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PUR対ゴム製クレーンケーブル：港湾ではどちらがより優れた性能を発揮するか？

港湾クレーン、STSクレーン、RMGクレーン、RTGクレーンは、重機の世界で最も過酷な機械の一部であるに違いありません。このような過酷な機械のメンテナンスには、耐久性のあるクレーンケーブルの使用が必要です。調達担当者は通常、導体断面積、銅の品質、シールドがどのようなものであるべきかを決定するのに何時間も費やします。しかし、最後に考慮されるのは、通常、ケーブルの外層、つまりクレーンケーブルジャケットの耐久性です。

ケーブルのジャケット素材は、摩耗、曲げ、風雨にさらされた際のケーブル全体の耐久性を決定します。このガイドでは、PURとゴムのジャケットの実際の性能を分析し、特定の機械に最適なケーブルを選択するのに役立ちます。

工業用倉庫内の大型黄色オーバーヘッドガントリークレーンに取り付けられた、ループ状のクレーンケーブルシステムのクローズアップ

港湾環境におけるケーブルジャケット素材の重要性

港湾クレーンケーブルが直面する課題とは？

港湾クレーン用のケーブルは、固定された屋内ケーブルトレイ内の通常の産業用ケーブルとは異なる特性を持っています。これらは、常に外部にさらされ、厳しい機械的負荷に耐える必要がある柔軟なケーブルです。

塩水噴霧と海風：塩分は非常に腐食性が高く、劣悪なプラスチックやゴム素材の化学的劣化を加速させ、外装を劣化させます。
水/湿気と紫外線：湿度の高い条件や雨、継続的な紫外線への暴露は、ポリマーを劣化させ、外装にひび割れを引き起こします。
ケーブルの繰り返し巻き取りと屈曲: STSまたはRTGクレーンのこれらのケーブルは、毎週何千回もリールでモーターによって巻き取られたり、フェストゥンを通して引き伸ばされたりしています。
ガイドローラーへの摩耗性摩擦：これらのケーブルは、ガイドローラー、スチール製サポートフレーム、または場合によっては自身のトラック内の他のケーブルの上を繰り返し引きずられます。
引張力（張力負荷）：これは、これらのクレーンが経験する急激な加速および減速によって引き起こされます。

アウタージャケットは最初の防御線として機能するため、ケーブルの損傷の兆候が最初に現れるのはほぼ常にアウタージャケットです。ジャケットが裂けたりひび割れたりすると、湿気や塩分を含んだ空気が内部コアに浸入し、即座にショートや導体の腐食を引き起こす可能性があります。

PURとゴム製ケーブルジャケットの理解

これらの材料がポートストレスにどのように耐えるかを知るためには、材料の基本的な特性を理解することが重要です。

PURまたはポリウレタン材料は熱可塑性エラストマーに分類されます。このタイプのプラスチックは、プラスチック材料とゴムの特性を兼ね備えています。配合ラボでは、PUR材料は非常に強力に配合されるため、切断や引き裂きが非常に困難になります。この材料は非常に滑らかで、ほとんど抵抗なく障害物を回避できると説明できます。

クロロプレンゴムやエチレンプロピレンゴムなどの重荷重用熱硬化性ゴムは、産業機械で従来から使用されている材料です。これは、製造中に加硫と呼ばれる化学架橋処理が施されており、いかなる条件下でも溶融しないためです。本来、スポンジ状で柔軟性のある素材であるため、優れた衝撃吸収材となります。

材料選択が総運転コストに与える影響

購入担当者が、単に1メートルあたりの価格が安いという理由だけでケーブルを選択することがあります。しかし、ポートにおいてはそれは誤った判断です。ケーブルの早期故障は、追加のケーブルリールに支払った価格を超えた深刻な経済的損失につながる可能性があります。

予期せぬ故障は、港全体を停止させる可能性があり、コンテナ船は空きバースの使用順番を待つことになります。さらに、電動リールやトロリーシステムの再配線には、高給な専門家が必要であり、時間を要します。ジャケット素材の適切な選択は、運用コストを最小限に抑えるために非常に重要です。

PUR対ゴムクレーンケーブル: ポートアプリケーションにおけるパフォーマンス比較

1. 耐摩耗性および機械的摩耗

高速移動が要求される港湾用ケーブルに関して言えば、機械的摩擦が主なリスクとなります。クレーンの場合、機械がレールに沿って移動する際に、他のケーブル、構造部材、およびガイドとの間で機械的な摩耗が発生します。

耐摩耗性に関しては、PURの方が優れています。実験および現場での観察により、最高品質のポリウレタンコーティングが、摩耗および摩擦条件下でゴムよりも優れていることが示されています。引き裂き伝播抵抗が高いため、金属の端による小さな切り傷が大きな裂け目に広がることはありません。

一方、ゴムコーティングは、より柔らかい質感と摩擦係数の増加により、ドラッグチェーンや狭いガイドファンネルのような高摩擦状況ではより早く摩耗します。

2. 連続的な動き下での柔軟性

常に屈曲を繰り返すケーブルにとって、柔軟性は重要な特性となります。それでも、柔軟性には主に2つの特性が関連付けられています。1つ目はケーブルを曲げるために必要な強度（曲げ剛性）であり、2つ目は数百万回の曲げサイクルで材料が割れない能力（屈曲疲労寿命）です。

天然ゴムは高い柔軟性を示し、幅広い温度範囲で柔軟性としなやかさを保ちます。この物質はほとんど抵抗なく容易に曲がり、曲げプロセスによるケーブル内の摩擦を低減します。

今日のPURコンパウンドは優れた柔軟性を示しますが、その剛性はメーカーが採用する化学組成によって異なる場合があります。手で曲げた際にPURケーブルはわずかに硬く見えるにもかかわらず、その構造設計により通常、疲労亀裂なしに数百万回の連続的な曲げが可能です。

3. 塩分、湿気、屋外暴露に対する耐性

両方とも高品質のPURケーブルと工業用ゴムケーブルは、屋外での使用において優れた性能を発揮します。ただし、前者は後者とは異なる耐候性を示します。

標準的なポリウレタンは、長時間の温水との接触後に加水分解と呼ばれる劣化を起こす可能性があります。しかし、トップクラスのケーブルメーカーは、加水分解に耐えるエーテル系PURを採用しており、これにより塩水に対して完全に耐性を持つようになります。

工業用ゴムは、厚い層状構造により、水分に対する耐性を内蔵しています。しかし、直射日光やオゾンガスにさらされると、最終的にゴム被覆が乾燥し、「クレーシング」と呼ばれる微細な亀裂が生じることがあります。

4. 高デューティ港湾オペレーションにおける耐用年数予測

ケーブルの期待寿命は、被覆材自体の特性のみによって決定されるのではなく、他のいくつかの要因にも依存します。

曲げ半径：推奨される最小曲げ半径を下回るケーブルの操作は、ケーブルジャケットとコア導体に大きな負担をかけます。
引張応力：モーター駆動のリールでは、ケーブルの張力を防ぐためにトルク制御が必要です。
設置品質：位置ずれしたシーブや適切にメンテナンスされていないローラーは、数週間でケーブルジャケットを無効にする可能性があります。

用途の観点からは、これはPURケーブルがモーター駆動リールのような高速で摩耗の激しい環境でより長い耐用年数を持つべきであることを意味します。一方、ゴムケーブルは、耐衝撃性と柔軟性が重要な考慮事項である高負荷用途で非常に長持ちします。

工場内の黄色いオーバーヘッドガントリークレーンビームから吊り下げられた、コイル状のクレーンケーブルを備えたヘビーデューティーフェストゥーンシステム

港湾設備に最適なクレーンケーブルの選び方

PURクレーンケーブルがより適している場合

PVCクレーンケーブルは、速度と周波数が問題にならない場合に最もよく選択されます。

ハイスピードモーターケーブルリール：高い引張強度と軽量性を備えたPURケーブルは、壁厚を薄くすることができ、ケーブル全体のサイズを小さくすることができます。これにより、モーターリールシステムへの負荷が軽減され、より高い層数での巻き取りが可能になります。
過酷な環境：ケーブル配線でガイドバー、ローラー、またはコンクリート製グラウンドガイドとの継続的な接触が必要な場合、PURの耐傷性は早期摩耗を防ぎます。
ハイスピードケーブルトラック（ドラッグチェーン）：PURの低い摩擦係数は、プラスチックまたはスチールのトラックをハイスピードで通過する際のバインディングや損傷を防ぎます。

ゴム製クレーンケーブルがより適している場合

ゴムの使用は、従来の港湾設備の設定でも有効です。

ヘビーフェストゥーンケーブル：重量のあるヘビーデューティゴムケーブルは、その重量によりループ状に垂らすのに適しています。これにより、強い海風でも安定し、Iビームトラック上でキンクせずに収集できる十分な柔軟性を備えています。
高衝撃エリア：ケーブルが飛来物と接触したり、機械部品によって挟まれたり擦られたりする危険がある場所では、厚いゴムジャケットが衝撃吸収に役立ちます。
極端な高温・低温：非常に寒い北極圏の条件で機能する港湾施設では、凍結時でも柔軟性を保つ特殊なゴム配合が必要です。

購入者がケーブルを選択する前に尋ねるべき質問

将来のミスを防ぎ、可能な限り最良の購入を確実にするために、ケーブルベンダーに連絡する前にすべての運用仕様を収集してください：

移動機構は何ですか？（例：ケーブルリール、スプレッドリール、フェストゥーンシステム、またはドラッグチェーン？）
速度と加速度はどのくらいですか？（毎分120メートルを超える高速用途では、ほぼ常にPURが必要になります。）
シーブまたはリールの最小曲げ半径は何ですか？
定張力下で動作しますか？
局所的な環境条件は何ですか？（最大紫外線指数、湿度、温度など）

ジャケット素材を超えて見る

適切なコンパウンドを選択することは良いかもしれませんが、ケーブルは一緒に機能する必要のある多くのコンポーネントで構成されています。ケーブルのコアが低品質である場合、丈夫なジャケットを持っていても意味がありません。技術的な評価では、以下の内部部品を考慮するようにしてください。

張力緩和繊維/コード: 高張力巻き取りケーブルは、張力緩和繊維/コード（通常はアラミドまたはファイバーコア）を含める必要があり、これにより引張荷重が軽減され、銅導体の伸びを防ぎます。
ねじれ防止編組: 高い動的張力下にあるケーブルのコルクスクリュー形成を防ぐために、内側と外側のジャケットの間に配置された組み込みのアラミド/ファイバー編組を確認してください。
銅導体の撚り線クラス：クレーンの動的な操作には、クラス5または6のような、非常に柔軟な銅撚り線が必要です。太い銅導体は、ジャケットの種類に関わらず、曲げ応力によって瞬時に破損します。

結論

港湾クレーン用のケーブルジャケットとして、PURとゴムはどちらも良い選択肢ですが、それぞれに独自の利点があります。PURは耐摩耗性、耐引裂性に優れ、非常に軽量であるため、電動高速リールを使用する場合や摩擦が多い場所での使用に最適です。一方、ゴムは本来柔軟性があり、耐候性に加えて衝撃保護も提供します。

どちらが優れているかを判断しようとするのではなく、クレーンの機械的セットアップ、移動速度、および環境要因を考慮することが賢明でしょう。

終了

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HEBEI-HUATONGについて

1993年に設立されたHebei-Huatongは、唐山（中国河北省）、釜山（韓国）、パナマ、カザフスタン、タンザニア、カメルーン、アンゴラに生産拠点を置くグローバルケーブル製造企業です。主な製品ポートフォリオには、石油採掘用水中ポンプケーブル、港湾クレーン用フレキシブル移動ケーブル、AI PDU用cUL/CSA認証ケーブル、船舶用ケーブルが含まれます。同社は、洋上および陸上の石油・ガス探査、港湾クレーンによるマテリアルハンドリングを含む、世界中の産業分野の継続的かつ安全で効率的な運用を強力にサポートしています。