Мы все долгие годы с гордостью говорили, что Украина занимает 7-е место в мире по выплавке стали, 3-4-е место – по производству труб, наша отраслевая наука занимает передовые позиции в мире. Сегодня практически все предприятия ГМК приватизированы. Напрашивается вопрос: долго ли мы еще сможем удерживать эту планку при том, что отечественный ГМК занимает первое место в мире по энергоемкости своей конечной продукции?
Несколько лет назад в прессе были опубликованы некоторые результаты работы экспертов, работающих в рамках 12-ти секций Научно-технического совета при Президиуме Национальной академии наук Украины, возглавляемого академиком Борисом Патоном по обследованию технического состояния объектов жизнедеятельности страны. Особую озабоченность вызвала ситуация с трубопроводами, мостами, тоннелями, плотинами и т.д. Выводы говорят о крайне неудовлетворительном техническом состоянии многих жизненноважных объектов в Украине. Эти обстоятельства вызывают тревогу вдвойне: во-первых, как сам факт их существования; во-вторых, как долго все в нашей стране решается.
Топливно-энергетический комплекс как гарант энергобезопасности
Известно, что топливно-энергетический комплекс (ТЭК), его состояние, возможности и перспективы развития во многом влияет на экономическую ситуацию в стране и условия стабильного развития общества. Само состояние ТЭК и его степень готовности по обеспечению страны топливно-энергетическими ресурсами и энергетической независимости определяют одну из составляющих экономической безопасности – энергетическую безопасность государства. Учитывая, что Украина в значительной мере зависит от импорта энергоносителей, а также является транзитной страной, развитие путей их транспортирования является стратегически важной задачей. Кроме того, имеет место экологическая и сейсмическая безопасность нефтяных маршрутов, которые затрагивают интересы Киева.
Одним из основных условий экономической независимости страны является связь ТЭК со всеми отраслями экономики, в частности, с трубной подотраслю. Энергетическая безопасность – это состояние трубопроводов и других видов оборудования, где используется трубная продукция; энергообеспечение должно быть технически безопасным и экологически приемлемым: функционирование ТЭК – без аварий и инцидентов.
Украинская газотранспортная система является одной из наиболее мощных в Европе. Общая протяженность газопроводов Украины составляет 35,6 тыс. км, в том числе 14 тыс. км труб большого диаметра (от 1020 до 1420 мм). По оценкам независимых экспертов, изношенность газовых магистралей, основная часть которых была сооружена в 1960-1979 гг., составляет более 50%.
Из публикаций известно, что нормальный период эксплуатации стальных трубопроводов составляет не более 10-25 лет в зависимости от грунтовых, климатических и других условий. Однако во многих случаях эти сроки не выдерживаются. В этих источниках приводятся также данные о том, что из старых, изношенных российских магистральных трубопроводов ежегодно выливается от 10 до 15 млн. т нефти.
Трубная промышленность и ТЭК
Стратегическая долгосрочная программа развития любой индустриальной страны предусматривает постоянную активизацию инновационных процессов во всех сферах жизнедеятельности, совершенствование структуры производства, повышение конкурентоспособности на всех этапах воспроизводства за счет снижения цикличности производства и энергоемкости выпускаемой продукции. Такой программой в Украине является Государственная программа развития и реформирования ГМК на период до 2011 г.
Приоритетными направлениями развития трубной промышленности в рамках указанной программы являются: расширение специализации действующих агрегатов путем освоения производства новых видов труб, в частности, бурильных, насосно-компрессорных, обсадных (прочных и высокопрочных), труб большого диаметра для тепловых сетей, труб диаметром более 920 мм для теплоэнергетики; обеспечение производства труб согласно международным стандартам; применение методов неразрушающего контроля качества, автоматизированной маркировки, поштучного взвешивания труб, установок пакетирования и консервирующего покрытия труб; производство труб с защитным покрытием из полиэтилена и др.
По данным Германского общества технического надзора, значимость качества, как фактора для оценки товаропроизводителя в сопоставлении с его конкурентами, составляет 31%, а цены – только 12%. Таким образом, данный тезис дает вектор повышения конкурентоспособности отечественной металлопродукции за счет, прежде всего, предоставления лучшего качества продукта. Это требование должно достигаться исходя из того, что поставки продукции осуществляются непосредственно по международным (зарубежным) или гармонизированным стандартам, что предполагает проведение повсеместной сертификации продукции и внедрения систем качества на каждом предприятии.
Рыночная экономика ставит на повестку дня вопрос о конкурентоспособности продукции трубных заводов на внутреннем и внешнем рынках. С этой точки зрения необходимо рассматривать и ставить сегодня насущные задачи развития теории и технологии трубного производства в этом направлении. Конкурентоспособность любой продукции определяется в первую очередь такими показателями как: качество, цена, стабильность технологии, условий и сроков поставки. Особенно ярко это проявляется сегодня на международных рынках при сильно развитой мировой трубной промышленности.
Среди стран СНГ наиболее мощную трубную промышленность имеют Россия и Украина. На данном этапе между двумя странами имеет место сильная конкуренция. В то же время отечественная трубная промышленность в основном сориентирована на российский рынок. В этой связи в Государственном предприятии «Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промышленности» (ГП «НИТИ») определены приоритетные научные направления, касающиеся следующих вопросов.
При изготовлении газонефтепроводных труб в новых условиях необходимо в первую очередь обеспечить возможность производства труб на рабочее давление до 11,8 МПа в ближайшей перспективе и до 24,7 МПа в будущем. Целесообразно также перейти на производство труб из цельного листа, с одним продольным швом. Корректируя длину труб, нужно отметить, что трубники должны, прежде всего, сосредоточиться на производстве преимущественно 18- и 24-метровых труб. Необходимо также сосредоточиться на достижении высокой точности по всей длине при уменьшении размера сварных швов, повышении стабильности этих параметров по длине, а также значительном повышении свойств сварных швов и околошовной зоны при испытании на образцах с острым надрезом. Применение же при производстве труб рентгеновского контроля с чувствительностью не хуже 1,5%, обеспечит возможность рентгенографического контроля концевых участков швов и, выбора по всей длине трубы. Сварные газопроводные трубы должны иметь трехслойное антикоррозионное наружное и внутреннее покрытие.
В области производства сварных труб малого и среднего диаметра работы должны вестись в нескольких направлениях. Прежде всего, это расширение сортамента (от диаметра 25 мм с толщиной стенки менее 1 мм до диаметра 150 мм), повышение точности труб по диаметру до уровня +0,5%, расширение марочного состава металла труб, повышение их надежности и гарантированной прочности показателей на основе использования различных способов термообработки.
Необходимо также уделить большое внимание расширению сортамента бесшовных котельных труб в сторону больших диаметров (в т.ч. диаметром до 660 мм), повышению их точности по диаметру, в первую очередь по концам, до уровня ±0,5% и по толщине стенки до ±10%, сужению отклонений значений временного сопротивления до 12–15 кгс/мм2. Что касается труб нефтяного сортамента, целесообразно наладить их выпуск в полном соответствии с требованиями, предъявляемыми стандартами API 5СТ и API 5L, расширить сортамент труб нефтяного сортамента в хладостойком и коррозионностойком исполнении.
При производстве геологоразведочных труб необходимо добиться выполнения требований более высоких категорий прочности и закалки поверхности. Кроме того, создание математических моделей по комплексному рассмотрению процессов производства труб, позволяет применить экономическую оценку процессов исходя из конкретных условий их использования. Обоснование экономически целесообразных границ применения технологий дает возможность осуществить выбор эффективной технологии в определенных границах производимого сортамента и обозначить оптимальные объемы производства.
Для оценки эффективности технологий производства горячедеформированных и электросварных труб необходимо исследовать весь инновационный потенциал отрасли, включая известные технологии, а также новейшие (и еще не внедренные) производственные схемы. Результаты исследований показали, что каждая технология эффективна в определенных границах сортамента труб, которые значительно уже технически возможных границ.
Результаты экономических исследований позволяют достаточно объективно оценить и второй «элемент» конкурентоспособности – себестоимость и цену продукции. В последние годы в «НИТИ» развиваются новые направления, связанные с реализацией инноваций в технологии, начиная от идеи и заканчивая изготовлением оборудования и освоением технологии. При этом нужно отметить, что, заданный уровень качества, может быть, достигнут только на основе значительного повышения качества трубной заготовки.
Подводя итоги проделанной работы в этом направлении за период 2000-2005 гг., следует отметить, что «НИТИ» совместно с учеными Национальной металлургической академией Украины и Институтом электросварки им. Е.Патона НАН Украины при активном участии специалистов крупных отечественных трубных заводов (Харцызский трубный завод, Новомосковский трубный завод, Нижнеднепровский трубопрокатный завод, Никопольский завод бесшовных труб) был выполнен комплекс научно-исследовательских работ, разработаны и внедрены инновационные технологии, проведена модернизация и дооснащение производства, направленные на повышение конкурентоспособности стальных труб для ТЭК.
В результате проведенных мероприятий было обеспечено производство труб для ТЭК по гармонизированным отечественным и зарубежным стандартам на перечисленных трубных заводах. Отечественные трубы могут быть широко использованы при техническом переоснащении водопроводной и отопительной системы в ЖКХ. Таким образом, качество трубной продукции отечественных трубных заводов может стать гарантом технической составляющей энергетической и экологической безопасности страны.
Автор – Юрий Николаевич Стасовский, доктор технических наук, профессор Национальной металлургической академии Украины