CN102280209B - 一种高能加速器电子束叠层辐照交联线缆的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高能加速器电子束叠层辐照交联线缆的方法，包括以下步骤：测量线缆规格：测量被辐照中线缆线芯直径、交联绝缘层外径厚度、最大绝缘层厚度，确定线芯材料密度和绝缘层材料密度；采用双面辐照，计算细缆辐照层数和厚度，得到绝缘层线缆双面辐照的最佳层数及最佳厚度，绕制线缆，辐照，得到辐照交联线缆。本发明采用高能射线辐照且射线穿透力强，剂量率高，叠层辐照交联中细线缆工艺极其简单，无需绕线设备，射线能量利用率高，即辐照效率高，产率高，还克服细线传统辐照线缆张力控制问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种电线电缆辐照交联方法，具体地说是一种高能加速器电子束叠层辐照交联线缆的方法。
背景技术
中细电线电缆种类多，用途相当广泛，涉及众多领域，市需求量巨大。需要辐照交联中、细线缆主要包括：家用电器耐热电线；车辆用高温阻燃电线；通信电缆；电视机耐压阻燃高压线；军用电线；建筑室内安装电线等。上述产品通过辐照交联后，具有耐热、耐压、阻燃功能，目前具有燃烧时产生的低烟低囱、低烟无囱辐照交联功能的产品已问世。
辐照交联中、细电线电缆，传统地是采用低能（0.5-3Mev）加速器辐照方法来进行的。辐照走线方式一般借助辅助绕线装置动态返往式或∞字形式单层辐照绕线方式。辐照工艺复杂，且需要大量空间，更重要的是单层辐照（射线可以穿透多层电线）而导致射线纵向、横向利用率低，而造成纵向横向射线浪费而导致辐照效率产率低，对细电缆更为突出。另一方面由于细线辐照绕线中还存在着电线张力控制问题，影响产品质量。
发明内容
为克服低能加速器中细线缆辐照方法的不足，本发明的目的是提供一种高能加速器电子束叠层辐照交联线缆的方法，该方法采用高能射线辐照且射线穿透力强，剂量率高，叠层辐照交联中细线缆工艺极其简单，无需绕线设备，射线能量利用率高，即辐照效率高，产率高，还克服细线传统辐照线缆张力控制问题。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种高能加速器电子束叠层辐照交联线缆的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
1）测量线缆规格：测量被辐照中线缆线芯直径、交联绝缘层外径厚度、最大绝缘层厚度，确定线芯材料密度和绝缘层材料密度；
2）采用双面辐照，计算细缆辐照层数和厚度，得到绝缘层线缆双面辐照的最佳层数及最佳厚度，叠层双面辐照工艺迭层数及厚度的确定如下：
绝缘材料电子射程为：R0 =KE/ρ0，线芯材料电子射程为：R1 =KE/ρ1，
等效电子射程为：R =1.11×(0.7 R0 +0.3 R1)
最佳层数 N=1.802×R/ d0
最佳厚度 H=0.866 N d0
式中： E为加速器能量；
ρ0 和ρi分别为线缆的绝缘材料和线芯材料的密度；
d0为绝缘层外径；
K为比例系数，对线芯材料K取0.6，对于绝缘材料K取0.54；
3）绕制线缆：根据双面辐照的层数和厚度绕制成圆盘形线缆，圆盘形线缆外径根据要求确定；在有效扫瞄宽度下，将一组圆盘形线缆放置在辐照移动床上待辐照；
4）辐照：平移辐照移动床，正面辐照为总剂量 
时，再将一组圆盘形线缆翻身辐照总剂量的
，总剂量为60-80 KGY，得到辐照交联线缆。
本发明中，线芯材料为铜，密度ρCu=8.93g/cm3；绝缘层为聚氯乙烯，则密度ρpvc≈1.34～1.40g/cm3；绝缘层为聚乙烯，则密度ρPE=0.94g/cm3。
在有效扫瞄宽度下，一组圆盘形线缆平行整体排列在辐照移动床上待辐照。横排可放2、3、……n盘整数倍。
本发明根据被辐照中细线缆交联绝缘层外径厚度，线芯材料和绝缘层材料类别，并根据高能加速器能量求出多层绝缘层线缆双面辐照的最佳层数及最佳厚度。因单面辐照取电子束射程60%左右，而双面辐照束流纵向利用率达100%，一般采用双面辐照。再绕制线缆，根据各种品种规格，不同绝缘层材料测量的中细线缆的双面辐照的层数和厚度绕制成常规付出售圆盘形线缆，圆盘线缆外径根据要求自定。在有效扫瞄宽度下，横排可放2、3、……n盘整数倍，辐照时平行整体排列在辐照移动床上待辐照。最后进行辐照，将绕制圆盘线平行整体排列放入平移床上，正面辐照为总剂量
时，再翻身辐照总剂量的，总剂量为60-80 KGY。
本发明中，中细线缆外径为1-8㎜（不含辐照后再加护套，指TY高压线），各种绝缘材料均可。加速器能量为5-14Mev。
本发明采用高能电子加速器产生的高能电子束进行辐照交联中、细线缆。具有辐照工艺极为简单，能量束流利用率高，辐照效率、产率高等特点，克服单线辐照中绕线张力控制问题。
本发明的中细线缆双面高能射线方法，与现有技术相比，具有以下优点：
1、工艺简单，无需绕线设备。采用高能加速器产生的高能电子束，能量高，穿透力强，可穿透多层线缆，能量横纵向利用率极高，辐照效率高，产率高。
2、采用圆盘叠层双面（正、背面）辐照中细线缆中间剂量可叠加，双层辐照单层辐照效率大大地提高2倍，无纵向束流浪费，可照30-50层。
3、采用传统圆盘绕制线缆方法，层层相叠，有序紧密结合，绕成相应层数及厚度，便可辐照，无需辐照中采用辅助动态走线缆装置设备，大大地节省了成本和空间（对各种绝缘材料的中细线缆均可辐照）。
4、克服了低能加速器辐照线缆∞字形返往方式辐照细线被拉长（张力控制）问题。
5、高能电子束辐照线缆通用性兼容性强，可适用不同规格、尺寸的中细线缆。
具体实施方式：
车辆线缆阻燃辐照交联，选例与不同产品特色无关，适用各种功能线缆，辐照后均能达到原品质。
1、线缆规格
芯线材料：Cu，芯线数23，单线直径?0.24（㎜）
绝缘层外径do=4.60（㎜），绝缘层聚氯乙烯（PVC）密度ρpvc≈1.34～1.40g/cm3，取最大密度ρpvc=1.40g/cm3，铜芯的密度ρCu=8.93g/cm3
2、确定圆盘线叠层数。
加速器能量E为12Mev，绝缘材料电子射程为：R0 =KE/ρ0=46.2，线芯材料电子射程为：R1 =KE/ρ1=8.1，
等效电子射程为：R =0.8 R0 +0.2 R1=38.5（㎜）。
最佳层数 N=1.802×R/ d0=15层，
最佳厚度 H=0.866 N d0=6㎝，
式中： E为加速器能量；
ρ0 和ρi分别为线缆的绝缘材料和线芯材料的密度；
d0为绝缘层外径；
K为比例系数，对线芯材料K取0.6，对于绝缘材料K取0.54。
3、圆盘线缆绕制
设加速器有效电子束扫瞄宽度为70㎝，每盘按常规绕制方法绕制外径≤35㎝，每盘层数（上下层）为15层，每层紧密相合，然后热收缩薄膜密封包装固定。
4、辐照
横向圆盘线缆每两盘平行横放一排，纵向依次有序地排满平床上，床速5m/分，设吸收总剂量为70KGY，照1半剂量时，翻身再照同剂量，照完不需停机，可在平移平台取下圆盘线缆，放上待辐照线缆，周尔复始，得到车辆阻燃辐照交联线缆。
测凝胶系数——测凝胶系数为判断产品辐照参数的终结指标（按常规方法），当凝胶系数在55-65%间，线缆各项指标均可通过。
本发明采用高能电子加速器产生的高能电子束进行辐照交联中、细线缆。具有辐照工艺极为简单，能量束流利用率高，辐照效率、产率高等特点。
Claims (3)
1.一种高能加速器电子束叠层辐照交联线缆的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
1）测量线缆规格：测量被辐照中线缆线芯直径、交联绝缘层外径厚度、最大绝缘层厚度，确定线芯材料密度和绝缘层材料密度；
2）采用双面辐照，计算细缆辐照层数和厚度，得到绝缘层线缆双面辐照的最佳层数及最佳厚度，叠层双面辐照工艺迭层数及厚度的确定如下：
绝缘材料电子射程为：R0 =KE/ρ0，线芯材料电子射程为：R1 =KE/ρ1，
等效电子射程为：R =1.11×(0.7 R0 +0.3 R1)
最佳层数 N=1.802×R/ d0
最佳厚度 H=0.866 N d0
式中： E为加速器能量；
ρ 0 和ρ1分别为线缆的绝缘材料和线芯材料的密度；
d0为绝缘层外径；
K为比例系数，对线芯材料K取0.6，对于绝缘材料K取0.54；
3）绕制线缆：根据双面辐照的层数和厚度绕制成圆盘形线缆，圆盘形线缆外径根据要求确定；在有效扫瞄宽度下，将一组圆盘形线缆放置在辐照移动床上待辐照；
4）辐照：平移辐照移动床，正面辐照为总剂量 时，再将一组圆盘形线缆翻身辐照总剂量的
，总剂量为60-80 KGY，得到辐照交联线缆。
2.根据权利要求1所述的高能加速器电子束叠层辐照交联线缆的方法，其特征在于：步骤1）中，线芯材料为铜，密度ρCu=8.93g/cm3；绝缘层为聚氯乙烯，则密度ρpvc在1.34～1.40g/cm3之间,绝缘层为聚乙烯，则密度ρPE=0.94g/cm3。
3.根据权利要求1所述的高能加速器电子束叠层辐照交联线缆的方法，其特征在于：步骤3）中，一组圆盘形线缆平行整体排列在辐照移动床上待辐照。
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