Деградация качества кабельных компаундов. Почему частные попытки решить проблему качества кабельных компаундов бессмысленны

Авторы и источники / Правообладателям

Проблема качества компаундов на кабельном рынке – это совокупность замечаний по частным вопросам, относящимся чаще всего к качеству ПВХ-пластиката. Однако, проблема качества материалов в кабельной отрасли не может быть решена с помощью совокупности частных решений (вспомним различные декларации, «отпечатки пальцев», открытый склад), а требует реализации системного подхода.

Проблемы с качеством во всех сегментах

Если исключить полиэтилен, то тремя основными видами кабельных пластмасс являются:

1. Общепромышленные пластикаты (ГОСТ 5960-72)
2. Пластикаты ПП (ГОСТ 59207-2021)
3. Безгалогенные трудногорючие композиции HF (ГОСТ отсутствует).

Проблема качества является актуальной для каждого из этих видов композиций.

Причины фальсификации в полимерах

Рецептуростроение общепромышленных пластикатов не является проблемой. Основные марки кабельных ПВХ-компаундов выпускаются уже более 60 лет. Тот факт, что фальсификат присутствует в этом сегменте рынка говорит о его умышленном характере, а не о том, что у нас невозможно обеспечить соблюдение стандартов. Все игроки рынка прекрасно понимают и знают, как сделать качественный ПВХ-пластикат, а вот продать такой пластикат очень сложно.  Пример с общепромышленными пластикатами наиболее выразителен, но он применим и для пластикатов типа ПП и HF. Рецептуры доступны. Рецептуры известны. Все возможности для того, чтобы делать качественно есть. Сырье есть. Добавки есть. Но продать качественный полимер крайне сложно на ультраконкурентном рынке.

Становится очевидно, что причины выпуска некачественной продукции не находятся в технической сфере. а наличие фальсификата в полимерах объясняется исключительно экономическими факторами, ведь производителям нужно конкурировать друг с другом.

На рис. 1 рынок разделен на два сегмента, в каждом из которых возможно изменение цен в относительно узком диапазоне и которые сильно разнесены между собой. Для разных видов продукции разрыв цен между двумя сегментами составляет от десятков процентов до двух раз.

Столь значительное различие приводит к тому, что в двух сегментах реализуется два разных механизма конкуренции: в сегменте 1 оптимизация цены происходит в результате поиска технических решений, а в сегменте 2 за счет поиска более дешевого сырья, при пренебрежение некоторыми аспектами технической составляющей при изначальном увеличении содержания более дешевых компонентов в рецептуре.

Дешево — только механика. Остальные свойства уже дорого

Некоторую конкретизацию заявленных тезисов можно видеть на рис. 2. Как видно на рис. 2 композиции из зоны 2 обеспечивают соответствие требованиям к механическим свойствам, то есть кабельное изделие вполне жизнеспособны, но не может в реальности удовлетворять целому ряду важнейших характеристик.

Рис. 2. Связь между ценой композиции и соответствия ее к требованиям на те или иные характеристики.

Если верить имеющейся в нашем распоряжении информации по результатам испытаний представленной комитетом Антиконтрафакт АЭК, так называемой Честной позиции, ЕL-комитета НОПСМ то на нашем рынке почти все полимеры находятся в зоне 2 (соответствуют по электроизоляционным и механическим свойствам, но явно не соответствуют специфическим требованиям).

Слишком мало проверок

Общим слабым местом деятельности всех трех указанных акторов в области «борьбы» за качество является ограниченное количество испытуемых образцов (по нескольку десятков в год). Такой объем эксперимента не позволяет считать полученные результаты статистически достоверными для оценки полной ситуации на рынке, особенно учитывая количество предприятий, производящих кабельные пластикаты. Только в каталоге RusCable.Ru представлено 47 производителей полимерных компаундов. На самом деле их больше. Часть кабельных предприятий тоже переходят на пластикаты собственного изготовления.

Помимо прямого влияния на ситуацию с качеством отрасли, конкуренция за первую "цену" означает и замедление технического развития, поскольку механизмы конкуренции в сегментах 1 и 2 различны. В сегменте 2 – это поиск наиболее дешевого сырья и «оптимальное» с точки зрения цены его введение в рецептуру и только в сегменте 1 – это конкуренция оптимальных технических решений и следовательно технические развитие.

Как снизить цену кабельного компаунда

Способов повлиять на себестоимость пластиката довольно много, но главным применяющимся при производстве всех трех основных видах кабельных композиций приемом является введение мела. Стоит отметить, что это и наиболее простой способ удешевления композиций, поскольку цена мела достаточного качества в 5-10 и более раз ниже цены остальных компонентов, входящих в состав компаунда.

Как анализировать рынок и не сломать его?

Поскольку для качественного изучения рынка текущий объем испытаний полимеров (даже если сложить усилия всех трех Ассоциаций) явно не достаточен для получения полной картины. Нужно проводить в десятки и сотни раз больше испытаний для получения достоверных результатов. Это требует значительных финансовых, временных и административных затрат. Поэтому пытаться "охватить" весь рынок испытаниями бессмысленная затея.

Можно использовать экономические методы оценки качества полимеров.  На рис. 3 показана динамика цен на некоторые виды сырья на российском рынке в 2022 г. по данным корпорации Сибур.

Анализируя цены, стоимость компонентов можно делать вполне обоснованные выводы о качестве компаунда. К тому же экономический подход привлекателен тем, что он может реализовываться непрерывно и без серьезных затрат. Определив минимальную цену "соблюдения рецептуры", можно будет четко сказать, что все, что продается ниже этой цены явно не соответствует по качеству. Однако можно создать еще большую проблему для рынка, ведь недобросоветстные игроки поднимут свои цены до "рекомендованной" цены, а качество могут оставить прежним. Поэтому создание, публикация и управление таким "ценовым индексом" имеет и плюсы и явные минусы для рынка. 

Может просто денег нет? Как кабельщиков подсадили на дешевый HF

Показателен пример с безгалогенными (HF-пластикатами).

Историческая справка: HF композиции потребляются российской кабельной отраслью с 2001 г., HF российского производства появилась в 2014 г., то есть 13 лет российские кабели использовали только композиции, произведенные в Европе. В этот период времени технический уровень композиций, то есть их качество и их цена (которая включала затраты на доставку и таможенные платежи) диктовались исключительно европейскими производителями. После 2014 г. началось постепенное увеличение доли российских материалов и в настоящее время 6 российских производителей могут диктовать цены на термопластичные HF-композиции. Результатом этого стало формирование сегмента удешевленных материалов. Способ, которым достигается снижение цены предельно прост – замена гидроокиси мелом. Это традиционный и для других видов композиций прием позволяет снизить цену на HF-компаунд на 50-100 руб/кг.
 
Введение мела легко фиксируется с помощью метода ТГА (рис. 4), который позволяет корректно рассчитать состав композиций, в том числе и содержание мела, то есть сделать то, что невозможно для ПВХ-пластикатов. В импортных композициях (если не учитывать композиции для заполнителей) мел отсутствует.

Рис. 4. Кривая ТГА безгалогенных композиций.

В данном случае мы имеем эксперимент, поставленный самой жизнью, причем поставленный на столь обширном материале в течение десятилетий, что в достоверности его результатом сомневаться не приходится. Российские HF-компаунды и импортные отличаются очень серьезно.

Раньше был настоящий пармезан, а теперь только российский пармезан...

Главные выводы о качестве полимеров

Первый: российской кабельной отрасли оказалось по карману потреблять качественные материалы.

Второй: как только рецептуростроение перешло в руки российских производителей, началась гонка снижения цен, естественно с падением уровня качества.

Закономерность случившегося не вызывает сомнений. Остается только определить причину происходящего.

Почему в Европе компаунды не деградируют в качестве?

Почему же в Европе, где тоже достаточно производителей и действуют законы рыночной экономики фальсификация полимерных компаундов не стала системной проблемой? Почему в Европейских компаундах нет мела, а в наших сильно больше, чем нужно. Для ответа на эти вопросы нужно провести сравнение российского и европейского рынков. Схема, описывающая ситуации представлена на рис. 5.

Рассмотрение представленной схемы показывает два существенных обличия:

1. В Российской кабельной отрасли отсутствует постоянно действующая система оценки качества.
2. В Европе мы имеем серию стандарта EN50313 применительно к кабельным полимерам (рис. 5), в России ГОСТы или их отсутствие.

Ценность независимой оценки

Независимой оценкой соответствия качества в Европе на протяжении десятилетий занимаются такие организации, как VDE, UL, IMQ, каждая из которых обладает сетью лабораторий и отточенным алгоритмом действий, позволяющим обеспечить достоверность экспериментальных результатов и полное доверие к выдаваемым сертификатам, а также, что особенно важно, непрерывный контроль за соответствием характеристик выпускаемой продукции выданным сертификатам.

В России имеется юридическая база для создания независимой оценки соответствия – это система ГОСТов 17000. Другим существенным различием между ЕС и Россией (помимо отсутствия независимой системы оценки соответствия) является неполнота или даже можно сказать отсутствие системы стандартов на кабельные полимерные композиции.

Стандарты в основе несоответствия

Очевидно, что стандарты – это естественная система координат, определяющая уровень качества той или иной отрасли.

Соответственно для кабельной отрасли это стандарты на кабельные изделия и кабельные полимерные композиции, но есть нюанс. Применительно к кабельной промышленности окончательным критерием для оценки качества кабельных полимерных композиций является именно качество кабельных изделий, а не материала из которого он изготовлен.

На российском рынке не существует однозначного соответствия характеристик материала и характеристик кабельной продукции.

Фундаментальная причина этого неравновесное с точки зрения термодинамики состояния материала после его переработки в кабельное изделие. Если бы материал находился в равновесном состоянии однозначное соответствие имело бы место.

По этой причине в европейских стандартах на кабельные пластмассы серии 50363 требования относятся к характеристикам материала, снятого с кабельного изделия. В результате мы имеем различие в численных значениях физико-механических характеристик в паспортах фирм производителей и характеристик из стандартов серии 50363.

Почему этот факт имеет место? Можно видеть из рассмотрения рис. 6, на котором паспорт на HF-компаунд производителя материала.

Обратим внимание на то, что производитель указывает на соответствие своей продукции определенному типу из стандарта EN 50363. В то же время прочность при растяжении материала указана 13,0 N/mm2, относительные удлинение 220%, при требованиях стандарта 50363 к соответствующим показателям 10 и 150.

Здесь нет никакого противоречия, поскольку в паспорте как прочность при растяжении так и относительное удлинения при разрыве измерены по методике стандарта ISO 527, а в стандарте 50363 она измеряется по методике стандарта IEC-60811. Образцы для измерения в этих стандартах получены по-разному, отсюда и различие в численных значениях показатель.

В действующих российский стандартах на ПВХ-пластикаты физико-механические характеристики получают по методикам, аналогичным ISO 527.

Парадокс качества и путь развития

В случае с общепромышленными пластикатами, для которых все еще действует ГОСТ 5960-72, это приводит к парадоксальной ситуации – практически 100% выпускаемых по этому стандарту материалов не соответствует требованиям ГОСТ, однако это не оказывается драматически на качестве кабельной продукции, поскольку эти же материалы в большинстве случаев соответствуют требованиям EN 50363, что и гарантирует удовлетворительное качество кабеля.

Учитывая европейский опыт и российскую реальность было бы логичным при разработке новых стандартов на российские кабельные полимеры придерживаться подхода, реализованного в стандартах серии 50363.

Неутешительные выводы о "борьбе за качество"

Для решения проблемы качества кабельных пластикатов российскому рынку не хватает двух существенных элементов – полноценного набора адекватных стандартов и постоянно действующей независимой оценки соответствия. Такая должна обеспечивать прежде всего отсутствие конфликта интересов, то есть организационно и юридически находиться вне отрасли, так как это реализовано в европейских странах. Без этого отдельные частные попытки решить проблему качества бессмысленны и не принесут желательных результатов.

Материал написан по тезисам выступления О.К. Барашкова на заседании секции "Кабели для машин, оборудования и приборов Ассоциации "Электрокабель" и публикуется после редактуры для пользователей портала RusCable.Ru.

Видео выступления доступно на платформе vision.ruscable.ru