Как снизить ущерб от коррозии металла и сократить затраты на обслуживание трубопроводов на 10%?
Каждая шестая домна в России сегодня работает «впустую» по одной причине: коррозия съедает около 10% всего производимого металла[1]. Проблема коррозии под изоляцией обостряется с каждым годом, так как эксплуатируемые металлические изделия стареют, а количество разрушающих факторов увеличивается. В результате коррозия становится причиной колоссального экологического и экономического ущерба. Совсем избежать самопроизвольного разрушения металлов невозможно, но есть способы замедлить процесс. О том, как это сделать, рассказали в компании ROCKWOOL Россия. Эксперты компании с 2015 года прицельно исследуют проблематику возникновения коррозии под изоляцией.
Чем опасна коррозия металла?
Негативные последствия коррозии связаны с существенным увеличением затрат на эксплуатацию промышленного оборудования и устранение последствий разрушения металлов, а также с серьезными рисками для экологии и безопасности людей.
Так, если говорить об экономической стороне проблемы, то ущерб от коррозии и затраты на борьбу с ней составляют 3-4% ВВП в США и Германии, а в России — более 5%. Из-за коррозии трубопроводов и оборудования под изоляцией сокращается потенциальный срок службы промышленных объектов, а вынужденные приостановки на ремонт снижают эффективность и увеличивают потери бизнеса. Так, час простоя может стоить до 20 тысяч долларов.
Эксперты ROCKWOOL добавляют, что 60% аварийных ситуаций с трубопроводами происходят вследствие коррозии металла. При этом стоимость ремонта может составлять до 300 тысяч рублей на один метр трубы. В среднем на ремонт повреждений от коррозии под изоляцией уходит около 10% от общего бюджета на обслуживание трубопроводов.
С точки зрения экологической безопасности и рисков для населения серьезные опасения вызывают возможные последствия из-за производственных аварий по причине коррозии. По данным Росприроднадзора, основная причина утечек из резервуаров и трубопроводов — это коррозионные повреждения. Так, в 2020 году из-за коррозии на трубопроводе Оха-Комсомольск-на-Амуре произошел разлив нефтесодержащей жидкости на площади 0,4 га.
К сожалению, коррозия металла приводит не только к экологическим катастрофам, но и к гибели людей. Один из самых резонансных случаев произошел в 2020 году в Перми: в результате прорыва теплотрассы погибли пять человек. Как сообщили в Ростехнадзоре, причиной аварии стал локальный коррозионный износ участка трубопровода вследствие старения антикоррозионного изоляционного покрытия.
Почему возникает коррозия?
В появлении коррозии всегда так или иначе виновата влага, однако ее влияние может быть разным, например:
- общая и точечная коррозия углеродистой стали возникает при контакте влажной среды и углеродистой стали;
- коррозионное растрескивание под действием внешних напряжений нержавеющей стали происходит из-за воздействия водорастворимых хлоридов из воды.
По оценкам ученых, в последние годы появились дополнительные факторы, которые провоцируют новые ЧП из-за самопроизвольного разрушения металлов. В частности, это интенсивное развитие трубопроводной сферы, нефтяной, химической и нефтехимической промышленности, а также устаревание существующего оборудования и несвоевременный ремонт. Кроме того, по словам академика РАН Евгения Каблова, к таким факторам можно отнести и появление новых видов бактерий.
«Воздействие отдельных бактерий привело к тому, что интенсивность коррозии увеличилась на 20–30%. Даже нержавеющие материалы, которые никогда не корродировали, эти бактерии прожигают, как лазер. Они передвигаются по металлической поверхности, и продукты их жизнедеятельности разрушают нержавейку», — рассказывает Евгений Каблов.
Не последнюю роль в возникновении коррозии играет и промышленная изоляция. Сегодня абсолютное большинство трубопроводов изолируются, чтобы снизить теплопотери. И именно под слоем изоляции зачастую и начинается разрушение металла.
Как снизить риски коррозии под изоляцией
Коррозия под изоляцией — это наружная коррозия трубопроводов или оборудования, которая появляется под внешней обшивкой изделия из-за проникновения влаги. Это одна из самых опасных и коварных разновидностей разрушения металла. Дело в том, что очаги коррозии в таких ситуациях скрыты изоляцией и их нелегко вовремя обнаружить. В лучшем случае проблема вскрывается при снятии изоляции во время очередной проверки, в худшем — уже при аварии. Наиболее высокий риск возникновения коррозии возникает на трубопроводах, работающих в циклическом режиме (нагрев-остывание).
О предотвращении коррозии нужно задумываться еще на этапе проектирования. Есть четыре ключевых правила:
- Трубопроводы и оборудование должны проектироваться так, чтобы положение опор, фитингов и прочего максимально способствовало отведению воды.
- На трубопроводы и оборудование необходимо наносить подходящее антикоррозионное покрытие и регулярно проверять его состояние в рамках плана техобслуживания.
- Необходимо выбрать подходящий изоляционный слой, который будет соответствовать назначению и не станет источником дополнительной коррозии.
- Следует подобрать оптимальную систему защиты от атмосферных воздействий. Она должна соответствовать назначению, сочетаться с установленной под ней изоляцией и регулярно проверяться.
Как выбрать подходящую изоляцию?
Обычно при выборе изоляции для трубопроводов и другого оборудования подрядчики уделяют внимание ее теплопроводности и максимальной температуре эксплуатации. Однако для снижения рисков коррозии под изоляцией этого недостаточно, важно учесть причины ее появления. Их всего три: материал впитывает влагу, плохо выводит влагу или же не соответствует по химическому составу. Таким образом, правильная изоляция не должна влиять на стальную конструкцию, поглощать воду и задерживать пар.
«Есть три параметра, которые непосредственно влияют на саморазрушение металла под изоляцией. Во-первых, это химическая инертность: коррозия стали ускоряется, если из изоляционного материала можно выделить кислотные соединения. Поэтому водная вытяжка из изоляционного материала должна быть слегка щелочной. Во-вторых, это содержание хлоридов. Они могут выщелачиваться и приводить к растрескиванию под внешним напряжением. Уровень содержания подверженных водному выщелачиванию хлоридов в изоляционном материале должен быть выше 10 мг/кг. В-третьих, это водоотталкивающее свойство: водопоглощение должно быть не более 1 кг/м2», — рассказывает Роман Бочков, менеджер по развитию направления Техническая изоляция и Огнезащита компании ROCKWOOL Россия.
Национальная ассоциация инженеров-коррозионистов (NACE) провела ряд испытаний, чтобы проверить, какие именно изоляционные материалы соответствуют перечисленным свойствам. Оказалось, что самый оптимальный вариант для промышленного применения — это каменная вата. Во время испытаний этот материал показал самую низкую площадь повреждения поверхности: всего 32%, в то время как у изоляции из стекловаты этот показатель составил 42%, у пеностекла — 70%, а у ПИР — все 100%. Максимальная глубина повреждения металла при изоляции каменной ватой тоже оказалась самой низкой (всего 40 мкм), а максимальная скорость коррозии — самой медленной из всех (0,5 мм в год)[2].
Аналогичные испытания провела и лаборатория МГУ: каменную вату с содержанием водорастворимых хлоридов менее 10 мг/кг сравнили с каменной ватой с высоким содержанием хлоридов, а также со стеклянной ватой, синтетическим каучуком, пеностеклом и пенополиуретаном. Среди всех перечисленных материалов для промышленной изоляции лучшие результаты продемонстрировал первый образец: скорость коррозии при использовании каменной ваты с низким содержанием водорастворимых хлоридов составила всего 0,23 мм в год. Для сравнения: под изоляцией из каучука коррозия развивается со скоростью 0,52 мм в год, а под пенополиуретаном — 0,75 мм в год.
«Мы регулярно проводим собственные исследования проблематики возникновения коррозии под изоляцией, ориентируясь, в том числе и на рекомендации NACE. Результатом этой работы стала специализированная линейка прошивных матов и навивных цилиндров из каменной ваты ProRox с низким содержанием водорастворимых хлоридов (меньше 10 мг/кг). Испытания показали, что применение такой изоляции увеличивает ресурс трубопроводов от 11 до 17 % по сравнению с изоляцией из каменной ваты с высоким содержанием водорастворимых хлоридов», — добавляет Роман Бочков.
Прошивные маты и цилиндры ProRox гидрофобизированы, что обеспечивает эффективную защиту от проникновения влаги по всей толщине её слоя. Кроме того, она не препятствует проходу пара, что снижает риск образования конденсата. Такая изоляция доказывает свою эффективность даже на предприятии в условиях Крайнего Севера.
Коррозия металла — неизбежный процесс, однако это не повод оставить попытки и прекратить бороться с ней. Современные разработки предлагают эффективные методы защиты технических сооружений от подобных повреждений и позволяют существенно снизить скорость саморазрушения металлов. А значит — избежать колоссального ущерба.
[1] По данным Института физической химии РАН, https://tribune-scientists.ru/articles/357
[2] ASTM – G189-07 Standard Guide for Laboratory Simulation of Corrosion Under Insulation. Испытания NACE
Движение вверх
Ведущие отечественные производители малых грузовых лифтов предлагают скорректировать и улучшить стандарты их проектирования, чтобы минимизировать риски использования некачественного, небезопасного, необоснованно дорогого в эксплуатации подъемного оборудования.
Как сделать возведение объекта социальной инфраструктуры качественным, современным, при этом рентабельным для застройщика и эффективным в эксплуатации? Тема острая, однозначных ответов нет. Один из подходов — обратить внимание на инженерное оборудование. Так, в соцобъектах сегодня гораздо больше вспомогательного оборудования, чем было 20–30 лет назад, например, малые сервисные лифты есть в каждом пищеблоке, а подходы к их выбору и установке не менялись уже более полувека.
Напомним, к малым грузовым лифтам относят подъемное оборудование, предназначенное для перемещения грузов массой 50, 100, 250 кг (отдельные модели до 500 кг). Транспортировка людей в них запрещена. Малые грузовые лифты не требуют регистрации в Ростехнадзоре, но должны иметь сопроводительную документации по ТР ТС «Безопасность лифтов», ГОСТ Р 56943-2016. Сроки службы малых грузовых лифтов составляют 25 лет. Чаще всего их задействуют в заведениях сферы общепита и объектах социальной инфраструктуры.
В новых условиях
В сегменте малых грузовых лифтов во многом текущая ситуация схожа с общеотраслевой. В последние месяцы с рынка ушли или приостановили свою деятельность такие иностранные компании (в том числе через дилерские организации), как OTIS, KONE, Shindler. Продолжают активно работать такие отечественные производители, как ЗАО «Предприятие ПАРНАС» (г. Санкт-Петербург), подмосковный ОАО «Щербинский лифтостроительный завод», а также ОАО «Могилевлифтмаш» из Белоруссии. Еще один ведущий игрок — московский «Карачаровский механический завод» — в апреле этого года был признан банкротом из-за финансовых проблем у собственников. В настоящее время на предприятии введено внешнее управление.
Производители подъемного оборудования отмечают, что из-за роста в стоимости комплектующих им также пришлось поднять цены на свою продукцию. Кроме того, из-за последних событий в стране начал наблюдаться дефицит некоторых импортных комплектующих. Тем не менее игроки рынка стараются смотреть с оптимизмом в будущее, надеются на рост заказов. В настоящее время в России устанавливается около 1500 единиц малых грузовых лифтов. Заметим, это только официальная статистика, есть еще т. н. «серый рынок». В свете ориентации стройки на экономию ресурсов и импортозамещение, полагают участники рынка, производство должно вырасти.
«Самый животрепещущий вопрос последних месяцев — цена. Да, цены все поднялись. По рынку лифтов среднее повышение составило — 30%. У нас — 27%. Благо ситуация стабилизируется, логистика налаживается. Надеемся, рынок оправится от потрясений и мы быстро сориентируемся в новых условиях, других-то вариантов все равно нет. Мы и раньше старались ориентироваться на доступность комплектации. Пожалуй, только немецкая лебедка сейчас пока недоступна. Но, во-первых, мы имеем серьезные складские запасы, а во-вторых, не сидим сложа руки, нашли несколько вариантов замены, сейчас проводим заводские испытания. Остальные позиции уже найдены, испытаны, проблем здесь нет», — отмечает заместитель генерального директора ЗАО «Предприятие ПАРНАС» Ольга Егоренко.
Подъем по стандартам
Значимая доля производимых отечественных малых грузовых лифтов предназначается для социально значимых объектов. Их устанавливают в детсадах, школах, больницах, почтовых учреждениях. Однако иногда заказчик по незнанию или умышленно приобретает низкокачественный малый грузовой лифт или вовсе малый грузовой подъемник, имеющий существенные технологические различия. К сожалению, отмечают представители лифтовой отрасли, в проектах, даже уже прошедших экспертизу, часто встречается путаница в терминах, в нормативной базе. Ни строители, ни проектировщики, ни эксперты не обращают на данные факторы должного внимания.
Участники рынка предлагают не только скорректировать стандарты проектирования малых грузовых лифтов, но и повысить качество самого проектирования. Это поможет задействовать более рациональные современные подходы к подбору сервисного лифтового оборудования и минимизировать риски использования некачественного, небезопасного, необоснованно дорогого в эксплуатации подъемного оборудования.
По словам Ольги Егоренко, стандарты по малым грузовым лифтам в социальных учреждения, принятые в советское время, безнадежно устарели и необходимы новые. Сегодня лифтостроение предлагает оборудование технологически и качественно совсем другого уровня, да и строительные реалии шагнули далеко вперед, а малые грузовые лифты все как-то проектируют по старинке, не обращая на это серьезного внимания. «При особом внимании государства к строительству социальных объектов: к ценообразованию, комплектации, рациональному снижению себестоимости и сроков строительства, снижению стоимости эксплуатации здания и при этом повышению его функциональности — именно такое вспомогательное оборудование во многом обеспечивает общую эффективность. Мне нравится курс на типовые решения в этой сфере, но строители не всегда к этому готовы. Пожалуй, нам не хватает только одного документа, который раз и навсегда запретил бы использование некачественного оборудования на "социалке", по сути, нужен некий стандарт комплектации или корректировка норм СП. Надеемся, так и будет», — добавляет она.
Сами проектировщики, соответственно, опираются на текущие стандарты. Они отмечают, что в настоящее время сложности при разработке проектов новых лифтов и замене существующих чаще всего связаны с нестандартными габаритами и грузоподъемностью устройств. Далеко не все заводы готовы делать т. н. «нестандарт». По словам руководителя архитектурной мастерской № 3 Градостроительного института «Мирпроект» Романа Лукина, в том числе выявляется неудовлетворительное состояние опорных и ограждающих конструкций шахт. «Чтобы запроектировать такое подъемно-транспортное устройство, требуется точный расчет габаритов и несущей способности ограждающих и несущих конструкций. Малые грузовые лифты должны быть надежными, долговечными, экономичными в закупке и эксплуатации, а также отвечать всем нормативным требованиям по безопасности, в том числе противопожарным», — напомнил он.
Представители компании «РуссЛифт» (занимаются проектированием, монтажом лифтов и подъемников) отмечают, что требования заказчиков зависят во многом от особенностей здания (размер кабины, количество выходов, расположение выходов). Как правило, проектные организации берут за основу стандартные строительные задания завода-изготовителя, чтобы избежать лишнего удорожания лифтового оборудования в индивидуальном исполнении. Сами малые грузовые лифты, добавляют специалисты, за последнее десятилетие технически несколько изменились. В основном в части управления (микропроцессорное) плавности хода и безопасности использования, в частности, предусмотрено больше блокировок.
Генеральный директор ООО «ЛифтСтрой» Игорь Костянко подчеркивает, что хороший лифт монтируется быстро (2–3 дня), сдается инспектору без проблем и работает потом долго и стабильно. С ним не будет вопросов по отказам, ремонтам и т. д. «А вот лифт сомнительного качества монтируется дольше, требует доработок прямо на месте и, как следствие, работать будет с перебоями. На наш взгляд, активному развитию сегмента малых грузовых лифтов пока мешают несколько факторов: недостатки проектирования и невнимание строительных компаний к качеству закупаемого инженерного оборудования. Зачастую заказчики сильно ограничены в бюджетах на закупку оборудования, стремятся купить самое дешевое и не знают о том, что технологически сервисные лифты могут быть очень современными, недорогими и при этом экономными в монтаже и дальнейшей эксплуатации. Сэкономив на качестве оборудования, заказчик неминуемо получит повышенные затраты на монтаж и ТО, пока только единицы осознают эти реалии», — резюмирует он.
Мнение
Ольга Егоренко, заместитель генерального директора ЗАО «Предприятие ПАРНАС»:
— Мы разработали свое типовое решение для социальных объектов — малый грузовой лифт ПАРНАС ЛМП. Мы учли особенности технологических процессов, инвентарь, который используют обычно в пищеблоках школ и детских садов, производственные мощности и уровни загрузки, даже пожелания персонала постарались учесть. Данную модель уже два года поставляем на стройки СПб и Ленобласти. Этот лифт — оптимальный и недорогой вариант для инфраструктурных объектов. Он полностью отвечает всем нормам безопасности, надежен, удобен, красив и нетребователен в обслуживании.
Как утеплить баню или сауну без помощи специалистов. Пять простых шагов
Лето – лучшее время для строительства и ремонта бань и саун. Чтобы парная нагревалась быстро, жар сохранялся долго, а постройка не страдала от перепадов температуры, помещение нужно правильно утеплить. Компания ROCKWOOL провела эксперимент и доказала, что даже хрупкая девушка легко справится с этой задачей – всего за пять шагов.
Для работы понадобятся молоток, гвозди, нож, рулетка, специальная алюминиевая клейкая лента, шуруповерт, перчатки и, конечно же, утеплитель. Последний должен обладать эффективными теплоизолирующими свойствами, быть устойчивым к огню, влагостойким и экологичным.
«Чтобы утепление бани или сауны прошло без проблем, лучше всего использовать самые современные материалы, которые широко представлены в известных торговых сетях – тогда на все работы уйдет не больше одного дня. Например, недавно в “Леруа Мерлен” появились специальные плиты из каменной ваты САУНА БАТТС. Можно заехать в ближайший магазин сети в пятницу после работы, если у вас вместительный багажник, или заказать доставку прямо на дачу. В субботу у вас будет все, чтобы заняться обустройством бани, а уже в воскресенье вы будете наслаждаться новой парной!» – рассказывает Светлана Юхина, бренд-менеджер сегмента DIY компании ROCKWOOL Russia.
Шаг первый. Делаем каркас
Плиты утеплителя укладываются в каркас, соответственно, нужно соорудить его на потолке и стенах. Для этого к поверхностям прибивают деревянные направляющие с шагом 590 мм в свету.
Шаг второй. Монтируем утеплитель
При утеплении внутренней стены помещения бани или сауны достаточно установить плиты САУНА БАТТС толщиной 50 мм. Для стены, выходящей на улицу, можно использовать комбинацию ROCKWOOL СКАНДИК 50 мм и САУНА БАТТС 50 мм.
«Фольга, которой покрыты плиты для утепления саун, выполняет функцию пароизоляции, отражает инфракрасное излучение и, тем самым, создаёт дополнительную преграду на пути тепла. Еще один плюс решений из каменной ваты – высокий уровень противопожарной защиты: волокна материала выдерживают высочайшие температуры», – поясняет Светлана Юхина.
Плиты устанавливаются враспор между направляющими каркаса плотно и ровно, за счет чего не требуют механического крепления. Проще говоря, нужно всего лишь вставить утеплитель в пространство между направляющими. Плиты следует устанавливать фольгированной стороной внутрь помещения, то есть – к себе. При необходимости их можно подрезать.
В одной упаковке САУНА БАТТС восемь плит из каменной ваты длиной 1 метр и шириной 60 сантиметров. Таким образом, на утепление небольшой бани или сауны 3х2 метра при высоте потолков 2,2 метра вам понадобится около 8 упаковок – 2 для потолка и 6 для стен.
Шаг третий: изолируем швы и стыки
Отдельное внимание следует уделить швам между плитами. Их нужно проклеить алюминиевой клейкой лентой. Она герметизирует стыки между плитами, что существенно повышает пароизоляционные свойства конструкции. Не забудьте уделить внимание и местам соприкосновения с деревянными направляющими.
Шаг четвертый: монтируем контробрешетку
Финал близок! Сейчас вам понадобится шуруповёрт – с его помощью нужно зафиксировать контробрешетку. Это внутренний каркас из деревянных планок, на которых будет держаться внутренняя отделка.
Контробрешетка обязательно должна создавать воздушный зазор шириной в 10-20 миллиметров. Это необходимо для лучшей вентиляции и отвода лишней влаги.
Шаг пятый: крепим обшивку и наслаждаемся результатом
Последнее, что необходимо сделать прежде, чем можно будет опробовать парную — крепление внутренней отделки. Чаще всего для этого используется деревянная вагонка. Вот и всё, браво! Вы великолепны!
Как видите, с современными материалами утеплить баню или сауну самостоятельно под силу каждому – специальная подготовка здесь не нужна. Эксперимент ROCKWOOL показал, что даже хрупкая девушка может справиться с задачей, не повредив маникюр.
О компании
Подразделение ROCKWOOL Russia входит в Группу компаний ROCKWOOL – одного из мировых лидеров в производстве решений из каменной ваты. Продукция применяется для утепления, звукоизоляции и огнезащиты и предназначена для всех видов зданий и сооружений, а также промышленного оборудования. ROCKWOOL оказывает консультационные услуги в области повышения энергоэффективности зданий, поставляет системные решения для утепления фасадов, кровель и огнезащиты, декоративные панели для фасадов, акустические подвесные потолки, звукоизолирующие барьеры для защиты от дорожного шума и антивибрационные панели для железных дорог, субстраты для растениеводства.
Компания ROCKWOOL основана в 1909 году, ее центральный офис находится в Дании. ROCKWOOL принадлежит 51 производственная площадка в Европе, Северной Америке и Азии. Штат насчитывает около 12 000 специалистов. Российские производственные предприятия ROCKWOOL находятся в г. Балашиха, мкрн. Железнодорожный Московской области, в г. Выборг Ленинградской области, в г. Троицк Челябинской области и в ОЭЗ «Алабуга» (Республика Татарстан).