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        ?北京朝陽電纜廠分析塑料絕緣電纜制造過程中容易忽視的不合格現象

        發布者:qhsyj發表時間:【2019-06-01】

        北京朝陽電纜廠分析塑料絕緣電纜制造過程中容易忽視的不合格現象


        0 引言

        北京朝陽電纜廠分析線纜產品的性能、質量好壞直接關乎人民群眾的切身利益和生命安全。就現實而言讓部分企業感到困惑的是,北京朝陽電纜廠雖已下大力氣對產品質量進行了全面管控,為何還會在日常監督抽查中出現這樣或那樣的問題?電纜生產、檢驗、設計人員在感到委屈的同時還需靜下心來從材料、設計、生產、檢驗等過程中的每一個環節認真反思。

        結合近年來市場監督抽查結果和日常與部分檢驗院、所的溝通交流情況來看,電纜的質量總體情況較以前有了較大提升,尤其是奧凱電纜事件以來,對于導體直流電阻、結構尺寸、老化前機械、物理性能等指標不合格率較以往有所降低。也充分證實了行業自律行為的提升,北京朝陽電纜廠質量意識的提升。但較易被電纜企業忽視,形成非主觀意識形態下的不合格現象應引起足夠重視?,F匯總分析如下:


        1 機械物理性能

        1.1 成品電纜老化后機械性能及熱失重項目的不合格

        成品老化后機械性能和熱失重項目在產品標準中一般被定義為型式試驗項目,由于受檢驗時間的限制,對于成品老化后機械性能和熱失重項目一般電纜企業都會按周期進行檢驗,該項目的原材料進廠檢驗也一般委托供方來負責,易形成檢驗漏洞。

        另外,企業自身為了降低采購成本延續了低價中標的評標辦法,給某些不規范原材料廠家提供了可乘之機,降低成本生產不合格原材料,增加型式試驗中老化后機械性能和熱失重項目的不合格風險,形成轉嫁風險。就電纜生產企業而言,如何選擇優質供應商并有效監管是解決此類不合格的關鍵環節,萬不可只注重了采購價格而忽視了材料質量。          

        此外,作為電纜生產企業自身也不容忽視的是:在擠出不同材料時,務必把擠出機螺桿中的膠料徹底排放的同時,北京朝陽電纜廠再把機脖、夾縫處等容易藏匿膠料的地方徹底清理。防止不同原材料相互夾雜,增加機械性能或熱失重項目的不合格風險(日常容易忽視的如:70℃PVC材料換規90℃PVC材料生產時)。

        1.2絕緣熱收縮試驗的不合格

        絕緣熱收縮項目在市場監督抽查不合格統計占比較高,尤其是第1種實芯導體表面較光滑,絕緣材料和導體表面附著力不夠,絕緣的熱收縮率較大,難以滿足國家相關標準中的要求。由于該項目同屬型式試驗項目,故也容易造成電纜生產企業的忽視。

        造成該項目不合格的原因主要在于原材料和實際生產過程,就生產過程而言原因不外乎以下幾方面:

        1.2.1擠出速度和溫度 

        XLPE的結晶速度是影響熱收縮是否合格的關鍵,熔融溫度越高,晶核的數量將越少,PE的結晶性能越低。反之,擠出速度越高,XLPE絕緣料在螺桿中的保溫時間就越短,線芯快速進入水槽,隨冷卻水溫度的驟然下降促使其加快結晶速度,是造成XLPE絕緣線芯熱收縮不合格的關鍵原因之一。

        在日常的生產過程中,偶爾會出現起初生產的絕緣線芯端部熱收縮不合格,則后續產品又合格的情況,是因為剛開始時冷卻水溫度較低,線芯快速進入冷卻水槽,溫度驟然下降,產生收縮應力,造成熱收縮不合格。而后續隨著生產時長的增加,絕緣線芯將溫度傳遞給了冷卻水,使之線芯進入水槽后溫和降溫,收縮應力降低,結晶速度降低,熱收縮項目合格。推薦企業采用80-60-40℃-常溫的漸緩分段冷卻的方式進行冷卻。

        此外,導體自身的溫度也不容忽視,特別是秋冬季節,由于導體溫度隨環境溫度的大幅度降低也會對熔融狀態下的XLPE材料的結晶速度造成影響。推薦采取導體加熱的方式解決因導體自身溫度對XLPE結晶性能的影響。

        1.2.2擠出模具的選擇

        塑料擠出機的模具一般分為擠管式、半擠管式、擠壓式三種。擠管式模具擠壓力較小,生產效率較高,一般情況下是大截面絞合導體的首選。但其缺點是由于其擠壓力過小,會造材料拉伸過長,表面附著力降低,容易造成絕緣熱收縮項目的不合格。尤其是小截面和第1種實心導體的擠包絕緣宜避免使用擠管式模具。推薦使用擠壓式擠出模具,北京朝陽電纜廠以增加XLPE與導體間的附著力。

        1.2.3材料本身

        就原材料本身而言,合格的原材料是生產出合格產品的基礎,如若原材料本身就不合格,則無論采取任何方式均不會生產出100%合格的產品。由于原材料熱收縮項目是否合格需要擠出后才能有效判定,再加之生產過程中容易造成不合格的種種因素,出現該項目不合格后容易出現電纜制造企業和原材料生產企業相互推諉、扯皮的現象。但最終流通到市場的不合格造成的損失和影響還是由電纜制造企業埋單。

        2 阻燃、耐火性能

           2.1成品電纜阻燃性能不合格

        對于阻燃材料,標準是以氧指數來衡量其阻燃效果,而電纜的不延燃是以垂直、成束燃燒時炭化距離和透光率來判定其阻燃性能。材料氧指數與成品的阻燃性能雖有密不可分的關系,但并不能明確的界定,即:當原材料氧指數達到多少,成品阻燃性能方可滿足電纜成品A、B、C級的要求?以至于各企業對于滿足成品阻燃A、B、C、級性能要求的原材料氧指數的確定會有所差異,再加上產品結構的差異,故相同氧指數的阻燃材料在不同公司生產出的成品電纜,其阻燃性能的檢測結果未必相同。特別是成束燃燒試驗的通過,不單單是原材料本身的高阻燃就能滿足的,其電纜結構的合理性也尤為重要。因此,電纜生產企業應根據自身合格供方的關鍵原材料(絕緣或護套材料等)、輔助材料(帶狀、填充材料等)的綜合性能,合理設計、驗證、并通過持續改進,制造出符合標準規定A、B、C級性能要求的有市場競爭力的阻燃電纜。萬不可走入單純依賴高氧指數材料來滿足成品電纜阻燃性能的誤區。

        2.2成品電纜耐火性能不合格

        對于低壓耐火電纜來說,目前大多采用云母帶重疊繞包來實現其優良的耐火性能。但問題又出現了?究竟繞幾層云母帶,重疊率達到大少才能通過耐火試驗呢?國家標準中對于繞幾層云母帶并沒有給出明確的要求,只以檢驗結果為判定依據。很多企業都出現過同樣層數的云母帶大規格的耐火試驗能通過,小規格的無法通過;第1種、第2種導體能通過,第5種、第6種導體無法通過;鎧裝的能通過,非鎧裝的無法通過。甚至于大規格的繞兩層云母帶通過了,諸如第5種導體的0.75mm2及以下截面的耐火試驗繞5層或許還不能通過。所以很多企業迷茫、困惑,不知如何進行生產工藝的確定。

        綜合以上情況,筆者認為要想生產出耐火性能合格的電纜,應首先徹底了解電纜耐火試驗的檢驗方法和結構特性對電纜耐火性能的影響。例如:軟導體、小截面耐火電線、電纜若想通過耐火試驗并非單純云母帶層數的增加能就能滿足。其導體結構和其他防火隔熱措施也非常重要,不然就會出現云母帶還沒充分發揮作用,火焰的溫度已令導體熔斷,造成試驗無法通過的尷尬。再就是,鎧裝和非鎧裝結構的電纜同樣的耐火結構,其耐火檢驗結果也會有較大差異。還有就是云母帶的選擇,北京朝陽電纜廠首先云母帶的云母含量,是云母帶質量的根本保證,另外金云母、白云母、合層云母的選擇應與電纜的整體結構、導體的結構相適應,合理設計選擇,既保證了合格率還節約了成本。

        在云母帶的儲存方面,由于其極易吸潮,所以干燥通風的儲存環境非常重要,放置時間過長云母受潮,繞包時脫落,達不到應有的效果。導體結構方面,第2種絞合導體宜采用圓形緊壓導體,以防止成型導體的圓弧角損傷云母帶,造成云母脫落,影響檢驗結果和使用。再就是,第5種和第6種導體應特別注意絞合節距和圓整度,不得出現松股、跳線、毛刺等。

        對于電纜生產工藝的設計者應密切關注行業動態,發現并嘗試使用諸如陶瓷化硅橡膠(帶)、陶瓷化聚烯烴等新技術新材料,設計出安全、可靠、環保、技術領先的產品。

        3 結構

        3.1因導體不規則造成絕緣最薄點不合格

        眾所周知,抽樣檢驗是通過抽樣的樣本判別總體,難免要犯兩類錯誤:第一類錯誤是將合格的產品誤判為不合格導致整批拒收,使生產者蒙受損失,稱為生產者風險。第二類錯誤是將不合格的產品誤判為合格,使用戶蒙受損失,稱為用戶風險。

        在電纜的生產檢驗標準中,對于電纜絕緣線芯平均厚度與最薄點的檢驗一般均定義為抽樣檢驗項目。在日常檢驗中常規緊壓圓形導體和第1種實心導體的絕緣結構尺寸的合格率較高。而成型導體(例如:扇形)和第5、6種導體,尤其是一次束絞成的導體不合格時有發生。究其不合格原因主要是導體不規則造成。對于成型導體,由于絞制模具的缺陷和軋輪角度調整不當極易造成導體的飛邊、緊壓不對襯現象的出現,以至于擠出絕緣時導致最薄點不合格。

        第5、6種絞合導體,尤其是一次束絞導體,由于根數較多,導體單線較細,漲力均勻程度不易控制,生產過程中操作工一味的追求產量放大絞合節距,導體松股、跳線等現象,造成導體不規則,導致絕緣平均厚度合格但最薄點不合格的現象占比較大

        由于該缺陷有很大的不確定性,可能是短距離或間隔存在,所以抽樣檢驗時不一定被發現。當所抽樣品基本規則或跳線等不規則情況較輕時,所檢項目合格,造成批次誤判放行。而在市場流通或對庫存產品抽樣檢驗時,恰好抽到了導體不規則、飛邊、跳線嚴重的部分就會判為不合格。從而給客戶帶來使用風險,同時影響了公司信譽,所以加強導體束絞質量的管控,保證電纜導體的圓整性至關重要。

         3.2因色線滲入熔融狀態下的絕緣材料造成的最薄點不合格

        電纜企業依照GB/T6995-2008《電線電纜識別標志方法》標準中規定,絕緣線芯使用色線分色的方式較為常見,在擠包絕緣時直接將多根棉線隨導體同步進入擠出模具進行線芯分色。北京朝陽電纜廠由于該方法簡單、成本低廉,成為了很大一部分廠家采用的分色方式。這種方式的弊端在于:由于色線強度不大,放線時的漲力難以管控,尤其是由于線輥壓線、放線不暢等缺陷造成的色線瞬間繃緊,極易產生色線滲入熔融狀態下的絕緣層,造成該處絕緣最薄點不合格,其中需要注意的是絕緣標稱厚度≤1.0mm絕緣層相對較薄的線芯,絕緣擠出時應更加謹慎。此外,如是成型導體(如:扇形)應盡量避免色線的走向在其圓弧角處,以增加最薄點不合格的風險。

        上述現象若色線未完全滲透絕緣層,火花試驗時未必擊穿(見圖2),在實際生產中或是瞬間的、間斷的、也或是一定距離的非持續出現的,因此在日常檢驗中也極易被批次誤判為合格。其風險和影響不再贅述。

        電線電纜生產標準中導體種類的選擇一般不外乎GB/T3956-2008《電纜的導體》標準中第1、2、5、6種,但也有除此之外特殊導體結構類型容易被生產企業所忽視。例如:JB/T8734.3-2016《連接用軟電線和軟電纜》標準中 RVS-300/300V 銅芯聚氯乙烯絕緣絞型連接用軟電線的導體規格0.5-6mm2結構中,0.5-4mm2的單線直徑最大值為不大于0.16mm,6mm2的導體單線直徑為不大于0.21mm.(見圖3標準截圖),很多企業為了提高生產效率降低成本或對標準理解不夠,往往會采用第5種導體的結構生產該型號電纜,最終會導致雖20℃時導體直流電阻合格,但導體結構不合格的尷尬局面。對于諸如JB/T8734.2-2016《固定布線用電纜電線》的導體結構、其他要求柔軟環境下使用的另行規定的導體結構等不再一一例舉。

        4 結論

        綜上所述,要想生產出讓客戶放心的高品質產品,單純的依靠某一個手段和局部的管控是不行的,需要全員重視,持續改進、精益求精,實現產品設計、采購、生產、檢驗等全過程高效協同的組織形態。

        質量管理沒有終點,不能只喊口號講概念,要有規劃的對生產過程和產品質量進行控制,下大力氣突破質量控制關鍵技術,認真分析、思考、總結生產制造過程中的質量薄弱環節,北京朝陽電纜廠敬小慎微,引導企業良性健康發展,讓客戶滿意、為社會負責。

        以上就是北京朝陽電纜廠小編為大家分享的-北京朝陽電纜廠分析塑料絕緣電纜制造過程中容易忽視的不合格現象-需要更多的電線電纜相關知識,歡迎訪問北京朝陽電纜

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