I cavi in lega di alluminio sono stati a lungo abbandonati nel nostro Paese, ma esistono già casi che dimostrano come l'impiego di cavi in lega di alluminio in città, fabbriche e miniere nasconda enormi pericoli e rischi. Di seguito vengono presentati due casi pratici e otto fattori che determinano il rischio di incidenti con cavi in lega di alluminio.
Caso 1
Cavi in lega di alluminio venivano utilizzati in lotti in un'acciaieria. In un anno si sono verificati due incendi, con conseguente chiusura dell'impianto per quindici giorni e una perdita economica diretta di 200 milioni di yuan.
Questo è un ponte sospeso che è stato riparato dopo l'incendio. Le tracce dell'incendio sono ancora evidenti.
Caso due
I cavi in lega di alluminio sono utilizzati nel sistema di distribuzione dell'illuminazione di una città nella provincia di Hunan. Entro un anno dall'installazione, si è verificata una forte corrosione dei cavi in lega di alluminio, con conseguenti danni ai giunti e ai conduttori e interruzioni di corrente nelle linee.
Attraverso questi due casi, possiamo osservare come la diffusione su larga scala dei cavi in lega di alluminio in città, fabbriche e miniere in Cina abbia lasciato dietro di sé pericoli nascosti per città, fabbriche e miniere. Gli utenti non comprendono appieno le proprietà fondamentali dei cavi in lega di alluminio, subendo quindi ingenti perdite. Se gli utenti comprendessero in anticipo le caratteristiche dei cavi in lega di alluminio in termini di affidabilità e protezione antincendio, subirebbero ingenti perdite. Tali perdite possono essere evitate in anticipo.
In base alle caratteristiche dei cavi in lega di alluminio, questi presentano difetti naturali nella prevenzione degli incendi e della corrosione. Ciò è dimostrato dai seguenti otto aspetti:
1. Resistenza alla corrosione, la lega di alluminio serie 8000 è inferiore alla lega di alluminio ordinaria
La Nota 4 della Tabella 1 dello Standard GB/T19292.2-2003 afferma che la resistenza alla corrosione della lega di alluminio è inferiore a quella della lega di alluminio comune e a quella del rame, poiché i cavi in lega di alluminio contengono magnesio, rame, zinco e ferro, quindi sono soggetti a corrosione localizzata come cricche da corrosione sotto sforzo, corrosione di strato e corrosione intergranulare. Inoltre, la lega di alluminio serie 8000 appartiene alla categoria a tendenza corrosiva e i cavi in lega di alluminio sono facili da corrodere. Aggiungendo un processo di trattamento termico, è facile che si verifichi uno stato fisico irregolare, che è più facilmente soggetto a corrosione rispetto ai cavi in alluminio. Attualmente, le leghe di alluminio utilizzate nel nostro Paese appartengono essenzialmente alla serie 8000.
2. La resistenza alla temperatura della lega di alluminio è molto diversa da quella del rame.
Il punto di fusione del rame è 1080 e quello dell'alluminio e delle leghe di alluminio è 660, quindi il conduttore in rame è una scelta migliore per i cavi refrattari. Alcuni produttori di cavi in lega di alluminio affermano di essere in grado di produrre cavi in lega di alluminio refrattari e di superare i test delle norme nazionali pertinenti, ma non vi è alcuna differenza tra cavi in lega di alluminio e cavi in alluminio sotto questo aspetto. Se la temperatura è superiore al punto di fusione della lega di alluminio e del cavo in alluminio nel centro antincendio (sopra), indipendentemente dalle misure di isolamento adottate dai cavi, questi si fonderanno in brevissimo tempo e perderanno la loro funzione conduttiva. Pertanto, l'alluminio e le leghe di alluminio non devono essere utilizzati come conduttori di cavi refrattari o in reti di distribuzione urbane densamente popolate, edifici, fabbriche e miniere.
3. Il coefficiente di dilatazione termica della lega di alluminio è molto più elevato di quello del rame, e quello della lega di alluminio AA8030 è addirittura superiore a quello della comune lega di alluminio.
Dalla tabella si può osservare che il coefficiente di dilatazione termica dell'alluminio è molto più elevato di quello del rame. Le leghe di alluminio AA1000 e AA1350 sono leggermente migliorate, mentre la AA8030 è addirittura superiore a quella dell'alluminio. Un elevato coefficiente di dilatazione termica può causare contatti difettosi e creare un circolo vizioso tra i conduttori in seguito a dilatazione e contrazione termica. Tuttavia, si verificano sempre picchi e valli nell'alimentazione, che mettono a dura prova le prestazioni del cavo.
4. La lega di alluminio non risolve il problema dell'ossidazione dell'alluminio
Le leghe di alluminio o le leghe di alluminio esposte all'atmosfera formano rapidamente una pellicola dura, adesiva ma fragile, con uno spessore di circa 10 nm e un'elevata resistività. La sua durezza e la sua forza adesiva rendono difficile la formazione di contatti conduttivi. Per questo motivo, lo strato di ossido sulla superficie dell'alluminio e delle leghe di alluminio deve essere rimosso prima dell'installazione. Anche la superficie del rame si ossida, ma lo strato di ossido è morbido e facile da rompere in semiconduttori, formando contatti metallo-metallo.
5. I cavi in lega di alluminio presentano una migliore resistenza allo scorrimento e al rilassamento delle sollecitazioni, ma molto inferiore rispetto ai cavi in rame.
Le proprietà di resistenza al creep della lega di alluminio possono essere migliorate aggiungendo elementi specifici, ma il grado di miglioramento è molto limitato rispetto alla lega di alluminio e c'è ancora un divario enorme rispetto al rame. L'effettiva capacità di un cavo in lega di alluminio di migliorare la resistenza al creep è strettamente correlata alla tecnologia, al livello di tecnologia e al controllo qualità di ciascuna azienda. Questa incertezza è di per sé un fattore di rischio. Senza un rigoroso controllo della tecnologia matura, il miglioramento delle prestazioni di creep del cavo in lega di alluminio non può essere garantito.
6. Il cavo in lega di alluminio non risolve il problema di affidabilità della connessione in alluminio
Sono cinque i fattori che influenzano l'affidabilità dei giunti in alluminio. Le leghe di alluminio hanno migliorato solo un aspetto, ma non hanno risolto il problema dei giunti in alluminio.
Esistono cinque problemi nella connessione delle leghe di alluminio. Il creep e il rilassamento delle tensioni della lega di alluminio serie 8000 sono stati migliorati solo in termini di resistenza al creep e alle sollecitazioni, ma non sono stati apportati miglioramenti in altri aspetti. Pertanto, il problema della connessione continuerà a rappresentare un problema importante che incide sulla qualità della lega di alluminio. La lega di alluminio è un tipo di alluminio e non un materiale nuovo. Se non si risolve il divario tra le proprietà di base dell'alluminio e del rame, la lega di alluminio non potrà sostituire il rame.
7. La scarsa resistenza allo scorrimento delle leghe di alluminio nazionali dovuta a un controllo di qualità incoerente (composizione della lega)
Dopo i test POWERTECH in Canada, la composizione della lega di alluminio nazionale è instabile. La differenza nel contenuto di Si nei cavi in lega di alluminio nordamericani è inferiore al 5%, mentre quella della lega di alluminio nazionale è del 68%, e il Si è un elemento importante che influenza le proprietà di creep. Ciò significa che la resistenza al creep dei cavi in lega di alluminio nazionale non è ancora stata sviluppata da una tecnologia matura.
8. La tecnologia di giunzione dei cavi in lega di alluminio è complessa e può nascondere pericoli.
I giunti per cavi in lega di alluminio richiedono tre processi in più rispetto ai giunti per cavi in rame. La rimozione efficace dello strato di ossido e il rivestimento di antiossidanti sono fondamentali. Il livello di costruzione nazionale e i requisiti di qualità sono disomogenei, il che lascia intravedere pericoli nascosti. Inoltre, a causa dell'assenza di un sistema di risarcimento per responsabilità civile in Cina, le conseguenze finali dei danni sono sostanzialmente a carico degli utenti stessi.
Oltre ai fattori sopra menzionati, il cavo in lega di alluminio non ha uno standard unificato per il flusso di interruzione, il terminale di collegamento non viene superato, la corrente capacitiva aumenta, la distanza di posa del cavo in lega di alluminio diventa più stretta o insufficiente per il supporto a causa dell'aumento della sezione trasversale, la difficoltà di costruzione è causata dall'aumento della sezione trasversale del cavo, dalla necessità di adattare lo spazio di trincea del cavo, dal rapido aumento dei costi di manutenzione e di rischio. Una serie di problemi professionali, come l'aumento del costo del ciclo di vita e la mancanza di standard da seguire per i progettisti, come la gestione impropria o la negligenza intenzionale di uno qualsiasi di essi, sono sufficienti a causare agli utenti perdite e incidenti gravi e irreparabili.
Data di pubblicazione: 20 aprile 2017