Тип работы:
 Предмет:
 Язык работы:


Повышение пожаробезопасности силовых кабелей

Работа №10110

Тип работы

Магистерская диссертация

Предмет

электротехника

Объем работы126
Год сдачи2016
Стоимость5900 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
605
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Введение 8
1. Литературный обзор 10
1.1. Полимерные материалы силовых кабелей 10
1.1.1. Поливинилхлоридный пластикат 11
1.1.2. Конструкция силовых кабелей 17
1.2. Процесс горения полимерных материалов 20
1.2.1. Горение поливинилхлорида 22
1.2.2. Дымообразование при горении ПВХ 23
1.3. Действие антипиренов 25
1.3.1 Галогеносодержащие антипирены 25
1.3.2 Фосфорсодержащие антипирены 28
1.3.3 Неорганические соединения 29
1.3.4. Микрокапсулированные антипирены 33
1.3.5 Интумесцентные системы 35
1.4. Методы испытания показателей пожаробезопасности материалов оболочек 37
1.4.1. Метод кислородного индекса 37
1.4.2. Метод дымообразования 39
1.4.3. Определение величины карбонизированного остатка 40
2 Повышение пожаробезопасности силовых кабелей 41
2.1. Исследование влияния гидроксидов металлов на свойства ПВХ - пластикатов 43
2.2. Исследование влияния смесей различных антипиренов на свойства ПВХ - пластикатов
повышенной пожаробезопасности 45
2.3. Модификация рецептур негорючести ПВХ-пластиката для кабельной изоляции,
оболочки и заполнения 49
2.4. Конструкции исследуемых кабелей 52
2.5. Результаты испытаний 52
3. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 56
4. Социальная ответственность 79
Заключение 99
Список использованных источников 100
Приложение А 105


Надежность работы электротехнических устройств зависит во многом от надежности кабельных изделий (КИ). Электрическая изоляция и защитные покровы кабелей выполняются в основном из органических полимерных композиций на основе поливинилхлорида (ПВХ), полиэтилена (ПЭ) и др. Кабели и провода по главным характеристикам, определяющим пожарную опасность, занимают первое место среди электротехнических изделий. Кабельные изделия являются причиной пожаров, а так же при прокладке в зданий и сооружений туннелях и коммуникациях быстро распространяют пламя, и способствуют распространению пожара на большие расстояния. В связи с этим, производство пожаробезопасных кабелей является предельно актуальной задачей.
Одним из самых распространенных материалов, применяющихся в качестве изоляции и оболочки КИ на среднее и низкое напряжение, является ПВХ-пластикат. По параметрам, характеризующим пожароопасность полимерных материалов, ПВХ композиции для кабелей «нг» отличаются более высокими значениями кислородного индекса, низкими значениями параметра дымообразования, выделения хлористого водорода и пониженной токсичностью продуктов горения по сравнению с ПВХ композициями для кабелей общепромышленного исполнения.
На основе обзора отечественной и зарубежной литературы видно, что на сегодняшний день имеется большой объем информации, посвященной снижению горючести полимерных материалов. в качестве антипиренов и наполнителей предложены органические и неорганические соединения, однако задача обеспечения необходимого комплекса свойств ПВХ пластикатов пониженной пожароопасности полностью не решена. Высокая степень наполнения ПВХ композиций (60% и выше) затрудняет получение материалов, отвечающих современным требованиям по технологичным и эксплуатационным характеристикам.
В этой связи, модификация рецептур кабельных пластикатов пониженной пожароопасности, с изучением влияния компонентов на эксплуатационные свойства ПВХ пластикатов, является научно и практически значимой задачей.
Целью работы является модификация кабельных ПВХ пластикатов повышенной пожаробезопасности, c учетом их эксплуатационных свойств.
В работе поставлены следующие задачи:
Изучение изменения механических и термоокислительных свойств кабельных ПВХ-пластикатов, при использовании неорганических антипиренов, воздействующих на процессы горения.
Оценка совместного воздействия дисперсных антипиренов на снижение горючести ПВХ-пластикатов.
Модификация ПВХ-пластиката. Разработка рецептур.
Испытания силовых кабелей на нераспространение горения с изоляцией и оболочкой из модифицированного ПВХ-пластиката.
Рассмотрение альтернативных способов повышения пожаробезопасности силовых кабелей.
Научная новизна работы заключается в том, что использование в ПВХ- пластикатах тройной смеси гидроксидов магния, алюминия и бората цинка с трехокисью сурьмы при соотношении в массовых долях 50:50:22, наблюдается синергический эффект, что приводит к возрастанию кислородного индекса, снижению дымообразования и выделения хлористого водорода.
Практическая значимость работы заключается в том, что определены количественные соотношения антипиренов с различными механизмами действия.
Апробация работы. Проведены натурные испытания конструкции, на основе модифицированного ПВХ-пластиката.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!
ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ
КУРСОВЫЕ СТАТЬИ ВКР

По результатам проведенного исследования можно сформулировать следующие выводы.
Выявлено, что при совместном использовании в качестве антипиренов гидроксидов алюминия и магния, оксида сурьмы и бората цинка значительно повышается кислородный индекс поливинилхлоридного пластиката При этом антипирены действуя по различным механизмам и проявляя синергический эффект оказывают комплексное воздействие на снижение горючести поливинилхлоридного пластиката.
Определены количественные соотношения антипиренов с различными механизмами действия, обеспечивающие высокое значение кислородного индекса для поливинилхлоридного пластиката. Использование в ПВХ- пластикатах смеси гидроксидов алюминия, магния бората цинка и трехокись сурьмы при соотношении 50:50:22 обеспечивается повышение значения КИ=30, снижение дымообразования и выделения хлористого водорода.
Проведенные натурные испытания конструкции на основе модифицированного ПВХ-пластиката подтверждают полученные результаты.
Получение материала с более высоким кислородным индексом для кабельной промышленности затруднено в связи с тем, что увеличение объемного содержание антипирена в оболочке приводит к уменьшению его относительного удлинения, поэтому необходимо рассматривать другие альтернативные пути повышения негорючести материалов. К которым в частности относится интумесцентные системы и микрокапсуилирование. С моей точки зрения микрокапсулированные системы имеют наибольший потенциал для применения в кабельной промышленности, в связи с тем, что они обладают большей технологичностью по сравнению с карбонизированной системой.



1. Пешков И.Б., Уваров Е.И. Кабельная промышленность России и СНГ. Этапы развития, новые задачи // Кабели и провода. - 2009. - №5 (318). -
С. 4-10.
2. Мещанов Г.И., Каменский М.К. Развитие производства и расширение областей применения новых типов пожаробезопасных кабелей в России // Кабели и провода. - 2007. - № 4(305). - С.5-9.
3. Миткевич А.С., Паверман Н.Г., Елагина А.Н Кабельные композиции на основе полиэтилена и поливинилхлорида. Тенденции развития в России//Кабели и провода. - 2007. - №1(302). - С.3-7.
4. Руководство по разработке композиций на основе ПВХ/ пер. с англ.; под ред. Р.Ф. Гроссмана. - 2-е изд. - СПб.: НОТ, 2009. - 608 с.
5. Барштейн Р.С., Кирилович В.И.,. Носовский Ю.Е. Пластификаторы для полимеров. - М. : Химия, 1982. -200 с.
6. Мамбиш С.Е. Карбонатные наполнители фирмы OMAY в поливинилхлориде. Часть 2. Карбонаты в пластифицированном поливинилхлориде// Пластические массы. - 2008. -№2. - С. 5 - 10.
7. Поливинилхлорид/ пер. с англ.; под ред. Ч. Уилки; Дж. Саммерса; Ч. Даниэлса. - СПб.: Профессия, 2007. - 726 с.
8. Обзор рынка пластификаторов в СНГ. [Электронный ресурс].-Режим доступа: http//www.mfomme.m, - Загл. с экрана.
9. Лямкин Д.И.,. Жемерикин А.Н. Кобец А.В и др. Влияние условий термического старения на структурно-механические свойства ПВХ пластиката// Пластические массы. - 2007. -№8. -С.22-25.
10. Барштейн Р.С., Кирилович В.И.,. Носовский Ю.Е. Пластификаторы для полимеров. - М. : Химия, 1982. -205 с.
11. Каменский М.К., Крючков А.А., Байков В.А. Оценка долговечности пожаробезопасных кабелей// Кабели и провода. -2007. -№4. - С.16-19
12. Руководство по разработке композиций на основе ПВХ/ пер. с англ.; под ред. Р.Ф. Гроссмана. - 2-е изд. - СПб.: НОТ, 2009. - 608 с.
13. Алиев И.И., Кабельные изделия - 2001. - 62-64
14. Kasahiwagi, T., Proc. 25 th Internal. Symposium on Combusition, 1994. Pp 14213-1437
15. Beyler, C.M., Hirschler, M.M., «Thermal De^mposition of polymers» in SFPE Handbook of Fire Protection Ebgineering, 1988, pp 1-119.
16. Маклаков А.И. Колебания диффузионных пламен, возникающих при ламинарном режиме течения горючего / А.И. Маклаков // Журнал физической химии- 1956. - Т.30. - № 3. - С.708.
17. Кодолов В.И. Горючесть и огнестойкость полимерных материалов / В.И. Кодолов.-М.: Химия. - 1976. - 160 с.
18. Качановская Л.Д. Огнестойкие полимерные композиции / Л.Д. Ка- чановская, Л.М. Самохвалова, Л.П. Синчук - М.: НИИТЭХИМ. - 1987. -№
9. - 66 с.
19. Халтуринский Н.А. Физические аспекты горения полимеров и механизм действия ингибиторов / Н.А. Халтуринский, Т.А. Рудакова /
20. Берлин Ал. Ал. Горение полимеров и полимерные материалы пониженной горючести / Ал. Ал. Берлин // Соросовский образовательный журнал. - 1996. - № 9. - с.57-63.
21. Уилки Ч. Поливинилхлорид / Ч. Уилки, Дж. Саммерс, Ч. Даниелс -СПб.: Профессия. - 2007. - 728 с.
22. Асеева P.M. Горение полимерных материалов / P.M. Асеева, Г.Е. Заиков - М.:Наука.-1981.-280с.
23. Щеков А. А. Новый наполнитель для снижения горючести поливинилхлоридных материалов / А.А. Щеков, В.В. Анненков // Пластические массы. - 2007. - № 9. - с.42-43.
24. Quintiere J. G. Smoke measurements: An assessment of correlations between laboratory and full-scale experiments / J. G. Quintiere // Fire and Materials. -
1982. - v.6. - № 3. - p. 145-160.
25. Ушаков В.А. Пути снижения горючести полимерных материалов / В.А. Ушаков, P.M. Асеева, Р.А. Андриянов, Е.Н. Бикбулатова // Пластические массы.-1975.-№ 12.-е
26. Каменский М.К., Пешков И.Б. Состояние и перспективы производства электрических кабелей с повышенными показателями пожарной безопасности. [Электронный ресурс].- Режим доступа: http//www.ruscable.ru, - Загл. с экрана
27. Nedjar M., Boubakeur A., Beroual A., Boumane M. Thermal aging of polyvinyl chloride used in electrical insulation.// Ann. Chim. Sci. Mat., 2003. - V. 28. - P. 97 - 104.
28. Кодолов В.И. Замедлители горения полимерных материалов. - М.: Химия, 1980. - 274 с
29. Антонов А.В. Горение коксообразующих полимерных систем / А.В. Антонов, И.С. Решетников, Н.А. Халтуринский // Успехи химии- 1999- №7.-с.663-673.
30. Поливинилхлорид/ пер. с англ.; под ред. Ч. Уилки; Дж. Саммерса; Ч. Даниэлса. - СПб.: Профессия, 2007. - 726 с.
31. Каменский М.К., Крючков А.А., Байков В.А. Оценка долговечности пожаробезопасных кабелей// Кабели и провода. -2007. -№4. - С.16-
32. Виндижева А. С. Разработка огнестойкого поливинилхлоридного
пластиката. / Виндижева A.C., Сапаев Х.Х., Мусов И.В., Хаширова С.Ю.,
33. Виндижева A.C. Поливинилхлоридный пластикат с повышенной огнестойкостью / Виндижева A.C., Хаширова С.Ю., Сапаев Х.Х., Мусов И.В., Микитаев А.К. // Наукоемкие технологии. - 2012. - № 1. - С. 27-30.
34. Мусов И.В. Влияние оксидов и гидроксидов металлов на процесс коксообразования и выделения хлороводорода при термическом разложении ПВХ-пластиката
35. Мусов И.В., Виндижева A.C., Сапаев Х.Х., Хаширова С.Ю., Микитаев А.К. // Материалы VIII Международной научно-практической конференции "Новые полимерные композиционные
материалы". - Нальчик, 2012. - С. 171-173.
36. ТУ 2246-475-05761784-2004 . Пластикат поливинилхлоридный Элигран® для производства кабелей пониженной пожароопасности типа ПП. Технические условия.
37. ГОСТ 5960-72 . Пластикат поливинилхлоридный для изоляции изащитных оболочек проводов и кабелей. Технические условия.
38. ГОСТ 12.0.003 - 74 «Система стандартов безопасности труда. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация».
39. Основы кабельной техники: учебник/ под ред. И. Б. Пешкова. - М.: Академия, 2006. - 432 с.
40. Пешков И.Б., Уваров Е.И. Кабельная промышленность России и СНГ. Этапы развития, новые задачи // Кабели и провода. - 2009. - №5 (318). - С. 4-10.
41. ГОСТ 15845-80. Изделия кабельные. Термины и определения.
42. СанПиН 2.2.2/2.4.1340 - 03. Санитарно - эпидемиологические правила и нормативы «Г игиенические требования к персональным электронно - вычислительным машинам и организации работы».
43. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278 - 03. «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещённому освещению жилых и общественных зданий».
44. СанПиН 2.2.4.548 - 96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений».
45. ГОСТ 12.1.005 - 88 «Общие санитарно - гигиенические требования к воздуху рабочей зоны».
46. СН 2.2.4/2.1.8.562 - 96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории застройки».
47. СН 2.2.4/2.1.8.562 - 96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории застройки».
48. ГОСТ 12.1.003 - 83. ССБТ «Шум. Общие требования безопасности».
49. СанПиН 2.2.2.542 - 96 «Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно - вычислительным машинам и организации работы».
50. ППБ 101 - 89 «Правила пожарной безопасности для общеобразовательных школ, профессионально - технических училищ, школ - интернатов, детских домов, дошкольных, внешкольных и других учебно - воспитательных учреждений».
51. СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы «Гигиенические требования к персональным электронновычислительным машинам и организации работы».


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.