Вопросы о качестве поливинилхлоридных пластификатов повышенной пожаробезопасности применяемых в отечественной кабельной промышленности
Развитие жилищного строительства, сооружение торгово-развлекательных центров и других объектов с массовым пребыванием людей привело к тому, что вопросы пожарной безопасности этих объектов стали актуальной проблемой для проектных организаций и надзорных органов. Несмотря на применяемые меры по обеспечению пожарной безопасности статистические данные МЧС России свидетельствуют, что значительная доля пожаров на упомянутых объектах относится к пожарам в электроустановках. Так, в 2018 году общее число пожаров от электрических изделий составляло 44 060 (33,4% от общего количества пожаров). Из них 30 950 пожаров приходится на пожары, связанные с применением электрических кабелей и проводов, что составляет 70,2% к числу пожаров от электрических изделий. Прямой ущерб от пожаров, связанных с применением кабелей и проводов, составляет 3,5 млрд. руб. (74,6% к общему ущербу от пожаров из-за электрических изделий). При этом число погибших людей от пожаров, связанных с кабелями и проводами, составило 1 140 человек (примерно 50% к общему числу погибших при пожарах в электроустановках).
Наиболее пожароопасная обстановка сложилась в жилищном секторе, где доля пожаров от электропроводок достигает 70 % от общего числа пожаров в зданиях и сооружениях, на промышленных предприятиях, предприятиях транспорта и объектах торговли. В такой статистической информации представ-лены и причины пожаров, среди которых присутствуют дефекты монтажа электропроводок, дефекты конструкций кабелей, нарушение режимов эксплуатации электроустановок и электрических кабелей, а так же использование кабелей и проводов общепромышленного исполнения, не отвечающих современным требованиям пожарной безопасности.
Еще в конце 70-х годов прошлого столетия было показано (экспериментально установлено), что применение кабелей общепромышленного исполнения всех типов, которые удовлетворяют требованиям по нераспространению горения для одиночного образца, не исключает нераспространение горения при групповой прокладке кабелей и создает условия для развития по-жара при загорании кабелей от поджигания внешним источником или при нарушении нагрузочных режимов эксплуатации.
В этой связи ВНИИ кабельной промышленности (ВНИИКП) был выполнен ряд научно-исследовательских работ с целью определения стойкости кабелей к распространению горения, выработке мер по обеспечению локализации загорания кабелей и созданию специальных материалов пониженной горючести для электрических кабелей, не распространяющих горение при групповой прокладке.
В результате выполненного комплекса работ в 1984 г. было разработано и освоено промышленное производство поливинилхлоридных пластикатов (ПВХ-пластикатов) пониженной горючести типа НГП 40-32 и НГП 30-32, у которых за счёт использования комплексного антипирена, состоящего из гидрооксида алюминия и трехокиси сурьмы, было повышено значение кислородного индекса более 32 при сохранении всех других физико-механических и физических характеристик на уровне требований действующего ГОСТ на ПВХ-пластикаты. Разработанные ПВХ-пластикаты пониженной горючести не уступали по характеристикам лучшим зарубежным аналогам, которыми являлись специальные ПВХ пластикаты японской фирмы «Сумитомо Бакелит».
Благодаря созданию ПВХ-пластикатов пониженной горючести были разработаны электрические кабели, не распространяющие горение исполнения «НГ», внедрение которых позволило значительно снизить пожары в кабельном хозяйстве энергетических объектов, где в связи с ростом передаваемых мощностей и развитием систем управления значительно воз-росла концентрация кабелей в сооружениях. Проблема пожаров на электростанциях была снята на многие годы. Однако в связи с участием российских предприятий в строительстве атомных электростанций (АЭС) за рубежом в конце 90-х годов потребовались кабели, обладающие более широким комплексом свойств, характеризующих пожарную безопасность кабельной продукции.
Так, для поставки кабельных изделий на АЭС «Бушер-1» (Иран) и АЭС «Куданкулан» (в Индии) по-требовались кабели, удовлетворяющие не только требованию по нераспространению горения, но и отвечающие требованиям по дымообразованию, отсутствию при горении коррозионноактивных газов, а также кабелей для систем безопасности АЭС, сохраняющих работоспособность при пожаре. Техническими и экономическими обоснованными решениями при разработке кабелей нового поколения было использование специальных типов усовершенствованных рецептур ПВХ-пластикатов пониженной пожарной опасности с низким дымо- и газовыделением, низкой эмиссией хлористого водорода при горении и обладающих более высокой стойкостью к термическому старению. Созданные отечественные рецептуры ПВХ-пластика-тов не имели зарубежных аналогов, что позволило обеспечить производство серии кабелей исполнения «НГ-LS», которые завоевали российский рынок кабелей для АЭС. Эти кабели нашли широкое применение не только в атомной энергетике, но и во всех секторах экономики.
Высокий технический уровень характеристик пожаробезопасной кабельно-проводниковой продукции позволил по ряду параметров определить ведущие мировые кабельные фирмы, а созданные пожаробезопасные ПВХ-пластикаты (серии «ПП» и так называемые «цифровые») не смогли повторить химические предприятия в Европе. Тем самым рынок пожаробезопасных кабелей и ПВХ-пластикатов стал полностью российским.Развитие широкого применения кабелей исполнения «НГ-LS» на объектах, где отсутствует системный подход к контролю качества продукции, аналогичный принятому для объектов использования атомной энергии, привело к появлению в 2011-2012 годах на рынке фальсифицированных ПВХ-пластикатов типа «LS» и кабелей на их основе. Фальсификат на рынке кабелей исполнения «НГ-LS» и ПВХ-пластикатов для производства кабелей приобрел массовый характер, так как эта группа продукции была наиболее маржинальной. Если первые 5 лет от начала производства ПВХ пластикаты пониженной пожарной опасности изготавливались на двух предприятиях, а производство кабелей исполнения «НГ-LS» осуществлялось ограниченным числом кабельных предприятий по лицензионным договорам, то к 2010 году эту продукцию стали выпускать практически все предприятия химической промышленности и большинство кабельных заводов.
Тревогу вызывают несоответствия в группах ПВХ-пластикатов пониженной пожарной опасности и ПВХ-пластикатов пониженной горючести. Эти несоответствия относятся к основным показателям, характеризующим пожарную безопасность и показателям, влияющим на эксплуатационные свойства кабелей. Чем вызваны эти несоответствия? Характеристики ПВХ-пластикатов в значительной степени определяются правильно подобранным составом ингредиентов и технологией компаундирования. В рецептурах, разработанных ВНИИКП совместно с предприятиями химической промышленности в период 2000-2005 гг., были определены соотношения компонентов, конкретные марки ингредиентов и их изготовители. В рецептурах содержится ряд дорогостоящих компонентов, влияющих на совокупность показателей композиций.
Обеспечение контроля за соблюдением рецептурного состава и технологии производства были гарантией качества выпускаемых материалов. При массовом производстве на различных предприятиях, оснащенных различным технологическим оборудованием, качество материалов должно было бы быть критерием выхода на рынок. Однако этого не произошло. Так как в настоящее время основным критерием при закупке материалов является уровень оптовой цены, то в условиях рыночной конкуренции производители стремятся минимизировать затраты на производство. Как правило, это достигается путем применения более дешевых ингредиентов. Качество продукта принесено в жертву цене.
Исследования ПВХ-пластикатов методами термического и спектрального анализа показали, что по сравнению с базовыми рецептурами пластикатов, основные изменения вызваны заменой пластификаторов, антипиренов, дымоподавителей и термостабилизаторов. В результате у производителей кабелей появляются материалы, которые не обеспечивают уровень характеристик, заложенных в отраслевой документации на кабели с индексом LS, HF, FRLS, FRHF.
Кроме того, многие заводы не в состоянии определить качество материалов при входном контроле, т.к. не обладают комплексом небходимого лабораторного оборудования.
В 2019 году вопросы качества ПВХ-пластикатов и кабелей исполнения «НГ-LS» на рынке кабельной продукции были рассмотрены и дана оценка комитетом «Антиконтрафакт» Ассоциации НП «Электрокабель», где был выработан ряд мер по обеспечению качества кабелей пожаробезопасного исполнения. Для оценки соответствия ПВХ пластикатов были согласованы отраслевые технические требования, предъявляемые к материалам для производства кабельных изделий исполнения «НГ-LS», предназначенных для общепромышленного применения (кроме объектов атомной энергии, метро).
Были проведены испытания ПВХ-пластикатов, изготавливаемых пятью предприятиями химической промышленности по заводским техническим условиям. При этом установили, что только так называемые ПВХ-пластикаты цифровых марок полностью соответствуют согласованным требованиям. При испытаниях ПВХ-пластикатов серии ПП всех других марок были выявлены несоответствия по показателям, характеризующим хладостойкость, стойкость к термическому старению и пожарную опасность. Таким образом, было показано, что только около 11 % ПВХ-пластикатов соответствуют требованиям, предъявляемым к пластикатам для производства кабелей исполнения «НГ-LS».
Принимая во внимание, что пластикаты цифровых марок (1110, 2110 и 3110) имеют более высокую стоимость среди пластикатов для кабелей исполнения «НГ-LS», было рекомендовано в 2019 г. производство кабелей осуществлять с использованием материалов, изготавливаемых по ТУ16.К71-458-2019, в которые внесены уточнения по отдельным показателям. Было предложено установочные серии материалов, изготавливаемых по ТУ16.К71-458-2019, представить на добровольную сертификацию в орган по сертификации «Кабельсерт».
Программа сертификационных испытаний содержит комплекс проверок материалов по базовым характеристикам и перечень испытаний образцов кабелей по подтверждению показателей пожарной безопасности и эксплуатационным характеристикам. В настоящее время на основании положительных результатов испытаний сертификаты соответствия получили ООО «Проминвест», ПАО «ВХЗ» и ООО «Баш-пласт». Другие производители ПВХ-пластикатов на сертификацию свою продукцию не представляли и продолжают поставлять материалы кабельным предприятиям неизвестного качества. Не случайно при проверках продукции кабельных заводов постоянно выявляются кабели, не соответствующие требованиям нормативной документации.
ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ
1. На рынке кабельной продукции в области пожаробезопасных материалов сохраняется нездоровая обстановка. Около 40 тыс. тонн поступает на рынок фальсифицированных пожаробезопасных ПВХ-пластикатов.
2. В результате выполненной в 2019 г. работы комитетов «Антиконтрафакт» Ассоциацией «Электро-кабель» была доработана нормативно-техническая документация, произведен выпуск опытно-промышленных и промышленных партий ПВХ-пластикатов на трех предприятиях, проведены сертификационные испытания, подтвердившие хороший уровень и качество этих материалов. В настоящее время пожаробезопасные ПВХ-пластикаты, выпускаемые по ТУ: ТУ 16.К71-458-2019, ТУ У 24.1-30989828-002-2001, ТУ 2246-475-05761784-2004, ТУ 2246-012-79658004-2012, обеспечивают уровень требований, предъявляемых к проводам и кабелям с индексом «LS».
3. Участникам кабельного рынка, а именно производителям материалов и кабелей рекомендуется следовать «дорожной карте» разработанной комитетом «Антиконтрафакт», чтобы поднять уровень качества пожаробезопасных ПВХ-пластикатов и кабелей исполнения «НГ-LS».
4. Ассоциации «Электрокабель» необходимо принять меры по проведению контрольных проверок на кабельных заводах с целью предупреждения и выявления некачественной кабельно-проводниковой продукции, а крупным потребителям и трейдерам усилить контроль качества за кабелями пожаробезопасного исполнения у себя на складах.
5. Всем членам кабельного рынка требуется солидарная ответственность за качество пожаробезопасных материалов и кабелей, поскольку эта ответственность напрямую связана с безопасностью и жиз-нью наших граждан.
6. Необходимо в 2020 году завершить работы по созданию ГОСТа на пожаробезопасные ПВХ-пла-стикаты, что позволит создать единую нормативную базу для всех производителей, повысить технический уровень и качество материалов для производства ка-белей пожаробезопасного исполнения «НГ-LS».