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
Областная индустрия стройматериалов чувствует себя уверенно
Вопреки пандемии коронавируса индустрия производства строительных материалов в Ленобласти развивается вполне уверенно. Регион практически полностью покрывает свои потребности, а многие виды продукции поставляются в другие субъекты РФ.
«С» — значит «стабильность»
Статистические данные свидетельствуют, что производство стройматериалов в Ленобласти, несмотря на пандемию, не пошло на спад. Примечательно, что пока эксперты анализируют еще результаты первого полугодия 2020 года, а, как известно, самый сильный удар строительная отрасль получила весной — в апреле-мае, когда коронавирусная инфекция уже бушевала, но страна еще не адаптировалась к «новой реальности».
Тем не менее, по данным Петростата, в первом полугодии наблюдалась разнонаправленная динамика выпуска стройматериалов и общий тренд никак нельзя назвать негативным. Так, производство нерудных материалов, песка составило 6,8 млн куб. м, что соответствует показателям аналогичного периода 2019 года. Изготовление некоторых стройматериалов снизилось, но незначительно. Так, изготовление портландцемента и иных видов цемента упало на 2,4% — до 1,4 млн тонн, керамических плит и плиток — на 10,1%, до 7,7 млн кв. м, товарного бетона — на 16,1%, до 530,4 тыс. куб. м. В то же время производство других материалов выросло: керамического кирпича — на 9,8%, до 115,1 млн усл. кирпичей, гальки, гравия и пр. — на 11,6%, до 10,5 млн куб. м, железобетонных изделий — на 25,4%, до 487,1 тыс. куб. м.
Заместитель председателя Правительства Ленобласти Михаил Москвин подчеркивает, что стабильное положение индустрии стройматериалов — признак здоровья всего стройкомплекса региона. «Производство стройматериалов и комплектующих напрямую зависит от самой отрасли — объемов возведения дорог, домов, промышленных предприятий. Ленобласть обслуживает себя и Петербург — два региона, которые входят в пятерку лидеров по жилью в РФ. Поэтому производители в основном не испытывают сложностей со сбытом. Производители материалов всегда считались крепкими предприятиями с очень разнообразной продукцией», — говорит он.
Чиновник напоминает, что пандемия не остановила стройку в обоих регионах. «Поэтому мы не видим серьезного сокращения поставок. Конечно, завершение строительства стадиона на Крестовском острове, МДЦ "Лахта Центр" и скоростной дороги М11 повлияло на объемы производства цемента, песка, щебня, но спрос на жилье стабилен, объемы не падают, мы ждем начала реализации крупных дорожных проектов в агломерации», — подчеркивает Михаил Москвин.
Точки роста
Примечательно при этом, что индустрия стройматериалов региона продолжает развиваться и в области реализуется ряд инвестпроектов по созданию новых мощностей в разных сегментах рынка. По данным Комитета по строительству Ленобласти, в 2020–2021 годах планируется запуск ряда новых производств.
Так, намечено строительство промышленного комплекса по обработке и переработке кварцито-песчаников ООО «Ровское» в Подпорожском районе общей мощностью 500 тыс. куб. м в год. ЗАО «МАПЕИ» ведет в Волосовском районе реконструкцию завода по производству сухих строительных смесей общей мощностью 48,7 тыс. тонн. Продолжается модернизация Киришского ДСК (входит в СК «ЛенРусСтрой»).
Кроме того, в пос. Аврово Волховского района реализуется интересный инвестпроект ЗАО «Ладожский ДСК» по созданию завода по производству объектов жилого и промышленного назначения на основе нового конструкционного материала — массивных монолитных деревянных панелей и клееных деревянных конструкций. Мощность предприятия должна составить 167 тыс. куб. м, что позволит обеспечить возведение более 500 тыс. кв. м недвижимости в год. Планируемый срок завершения строительства завода — 2023 год.
Не только для себя
Михаил Москвин подчеркивает, что индустрия стройматериалов Ленобласти практически полностью обеспечивает потребности региона. «На 100% закрываем свои нужды по нерудным ископаемым, по базовым и стеновым. Наши застройщики предпочитают пользоваться местными изделиями. Это значительно сокращает стоимость и сроки транспортировки стройматериалов до площадки. В регион могут завозить металлические конструкции, как правило, из Череповца и, конечно, электронику — из-за рубежа. Но в целом мы самодостаточны», — говорит он.
При этом, как отмечает начальник сектора информационно-аналитического обеспечения стройкомплекса Комитета по строительству Ленобласти Дарья Федорова, достаточно большие партии различной продукции поставляются в другие регионы. «Объем производства стройматериалов имеет прямую зависимость от темпов строительства не только на территории Ленобласти, но и в регионах — крупнейших потребителях, в первую очередь — в Санкт-Петербурге. Ежегодно предприятия области поставляют на объекты города до 100 тыс. куб. м ЖБИ, до 200 млн усл. кирпичей мелкоштучных стеновых материалов, до 20 млн куб. м нерудных материалов, до 2,7 млн тонн цемента», — рассказывает она.
По данным Петростата, за 2019 год из Ленобласти в другие субъекты РФ было вывезено: 2,47 млн тонн портландцемента (79,8% от всего объема производства), 557,5 тыс. куб. м ЖБИ (59,3%), 6,89 млн кв. м керамической плитки (39,6%).
Мнение
Михаил Москвин, заместитель председателя Правительства Ленобласти: — Производство строительных материалов и добыча нерудных ископаемых находится на стыке строительного блока, ведомств, занимающихся недропользованием, и экономического сектора. Мы считаем, что эта сфера достаточно отрегулирована и важно не мешать игрокам рынка. Об этом говорит отсутствие дефицита стройматериалов в регионе. Мы находились в дискуссиях с разработчиками карьеров по поводу содержания дорог, по которым самосвалы возят песок и щебень, — эти дороги разбивались большегрузами. Но сейчас эта проблема решена, карьерщики или сами содержат дороги и восстанавливают полотно, или финансируют содержание.
Цифровой строительный контроль становится еще более востребованным
Пандемия коронавируса ускорила цифровизацию строительного комплекса. Такое мнение уже неоднократно высказывали как представители профессионального сообщества, так и отраслевые чиновники. В том числе, в этом году заметно вырос спрос на услуги цифрового строительного контроля. Работы в рамках него в значительной степени могут проходить в дистанционном формате, с минимальным очным контактом всех задействованных специалистов. Выбранные решения позволяют быстро и точно оценить качество возводимых объектов.
Скоростная цифровизация
За последние месяцы, рассказал порталу ASNinfo.ru основатель компании «Мобильные решения для строительства» Тимофей Татаринов, действительно значительно возрос спрос на цифровые продукты для строительного контроля среди компаний - технических заказчиков. «Генподрядные организации также проявляют интерес к возможности экономить, оптимизируя работу на строительной площадке за счет цифровых инструментов для стройконтроля. Пиковыми в этом году для нас стали октябрь-ноябрь: единовременно в работу по внедрению мы взяли десять пилотных проектов. В целом «Мобильные решения для строительства» сфокусированы не просто на автоматизацию, а на цифровую трансформацию функций строительного контроля и управления строительством в целом. Компания провела цифровую трансформацию строительного контроля на более чем 700 объектах в 37 регионах России и в 2 городах Казахстана»,- отметил он.
Генеральный директор ООО «Ирбис-инжиниринг» Евгений Лужин добавляет, что цифровизация строительного контроля позволяет ускорить процесс выдачи предписаний, выданных инженером строительного контроля подрядчикам, позволяет видеть все дефекты (замечания) в режиме online 24/7 на любом устройстве из любого места, где есть интернет. Это позволяет значительно экономить время при обмене информацией, высвобождая его для принятия важных управленческих решений. Кроме того, очень удобно и наглядно наблюдать график выдачи замечаний строительного контроля и их устранения. В программном комплексе «МРС СтройКонтроль» можно вести аналитику замечаний, чтобы знать, какие меры предпринимать для недопущения подобных ситуаций.
«В условиях пандемии, да и не только ее, очень удобно замечания выдавать дистанционно, с указанием конкретных мест в проектной документации на нужном листе, это видят все заинтересованные лица — генподрядчик, заказчик и т.д. Как показывает наша практика, всё больше и больше клиентов при запросе услуг строительного контроля или при формировании технических заданий, учитывают в требованиях использование на своих объектах программных комплексов по строительному контролю. Ну и конечно, чтобы цифровое приложение стало конкурентным преимуществом и эффективным инструментом в руках инженера строительного контроля, надо учить людей с ним работать. Чему мы в своей компании уделяем немало времени»,- подчеркнул он.
По словам регионального менеджера продукта PlanRadar в России Виталия Березки, сейчас в сферах строительства и недвижимости происходит скоростная цифровизация всех процессов – к этому вынуждает ситуация с пандемией и ограничениями. По нашему мнению, цифровизация и повышение эффективности работы – это основные тренды в строительстве и управления недвижимостью. «Пожалуй, наибольший интерес к новым цифровым продуктам наблюдается сейчас со стороны девелоперов. Переход застройщиков жилой недвижимости на проектное финансирование и «эскроу-счета», в значительной степени повлияли на ужесточение требований к качеству и срокам выполнения работ. Поэтому, применение инновационных решений, которые помогают сокращать сроки строительства, оперативно отслеживают дефекты и позволяют оптимизировать рабочие процессы и контроль этапов строительства – все это стало приоритетом»,- считает специалист.
По отдельности и сообща
Эксперты отмечают, что цифровой строительный контроль в настоящее время включает в себя множество различных опций, продуктов, решений. У заказчиков должно быть понимание, каким они его видят, какие задачи предстоит выполнить «цифре». От данных условий будет зависеть выбор технологического решения.
Начать нужно с того, поясняет коммерческий директор «СОДИС Лаб» Глеб Барон, что строительный контроль — не самоцельный процесс, а часть общего процесса строительства. «Сегодня на рынке существует множество решений для строительного контроля, но нужно учитывать, что большинство из них – «кусочные». Если провести аналогию,- продолжает он, - то в основном вся цифровизация в подобных решениях сводится к функционалу электронной записной книжки. Удобнее ли это, чем бумажная записная книжка? Безусловно. Но при подобном подходе упущен самый важный момент — с такими данными дальше ничего нельзя сделать. Строительной отрасли сегодня нужные полноценные сквозные решения с реальной автоматизацией процессов. Например, любые дефекты должны отображаться автономно, но при этом на BIM-модели они должны быть привязаны непосредственно к объекту. Это позволяет автоматически запускать в работу задачу по его устранению. То есть стройконтроль должен стать частью всего бизнес-процесса строительства. Отличительной особенностью Lement Pro как раз является то, что стройконтроль в нашем решении является частью общего процесса строительства. То есть пользоваться данными могут все участники проекта. Причём как внутренние, так и внешние».
По словам Тимофея Татаринова, главная особенность оцифровки строительных объектов непосредственно на стройке - необходимость применения максимально простых и удобных IT-решений, которые ускорят сбор данных с объекта, актуализируют их и сделают прозрачным управление качеством, объемами и сроками. «При выборе решения стоит обращать внимание на наличие команды внедрения и сопровождения: неважно приобретаете вы решение у интегратора или вендора напрямую - это ключевой показатель. ПО само себя не внедрит. Именно методология и опыт внедрений отличают качественные и эффективные IT-продукты для применения на стройке. Основной достаточный функционал для успешных систем цифрового строительного контроля - это работа программы на мобильных устройствах, возможность работы с актуальной проектной документацией как онлайн, так и оффлайн, с учетом специфики строительства, фотофиксация и локализация замечаний прямо на чертежах. А также создание предписаний в автоматическом режиме, назначение ответственных в программе, оповещения и пуш-уведомления»,- сообщил он.
Подстраиваясь под задачи
Цифровой строительный контроль предполагает выполнение множество задач, соответственно на рынке есть достаточно высокий выбор продуктов как специализированного, так более расширенного действия.
«Флагманский продукт компании МРС “СтройКонтроль” применяют при строительстве жилых комплексов 19 девелоперов из ТОП-100 РФ, а также при строительстве гражданских, инфраструктурных, транспортных, промышленных, нефтехимических объектов и на нефтегазовых месторождениях. Применение облачных программных продуктов “МРС” дает сокращение времени этапа приемки работ от 30%; доказанную экономию от 480 руб. с кв.м. (в жилищном строительстве); повышение эффективности работы строительного контроля от 30%; ускорение устранения нарушений и отработки предписаний до семи раз»,- рассказал Тимофей Татаринов.
По словам генерального директора Группы компаний «Эттон» Ефима Климова, регулярные изменения в законодательстве, локальных нормативных актах требуют адаптации функциональных возможностей системы, поэтому важным параметром системы является возможность расширения архитектуры. «Базовые задачи, решаемые системой «Строительный контроль», которую разработала компания «Эттон» – это доступ к актуальным данным о производимых на объектах работах, автоматическое заполнение форм документов, анализ производительности труда. Поскольку система предназначена для обработки больших объемов данных нужно предусматривать наглядное представление данных, понятную структуру и логичную навигацию. Модулем «Строительный контроль» от компании «Эттон» пользуются службы технического надзора регионов России»,- добавил он.
Как сообщил региональный директор направления «Технологии для строительства Тримбл РУС» Денис Купцов, ключевой программный продукт Tekla Structures, позволяет создавать модели, проработанные от сварки в металлоконструкциях, болтовых соединений до мельчайших деталей в железобетонных изделиях. «С помощью этой модели на стройплощадке можно формировать календарные графики строительных работ, проверять конструкции на пересечения с инженерными сетями, получать точную ведомость стройматериалов в соответствии информацией, заложенной в 3D. Эта же ведомость может использоваться для заказа материалов на стройплощадку и контроля за их расходом»,- пояснил эксперт.
Виталий Березка отмечает, что главная отличительная особенность австрийского решения PlanRadar для проведения строительного контроля заключается в очень понятном интерфейсе. Он настолько прост, что пользователь за десять минут может понять возможности программы и всего за пару часов может настроить собственные формы для предписаний и актов, шаблоны для автоматического ведения отчетности при помощи простого перетаскивания полей, без надобности привлекать аналитика, программиста и дизайнера.
«Также данным решением предлагаются уникальные для российского рынка функции работы с технологией BIM на мобильном устройстве при осуществлении строительного контроля и инспекций объектов. Продукт недавно вышел на российский рынок и делает максимальный акцент на локализацию в нашей стране. Добавлю, что компания PlanRadar все еще (работает с 2013 года) является стартапом и привлекает инвестиции для расширения своего функционала. Организация заняла второе место среди европейских стартапов, получивших самые высокие инвестиции в 2020 году. С помощью PlanRadar более 25 тыс. проектов, включая таких гигантов как STRABAG и SIEMENS, в 45 странах экономят минимум 7 часов в неделю, оптимизируя свои процессы в цифре»,- добавил Виталий Березка.