電線(xiàn)電纜絕緣及護(hù)套材料選用中幾個(gè)誤區(qū)的技術(shù)分析
作者:行業(yè)資深專(zhuān)家、武漢產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所/國(guó)家電線(xiàn)電纜產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心(武漢) 金群
我國(guó)電線(xiàn)電纜企業(yè)數(shù)量眾多,產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重,要想提升質(zhì)量的同時(shí)有效的控制成本、合法的獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),有效的依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求控制材料成本、降低廢品率是有效的手段。本文擬從對(duì)電線(xiàn)電纜產(chǎn)品質(zhì)量形成有直接影響的絕緣、護(hù)套材料控制方面,選取GB/T5023-2008《額定電壓450/750V及以下聚氯乙烯絕緣電纜》(下文簡(jiǎn)稱(chēng)GB/T5023)、GB/T9330-2008《塑料絕緣控制電纜》(下文簡(jiǎn)稱(chēng)GB/T9330)、GB/T12706-2008《額定電壓1kV(Um=1.2kV)到35kV(Um=40.5kV)擠包絕緣電力電纜及附件》(下文簡(jiǎn)稱(chēng)GB/T12706)、GB/T14049-2008《額定電壓10 kV 架空絕緣電纜基本信息》(下文簡(jiǎn)稱(chēng)GB/T14049)等電纜產(chǎn)品國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(標(biāo)準(zhǔn)族)的要求,對(duì)比GB/T8815-2008《電線(xiàn)電纜用軟聚氯乙烯塑料》(下文簡(jiǎn)稱(chēng)GB/T8815)、GB/T32129-2015《電線(xiàn)電纜用無(wú)鹵低煙阻燃電纜料》(下文簡(jiǎn)稱(chēng)GB/T32129)等電纜材料國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及GB/T18380-2008《電纜和光纜在火焰條件下的燃燒試驗(yàn)》(下文簡(jiǎn)稱(chēng)GB/T18380)、GB/T2951-2008《電纜和光纜絕緣和護(hù)套材料通用試驗(yàn)方法》(下文簡(jiǎn)稱(chēng)GB/T2951)等標(biāo)準(zhǔn)族的要求,結(jié)合常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題,對(duì)行業(yè)在絕緣及護(hù)套材料幾個(gè)認(rèn)識(shí)誤區(qū)進(jìn)行了分析探討。
誤區(qū)一、絕緣及護(hù)套材料無(wú)足輕重
傳統(tǒng)上,由于電線(xiàn)電纜產(chǎn)品中絕緣和護(hù)套材料占其材料總成本的比例通常不超過(guò)20%,因此很多電纜企業(yè)將其視為非重要材料,質(zhì)量極易被忽視,導(dǎo)致在供應(yīng)商選擇、材料型號(hào)選擇及進(jìn)貨檢驗(yàn)方面存在較大的隨意性。同時(shí),“西安奧凱問(wèn)題電纜”事件的爆發(fā)引起了社會(huì)對(duì)電線(xiàn)電纜產(chǎn)品“導(dǎo)體打折”問(wèn)題的充分重視,在產(chǎn)品質(zhì)量方面,各界越來(lái)越多的將目光聚焦到電纜導(dǎo)體質(zhì)量上。加之目前在對(duì)電纜企業(yè)有剛性約束的《強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證實(shí)施細(xì)則 電線(xiàn)電纜產(chǎn)品》CQC-C0101-2014、2018年12月1日生效的《電線(xiàn)電纜產(chǎn)品生產(chǎn)許可證實(shí)施細(xì)則》中,對(duì)工廠(chǎng)材料檢驗(yàn)的要求僅限于制定檢驗(yàn)/驗(yàn)證規(guī)定、保存檢驗(yàn)/驗(yàn)證記錄,使企業(yè)無(wú)需對(duì)材料檢驗(yàn)做出實(shí)質(zhì)技術(shù)性規(guī)定即可通過(guò)審查,很多企業(yè)因此在一定程度上覺(jué)得絕緣、護(hù)套材料質(zhì)量不太重要。
實(shí)際上,絕緣和護(hù)套材料的質(zhì)量決定了電纜的電氣絕緣性能、機(jī)械物理性能、耐環(huán)境條件性能,直接影響電纜耐燃燒性能,在電纜產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中,70%左右的考核項(xiàng)目是由絕緣和護(hù)套材料質(zhì)量決定或與其有關(guān)。筆者對(duì)部分典型產(chǎn)品的與絕緣護(hù)套材料質(zhì)量直接相關(guān)的項(xiàng)目數(shù)相對(duì)試驗(yàn)總項(xiàng)目數(shù)占比進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),數(shù)據(jù)見(jiàn)表1:
表1
標(biāo)準(zhǔn) | 典型產(chǎn)品 | 與絕緣護(hù)套材料質(zhì)量直接相關(guān)的項(xiàng)目數(shù) | 型式試驗(yàn)試驗(yàn)項(xiàng)目總數(shù) | 占比(%) |
GB/T5023.3 | 60227IEC01(BV) | 15 | 23 | 65.2 |
GB/T5023.4 | 60227IEC10(BVV) | 34 | 44 | 77.3 |
GB/T12706.1 | YJV 0.6/1 | 29 | 39 | 74.4 |
GB/T12706.3 | YJV 26/35 | 40 | 60 | 66.7 |
GB/T9330.3 | WDZA—KYJY | 28 | 39 | 71.8 |
GB/T14049 | JKLYJ | 19 | 28 | 67.9 |
此外,從我中心對(duì)近三年承擔(dān)的電線(xiàn)電纜國(guó)家監(jiān)督抽查及省級(jí)監(jiān)督抽查數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析上來(lái)看,由于絕緣及護(hù)套材料原因?qū)е碌牟缓细駭?shù)占比也為約70%,數(shù)據(jù)見(jiàn)表2:
表2
不合格項(xiàng)目性質(zhì) | 出現(xiàn)頻次 | 不合格總數(shù) | 占比(%) |
與絕緣護(hù)套材料質(zhì)量無(wú)關(guān)的項(xiàng)目(導(dǎo)體直流電阻、結(jié)構(gòu)尺寸、曲撓、標(biāo)志等) | 25 | 83 | 30.1 |
與絕緣護(hù)套材料質(zhì)量直接相關(guān)的項(xiàng)目 | 58 | 69.9 |
出于幫助電纜企業(yè)進(jìn)行質(zhì)量提升的需要,我中心2017至2018年以風(fēng)險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)的方式對(duì)某市電纜企業(yè)在生產(chǎn)線(xiàn)上所用的絕緣及護(hù)套材料抽樣進(jìn)行了,共抽查104批次,結(jié)果顯示合格率僅為81%
從上面分析我們不難發(fā)現(xiàn),雖然絕緣及護(hù)套材料占電纜材料總成本不到20% ,但它們直接影響了約70%的電纜成品質(zhì)量特性,導(dǎo)致了約70%的質(zhì)量不合格,并且目前我們電纜企業(yè)所用的原材料質(zhì)量堪憂(yōu),屬于貨真價(jià)實(shí)的“關(guān)鍵少數(shù)”,在電線(xiàn)電纜質(zhì)量提升中,高度重視絕緣及護(hù)套材料的質(zhì)量,充分做好這方面的質(zhì)量控制能夠用較少的投入獲得較大的收益進(jìn)而增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力,同時(shí)《強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證實(shí)施細(xì)則 電線(xiàn)電纜產(chǎn)品》、《電線(xiàn)電纜產(chǎn)品生產(chǎn)許可證實(shí)施細(xì)則》本質(zhì)上是通過(guò)產(chǎn)品一致性、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的符合性等要求對(duì)材料質(zhì)量進(jìn)行了規(guī)定,必須引起充分重視。
誤區(qū)二、采用符合絕緣及護(hù)套標(biāo)準(zhǔn)要求的材料就能滿(mǎn)足生產(chǎn)合格電纜產(chǎn)品的需要
對(duì)于電線(xiàn)電纜絕緣及護(hù)套生產(chǎn)中常用的聚氯乙烯(以下簡(jiǎn)稱(chēng)PVC)、交聯(lián)聚乙烯(以下簡(jiǎn)稱(chēng)XLPE)及無(wú)鹵低煙聚烯烴材料,均有各自的國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)前電線(xiàn)電纜企業(yè)普遍認(rèn)為這些材料標(biāo)準(zhǔn)均為權(quán)威組織發(fā)布,采購(gòu)符合材料標(biāo)準(zhǔn)要求的絕緣及護(hù)套料就能滿(mǎn)足電纜產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求,因此在采購(gòu)合同中基本以這些材料標(biāo)準(zhǔn)作為質(zhì)量驗(yàn)收依據(jù)。
電線(xiàn)電纜絕緣和護(hù)套的生產(chǎn)中PVC應(yīng)用得最廣泛。就PVC絕緣而言,GB/T5023規(guī)定的所使用的材料型號(hào)分別為PVC/C(導(dǎo)體最高工作溫度70℃)、PVC/D(導(dǎo)體最高工作溫度70℃柔軟型)、PVC/E型(導(dǎo)體最高工作溫度90℃),GB/T9330分別為PVC/A(導(dǎo)體長(zhǎng)期允許的工作溫度70℃)、PVC/D(導(dǎo)體長(zhǎng)期允許的工作溫度70℃柔軟型),GB/T12706規(guī)定的型號(hào)分別為PVC/A(導(dǎo)體長(zhǎng)期允許的工作溫度70℃,≤1.8/3kV級(jí))、PVC/B(導(dǎo)體長(zhǎng)期允許的工作溫度70℃,3.6/6kV級(jí)),而電纜企業(yè)采購(gòu)PVC電纜料的習(xí)慣引用的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)為GB/T8815,其中將PVC絕緣材料分類(lèi)為J-70(導(dǎo)體最高工作溫度70℃)、JR-70(導(dǎo)體最高工作溫度70℃柔軟型)、J-90(導(dǎo)體最高工作溫度90℃)、JGD-70(導(dǎo)體最高工作溫度70℃,3.6/6kV及以下)。需要注意的是,雖然GB/T8815標(biāo)準(zhǔn)也給出了對(duì)應(yīng)工作溫度等,對(duì)于電纜產(chǎn)品材料選用上有一定的參考性,但是GB/T8815標(biāo)準(zhǔn)和電纜產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)際材料型號(hào)、試驗(yàn)項(xiàng)目、指標(biāo)要求、試驗(yàn)方法上都有著一定的差異,并且目前未見(jiàn)有公認(rèn)的技術(shù)文件確定這些差異間的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)或替換關(guān)系。下面在表3中舉例說(shuō)明PVC材料需注意的部分差異:
表3
指標(biāo)(項(xiàng)目) | 電纜產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求 | 材料標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)要求 | 主要差異 | 是否有公認(rèn)技術(shù)文件確定差異間的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)或替換關(guān)系 |
PVC的低溫性能 | GB/T5023中規(guī)定為低溫卷繞或低溫拉伸(根據(jù)外徑尺寸二選一)、低溫沖擊 | GB/T8815中規(guī)定為沖擊脆化 | GB/T5023是考核低溫下抗形變及抗剛性沖擊的能力,GB/T8815考核低溫下抗剪切沖擊能力,試驗(yàn)原理不同 | 否 |
PVC的熱沖擊性能 | GB/T5023中規(guī)定為高溫壓力,測(cè)試刀口產(chǎn)生的壓痕深度 | GB/T8815中規(guī)定為熱變形,考核圓形壓棒產(chǎn)生的厚度變化率 | 試驗(yàn)原理相同,試驗(yàn)設(shè)備、所采集的數(shù)據(jù)形式不同 | 否 |
護(hù)套熱穩(wěn)定(選取GB/T12706中對(duì)ST2型護(hù)套料與GB/T8815中對(duì)應(yīng)的HI-90料進(jìn)行對(duì)比) | GB/T12706規(guī)定按照GB/T2951.32的規(guī)定,將條狀試樣放入長(zhǎng)110mm,外徑5mm,內(nèi)徑(4.0±0.5)mm的試管,用PH值1-10的普通試紙插入試管口,加熱至200℃,開(kāi)口測(cè)試試紙變紅的時(shí)間 | GB/T8815中規(guī)定將顆粒狀試樣放入長(zhǎng)95mm,內(nèi)徑12mm-13mm的試管,剛果紅試紙環(huán)放試管口,加熱至200℃,封口測(cè)試試紙變藍(lán)的時(shí)間 | 試驗(yàn)原理相同,但試樣形狀、試管尺寸、試紙類(lèi)型、試紙放置方式、試驗(yàn)終止條件均不同 | 否 |
絕緣吸水試驗(yàn)(選取GB/T12706中對(duì)PVC/A型料與GB/T8815中對(duì)應(yīng)的J-70、JJD-70料進(jìn)行對(duì)比) | 按照GB/T2951.13的規(guī)定,通過(guò)絕緣線(xiàn)芯在工作溫度下的水中耐受相應(yīng)直流電壓的能力(導(dǎo)體對(duì)水),考核材料的吸水率 | 未作要求 | 材料標(biāo)準(zhǔn)未作要求 | 否 |
燃燒 | 按照GB/T18380標(biāo)準(zhǔn)族進(jìn)行單根垂直燃燒或成束燃燒試驗(yàn)測(cè)量火焰蔓延距離,結(jié)果應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求 | 按照GB/T2406-1993注1試驗(yàn),測(cè)量材料燃燒所需的最低氧濃度,結(jié)果應(yīng)符合需方要求 | GB/T18380標(biāo)準(zhǔn)族評(píng)定電纜成品在火焰條件下垂直蔓延的情況,GB/T2406-1993標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定材料在規(guī)定試驗(yàn)條件下的性能,明確說(shuō)明“不能用于評(píng)定材料在實(shí)際使用條件下著火的危險(xiǎn)性”,試驗(yàn)?zāi)康摹⒃砑敖Y(jié)果判定均不同 | 否a |
a其中差異在筆者主持完成的原國(guó)家質(zhì)檢總局科研課題“低煙無(wú)鹵阻燃環(huán)保電纜結(jié)構(gòu)、工藝與材料之間的關(guān)系”中有較詳細(xì)的分析研究。 |
相似的問(wèn)題還在XLPE絕緣及無(wú)鹵低煙聚烯烴護(hù)套產(chǎn)品上,需注意的部分差異見(jiàn)表4:
表4
指標(biāo)(項(xiàng)目) | 電纜產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求 | 材料標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)要求 | 主要差異 | 是否有公認(rèn)技術(shù)文件確定差異間的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)或替換關(guān)系 |
煙密度(選取無(wú)鹵低煙阻燃電纜及其所用的無(wú)鹵低煙聚烯烴護(hù)套材料進(jìn)行對(duì)比) | 按照GB/T17651.2-1998注2的要求,測(cè)試透光率 | GB/T32129規(guī)定依據(jù)GB/T8323.2-2008注3,測(cè)試比光密度 | GB/T17651.2-1998評(píng)定電纜成品經(jīng)過(guò)一定量的酒精明火點(diǎn)燃后電纜成品(含絕緣、填充及護(hù)套等材料)的累積煙發(fā)散量(以透光率計(jì)), GB/T8323.2-2008僅分別考核材料在熱輻射源下有引燃火焰和無(wú)引燃火焰狀態(tài)下的光衰加權(quán)值(以比光密度計(jì)), 試驗(yàn)?zāi)康?、原理及結(jié)果判定均不同。 | 否 |
熱延伸 | GB/T12706要求按照GB/T2951.21-2008的規(guī)定,從成品內(nèi)層制取0.8mm-2.0mm厚的試樣 | JB/T10437-2004要求按照GB/T2951.5-1997的規(guī)定,整片制取(1.0±0.1)mm厚的試樣 | 成品是外層單面加熱交聯(lián)并從內(nèi)層制取樣樣品,厚度0.8mm-2.0mm 材料是整體加熱交聯(lián),無(wú)取樣部位規(guī)定,厚度(1.0±0.1)mm | 否 |
絕緣熱收縮 | 按照GB/T2951.13試驗(yàn),考核試樣加熱再冷卻后的收縮率 | 未作要求 | 材料標(biāo)準(zhǔn)未作要求 | 否 |
通過(guò)上面對(duì)比分析可見(jiàn),如果簡(jiǎn)單不加區(qū)分的采用符合各自標(biāo)準(zhǔn)的絕緣及護(hù)套料來(lái)制造各類(lèi)電線(xiàn)電纜產(chǎn)品,帶來(lái)的后果將是產(chǎn)品質(zhì)量不合格或者是成本的上升(基于同樣的原因,內(nèi)護(hù)套等材料也是如此)。由此可見(jiàn),我們電纜企業(yè)在材料選用及驗(yàn)收過(guò)程中,需要在將材料標(biāo)準(zhǔn)作為采購(gòu)合同的質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,將符合電纜產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)并有良好的工藝性能作為兜底條款。
誤區(qū)三、相似產(chǎn)品采用同樣的絕緣護(hù)套材料及同樣的加工工藝,質(zhì)量不會(huì)有顯著的差異
在我們檢驗(yàn)工作中,經(jīng)常有企業(yè)在收到不合格報(bào)告存在疑惑——先前用同樣的材料及工藝生產(chǎn)的類(lèi)似產(chǎn)品都能通過(guò)檢驗(yàn),現(xiàn)在怎么通不過(guò)?實(shí)際上,電線(xiàn)電纜產(chǎn)品針對(duì)預(yù)期使用條件的不同形成型號(hào)規(guī)格繁多,即使同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)的產(chǎn)品亦有數(shù)十至上百個(gè)型號(hào)規(guī)格,不同型號(hào)間存在材料、結(jié)構(gòu)及尺寸上的差異,同型號(hào)不同規(guī)格間存在結(jié)構(gòu)、尺寸上存在差異,這些差異會(huì)使同樣材料即便經(jīng)過(guò)同樣工藝也會(huì)呈現(xiàn)出不同的整體質(zhì)量特性。以下是幾個(gè)普遍存在且值得注意的問(wèn)題:
——低壓擠包絕緣的交聯(lián)。目前,在低壓擠包交聯(lián)絕緣生產(chǎn)上,基本都采用硅烷交聯(lián)絕緣材料,其實(shí)現(xiàn)交聯(lián)過(guò)程的化學(xué)反應(yīng)原理為:交聯(lián)聚乙烯聚合物通過(guò)加溫,在硅烷醇縮合催化劑的作用下,遇水發(fā)生水解,從而形成網(wǎng)狀的氧烷鏈交聯(lián)結(jié)構(gòu)。因而在交聯(lián)方式上是通過(guò)溫水或蒸汽的蒸煮實(shí)現(xiàn)擠包絕緣的交聯(lián),此過(guò)程的主要工藝參數(shù)為蒸煮的溫度和時(shí)間,各廠(chǎng)的交聯(lián)工藝文件基本都統(tǒng)一采用將溫度控制在90℃至95℃、交聯(lián)時(shí)間6小時(shí)左右。實(shí)際上,不同規(guī)格的電纜有著不同的絕緣厚度,隨著厚度的增加,絕緣內(nèi)外層達(dá)到工藝溫度及接觸水分子完成水解進(jìn)而形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的時(shí)間存在一定差異;即便同一絕緣厚度的線(xiàn)芯,隨著裝盤(pán)層數(shù)的增加,卷繞在電纜盤(pán)上的表層線(xiàn)芯和中間層線(xiàn)芯達(dá)到工藝溫度及接觸水分子完成水解進(jìn)而形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的時(shí)間也存在一定差異。此外,考慮到不同供應(yīng)商生產(chǎn)交聯(lián)料在配方、基料、催化劑、抗氧劑等方面的差異,其產(chǎn)品也有著不同的工藝特性、需要不同的工藝參數(shù)。因此,一刀切的采用一個(gè)工藝參數(shù),容易出現(xiàn):由于上述原因中間層蒸煮不足造成交聯(lián)不充分,導(dǎo)致熱延伸試驗(yàn)不合格,或者過(guò)度蒸煮確保交聯(lián)充分,但增加了能耗、降低了生產(chǎn)效率,使得生產(chǎn)成本上升。解決辦法為將該過(guò)程作為特殊過(guò)程,做好過(guò)程參數(shù)確認(rèn),列出不同供應(yīng)商的材料在不同絕緣厚度和裝盤(pán)層數(shù)的工藝參數(shù),實(shí)現(xiàn)精細(xì)化生產(chǎn)、保證產(chǎn)品質(zhì)量。
——電纜的阻燃與抑煙。當(dāng)前電線(xiàn)電纜燃燒性能均按照GB/T18380標(biāo)準(zhǔn)族的要求進(jìn)行,在GB/T18380中將燃燒分為單根垂直燃燒和成束,大多數(shù)電纜用戶(hù)及企業(yè)都認(rèn)為成束燃燒的級(jí)別高于單根垂直燃燒,成束燃燒中按照A類(lèi)(含AFR類(lèi))、B類(lèi)、C類(lèi)、D類(lèi)來(lái)分,級(jí)別依次降低,且行業(yè)慣例認(rèn)為燃燒性能是由電纜中非金屬材料的氧指數(shù)來(lái)決定的,燃燒要求越高對(duì)材料的氧指數(shù)越高,慣例要求的材料氧指數(shù)見(jiàn)表5(D類(lèi)基本無(wú)企業(yè)生產(chǎn),未納入)。
表5
材料類(lèi)型 | A類(lèi)成束燃燒的材料氧指數(shù)要求 | B類(lèi)成束燃燒的材料氧指數(shù)要求 | C類(lèi)成束燃燒的材料氧指數(shù)要求 | 單根垂直燃燒的材料氧指數(shù)要求 |
聚氯乙烯 | 大于36 | 32-34 | 大于30 | 不做要求 |
聚烯烴 | 大于38 | 34-36 | 大于32 | 大于32 |
很多企業(yè)認(rèn)為只要材料符合上表要求,所生產(chǎn)的任何產(chǎn)品都能合格,遺憾的是這實(shí)際上是對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的誤讀,且我們測(cè)試的實(shí)際情況不能支持上述慣例說(shuō)法。從從材料標(biāo)準(zhǔn)而言,氧指數(shù)反應(yīng)了材料燃燒所需的最低氧濃度,它有高低之分,但產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的角度來(lái)看,無(wú)任何一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)說(shuō)明了燃燒等級(jí)分類(lèi)上誰(shuí)高誰(shuí)低,從試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)族GB/T18380的試驗(yàn)原理上來(lái)看,區(qū)分各類(lèi)燃燒級(jí)別的依據(jù)是每米試樣內(nèi)非金屬材料的體積及供火時(shí)間,其模擬的是電纜在不同敷設(shè)方式、固定的氧氣供給條件下抗火焰蔓延的能力而非耐燃燒的級(jí)別高低。我們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也說(shuō)明了上述問(wèn)題:近期我中心分別接收到來(lái)自福建及湖北電纜企業(yè)的WDZB-BYJ產(chǎn)品各一個(gè),均是通過(guò)了B類(lèi)成束燃燒,但是未能通過(guò)單根垂直燃燒試驗(yàn)。
低煙電纜要求材料具有較好的抑煙特性,但材料的比光密度不等同于成品的煙密度,我們應(yīng)該關(guān)注材料比光密度試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)GB/T8323.2-2008在說(shuō)明應(yīng)用范圍的1.3中的表述——“本測(cè)試主要用于研發(fā)和建筑物、火車(chē)、船只等的消防安全工程,而不能作為建筑物等級(jí)評(píng)定的基礎(chǔ)或其他目的。沒(méi)有提供預(yù)測(cè)在其他(實(shí)際)燃燒條件下由暴露在熱源或火焰中的材料產(chǎn)生煙密度的基礎(chǔ),也沒(méi)有建立與其他測(cè)試方法得到的數(shù)據(jù)的任何聯(lián)系……”,因此,我們不能簡(jiǎn)單的認(rèn)為材料比煙密度合格與否決定了成品煙密度是否合格。
實(shí)際上,我們?cè)?014年完成的原國(guó)家質(zhì)檢總局科研課題“低煙無(wú)鹵阻燃環(huán)保電纜結(jié)構(gòu)、工藝與材料之間的關(guān)系”的研究結(jié)果顯示,材料的比光密度、表5所列氧指數(shù)分別為電纜通過(guò)煙密度和成束燃燒試驗(yàn)的必要條件但非充分條件,是否能通過(guò)試驗(yàn)還需要對(duì)電纜結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),需注意以下幾點(diǎn):1、外護(hù)套下設(shè)計(jì)阻燃隔氧層以盡量延遲火焰深入至內(nèi)層的時(shí)間;2、電纜內(nèi)部結(jié)構(gòu)盡可能的緊密,以避免因在燃燒過(guò)程中氣流速度在縫隙中加快而助長(zhǎng)火勢(shì);3、就聚烯烴材料而言,除考慮氧指數(shù)外,還應(yīng)有還必須在燃燒過(guò)程中能分解吸熱、產(chǎn)生水蒸氣稀釋氧氣濃度并帶走熱量,同時(shí)還應(yīng)有良好的結(jié)殼性,以將熱量及氧氣隔絕在隔氧層及絕緣外;4、填充材料應(yīng)同樣采用抑煙產(chǎn)品,避免其在受熱過(guò)程中的產(chǎn)煙導(dǎo)致成品煙密度過(guò)高以上因素的協(xié)同作用,在提高阻燃性能的同時(shí)還能達(dá)到抑制煙產(chǎn)生的效果;5、注意由于煙密度試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)GB/T17651.2-1998規(guī)定試樣產(chǎn)品外徑在40mm、20mm、10mm、5mm這幾處各需依次增加一根樣品,由此會(huì)帶來(lái)煙密度測(cè)試值的跳躍,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上,當(dāng)外徑接近這幾個(gè)數(shù)值時(shí)宜考慮適當(dāng)加大以跨過(guò)跳躍點(diǎn)獲取有利試驗(yàn)條件、增大通過(guò)試驗(yàn)的可能性b。
b需要注意的是,此處只是合理的規(guī)避了標(biāo)準(zhǔn)中不利試驗(yàn)的條件,增加了通過(guò)試驗(yàn)的可能性,并非在本質(zhì)上提高了產(chǎn)品在使用條件下的煙密度性能,實(shí)際上情況正好相反——由于電纜外徑加大增加了表面過(guò)火面積而增加了產(chǎn)煙量。
誤區(qū)四、絕緣及護(hù)套材料的質(zhì)量不易控制
電線(xiàn)電纜用絕緣及護(hù)套材料的檢驗(yàn)需要專(zhuān)用的樣品制備設(shè)備和部分專(zhuān)用檢驗(yàn)設(shè)備,樣品制備過(guò)程也較為復(fù)雜,且部分性能的測(cè)試周期可長(zhǎng)達(dá)10天左右,因此部分希望對(duì)原材料質(zhì)量進(jìn)行自我把控的企業(yè)會(huì)有這樣的質(zhì)疑:難道我們額外配備了這么多資源后,每次進(jìn)貨抽檢還需要十來(lái)天才能知道結(jié)果,數(shù)十上百?lài)嵉牟牧隙逊旁趥}(cāng)庫(kù)等待結(jié)果才能確定是否能夠投入生產(chǎn),這沒(méi)有可操作性,絕緣和護(hù)套材料質(zhì)量不易控制!
實(shí)際上在做好成品檢驗(yàn)和供應(yīng)商管理工作后,這些材料的質(zhì)量是完全能夠在幾乎不額外增加成本的條件下得到有效控制的。首先,許可證和3C的管理規(guī)定均要求工廠(chǎng)做好成品出廠(chǎng)檢驗(yàn),我們可以在擠出工藝記錄中做好原材料追溯記錄,再結(jié)合出廠(chǎng)檢驗(yàn)要求增加熱收縮試驗(yàn)等少數(shù)老化前項(xiàng)目,即可通過(guò)出廠(chǎng)檢驗(yàn)結(jié)果追溯驗(yàn)證材料是否合格,此外,電纜企業(yè)出于投標(biāo)等需要經(jīng)常會(huì)進(jìn)行型式試驗(yàn),可在此時(shí)注明原材料來(lái)源,通過(guò)型式試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證材料的全性能是否合格。在此基礎(chǔ)上,和供應(yīng)商簽訂年度合同,約定這樣的質(zhì)量控制方式:正常供貨模式下出現(xiàn)一次不合格后,首先賠償先期帶來(lái)的損失,后續(xù)縮減采購(gòu)量并采取加嚴(yán)控制模式,需對(duì)供貨產(chǎn)品逐批進(jìn)行全性能測(cè)試后方可投入使用,若連續(xù)3批次合格則回到正常供貨模式,若再有不合格則取消合格供應(yīng)商資格。如此一來(lái),可將電線(xiàn)電纜企業(yè)的進(jìn)貨檢驗(yàn)壓力轉(zhuǎn)變?yōu)椴牧瞎?yīng)商質(zhì)量控制及誠(chéng)信的壓力,有效的提高材料質(zhì)量。
通過(guò)上面的分析不難看出,切實(shí)提高絕緣及護(hù)套材料質(zhì)量是提高電線(xiàn)電纜產(chǎn)品質(zhì)量的重要基礎(chǔ)。
從宏觀(guān)上,我們需要推動(dòng)材料標(biāo)準(zhǔn)的修訂,促進(jìn)材料與產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)間協(xié)調(diào)一致,提高材料標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的支持度;以實(shí)際使用條件為導(dǎo)向修訂試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn),使得試驗(yàn)條件更接近實(shí)際、所得數(shù)據(jù)更客觀(guān)的反應(yīng)產(chǎn)品在實(shí)際條件下的質(zhì)量水平。
從微觀(guān)上,電線(xiàn)電纜生產(chǎn)企業(yè)宜針對(duì)表3、表4梳理出來(lái)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)及材料標(biāo)準(zhǔn)間的差異以及“誤區(qū)三”中的問(wèn)題及思路,做好產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選型及工藝驗(yàn)證工作,以確保電線(xiàn)電纜成品質(zhì)量符合要求為前提,通過(guò)合理的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),做好各型號(hào)規(guī)格的產(chǎn)品設(shè)計(jì)驗(yàn)證,正確的選用材料,采用合理的加工工藝,降低能耗、提高生產(chǎn)效率從而降低成本。在采購(gòu)控制上,需建立有效的材料進(jìn)貨檢驗(yàn)/驗(yàn)證規(guī)則和互利的供應(yīng)商管理制度。