده هایی به کوچکی 50 میکرون را شناسایی، طبقه بندی و به طور خودکار حذف می کند.

XLPE عمدتاً از کربن (6 پروتون) تشکیل شده است، در حالی که آلاینده های معمول فولاد حاوی آهن (26 پروتون) هستند. این اختلاف 20 پروتون، کنتراست شدید پرتو ایکس را ایجاد می کند و امکان تشخیص دقیق فلز را فراهم می کند.

فناوری پیشرفته دوربین و سیستم‌های روشنایی جریان مواد را با سرعت‌های صنعتی ضبط می‌کنند. سپس الگوریتم های قدرتمند، عیوب سطحی را که از آستانه های از پیش تعریف شده فراتر می روند، شناسایی می کنند.

این رویکرد دوگانه هر دو آلاینده های داخلی و سطحی را شناسایی می کند، از جمله:

• اشعه ایکس: فلزات، آلاینده های آلی و ناهمگنی ها (مثلاً TiO2) در مواد شفاف، رنگی یا نیمه رسانا
• نوری: عیوب سطحی مانند لکه های سیاه، ذرات خارجی و مواد غیر مشابه

این سیستم ها بین قیف های عرضه (حاوی اکتابین ها، کیسه ها یا سیلوها) و قیف های اکسترودر نصب می شوند، قبل از شروع اکستروژن، مواد را از طریق تغذیه گرانشی خالص می کنند.

فراتر از سیستم‌های آنلاین، راه‌حل‌های مدولار، تشخیص و تجزیه و تحلیل آفلاین را برای گلوله‌ها، تکه‌ها و نوارها ارائه می‌دهند – ایده‌آل برای خروجی‌های کوچک‌تر، نمونه‌برداری یا بازرسی مواد ورودی.

• تشخیص آنلاین:حذف ناخالصی در زمان واقعی در طول تولید
• تشخیص آفلاین:ارزیابی کیفیت نمونه

سیستم ها حسگرهای اشعه ایکس یا نوری را بر اساس نیازهای کاربردی به کار می گیرند و آلاینده های بالای 50 میکرون را در طول تولید یا نمونه برداری شناسایی می کنند.

تجهیزات آزمایشگاهی اشعه ایکس می‌توانند 3000 گلوله (200 میلی‌لیتر) را در ثانیه تجزیه و تحلیل کنند و آلاینده‌ها را به صورت نوری برجسته کنند تا به راحتی حذف شوند - عالی برای اصلاح کیفیت.

تولید کنندگان پیشرو سیستم های آنلاین و آفلاین را برای بهینه سازی فرآیند جامع ترکیب می کنند:

• آنلاین:حذف سریع ناخالصی فله ای
• آفلاین:تجزیه و تحلیل دقیق آلاینده های حذف شده

این تعامل ردیابی منبع آلودگی را از طریق ایجاد پایگاه داده امکان پذیر می کند و از مشکلات کیفیت آینده جلوگیری می کند.

این بررسی بر اهمیت حیاتی خلوص XLPE و HPTE برای عایق بندی کابل های فشار متوسط ​​و بالا تاکید می کند. سیستم‌های کنترل کیفیت مدرن قبل از اکستروژن آلاینده‌ها را شناسایی و حذف می‌کنند – چه از مواد خام منشأ گرفته باشند و چه در حین جابجایی وارد شده باشند.

حتی با فیلترهای سنتی، این فناوری با از بین بردن گلوله های آلوده از گرفتگی جلوگیری می کند و در عین حال ایمنی را افزایش می دهد. ترکیب اشعه ایکس/اپتیکال با تشخیص عیوب داخلی و سطحی، 100% کنترل کیفیت را تضمین می کند.

تجزیه و تحلیل آفلاین آلاینده های حذف شده، فرآیندهای تولید را از طریق نظارت بر خلوص و تجزیه و تحلیل پیشگیرانه افزایش می دهد.

• پایه کیفیت:مواد با خلوص بالا کابل‌ها را با عایق‌بندی عالی و قابلیت اطمینان طولانی‌مدت قادر می‌سازند
• کارایی هزینه:خرابی های گران قیمت تست تخلیه را از بین می برد و راندمان خط تولید را افزایش می دهد
• تمایز بازار:ارائه کابل‌های با کیفیت و قابلیت اطمینان بالا باعث ایجاد اعتماد مشتری و مزیت رقابتی می‌شود

در دنیای پرمخاطره انتقال نیروی زیر دریا، خلوص فقط یک مشخصات نیست، بلکه تمایز نهایی است.