единственный из сонма богов занимавшийся физическим трудом богкузнец богметаллург
Работа добавлена на сайт samzan.net:
ТРАНСПОРТ
Огонь, вода и трубы...с трехслойным покрытием
Античному богу такое было бы не по силам
Как утверждают древнегреческие мифы, бог огня и кузнечного дела Гефест был дивным мастером в своем ремесле: покрытый потом, весь черный от пыли и копоти, он в своей кузнице выковывал в свете извергавшихся искр и блеске огня удивительные вещи: и великолепные медные чертоги, и не имеющие равных военные доспехи, и многое другое... За все это был особенно чтим в народе Гефест - единственный из сонма богов занимавшийся физическим трудом, бог-кузнец, бог-металлург... Впрочем, этот всеведущий "специалист" в те далекие времена и представить себе не мог существования такого вида "своей" отрасли, коим является трубное производство. Да и зачем оно было нужно богам. Другое дело - наша действительность, когда, как говорится, без трубы - "и ни туды, и ни сюды". Вот и нефтяные или газовые скважины - тоже по своей сути трубы, не говоря уже о промысловых и магистральных трубопроводах. Именно они, скважины, являются основным материальным ресурсом добычи и транспортировки углеводородного сырья, в стоимостном выражении составляющие не менее 50% от общего объема потребляемых ресурсов.
Александр ЧЕРЕПАНОВ
Огонь, вода...
Но это, как бы совместное, "дитя" двух родителей - производителей и потребителей труб - сегодня во все нарастающей мере подвергается воздействию агрессивных сред - углекислоты, пластовых вод, сероводорода. К этому надо добавить разного рода побочные условия: увеличение глубины скважин, смещение районов добычи в северные регионы с более низкими температурами, заболоченность, выходы на шельф.
Да и в районах традиционной добычи нефти и газа также постоянно ухудшаются эти самые условия эксплуатации скважин. Если состав добываемого продукта в его начале составляет, скажем, 80% нефти и только 20% пластовой воды, то со временем соотношение это зеркально меняется: до 80% воды и 20% нефти. Систематически возрастает и агрессивность добываемого продукта.
Усложнение эксплуатационной обстановки требует улучшения качества труб нефтяного сортамента. И то, что лет 20-30 назад расценивалось как нормальное, сегодня таковым уже не считается.
|
Табл. 1. Основные заводы-производители труб с покрытиями в странах СНГ |
||
|
Виды труб с защитным покрытием |
Страна"Россия |
|
|
Украина |
||
|
Горячеоцинкованные трубы* |
ОАО "Северский трубный завод" ОАО "Челябинский трубопрокатный завод" ОАО "Таганрогский металлургический завод" Новосибирский металлургический завод ОАО "Агрисовгаз" |
ЗАО "Луганский трубный завод" АОЗТ "Антрацитовский завод сборных теплиц" ОАО "Никопольский Пивденнотрубный завод"*** |
|
Трубы с полимерным покрытием |
ОАО "ПО "Волжский трубный завод" ОАО "Альметьевский трубный завод" |
АО "Харцызский трубный завод" |
|
Эмалированные трубы** |
АО "Нижнеднепровский трубопрокатный завод" |
ОАО "Никопольский Пивденнотрубный завод" |
|
* В России на Волгоградском и Синарском трубных заводах производят сварные и свертнопаяные трубы диаметром 4-12 мм с гальваническим цинковым покрытием. |
Впрочем, в нашей стране на этом пути стояли и еще пока что стоят специфические трудности. Отечественное производство труб создавалось в свое время на основе действовавших производственных мощностей черной металлургии. Поэтому стандарты и технические условия на их выпуск всегда были результатом компромисса между техническими требованиями на трубы со стороны нефтегазодобывающей промышленности и производственными возможностями наших заводов черной металлургии, а также существовавшими в этой отрасли традициями. Последнее обстоятельство оказалось весьма живучим и до сих пор ограничивает выполнение российскими трубными заводами особых требований ТЭК. Только традиционными представлениями о том, какие производства относятся к черной металлургии, а какие - нет, можно объяснить тот факт, что длительное время на трубных заводах не предусматривалось даже создания производственных участков для нанесения наружной антикоррозийной изоляции труб.
Накопленный же опыт подтверждает: более 50% трубопроводов, по которым транспортируют агрессивные среды, имеют срок службы от одного месяца до двух лет. За последние десятилетия отмечено снижение срока службы труб практически во всех сферах их применения, обусловленное, с одной стороны, резким снижением коррозионной стойкости металла, а с другой, - повышением разрушающей активности сред, в которых трубы эксплуатируются.
Если учесть, что "в деле" сегодня находится огромная масса труб, которые имеют срок службы (фактический) в два, три, а то и более раз ниже нормативного, то становится очевидным, что простое наращивание выпуска стальных труб бессмысленно.
Как сделать свое "дитя" крепким и невосприимчивым к новым условиям эксплуатации - это, наверное, на сегодняшний день главная проблема как для нефтяников, так и для трубопроизводителей.
Немаловажен и вопрос поддержания рабочего состояния промысловых и магистральных газо- и нефтепроводов, который, в свою очередь, упирается в качество изоляционного покрытия трубной продукции. Причем особо следует сказать о наружной аникоррозийной защите труб. Жизнь свидетельствует: при нанесении изоляции в трассовых условиях на строительстве трубопроводов она через 8-10 лет теряет свои защитные свойства. Поэтому альтернатива здесь одна - трубы только с заводским (предпочтительно - трехслойным) изоляционным покрытием.
Последние маркетинговые исследования рынка труб в странах СНГ показывают, что они в коррозионно-стойком исполнении являются приоритетной продукцией заводов (табл. 1). Но среди российских предприятий к такой обработке труб приступили пока немногие.
Чем покрывают трубы
Широкое практическое распространение во всем мире получили покрытия на основе реактопластов (эпоксидных, полиуретановых) и термопластов (полиэтилена и полипропилена) благодаря технологичности и высоким эксплуатационным характеристикам. Пока еще используются и покрытия на основе каменноугольной смолы и битума, однако, из-за вредного воздействия на организм человека и окружающую среду объемы их производства невелики и постоянно снижаются (табл. 2).
|
Табл. 2. Сравнительные характеристики насосно-компрессорных труб (НКТ) |
||
|
Наименование показателя |
Без покрытия |
С антикоррозийным покрытием |
|
Скорость коррозии, мм/год |
0,5-1,8 |
0,1-0,3 |
|
Вид (характер) коррозии |
Неравномерная сквозных свищей |
Равномерная, |
|
Срок службы, лет |
1,5-3 |
6-7 |
|
Герметичность и коррозионная стойкость резьбовых соединений |
Около 50% аварий колонн НКТ происходит в течение 1,5-2 лет их эксплуатации в скважинахих из-за разрушения резьбовых соединений |
100-процентная защита обеспечивает высокую герметичность и коррозионную стойкость резьбовых соединений |
|
Процент использования труб (от начала эксплуатации в скважине) |
30-50 |
98-100 |
|
Количество допускаемых операций "свинчивание- развинчивание" |
5-6 |
10-15 |
|
Вероятность повреждения резьбовых концов труб (при транспортировке, технологических операциях и др.) |
большая |
минимальная |
Полиэтиленовые (ПЭ) покрытия наносят на трубы различного назначения. Основной объем таких труб применяют для прокладки магистральных газопроводов, а также в сетях водо- и газоснабжения. ПЭ-покрытия эксплуатируются в малоагрессивных и агрессивных средах (водные растворы кислот, щелочей, солей 70-процентной концентрации) при температуре до 600С. С повышением температуры до 800С стойкость покрытий снижается. Из всех полимеров ПЭ уступает по этому показателю только поливинилиденхлориду, и то незначительно.
Химически модифицируя ПЭ или меняя состав композиции, а также конструкцию покрытия, можно значительно улучшить физико-химические и механические свойства или даже комплекс этих свойств. Так, компания Shaw Pipe Protection Ltd. (Канада) разработала новую ПЭ-изоляцию для трубопроводов, эксплуатирующихся при температурах выше 900С и хорошо противостоящих воздействию большинства химических веществ, включая наиболее типичные составляющие грунтов, а также нефтепродуктов, попадающих в грунт в результате утечек. ПЭ-покрытия подразделяются на одно-, двух- и трехслойные.
Однослойные покрытия. Наносятся на подготовленную поверхность трубы без клеющего подслоя (адгезива). В ряде зарубежных и отечественных публикаций приводятся данные, из которых следует, что значительной коррозии стальной трубы под ПЭ-покрытием без применения адгезива не обнаружено при испытании в воде при температуре 800С. При спекании ПЭ электростатическим способом напыляют на стальную трубу, предварительно подогретую до температуры 200-3000С, а в некоторых случаях и выше (фирма Hoesch, Германия).
Двухслойные покрытия. По промышленному методу адгезив наносят на пескоструйно- или дробеструйнообработанную трубу, нагретую до температуры 200-3000С. Такое покрытие в основном используется для защиты газопроводов в полевых условиях, его наносят в виде липкой ленты (например, фирма Poliken, США, имеются отечественные разработки).
Повышение требований к адгезионной прочности ПЭ-покрытия к стальной подложке (в широком интервале температур и при сопротивлении катодному разрушению) привело к разработке трехслойного покрытия труб.
Трехслойные покрытия. Сочетают высокие химические свойства эпоксидного (ЭП) покрытия с механическими свойствами ПЭ-покрытия, в них отсутствуют характерные недостатки двухслойного ПЭ-покрытия (плохое сопротивление катодному отслаиванию и переменная адгезия, особенно при повышенных температурах). Трехслойное ПЭ-покрытие включает в себя:
1-й слой - эпоксидная грунтовка толщиной 20-50 мкм;
2-й слой - адгезив, обеспечивающий прочную связь между наружным полиэтиленовым покрытием и грунтовкой, толщиной до 200 мкм;
3-й слой - полиэтилен толщиной 1,2-3 мм в зависимости от диаметра трубы и условий эксплуатации.
Чаще всего используют два основных метода нанесения покрытия из ПЭ - экструзию и спекание. В настоящее время в странах Западной Европы доминирующим методом является экструзия. Этот процесс можно разделить на два основных типа: экструзия с использованием кольцевой головки и экструзия с использованием щелевой головки.
Покрытие на основе экструзионного ПЭ обес печивает надежную защиту трубопроводов от коррозии. Срок службы труб с трехслойным ПЭ-покрытием составляет не менее 30 лет при температуре эксплуатации от -20 до +600С. Предельная температура труб при транспортировке, складировании и хранении составляет от -45 до +600С.
Волжский прорыв
И все-таки большинство трубных заводов России пытается по мере сил приспособить свое производство к ситуации на рынке. Так, по данным маркетинговых служб ряда трубных заводов, в первом полугодии текущего года была зафиксирована положительная динамика в производстве труб нефтегазового сортамента с улучшенным качеством. Причем, в последнее время все больше выделяется продукция Волжского трубного завода.
Еще в 1976 г. здесь был освоен выпуск газонефтепроводных труб с заводским антикоррозийным покрытием на основе эпоксидных порошков. Тот технологический процесс включал в себя следующие операции: обезжиривание, очистку поверхности от окалины, дробеструйную обработку, нагрев трубы до 4000С, нанесение на наружную поверхность покрытия толщиной 300-600 мкм на основе эпоксидных порошковых красок и выдержку в термостате в течение 30 мин для обеспечения полимеризации при 150-2000С. Но это, как говорится, было лишь начало. В дальнейшем жизнь стала вносить свои коррективы.
Так, вхождение в рыночную экономику сопровождалось для завода не только потерями объемов производства, но и устоявшихся связей с потребителями. К сожалению, руководство тех лет рассчитывало, что хорошо известная в стране продукция сама "скажет за себя", что миллионы тонн труб, уже поставленных газовикам и нефтяникам, не нуждаются в дополнительных рекомендациях. Увы, это оказалось пагубной линией, "дорогой в никуда". Новые отношения с потребителями надо было строить уже на качественно иных, рыночных основах.
И когда в октябре 1996 г. произошла смена руководства ВТЗ, одной из главных его задач стал выход на рынок с новой конкурентоспособной продукцией, отвечающей нынешним требованиям потребителей. А они для ВТЗ остаются прежними - "Газпром" и нефтяные компании. С ними и началась работа не просто над улучшением качества волжских труб, а над отработкой и получением тех потребительских свойств продукции, которые нужны конкретным заказчикам. Так началось сотрудничество ВТЗ с АО "Нижневартовскнефтегаз" и самарским АО "ВНИИТнефть". Используя оперативную информацию о службе трубопроводов на нефтяных промыслах и ее анализ, выполняемый "ВНИИТнефтью", трубопроизводители начали ставить и решать конкретные задачи по производству труб с требуемыми свойствами.
В итоге были разработаны новые технологии и комплекс соответствующей нормативной документации на производство новых видов высокопрочных труб. Начался их выпуск с повышенной хладо- и коррозийной стойкостью из стали 20 с улучшенным химическим составом и специальной термообработкой. А чуть позже - из принципиаль но новой марки стали типа 06Х собственного производства. Сверхчистый металл (содержание углерода - до 0,06% и серы - до 0,005%) обеспечивал уникальный комплекс технических характеристик трубы (табл. 3).
Может быть, поэтому в октябре прошлого года ВТЗ и смог выиграть международный тендер Каспийского трубопроводного консорциума на поставку труб для строительства нефтепровода Тенгиз-Новороссийск. Для участия в нем было отобрано восемь компаний, в том числе заводы Японии, германский "Маннесман", американская и итальянская фирмы, а также Выксунский металлургический завод. Победу же одержали ВТЗ (60% заказа) и итальянская фирма ILVE (40% заказа).
- Этот успех придал нам уверенности в том, что наша продукция вполне конкурентоспособна, и что мы можем рассчитывать на расширение сотрудничества с нефтегазовыми компаниями за рубежом, - заявил позднее генеральный директор Волжского завода Виталий Садыков.
В настоящий момент ОАО "ПО "ВТЗ" готовится к участию в ряде крупных тендеров в Турции, Иране, странах Юго-Восточной Азии.
Немаловажное значение для Волжского трубного имела и еще одна победа - в тендере на поставку труб компании "Сургутнефтегаз".
|
Идет проверка качества покрытия |
Согласно условиям контракта, до конца 1999 г. ей будет поставлено 12810 тыс. т обсадных труб, предназначенных для обустройства месторождений. Стоимость контракта составила 75 млн руб. Борьба за этот заказ была острой, в ней, помимо ВТЗ, приняли участие Северский трубный завод, Выксунский металлургический комбинат и Таганрогский металлургический комбинат. Но ВТЗ предложил "Сургутнефтегазу" лучшее соотношение цены и качества продукции и выиграл тендер, получив весь заказ целиком. Он позволит на 50% обеспечить загрузку линии по выпуску обсадных труб до конца текущего года.
Волжский трубный завод уже в течение трех лет успешно сотрудничает с нефтяной компаний "Сургутнефтегаз". Свой первый тендер на поставку этой компании ВТЗ выиграл в декабре 1996 г.
Общая годовая потребность в обсадных трубах по России в целом - порядка 60 тыс. т. Заказ "Сургутнефтегаза" составляет, таким образом, 20% от общей потребности российских нефтяных ком паний в год.
В феврале 2000 г. Волжскому трубному заводу исполнится 30 лет. За эти годы здесь произведены миллионы тонн сварных труб большого диаметра по спиральношовной технологии. Так уж сложилось, что "спиралька" в России долго не приживалась, хотя за рубежом трубы большого диаметра предпочитали делать именно по этой технологии - как более гибкой и экономичной. Не случайно, поэтому спиральношовные трубы ВТЗ обошли в тендере прямошовные Выксунского металлургического завода.
Но трубосварочный цех ВТЗ нуждался в модернизации. А поскольку все инвестиции в производство под заказ КТК были очень выгодны, то на заводе решили не отставать в сооружении и вложили в трубосварочное производство около
6 млн долларов собственных и заемных средств. И вот 25 июня этого года вступил в строй новый цех, а точнее, мини-завод по нанесению на трубы трехслойного защитного покрытия мощностью 250-300 тыс. т труб в год. Он стал результатом сотрудничества ВТЗ и британской компании Bredero Price, входящей в международную группу компаний Bredero-Shaw Group. Обе они инвестировали в этот совместный проект на паритетных началах около 12 млн долларов. В рамках проекта Bredero-Shaw Group смонтировала на ВТЗ свою новейшую установку трубоизоляции, которая используется для нанесения антикоррозийного трехслойного полиэтиленового покрытия на стальные трубы большого диаметра.
Впервые в металлургической промышленности России в рамках трубного предприятия стал функционировать завод в заводе. Более того, магистральные трубы с заводским антикоррозийным трехслойным покрытием никогда доселе в России не производились.
Ведущими же мировыми производителями и поставщиками таких труб на российский рынок являлись металлургические компании Японии, США и Германии. Для западных металлургов трубы с заводским антикоррозийным покрытием всегда были основным видом выпускаемой продукции. Наличие выполненной в фабричных условиях изоляции - обязательное требование к трубной продукции на западном рынке. Да и мировые нефтегазовые компании используют в своей работе только такие трубы.
|
Табл. 3. Основные виды продукции Волжского трубного завода для нефтегазового комплекса |
|
|
Виды труб |
Сортамент |
|
Электросварные, d до 480 мм |
ГОСТ 8696-74, ГОСТ 20295-85, API spec 5L 325-426x4-8 (спиральношовные) |
|
Обсадные |
ГОСТ 632-80 168,3-323, 9х8,9-12,4 API 5 CT 168,3-339,7х7,3-22,2 (бесшовные горячекатаные) |
|
Газлифтные |
ТУ 14-3-1618-89 168-426х9-24 (бесшовные горячекатаные) |
|
Электросварные, d свыше 480 мм |
ГОСТ 8696-74 530-1420х6-12 ГОСТ 20295-85 530-820х6-12; ТУ 14-3-1970-97 530-1120х8-16; API spec 5L 610-2020; ТУ 14-3-1840-83 530-1420х6-21; ТУ 1104-138100-357-02-96 720-1420х7-14 |
|
Бесшовные |
ГОСТ 8731-74, ГОСТ 8732-78 168-426х2-28; АPI spec 5L 168,3-406х7,1-28,6 |
Самым крупным российским потребителем труб с заводским антикоррозийным трехслойным покрытием является ОАО "Газпром". Теперь российские нефтяные и газовые компании, приобретавшие ранее продукцию столь высокого качества за рубежом, имеют возможность реализовать свои потребности в таких трубах на отечественном предприятии.
По условиям контракта с КТК, приемка продукции и ее 100-процентный контроль осуществляются третьей стороной - инспекционной компанией Moody International. Причем, в связи с исполнением этого заказа на ВТЗ было смонтировано и пущено в эксплуатацию новое контрольное оборудование, которое позволит получать шов необходимой формы для последующего нанесения на трубу трехслойного защитного покрытия. В этот комплекс входят: установки по ультразвуковому контролю штрипса, а также швов и концов труб после гидроиспытаний (германской фирмы Norden Kraft; кстати, первую установку сегодня не имеет ни одно металлургическое и трубное предприятие России); оборудование по рентгеновскому контролю качества сварного шва (германской фирмы Seifert). Специалисты завода надеются, что, получив признание "у них", новая магистральная спиральношовная труба будет пользоваться большим спросом и у наших потребителей. Интерес к новой "спиральке" уже проявил такой крупный потенциальный потребитель, как АК "Транснефть". В конце 1998 г. по решению ее руководства в научно-исследовательском центре Верхневолжских магистральных нефтепроводов были проведены испытания сварных труб большого диаметра ВТЗ (спиральношовных) и Выксунского металлургического завода (прямошовных). Цель испытаний - сравнительный анализ прочности труб, изготовленных по разным технологиям. К испытаниям были приняты трубы, изготовленные по штатной технологии без специального отбора из металла ОАО "Северсталь". Трубы ВТЗ подвергались термообработке по всему объему, так как она является частью штатной технологии их изготовления.
По результатам исследования были сделаны следующие выводы: и волжские, и выксунские трубы полностью удовлетворяют требованиям, предъявляемым к трубам для магистральных трубопроводов. Однако проводимая на ВТЗ термообработка приводит к измельчению зерна с 3-4 до 10-11 баллов и повышению механических характеристик, эквивалентных увеличению толщины стенки на 10-15%. При наличии одинаковых дефектов сварного шва ци клическая долговечность спиральношовной трубы в 2,7 раза выше, чем прямошовной. При наличии протяженных эквивалентных дефектов сварного шва статистическая трещиностойкость спиральношовной трубы в 1,7 раза выше, чем прямошовной.
После специальных испытаний Госгортехнадзор России разрешил применение спиральношовных труб ВТЗ, в том числе с антикоррозионным покрытием, для изготовления гнутых отводов и кривых вставок при строительстве магистральных нефтепроводов. Эти факты, как говорится, в комментариях не нуждаются.
...Еще мгновение - и из линии покрытия (ЛП) выкатывается "одетая" в антикоррозийную "рубашку" труба. Специальная аппаратура в сполохе искр зачищает внутреннюю стыковочную часть, а затем изделие попадает в руки контролеров, проверяющих качество изоляции. И вот уже трубы одна за другой во всем своем трехслойном блеске складируются для дальнейшей отправки потребителям. А на ЛП современные гефесты в небесного цвета щегольских комбинезонах и чуть кокетливых касках готовы принять из раскаленного жерла очередное "трубное чудо", о котором античный праотец кузнечно-металлургического дела даже не мог и мечтать...
Фото автора
2. Виды и функции юридических конструкций
3. Введение Для предприятий нефтяной и химической промышленности характерна большая насыщенность техн
4. . ЗаинтересуйтеКаждый человек ищет личную выгоду.
5. ВВЕДЕНИЕ Развитие рыночной экономики требует от хозяйствующих субъектов с одной стороны повышения их к
6. Жди меня К Симонова
7. Гірські породи
8. Известий Юридического Факультета в Харбине отпечатанному в 1931 году Художественной Типографией Устрялов Н.html
9. План занятий по дисциплине народная художественная культура
10. Тема 6 Власть полномочия лидерство стили управления Власть полномочия личное влияние руководителя
11. Гелей ~ кубофутуризм Эгофутуризм ~ Северянин Гнедов Мезонин поэзии Центрифуга Об объединении С
12. Выбор конструкционного материала и способа защиты для изготовления и хранения раствора H2SO4 - 60%
13. тематозная форма B
14. Морфолого ~ биолого ~ экологические особенности мхов Признаки для сравнени
15. Среди органических соединений составляющих клетку первое место по количеству занимают белки на их долю п
16. Теория бухгалтерского учета 1
17. Расчет потребности в готовой продукции в региональные распределительные центры
18. Как вырастить саженцы деревьев в комнатных условиях
19. на тему- Социальнопсихологическая характеристика конфликтов
20. ВПЛИВ ТОЧНОСТІ ВИГОТОВЛЕННЯ ЗАГОТОВКИ ДЕТАЛІ «КРОНШТЕЙН Ж7-УДН-20В.00.025» НА КІЛЬКІСТЬ СТУПЕНІВ ТА СОБІВАРТІСТЬ МЕХАНІЧНОЇ ОБРОБКИ