Kabels in radioactieve omgevingen
Mark van de Waal | 15 november 2021
Onze kabels kunnen worden gebruikt in een breed scala aan toepassingen. De eisen en omgevingsomstandigheden kunnen niet meer gevarieerd zijn. Binnen en buiten, warme en koude omgevingen, cleanroom, en olieachtige lucht. Maar hoe gedragen kabels zich in radioactieve omgevingen?
Wat is straling?
Straling is de voortplanting van deeltjes of golven van welke aard ook. Het wordt onderverdeeld in alfa-, bèta- en gammastraling. De stralingsdosis is de energie die door het bestraalde lichaam gedurende de bestralingsperiode wordt geabsorbeerd. Zij wordt gebruikt om het dosistempo te bepalen, dat wordt uitgedrukt in Sv (sievert), Gy (gray), of het oudere Rd (rad). Hoe hoger de dosis, des te groter het effect.
Kabels in radioactieve omgevingen
Wie in een radioactieve omgeving werkt, wil er vooral voor zorgen dat de producten die hij gebruikt gedurende een vooraf bepaalde periode functioneren zonder vervangen te moeten worden. Onverwacht onderhoud betekent dat het personeel wordt blootgesteld aan de radioactieve omgeving en dus aan een groot gezondheidsrisico. Het is belangrijk dit zoveel mogelijk te vermijden.
In 2020 vroeg een Chinese klant ons naar kabels die kunnen worden gebruikt in ketens die worden blootgesteld aan 106 Gy. Aangezien kabels met PUR-buitenmantels het meest geschikt zijn voor blootstelling aan straling, hebben wij de klant verschillende kabelmonsters ter beschikking gesteld om te testen. Voor en na de test, die de klant zelf uitvoerde, werden trekspanningstesten uitgevoerd.
De materiaalveranderingen werden duidelijk geregistreerd en geëvalueerd. Tijdens deze test beoordeelden we kabels met een verscheidenheid aan kernisolatiematerialen. De resultaten waren uiteenlopend. Onze CF270.UL.D kernisolatie presteerde het beste. Wij realiseerden ons al snel dat wij klant specifieke kabels zouden ontwikkelen op basis van de testresultaten. Dit was de enige manier om de levensduur te optimaliseren. Een goede samenwerking en nauw contact met de klant leidden uiteindelijk tot de eerste van vele orders.
Wat gebeurt er met de materialen?
Straling onderbreekt de moleculaire ketens in het kunststof. Het materiaal verhardt, de mantel wordt poreus en er ontstaat mantelbeschadiging. Dit betekent niet alleen dat de kabel defect is, maar ook dat de machine tot stilstand komt. Hoe langer de moleculaire keten, hoe beter deze bestand is tegen de straling.
Welke materialen moeten worden gebruikt voor kabels in radioactieve omgevingen?
Materialen met een lange moleculaire ketenstructuur zijn voordelig in radioactieve omgevingen. PVC heeft een korte moleculaire ketenstructuur, terwijl PUR een lange heeft.
We kunnen het proces vergelijken met het schijnen van de zon op de huid:
Hoe donkerder de huid om te beginnen is, hoe langer ze zonder bescherming in de zon kan blijven. Hoe lichter de huid, hoe sneller deze verbrandt en des te erger de verbranding is.
Hetzelfde geldt voor mantel- en isolatiematerialen in kabels. Sommige zijn beter bestand tegen straling dan andere. Van de mantelmaterialen die wij gebruiken, heeft PVC de slechtste bestendigheid (10 Mrad) en PUR de beste (100 Mrad). TPE (15 Mrad) is slechts iets beter dan PVC en wordt dus ook niet aanbevolen.
Conclusie
Voor kabelgebruik in radioactieve omgevingen zijn het dosistempo en de duur altijd doorslaggevend. Onze buitenmantel van PUR is het best bestand tegen straling. Maar we kunnen geen exacte levensduurvoorspelling afgeven.
Wij helpen u graag met al uw vragen met betrekking tot dit onderwerp, neem gerust contact met ons op!