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
Какая крыша не боится пожара?
Кровельным системам на основе компонентов ROCKROOF и других решений из натуральной каменной ваты ROCKWOOL присвоен наивысший класс пожарной безопасности К0 и пределы огнестойкости от RE15 до RE90. Исследование провели специалисты ВНИИПО МЧС РФ, они подтвердили, что использование таких материалов допустимо на крышах любой площади и без применения дополнительных противопожарных рассечек.
«Современная кровля – это сложная многослойная конструкция, от надежности которой зависит долговечность и сохранность всего сооружения. Заключение ВНИИПО МЧС РФ, которое получила наша продукция, несет практическую пользу для архитекторов и проектировщиков, поскольку упрощает выбор подходящего кровельного решения и ускоряет процесс согласования пожаробезопасности конструкции. Материалы ROCKWOOL официально рекомендованы для использования в зданиях различного функционального назначения», – подчеркнул Григорий Громаков, менеджер по развитию направления «Плоские Кровли» ROCKWOOL Russia.
Согласно статистике, в 70% случаев при пожарах в зданиях происходит возгорание крыши. Из-за применения в устройстве кровли непроверенных материалов, которые легко воспламеняются, при пожаре огонь распространяется стремительно, а его тушение осложняется значительной площадью горения и высокими рисками обрушения здания. Именно поэтому при строительстве так важно обращать внимание на пожаробезопасность используемых материалов.
Классификация строительных конструкций по пожарной опасности четко обозначена «Техническим регламентом о требованиях пожарной безопасности» (федеральный закон от 22 июля 2008 года № 123-ФЗ). Согласно этому документу, все конструкции делятся на четыре класса: К0 (непожароопасные), К1 (малопожароопасные), К2 (умереннопожароопасные) и К3 (пожароопасные). Конструкции класса К0, который был присвоен и решениям ROCKWOOL, считаются самыми надежными с точки зрения противостояния огню. Именно такие решения применяются для возведения зданий первой категории функциональной пожарной опасности – это, например, жилые дома, учреждения для людей со специальными потребностями, для детей дошкольного возраста, а также школы и больницы.
Классификация по уровню огнестойкости также регламентирована федеральным законом №123-ФЗ. Ключевой показатель – это предел огнестойкости материала, который рассчитывается как промежуток времени от начала возгорания до разрушения конструкции. В случае с кровлей речь идет о количестве минут, в течение которых она может сопротивляться огню без обрушения. По результатам проведенных исследований теплоизоляционные решения ROCKWOOL для кровель обладают пределом огнестойкости до RE90. Это значит, что кровельные системы, созданные с применением решений из натуральной каменной ваты ROCKWOOL, могут сопротивляться огню до полутора часов.
Сегодня крупнейшие отечественные девелоперы и застройщики все чаще отдают предпочтения решениям из каменной ваты. Помимо таких преимуществ, как удобство монтажа, качество изоляции и долговечность, этот материал отличается негорючестью, а значит – делает постройку более безопасной.
Лицом к фасаду
Многие российские производители фасадных материалов перестраивают логистику закупок иностранного оборудования и сырья, чтобы сохранять свои позиции и наращивать объемы продаж.
Антироссийские санкции в той или иной мере затронули всю отечественную производственную отрасль, в том числе и сегмент фасадных материалов. В большинстве своем данная продукция выпускается на зарубежном оборудовании или же с применением импортного сырья и других составляющих. В настоящее время многие игроки рынка уже перестроили свою работу с иностранными партнерами, чтобы продолжать производство и продажу своих фасадных материалов.
Выход есть
По словам генерального директора ГК «Сардис» Степана Рощупкина, несмотря на то, что сейчас повсеместно идет разрушение старых экономических связей и логистических цепочек, наработанные крепкие партнерские взаимоотношения «Сардис» с рядом зарубежных и отечественных поставщиков и большие запасы природного камня на производстве компании позволяют менее болезненно переживать перестройку логистики.
К тому же компания делает ставку на применение в работе над проектами камня российских и казахстанских месторождений, которые с каждым годом развиваются все больше и дают много нового мрамора и гранита.
«Мне хотелось бы видеть больше интересных и ярких камней именно с наших карьеров, и, конечно, такие материалы есть. Каждый год в работу вводятся новые виды гранита и мрамора, которые сразу же становятся востребованы и используются в новых проектах», - говорит глава компании.
«До недавнего времени "Сардис" импортировал камень более чем из двадцати стран мира. Но, во-первых, есть целый ряд стран (Турция, Иран, Индия, Бразилия, Китай и др.), импорт камня из которых продолжается. Во-вторых, "Сардис" сформировал неплохие запасы — около 20 тыс. м2 камня в слэбах со всего мира. А проблема с поставками импортного оборудования и запчастей для ремонта, которая могла бы стать крайне болезненной для предприятий самых разных отраслей, решилась благодаря вовремя принятому в стране закону о параллельном импорте», — подчеркнул Степан Рощупкин.
Учредитель ПСК «Элит Фасад», генеральный директор компании «Андеко» Владимир Клименченко рассказал о текущей ситуации на рынке производства стеклофибробетона. Он напомнил, что десять лет назад, когда была основана компания ПСК «Элит Фасад», данный фасадный материал еще не был так популярен в России и применялся в основном для декора частных домов. Со временем преимущества его технических свойств перед другими фасадными материалами оценили как госучреждения, так и коммерческие застройщики.
«Доля импорта фасадных материалов из стеклофибробетона в России крайне невелика. По нашим данным иногда осуществляются поставки изделий из Белоруссии и Турции, где застройщиком выступают турецкие компании. А вот доля импорта материалов для производства изделий из стеклофибробетона около 30%. В частности, щелочестойкое стекловолокно поставляется из Японии и Китая, так как в России оно не представлено. Пигменты и цемент европейские, однако в целях импортозамещения запланировано тестировать в лаборатории образцы отечественного производства. Весной действительно наблюдались перебои с поставками, но у нас всегда на складах достаточный запас материалов, чтобы сдавать объекты вовремя и брать новые заказы. Сейчас логистические цепочки налажены», — отметил Владимир Клименченко.
Все относительно благополучно на рынке металлических фасадных систем. По словам коммерческого директора «Металл Профиль» Максима Лопатина, кризис не может не вносить коррективы в производство и продажи, однако это влияние всегда было краткосрочным — за счет замедления темпов строительства в целом. Локализация производства стальных кровель и фасадов в нашей стране началась задолго до санкций. Это сыграло ключевую роль в том, что рынок металлических фасадных систем практически независим от импорта.
«В нашей стране производители используют разное оборудование, как отечественное, так и импортное. Если с первым все понятно, то со вторым возникают незначительные трудности. В «Металл Профиль» всегда использовали высококачественное импортное оборудование, но с возникшими санкционными трудностями мы успешно справляемся: где-то полностью перестроили логистические цепочки, направив через дружественные страны, где-то сменили поставщика, где-то перешли на продукцию отечественных производителей. Из любой сложной ситуации есть выход», — уверен Максим Лопатин.
Схожая ситуация и в сегменте производства фасадов из декоративной сетки. Как отмечает директор ООО «ПРЕССТИЖ» Роман Гуляев, фасады из данного материала — это новое решение для российского рынка. Есть множество зарубежных производителей, которые активно применяют подобный материал в строительстве и архитектуре. Например, есть объекты, в том числе в Санкт-Петербурге, с фасадами из итальянской сетки. Но сейчас на рынке есть российские компании, обладающие опытом, профессиональной компетенцией и необходимыми ресурсами, которые готовы обеспечить полный цикл по созданию такого типа фасадного решения — от идеи до монтажа. «Например, мы уже более двадцати лет производим сетку PressMesh®, развиваем архитектурно-проектное направление, совершенствуем навыки управления проектами и готовы предлагать рынку различные фасадные решения, в основе которых лежит данная технология. Что касается основных сырьевых и технологичных компонентов, которые необходимы для создания такого фасада, — это металл как основное сырье, а он производится в России; станочный парк, который в настоящее время уже существует, и также может быть произведен в России. Вся цепочка поставки полностью локализована и не зависит от иностранных производителей и поставщиков», — сообщил он.
Стоит добавить, что некоторые игроки рынка считают, что сложившаяся в последние месяцы ситуация, связанная с уходом иностранных компаний, — удачное время для наращивания своих позиций. Генеральный директор группы компаний КРАСПАН Александр Клименков рассказал, что до недавнего времени в нашей стране были очень популярны японские фиброцементные панели. «В связи с последними событиями их поставки на российский рынок прекратились. Мы намерены занять нишу японского производителя и думаем сделать это уже в ближайшее время. Сейчас мы на 90% используем сырье российских поставщиков, а оставшиеся 10% приобретаем у партнеров из Китая», — добавил он.
Спрос сохраняется
Все участники рынка отмечают, что, несмотря на сложное экономическое время, спрос на их продукцию растет. Так уж сложилось, констатирует Степан Рощупкин, что в России не существует тех камней, которые добываются в других странах мира и позволяют создавать некоторые оригинальные решения. Поэтому прекращение импорта из целого ряда стран, конечно же, сильно изменило структуру работы компании. Но при этом объем заказов не снизился, а наоборот — вырос.
По словам Максима Лопатина, сейчас постепенно растет доля стальных фасадов с полимерными покрытиями классов «премьер» и «премиум». «Кроме традиционно самого популярного в РФ покрытия, которым является экономичный полиэстер, можно отметить покрытия Purman, Valori, Ecosteel с увеличенным сроком службы, узнаваемой цветовой палитрой и текстурой. В индивидуальном строительстве безусловным лидером в последние годы стал сайдинг. И здесь активный рост демонстрирует продукция с покрытием Ecosteel — оно имитирует фактуру и цветовую палитру дерева и камня. Большой плюс стальных фасадов — универсальность. Так, сайдинг вполне успешно применяется на некрупных объектах промышленно-гражданского назначения, а в сегмент индивидуального строительства постепенно внедряются линеарные панели», — сообщил представитель рынка.
Как отмечает Владимир Клименченко, стеклофибробетон в настоящее время также укрепляет свои позиции на рынке фасадных материалов. «Он пользуется спросом в облицовке социально значимых объектов страны. В этом году в регионах идет активная застройка поликлиник, культурных и образовательных учреждений, в которых мы принимаем участие. Также стеклофибробетон сейчас очень популярен на ЖК премиум- класса, так как привлекает архитекторов и застройщиков разнообразием фактур и форм», — добавил он.
Востребованность фасадов из декоративной сетки видит Роман Гуляев. «Фасад любого здания — это сочетание дизайнерской идеи и ее успешная реализация, — отмечает он. — Просечно-вытяжная сетка как новый декоративный материал позволяет создать оптимальное фасадное решение для любого типа здания. На сегодняшний день фасады, в основе которых архитекторы видят применение декоративной сетки, это по-настоящему новый продукт для РФ, и спрос на него будет расти», — резюмирует производитель.