ООО НПП «ИНТЕХ» — крупнейший российский разработчик и производитель кабельно-проводниковой продукции специального назначения для опасных производственных объектов. Отличительной особенностью продукции является повышенная стойкость к внешним воздействующим факторам. Обществом разработан кабель марки СКИНЕР®, изготавливаемый по ТУ 27.32.13-012-92800518-2019, который решает часть социально-экономических проблем Крайнего Севера в силу своего географического положения, климатических условий и неразвитости инфраструктуры. ООО НПП «ИНТЕХ» имеет положительный опыт поставок кабелей монтажных «КуПе», кабелей монтажных и силовых «ИнСил» в районы Крайнего Севера: ООО «НОВАТЭК» («ЯМАЛ СПГ»), ПАО «Лукойл» («Лукойл-Западная Сибирь. Пякяхинское месторождение»), ПАО «Газпром» («Уренгойский завод по подготовке конденсата к транспорту (ЗПКТ). Установка стабилизации конденсата ачимовских залежей Надым-Пур-Тазовского региона (УСК)»), АО «Зарубежнефть» (Харьягинское месторождение в г. Усинск) и др. В данной статье представлены результаты испытаний образца кабеля марки СКИНЕР®, которые показывают, что в специальной разработанной конструкции кабель может применяться в суровых климатических условиях Крайнего Севера.
Актуальность
В последние годыотмечается устойчивый интерес мирового сообщества к регионам Крайнего Севера. Российский Крайний Север – это огромный макрорегион, представляющий собой окраинную часть России, расположенный преимущественно в Арктике. Крайний Север традиционно играет исключительно важную роль в развитии отечественной экономики. Во многом это обусловлено значительной концентрацией природно-сырьевого потенциала: на высокоширотные территории приходится около 80% всех российских полезных ископаемых. В прибрежной арктической зоне залегают ресурсы минерального и углеводородного сырья мирового значения. Особенностями минерально-сырьевой базы Крайнего Севера является ее комплексность, высокая концентрация и безальтернативность. Комплексность обусловлена тем, что она формируется за счет целого ряда полезных ископаемых, эффективная разработка которых предполагает их совместное использование путем развития горно-металлургических, химических и сопряженных с ними производств. Высокая концентрация – тем, что полезные ископаемые залегают преимущественно в виде крупных месторождений, сосредоточенных в относительно небольших зонах. Безальтернативность – тем, что в контексте долгосрочного развития большинство видов сырья, добываемого на Севере, не может быть заменено продукцией, произведенной в других районах страны или приобретаемой по импорту. Весьма значительна роль Крайнего Севера в индустриальном потенциале России: на него приходится около одной пятой российского промышленного производства, в том числе 60% продукции добывающих отраслей, 7% продукции обрабатывающих отраслей и более 12% производства и распределения электроэнергии, газа и воды.
На Крайний Север приходится подавляющая часть экспортных ресурсов страны. Учитывая современный уровень развития производительных сил и потребности в сырьевых ресурсах есть все основания утверждать, что роль северных регионов и территорий в развитии экономики России будет возрастать: источники сырьевых ресурсов в среднеевропейской части России, на Среднем и Южном Урале истощаются. Возобновление экономического роста и развитие предприятий перерабатывающих отраслей западных и южных регионов, приведет к расширению спроса на сырье, добываемое на Крайнем Севере. В среднесрочной перспективе на Севере и Северо-Востоке планируется интенсивное развитие перерабатывающих производств, а также создание новых предприятий по добыче и переработке природного сырья на основе реализации значительного числа крупных инвестиционных проектов.
Погодные условия Крайнего Севера складываются под влиянием арктического и субарктического климата. Для северных территорий характерны суровые морозные зимы, когда температура достигает отметки в минус 40 градусов и ниже, сильные снегопады, метели. Длительность зимнего периода составляет 8-9 месяцев. Подобные погодные условия требуют сложнейших технологических решений и больших затрат на оборудование, поскольку существует необходимость обеспечить максимальную надежность и экологичность работ, а также приемлемый уровень безопасности и условий труда обслуживающего персонала. Для их постройки требуется огромное количество кабелей. Анализ технических и эксплуатационных характеристик применяемых кабелей показывает, что в случае падения температуры до минус 50 ˚С и ниже, оболочка из традиционных материалов становятся жесткими и хрупкими, так как при низких температурах в результате растрескивания происходит разрушение оболочки. Пожары же на промышленных объектах в суровых условиях Крайнего Севера явление нередкое и при низких температурах особенно серьёзно осложняют условия работы пожарных, тушение — дело крайне опасное и напряженное. Когда пожары приходятся на холодное время года, этот процесс становится еще и крайне трудным, с повышенным расходом как человеческих, так и технических ресурсов. Одной из основной причиной возникновения пожаров – некачественный кабель, который, в свою очередь, не отвечает основным требованиям пожарной безопасности. [с сайта https://89.mchs.gov.ru/]
Новизна
Изоляция является основным элементом, обеспечивающим огнестойкость кабеля. В кабелях марки СКИНЕР®, для обеспечения огнестойкости применяется огнестойкая керамообразующая кремнийорганическая смесь или комбинированная огнестойкая изоляция, состоящая из общеустановленных материалов и огнестойких барьеров. В первую очередь, при пожаре сгорает изоляция, при этом выделяется много дыма и вредных токсичных примесей, которые отравляют организм человека. В большинстве случаев в качестве изоляции применяется сложная защита с применением слюдяной ленты. Но сегодня наука не стоит на месте, и, прогресс в области химии полимеров способствовало к созданию такого материала, как кремнийорганическая резина. Кремнийорганическая резина имеет уникальные свойства. Так, к примеру, при пожаре, в результате выгорания образуется керамический слой, который не будет проводить ток даже при высоких температурах, то есть исключена возможность короткого замыкания. Данное свойство делает кабель марки СКИНЕР® устойчивым к пожарам и тем самым обеспечивает применение на самых ответственных участках.
В настоящем сообщении представлены результаты исследований по испытанию кабеля марки СКИНЕР®, изготовленного по ТУ 27.32.13-012-92800518-2019 специалистами ООО НПП «ИНТЕХ», на стойкость к воздействию пониженной температуры окружающей среды; на нераспространение горения при групповой прокладке, измерение плотности дыма при горении кабеля, определение предела огнестойкости кабеля в условиях воздействия пламени.
Методика испытаний
Испытываемый образец– кабельмарки СКИНЕР-КПСОЭзнг(А)-FRLS-ХЛ 3х2х2,5ок-660, изготовленный согласно действующей конструкторской документации предприятия-изготовителя.
Проверка на стойкость к воздействие пониженной температуры окружающей среды. Испытание на стойкость к воздействию пониженной температуры окружающей среды проводилось в поверенной Климо-термо камере КТК-300 в соответствии с ГОСТ 20.57.406-81 (метод 203-1) и требованиями ТУ 27.32.13-012-92800518-2019 (п.4.5.2) на образцах кабеля марки СКИНЕР-КПСОЭзнг(А)-FRLS-ХЛ 3х2х2,5ок-660 (5 образцов длиной 1,5 м). Испытательные режимы: температура – минус 60 ˚С, время воздействия – 3 часа. После проведения испытания в камере образцы кабелей были испытаны напряжением: между жилами – 3000 В, между жилами и экранами – 2500 В.
Кабель марки СКИНЕР-КПСОЭзнг(А)-FRLS-ХЛ 3х2х2,5ок-660 испытание на стойкость к воздействию пониженной температуры окружающей среды до минус 60 ˚С выдержал – на поверхности оболочки отсутствуют трещины и разрывы.
Проверка на соответствия требованиям пожарной безопасности. Испытание на нераспространение горения при групповой прокладке проводилось согласно ГОСТ IEC 60332-3-22-2011. Условия проведения испытания согласно ГОСТ IEC 60332-3-10-2015 приведены в таблице 1.
Таблица 1
Таблица 2
Таблица 3
Оценка результатов испытания на нераспространение горения проводилась с учетом требований разд.6 ГОСТ IEC 60332-3-22-2011. Результат испытаний приведен в таблице 3.
Период времени до прекращения тления – 4 мин.Период времени до прекращения горения – 1,5 мин.
Испытание на измерение плотности дыма при горении кабелей в заданных условиях проводилось при условиях окружающей среды: температура окружающей среды – 19,2 ˚С, атмосферное давление – 100,12 кПа, относительная влажность – 38,4 %, скорость ветра – 0,2 м/с. Условия проведения испытаний согласно ГОСТ IEC 61034-2-2011 приведены в таблице 4.
Таблица 4
Результат испытания измерения плотности дыма при горении кабеля представлен в таблице 5.
Таблица 5
Определение предела огнестойкости кабеля в условиях воздействия пламени проводилось при условиях окружающей среды: температура окружающей среды – 19,2 ˚С, атмосферное давление – 100,12 кПа, относительная влажность – 38,4 %, скорость ветра – 0,2 м/с. Условия проведения испытаний согласно ГОСТ IEC 60331-21-2011 приведены в таблице 6.
Таблица 6
Определение предела огнестойкости кабеля в условиях воздействия пламени проводилось при условиях окружающей среды: температура окружающей среды – 19,2 ˚С, атмосферное давление – 100,12 кПа, относительная влажность – 38,4 %, скорость ветра – 0,2 м/с. Условия проведения испытаний согласно ГОСТ IEC 60331-21-2011 приведены в таблице 6.
Условия проведения испытаний согласно ГОСТ IEC 60331-11-2012 приведены в таблице 7.
Таблица 7
Результат испытания определения предела огнестойкости кабеля в условиях воздействия пламени проводилась с учетом требований разд. 7 ГОСТ IEC 60331-21-2011. Прерыватель цепи не отключился, и лампа не погасла.
Выводы
Проведенные испытанияпоказали стойкость кабелей марки СКИНЕР®, изготавливаемых по ТУ 27.32.13-012-92800518-2019 к воздействию пониженной температуры окружающей среды до минус 60 ˚С, а также подтвердили нераспространение горения кабеля в условиях пожара, подтвердили значение показателя огнестойкости в условиях воздействия пламени – не менее 180 мин. Таким образом, проведенные испытания подтверждают возможность применения кабелей марки СКИНЕР® в суровых климатических условиях Крайнего Севера. При прокладке кабелей в северных районах страны необходимо учитывать явления, связанные с вечной мерзлотой. Прокладка кабелей марки СКИНЕР® возможна как подземная – в траншеях, кабельных каналах, насыпях, туннелях, так и надземная – в защитных коробах, по эстакадам, стенам и конструкциям зданий и инженерных сооружения. Учитывая характеристики кабелей марки СКИНЕР®, возможна прокладка кабеля целыми кусками, что безусловно является положительным свойством, так как каждое соединение (ответвление) и присоединение нарушают герметичность кабеля, ослабляют его изоляцию.
Литература
- Матвеев О.А. (в соавторстве) Преобразование экономики северных регионов России на современном этапе. – М.: Современная экономика и право, 2007 – 22 п.л.
- Матвеев О.А. Инновационное развитие регионов Севера: состояние и перспективы. – М.: Современная экономика и право, 2011 – 20 п.л.
- ТУ 27.32.13-012-92800518-2019 «кабели СКИНЕР® для систем охраны и противопожарной защиты».
- ГОСТ 20.57.406-81 Комплексная система контроля качества. Изделия электронной техники, квантовой электроники и электротехнические. Методы испытаний
- ГОСТ IEC 60332-3-22-2011 Испытания электрических и оптических кабелей в условиях воздействия пламени. Часть 3-22. Распространение пламени по вертикально расположенным пучкам проводов или кабелей. Категория А
- ГОСТ IEC 61034-2-2011 Измерение плотности дыма при горении кабелей в заданных условиях. Часть 2. Метод испытания и требования к нему
- ГОСТ IEC 60331-21-2011 Испытания электрических и оптических кабелей в условиях воздействия пламени. Сохранение работоспособности. Часть 21. Проведение испытаний и требования к ним. Кабели на номинальное напряжение до 0,6/1,0 кВ включительно
- ГОСТ IEC 60332-3-10-2015 «Испытания электрических и оптических кабелей в условиях воздействия пламени»
Дополнительные ссылки
