Как долго стяжки для кабелей служат на улице?

Если вы поместите белый нейлоновый стяжной ремень на забор и потянете за него через год после установки, ожидается, что он сломается. Однако, используя правильный стяжной ремень (черный) на вашем заборе, этот стяжной ремень должен прослужить дольше, чем ваши столбы. Это не только из-за бренда или удачи; скорее, это связано с цветом и составом материала стяжного ремня, а также с давлением, которому он подвергался в своей среде с течением времени.

Статья также предоставляет данные с цифрами, чтобы показать, как долго стяжные ремни могут выдерживать внешние условия, как на них влияет окружающая среда и как выбрать стяжные ремни, которые будут иметь ожидаемый срок службы не менее 10 лет.

Стандартный нейлоновый стяжной ремень, произведенный с использованием стандартных материалов, имеет срок службы примерно от 6 до 12 месяцев, пока он подвергается воздействию внешней среды; однако черный, обработанный УФ, нейлоновый стяжной ремень 6/6 можно ожидать, что будет иметь более длительный срок службы; в зависимости от географии, предполагаемая продолжительность использования может варьироваться от 5 до 10 лет (южный), 3 до 5 лет (пустыня), до 10 до 15 лет (северный) по продолжительности. В терминах воздействия окружающей среды, стабилизированный погодой нейлоновый стяжной ремень, такой как сделанный из нейлона 12, обычно имеет предполагаемый срок службы около 12 лет. Другие материалы, такие как ETFE, имеют предполагаемый срок службы более 15 лет, а стяжные ремни из нержавеющей стали обычно имеют срок службы более 20 лет благодаря тому, что материалы защищены от УФ-излучения и повышенных температур.

Краткий ответ: как долго служат стяжные ремни для улицы

Самое полезное число, которое стоит запомнить, на самом деле, это два порядка величины. Типичный незащищенный нейлоновый стяжной ремень прослужит вам несколько месяцев, в то время как правильный тип может прослужить годы. Разница между ними заключается в выборе цвета и добавок. Существуют различия в информации, предоставляемой различными производителями. Это связано с тем, что эта информация получается разными способами (некоторые исследователи проводят ускоренные испытания на старение в соответствии с ASTM G154 или ISO4892, другие полагаются на полевые данные) и не все производители приходят к одинаковым результатам. Эти испытания в полевых условиях, как правило, более благоприятны для стабилизированных стяжных ремней, работающих в холодном климате, и более негативны для регионов, характеризующихся жаркими условиями, поэтому лучше давать диапазон, а не одно число.

Что касается результатов, все источники согласны с тем, что УФ-стабилизированный нейлон превосходит обычный нейлон почти в десять раз. Нержавеющая сталь выигрывает у любого пластикового материала по долговечности и температуре, но стоит гораздо дороже и тяжелее, и требует натяжения.

Что на самом деле убивает стяжной ремень на улице

Неправильно говорить, что солнечный свет “вызывает износ” пластика; на самом деле происходит разрушение полимерных цепей, которые придают нейлону прочность. За это отвечает механизм фотоокисления, который имеет три наблюдаемых фазы: сначала застежка меняет цвет, затем становится менее гибкой, и, наконец, появляются мелкие трещины, которые обычно возникают в области замка, где меньше материала и больше напряжения. Как только застежка теряет способность сгибаться, она уже не выполняет свою функцию, даже если выглядит нормально.

Два дополнительных процесса усугубляют ситуацию. Первый — это циклы влажности: нейлон поглощает определенное количество воды из атмосферы, а затем теряет эту влагу при воздействии солнца, что приводит к постоянному состоянию сухости и жесткости. Второй процесс — это термические циклы, когда ремешок, обвивающий кабель, ежедневно расширяется и сжимается, образуя микротрещины в радиусах изгибов. Если застежка находится на горячей крыше или на солнечной пустыне, то тепло ускоряет все эти процессы, иногда в два или три раза по сравнению с тем, когда она находится в более прохладной тени.

Результат деградации — это не процесс постепенного ухудшения, который можно наблюдать. Нет, когда застежка используется, она может сохранять свою форму, теряя до 80% своей прочности на разрыв, а затем ломаться от внезапного увеличения нагрузки, которая никогда не применялась к ней ранее, например, от порыва ветра или от того, что на нее опирается человек.

Срок службы на открытом воздухе по материалу

Это таблица, которую стоит иметь в виду. Она показывает, сколько времени требуется материалам для деградации, когда они находятся на одном открытом месте относительно постоянное количество времени. Однако обратите внимание, что способ, которым каждый материал выходит из строя, различен. Например, пластики деградируют, но сталь выходит из строя из-за ржавых пятен или от того, что ее срезают с того, что она держала.

Выбор материала также определяет химические свойства застежки. Рабочий полимер почти каждой застежки — нейлон 6/6, который обеспечивает отличный компромисс между прочностью на разрыв, гибкостью и электрическими характеристиками, но нейлон 6/6 является гигроскопичным и сам по себе не устойчив к солнечному свету. Остальная часть картины — из чего сделаны стяжки, и какие добавки изменяют их поведение — решается на стадии смолы, именно поэтому две черные стяжки одинаковых размеров могут различаться по сроку службы на годы.

Почему черные служат дольше, чем белые

При входе в любое профессиональное учреждение можно увидеть, что практически все наружные крепежи черные. Это не вопрос эстетического выбора. УФ-стабилизированный черный крепеж включает в себя пигмент черного углерода, который предотвращает любые вредные эффекты ультрафиолетового излучения, поглощая его и преобразуя энергию в тепло, прежде чем ультрафиолетовое излучение начнет разрушать полимерные цепи. Этот метод недорогой, эффективный и — что очень важно — трехмерный: в случае, если правильно произведенный крепеж применяется, стабилизатор будет распределен по всему материалу, так что активация при царапинах или повреждениях не откроет незащищенное ядро, как это произошло бы с более традиционными поверхностными покрытиями.

В отличие от этого, белые, слоновой кости, красные, синие, желтые и зеленые крепежи не имеют аналогичной защиты, если только производитель не использует дополнительные добавки УФ-стабилизатора, что редко происходит на бюджетных производственных линиях. Поэтому истинная проверка наружных крепежей основана на информации, предоставленной на упаковке, а не на цвете: “УФ-стойкость”, “для наружного использования” или публикация паспорта на устойчивость к погодным условиям. Является ли стяжка действительно УФ-стойкой, определяется этим заявлением и стандартом, по которому она была протестирована, что и является вопросом. УФ-стойкие стяжки должны ответить на бумаге, прежде чем ответить на столбе — и черная стяжка без УФ-заявки на этикетке является самой распространенной ошибкой в наружных установках, потому что цвет выглядит правильно, и поэтому никто не проверяет.

Когда речь идет о зеленом цвете, единственным примечательным исключением является УФ-стабилизированный зеленый нейлон как подлинный наружный продукт, который идеально подходит для растительных стяжек, где слияние с зеленью имеет ключевое значение. Единственный недостаток заключается в том, что он находится на нижнем конце спектра, служа всего около 3-5 сезонов по сравнению с 5-10 сезонами для черного варианта того же класса.

Срок службы на открытом воздухе по сценарию

Общие цифры становятся полезными, как только вы сопоставляете их с установкой. Основной стрессор меняется от места к месту, и это обычно не только УФ.

Просто обратите внимание на то, сколько раз реальный ответ для постоянной установки — это нержавеющая сталь. Пластиковые стяжки можно назвать расходными материалами в любом долгосрочном наружном применении. В отличие от этого, стальные стяжки можно квалифицировать как инфраструктуру. Сравнение между стяжками из нержавеющей стали и нейлоновыми стяжками зависит именно от этой линии — одна предназначена для того, чтобы её резали и заменяли, другая — чтобы о ней забыли — и это более полезное различие в закупках, чем сами цифры срока службы, потому что оно устанавливает график обслуживания до того, как первая стяжка будет установлена.

Имеет ли значение бренд?

Однако здесь меньше, чем это имеет значение, и гораздо меньше, чем подразумевают основные разговоры о продажах. Что отличается среди производителей, так это сорт полимера и пакет добавок, разница между компаундированием стабилизатора в смолу или применением поверхностной обработки. Хороший поставщик указывает сорт материала (нейлон 6/6 или PA66), гарантию УФ, прочность на разрыв в фунтах и килограммах, а также часто результаты ускоренного старения, где в списке продукта только изображение и цена. Технический паспорт, а не логотип, показывает, какова, вероятно, эксплуатационная жизнь соединений.

Цена точно отражает этот факт. Стяжки черного цвета с УФ-защитой от проверенных производителей стоят дороже, а такие компании, как igoto, предлагают те же уровни нейлона 6/6 по значительно сниженной цене, при условии, что покупатель проверяет сорт материала и гарантию УФ; очень часто именно распределение и применение нержавеющей стали оплачиваются за счёт разрыва, существующего для установщиков, работающих с большим количеством стяжек.

Температурные пределы и фактор тепла

Хотя УФ является основной проблемой на улице, тепло ограничивает, насколько высоко может подняться температура, поскольку никакое количество стабилизаторов не поможет. Стандартный нейлон 6/6 имеет непрерывную рабочую температуру примерно 85°C (185°F), он размягчается задолго до того, как расплавится, и плавится при температуре примерно 250-260°C (480-500°F). Термостабилизированный нейлон поднимает этот предел до примерно 125°C (257°F), в то время как нержавеющая сталь имеет рабочую температуру 538°C (1,000°F) и является огнестойкой. Где стяжка перестаёт быть термостойкой на практике — это отдельный вопрос от того, где она плавится, и непрерывный рейтинг, а не температура плавления это число, которое нужно проверить с фактической рабочей средой.

Неудачи реального характера происходят в зоне между температурой плавления и рабочей температурой. Кабельная стяжка в эксплуатации будет деформироваться и ползти задолго до того, как у нее будет шанс расплавиться, будь то вокруг выпускного коллектора или на горячей производственной линии или где-либо еще на прямом солнечном свете. Холод вызывает противоположный эффект. Нейлоны можно использовать при температурах до -40°C, но этот материал менее устойчив к ударам. Поэтому кабельная стяжка, прочность которой уже ослаблена из-за УФ-деградации, сломается гораздо легче при низкой температуре -10°C по сравнению с высокой температурой +20°C.

Предупреждающие знаки о том, что ваши стяжки выходят из строя

Признаки неисправности наружной стяжки можно легко распознать, если вы знаете, на какие знаки обращать внимание, и пятиминутная проверка предпочтительнее вызова в январе. Вот четыре основных знака, на которые следует обратить внимание, перечисленные в порядке важности.

• Порошение. Коснитесь поверхности стяжки пальцем. Если вы видите белый порошкообразный осадок, это указывает на то, что углеродный черный пигмент стирается, и нейлоновая часть подвергается воздействию. Это первый признак, которому можно доверять.
• Увядание цвета. Если ваша черная стяжка становится серой или цветная стяжка становится желтой, это означает, что начался процесс окисления. Стяжка вскоре сломается, хотя она может все еще казаться прочной.
• Поверхностные трещины. Обратите внимание на точки изгиба и область вокруг замкового механизма на наличие трещин. Если в этих областях появляются трещины, стяжка потеряла свою структурную целостность.
• Провисание и ползучесть. Кабели, которые провисли, или стяжки, которые растянулись без разрыва, являются признаком перегрева и избыточной нагрузки. Другими словами, установка потеряла свою хватку, и повторное натяжение не решит проблему.

Возможно использовать одно важное оперативное правило: возраст элемента одинаков по всей установке, поэтому если одна стяжка показывает порошение, это означает, что каждая другая стяжка из той же партии также устарела. Таким образом, вам следует заменять их партиями.

Как продлить срок службы наружной установки

Только шесть выборов приводят к основным изменениям, и все эти выборы происходят до начала строительства, а не после.

• Выбирайте черные и УФ-стойкие материалы, а также доказательства, которые идут в комплекте. Внешний вид материала сам по себе не означает, что он высокого качества.
• Сделайте размер стяжки больше, чем требуется. Когда стяжка работает на 30% от своей фактической прочности вместо 80%, долговечность значительно выше, потому что ползучесть разрушает выдающуюся стяжку с течением времени.
• Используйте опорные основания или стойки. Стяжка, прикрепленная непосредственно к горячему месту или острым краям, ломается рано, в то время как правильное крепление предотвращает как перегрев, так и абразивность.
• Используйте правильный материал для правильной среды. Улучшенное качество оправдывает себя, поэтому не следует его игнорировать.
• Не повторно используйте стяжки. После натяжения и обрезки они уже повреждены, даже если это не было обнаружено.
• Обязательно укажите дату установки. Поскольку сбои происходят в партии, замену можно запланировать, а не делать это неожиданно.

Если установка является постоянной по дизайну — например, на крыше, морском оборудовании или вывеске, предназначенной для долговечного использования — самый простой способ сделать вопрос о сроке службы неактуальным — это прекратить указывать пластик. Для всего остального шесть вышеупомянутых решений соответствуют обычному процессу выбора стяжек почти без изменений: сначала окружающая среда, затем нагрузка, в последнюю очередь цена. Правильно расставьте этот порядок, и решение о материале, а не график обслуживания, определяет, посетит ли кто-либо установку снова в следующем году.

Часто задаваемые вопросы

Как долго стяжки выдерживают солнечное воздействие?

Операционный срок службы черных нейлоновых стяжек составляет от пяти до 10 лет при средних температурных (умеренных) условиях. Это сокращается до менее трех лет в условиях засушливого/высокогорного климата. Следовательно, срок службы типичных цветных/натуральных стяжек, которые не имеют УФ-стабилизирующих свойств (таких как джут), часто составляет всего от шести до 12 месяцев, так как эти материалы высыхают (становятся хрупкими). В отличие от этого, стяжки из нержавеющей стали не подвержены воздействию солнечного света и, следовательно, ожидается, что они прослужат более 20 лет.

Как узнать, являются ли стяжки УФ-устойчивыми?

Упаковка, помеченная как “УФ-устойчивая” или “для наружного использования”, указывает на класс нейлона 6/6 или P66; черные стяжки изготавливаются из компаундированных черных материалов с добавлением черного углерода и, таким образом, имеют некоторую степень УФ-устойчивости. Однако это не должно быть так для стяжки черного цвета по низкой цене. Стяжка черного цвета низкого качества может быть просто белой стяжкой, окрашенной в черный цвет, где основной материал не обработан никакой УФ-защитой. Известные дистрибьюторы имеют в наличии как информацию о УФ-устойчивости, так и данные из ускоренных испытаний на воздействие погоды на основе стандартов ASTM G154 и ISO 4892-3.

Как долго обычно служат стяжки?

Обычно самозакрепляющийся текстильный ремень будет иметь длительный срок службы в помещении и может прослужить весь срок службы установленного устройства. Но средний срок службы нестабилизированного ремня на улице, с другой стороны, будет варьироваться от шести месяцев до одного года в зависимости от условий окружающей среды. Черный стабилизированный ремень может иметь средний срок службы от 12 до 15 лет и даже более 20 лет в умеренных или экстремальных климатических условиях. Однако фактический срок службы ремня может быть значительно сокращен из-за нагрузки, чрезмерного тепла и абразивного воздействия.

При какой температуре стяжка расплавится?

Стандартный нейлон 6/6 имеет температуру плавления в диапазоне от 250 до 260 градусов Цельсия (480 до 500 градусов по Фаренгейту), но его использование ограничено до тех пор, пока температура не достигнет диапазона 85 градусов Цельсия (185 градусов по Фаренгейту), где начинается процесс размягчения и ползучести, который происходит до его температуры плавления. Термостабилизированный нейлон может использоваться при температуре около 125°C (257°F). ETFE имеет рабочий температурный диапазон около 180°C (356°F), а PEEK может работать при температурах около 260°C (500°F), в то время как температура, при которой нержавеющие стали могут работать, может достигать около 538°C (1000°F) благодаря их огнестойким свойствам.

Ссылки

• ASTM International — ASTM G154: Стандартная практика для работы с аппаратом ультрафиолетового (UV) лампового освещения для экспозиции материалов
• ISO — ISO 4892-3: Пластики — Методы экспозиции к лабораторным источникам света (флуоресцентные UV лампы)
• UL Solutions — UL 746C: Полимерные материалы — Использование в оценках электрического оборудования
• HellermannTyton — Технические данные о кабельных стяжках и оценки для использования на открытом воздухе
• Panduit — Кабельные стяжки для использования на открытом воздухе и данные о производительности при воздействии погодных условий

Заключение

Существует четыре фактора, которые влияют на время, в течение которого кабельные стяжки остаются функциональными при использовании на улице: тип кабельной стяжки, способ, которым кабельная стяжка изготовлена для защиты от UV, климат и нагрузка, поддерживаемая кабельной стяжкой. Нестабилизированный нейлон прослужит всего несколько месяцев по сравнению с черным UV-стабилизированным нейлоном, который имеет срок службы от пяти до десяти лет в умеренных климатических условиях. Кабельные стяжки из нейлона 12, ETFE и нержавеющей стали могут прослужить более двенадцати лет; однако стальные кабельные стяжки являются единственным материалом, который предоставляет гарантию на постоянную установку на открытом воздухе. Поэтому, при выборе UV-устойчивых материалов для использования на открытом воздухе, важно учитывать, что сломанная стяжка все еще выглядит целой и может поддерживать до 80% своей нагрузки. Поэтому важно, чтобы пользователи были обучены распознавать признаки ухудшения и как выполнять замену партий при необходимости.