国内电线电缆专用聚烯烃树脂的现状及发展趋势

国内电线电缆专用聚烯烃树脂的现状及发展趋势迟丽萍　衣同国　李　强　段纯刚(中国石化齐鲁股份有限公司树脂研究所,山东淄博,255400)摘　要　从电线电缆专用聚烯烃树脂技术及市场角度,对电线电缆的行业及技术状况进行了分析。阐述了国内外电线电缆专用树脂的差距,及国内通讯电缆与光缆专用树脂、电力电缆专用树脂的发展趋势,提出了石化行业对电线电缆专用树脂的供应及改进建议。关键词　电力电缆　硅烷交联　通讯电缆　光缆　专用树脂　技术　现状　趋势中图分类号:TQ325.1　　文献标识码:A　　文章编号:1009-9859(2003)02-0128-03　　电线电缆产品按用途可分为:电力电缆、通信电缆(包括光缆)、电气装备用电缆和绕阻线、裸电线五大类。专用树脂用量较大的品种主要是电力电缆聚烯烃专用树脂和通讯电缆及光缆聚烯烃专用树脂(以下简称专用树脂)。1　电线电缆专用树脂的市场供需及下游状况1.1　电力电缆1.1.1　电力电缆行业概况我国电力电缆按耐压等级可分为五类:1kV以下为低压电缆,1～6kV为中压电缆,6～35kV为高压电缆,66～220kV为超高压电缆,220～1100kV为特高压电缆。目前,用量最大的是1～35kV级的电缆。1kV级的电力电缆90%以上是聚氯乙烯绝缘。电力行业“九五”期间的目标是发展低压交联电力电缆,以硅烷交联聚乙烯绝缘取代聚氯乙烯。在80年代初,欧美及发达国家禁止在高大建筑及公共场所中使用PVC绝缘电缆。我国在本次城网改造中,硅烷交联是PVC塑力缆的更新换代产品,国内一些较大的供电局,如上海、北京、天津已明文规定不再在配电网中采用PVC塑力缆,因此硅烷交联电缆的产量有可能成倍增长,预计年产可达40～50Mm/a。硅烷交联绝缘料目前国内主要生产厂家有:上海化工厂(两步法)、哈尔滨精细化工有限公司(两步法)、大庆恒致公司(两步法)、扬州有机化工厂(两步法)、厦门爱尔舒公司(一步法)。一步法因存在交联度不足的问题及对设备要求严格,许多厂家已停用。国外主要供应商有:韩国乐喜[LG1230(1kV硅烷交联绝缘)]、日本凌克龙[XF-800(1kV硅烷交联绝缘)]、美国碳联公司(10kV以下电力电缆专用料牌号见表1)。表1　美国硅烷交联绝缘产品牌号牌号类型DFDA-5451NTDFDB-5480NTDFDA-5410BKDFDA-5400NTDFDA-6451NTDFDA-5440NTDFDA-5430NT硅烷交联低密度绝缘料硅烷交联催化剂硅烷交联系统用碳黑母料硅烷交联系统用阻燃母料硅烷交联低密度高洁净绝缘料硅烷交联低密度绝缘料硅烷交联催化剂虽然硅烷交联绝缘料国内已有许多厂家生产,年产量合计在15kt左右,但今后几年中,硅烷交联绝缘料的需求估计在30～40kt,绝大部分仍依赖进口,同时有些国产聚乙烯基料的分子量不稳定,影响到硅烷绝缘料的产品质量。10～220kV多为干法交联PE绝缘,90年代在中压电力电缆领域内,交联电缆已基本取代了油纸电缆,交联电缆绝缘料的用量由原来的1kt/a增加到收稿日期:2002-11-30;修回日期:2003-04-20。作者简介:迟丽平(1968-),女,山东省烟台市人,工程师。1991年毕业于江苏化工学院有机系高分子材料专业。现正在读北京化工大学材料工程学院工程硕士,现任齐鲁股份有限公司树脂研究所高分子材料检测中心副主任。电话:[phone]。专论与综述　　　　　　　　　　　齐鲁石油化工,2003,31(2):128～130QILU　PETROCHEMICAL　TECHNOLOGY10kt/a。以上由于机械部“技术进步”政策的实施,对行业进行了整顿。目前,国产交联电缆产品已和发达国家进口产品不相上下。近年来,我国交联电缆生产线已超过100多条,其中三分之一可以生产高压交联电缆。由于局域网改造的需要,从1999年开始,年需求中压交联电缆约350Mm/a,耗用中压交联电缆料将达30kt/a。对于110kV高压电缆需求量由1998年的500km/a增到1999年的1000～1200km/a;2000年后,国内有25～30条高压交联生产线启用。对于220kV超高压交联电缆,已有沈阳、郑州、上海和山东电缆厂于1997年通过产品技术鉴定,并由上海电缆研究所按IECWG11-97建议的高电场热循环进行鉴定试验后,推向市场。另外,上海电缆研究所按电缆行业要求也于1999年上半年建成上述试验基地,现已投入使用。1.1.2　电力电缆绝缘料市场目前,我国电缆行业的发展正在突飞猛进,已从国外引进了数百条生产线,电缆产品也已达到国际水准。但电缆料行业的发展却严重滞后,35～220kV绝缘料为进口产品一统天下,10～35kV交联电缆料国产化程度也极低,原因如下:①国内生产厂家规模小,管理水平差;②电缆料要求基础料纯净、干燥、无灰尘、无杂质、性能稳定、生产环境全封闭,而生产厂家由于成本原因常采用随用随购的方式,所有基料批次不同,性能各有差异;③多数电缆料厂家生产环境差,一般采用人工上料方式,生产过程不封闭,极易混入杂质,造成电缆火花击穿,所以质量难以保证。国外大公司生产手段先进,且许多产品是由大装置直接共聚而来,因此牢牢占据了我国高压绝缘料市场。目前,我国电缆料市场中,美国联碳公司产品以加工工艺好,价格合理而占有重要份额。其主要牌号见表2～3。据有关部门不完全统计,目前我国各类交联聚乙烯绝缘料用量在150kt/a左右。其中三分之二依赖进口,其中包括附加值极高的全部高压、超高压的交联聚乙烯绝缘料产品,价格在1.5～3.0万元/t之间不等。1.2　通讯电缆与光缆1.2.1　通讯电缆行业概况我国市内通讯电缆的产品结构主要是0.4～0.5mm线径实芯聚乙烯绝缘、聚乙烯外护套,由于3/5以上的产品是用国外引进、技术水平较高的串列式生产线生产,加上国产设备的提高,因此都能达到邮电部的进网标准,其中80%以上能达到国际先进水平(美国REA标准)。目前,市内通信电缆的品种均已开发出来。表2　美国联碳公司电力电缆专用料(中压)牌号类型　　HFDG-4201NTHFDE-4201ECHFDJ-4201DFDA-0586BK55NVCV-9583HFDC-0692BK55NVCV-9583HFDC-0692BK55NVCV-9574HFDA-9217BKNVCV-9217BK10kV化学交联绝缘料超净化学交联绝缘料超净化学交联绝缘料化学交联内屏蔽及不可剥离外屏蔽料化学交联内屏蔽及不可剥离外屏蔽料化学交联三层共挤可剥离外屏蔽料化学交联内屏蔽及不可剥离外屏蔽料化学交联三层共挤可剥离外屏蔽料化学交联可剥离外屏蔽料35kV的可交联、黑色、抗电痕、架空绝缘料35kV的可交联、黑色、抗电痕、架空绝缘料表3　美国联碳公司电力电缆专用料牌号(高压和超高压)牌号类型　　HFDA-4201SCHFDJ-4201SHFDA-0801NVCV-9563NVCV-9587超超净化学交联绝缘料超超净化学交联绝缘料超光滑超净化学交联、内外屏蔽料超光滑超净化学交联绝缘料交联内外屏蔽料1.2.2　通讯电缆绝缘料对于通讯电缆来说,主要以HDPE做绝缘层,LLDPE做护套层。HDPE通讯电缆绝缘料,目前国内除齐鲁石化股份有限公司的QHJ-01外,均为共混产品,各绝缘料厂家几乎均能生产,质量也非常成熟。LLDPE护套料情况与HDPE绝缘料情况相同。国产专用料基本由6098、7006A、7042或2480几种树脂共混而成,线速在1000m/mm左右。售价在9000元/t左右。对少量高速挤出设备,使用进口美国联碳公司的3364和北欧化工公司的3366专用料,价格在11000元/t左右。除此之外,许多电缆生产企业还自己生产专用料以降低成本。从成都电缆股份有限公司了解到,目前国内通讯电缆的产量在6000～8000万对km/a,约合30～40kt电缆绝缘料。129　第2期　　　　　　　　　迟丽萍等.国内电线电缆专用聚烯烃树脂的现状及发展趋势　　　　　　　　　　　　　1.2.3　光缆行业概况光纤光缆是发展最为迅速最具活力的门类产品。在发达国家,已形成了全国性的长途光通信网,并发展成为综合数据传输网。“八五”期间,我国开始大规模建设光缆干线,22条国家一级光缆干线已经完成,目前正迅速发展地区网光缆系统;随着信息网的建立以及“三金工程”、“信息高速公路”的实施,从而推动了接入网、专用通信网、组成公专联网等重大工程的发展。据统计,目前国内光纤光缆厂有200多家,光缆生产能力超过600Mm,但光缆品种少,尤其是适合特殊用途或适合于特殊环境下的光缆少,整体水平与发达国家还有不小差距。1.2.4　光缆专用树脂光缆护套一般是HDPE或MDPE。目前,主要有UCC公司的8864,北欧化工的3420和3421。国内主要有大庆石化公司的中密度光缆护套料7042-E,很受电缆厂家欢迎。国内光缆专用树脂用量预计约为30～40kt/a。2　发展趋势及对策2.1　电力电缆电力电缆绝缘材料目前正处在发展时期,绝缘材料生产厂家是以替代进口料为目标,目前最为著名的绝缘料生产企业为上海化工厂,所用基础树脂除进口外,国内主要有大庆石化19E,上海石化DJ210、DJ200以及茂名石化510-000,主要技术、性能指标如表4、5所示。目前齐鲁石化股份有限公司树脂在电力电缆绝缘料领域的市场份额几乎为零。从电力电缆行业现状及国家发展规划来看,电力电缆行业的发展持续时间将比通讯电缆时间长。电力电缆绝缘较通讯电缆绝缘技术含量高,附加值大,因此我公司需加大这方面的开发力度。2.2　通讯电缆由于我国邮电部门打算在我国加入WTO之前将通讯网铺好,因此2000年通讯业出现了自80年代以来最红火的年份。据专家估计,通讯电缆业这种亢奋状态还将持续2～3a,之后将趋于稳定或成为50%的用量。齐鲁石化股份有限公司的7042、7006、2480、6098是生产通讯绝缘料的主要树脂,同时又新开发出了共聚法通讯电缆绝缘料,因此我公司应抓紧时机,加大通讯电缆绝缘料推广力度。2.3　光　缆光缆发展日趋迅速,正在逐步取代部分通讯电缆市场,光缆护套绝缘料用量很大,应引起足够的重视。表4　额定电压10kV及以下架空电缆用可交联黑色聚乙烯绝缘料技术指标项目名称指标试验方法20℃体积电阻率/Ψm≥1×1014GB1410-78介质损耗角正切≤10×10-4GB1409-78介电常数≤2.35GB1409-78介电强度/MV·m-1≥30GB1408-78拉伸强度/MPa≥15.0GB1410-86断裂伸长率,%≥400GB1410-86热老化试验(试验温度135℃±3℃,持续时间168h)　拉伸强度最大变化率,%　断裂伸长率最大变化率,%±20±20GB8815-88热延伸试验(试验温度200℃,载荷时间15min,机械压力0.2MPa)　负荷下最大伸长率,%　冷却后最大永久伸长率,%≤80≤5GB8815-88交联度,%≥80冲击脆化温度/℃-70GB5470-85含湿度,%≤0.02表5　10kV以下交联聚乙烯用基础树脂性能指标项目上海石化DJ200DJ210茂名石化510-000大庆石化19EMFI(10min)/g2.02.11.61～2.392.3密度/g·cm-30.9220.9200.917～0.9190.919断裂强度/MPa119.613断裂伸长,%400介电损耗角正切3.0×10-42.5×10-4介电常数3.02.35清洁度/份·kg-115153　几点建议3.1　电力电缆绝缘料(1)城网改造为中低压电缆提供了发展机遇,其标志主要为硅烷交联绝缘电缆替代PVC塑力缆。西部大开发及“西电东送”的实施将推动高压、超高压电缆的发展。中石化集团公司几大聚乙烯生产厂各拥有先进的PE聚合生产线,具有与国外生产公司同样的优势,但均无PE交联绝缘料生产,高额利润长期被国外(下转第135页)130　　　　　　　　　　　　　　　　　　　齐　鲁　石　油　化　工　　　　　　　　　　　　　　　　　第31卷　　(2)目前,国内丙酸的生产规模小、方法落后,只有几