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
«Статус-Грунт» — инновации на практике
Компания «Статус-Грунт» — лидер по применению технологий укрепления грунта и холодной регенерации и поставок специализированных добавок.
ООО «Статус-Грунт» существует с 2014 года и зарекомендовало себя как опытный и надежный партнер при строительстве и ремонте дорог, площадок и полов с использованием технологий укрепления грунтов и холодной регенерации дорожной «одежды».
Наличие собственной специализированной дорожной техники, обученного, высокопрофессионального персонала, своей лаборатории позволяет нашей компании реализовывать проекты различной сложности.
Среди наших работ большое количество дорог, отремонтированных по технологии холодного ресайклинга, построенных по технологии стабилизации грунтов дорог и площадок на крайне тяжелых грунтах. Выполняемые нашими специалистами работы порой связаны с поиском нетривиальных решений и использованием нестандартных решений. Все это лишний раз доказывает, что выполнение работ с использованием вышеупомянутых технологий — сложный процесс, требующий специфического опыта. И этот опыт у нас есть. На сегодняшний день портфель выполненных заказов включает в себя объекты общей площадью почти 3 миллиона квадратных метров в различных регионах России.
При этом наша компания является разработчиком и производителем комплексных вяжущих материалов и добавок. Наши специалисты, учитывая многие недостатки представленных на рынке добавок, используя практический опыт компании, научную основу и лабораторные мощности, создают и подтверждают максимально оптимизированные и универсальные продукты.
Развитие химической промышленности и нанотехнологий, появление новых материалов дают возможность разработки нового варианта специализированной добавки для технологий — стабилизирующего агента «Статус-5» (наноструктурированный стабилизатор). В его составе используются полимерные нанокомпозиты как один из основных компонентов будущей добавки. Подбор и оптимизация нового состава модификатора позволяют улучшить качественные характеристики смесей после их уплотнения и сократить расход вяжущих материалов. Также использование композитных наноматериалов может понизить последующую коррозию дорожного основания. Предусматривается его использование и при усилении систем, состоящих из грунтов и отходов промышленных производств (шлаки, зола-унос ТЭЦ и пр.), а также минеральных смесей, включающих измельченный слой покрытия (асфальтобетонный гранулят) с природными и/или техногенными грунтами.
Сегодня специалисты нашей компании активно взаимодействуют с представителями академической науки. Ведется постоянная совместная работа по разработкам новых материалов, и усовершенствованию технологических процессов на объектах. Все это призвано существенно улучшить качество получаемого результата работы, сократить сроки строительных и ремонтных работ, а также запуска движения по окончании этих работ, повышать влаго- и морозостойкость основания дорог, увеличивать в разы межремонтные сроки, устранять ограничения в выборе материала строительства дорог и площадок и многое другое.
Светлана Турутова: Период закрытых границ и неритмичных поставок прошел безболезненно
О расширении производственных, лабораторных и учебных мощностей, а также о новой продукции и новых партнерах ООО «Полипласт Северо-Запад» «Строительному Еженедельнику» рассказала директор по сбыту и маркетингу Светлана Турутова.
— Светлана Риммовна, как бы вы оценили итоги уходящего 2020 года для компании?
— Произошел определенный спад на мировом рынке из-за ситуации с пандемией. Любому бизнесу трудно в этот непростой период. Нам пришлось пересматривать стратегические планы компании уже в самом начале года. Решили сконцентрировать усилия на удержании позиций на рынке и уделить пристальное внимание производству. Благодаря госпрограмме, направленной на поддержание бизнеса, программе по импортозамещению и мобилизации внутренних резервов нам удалось модернизировать завод, улучшить его экологические аспекты, реализовать план строительства новых мощностей под новые виды продукции. И, конечно, этот год стал годом новых разработок.
— Какие конкретно мероприятия были проведены в рамках модернизации?
— Во-первых, у нас произошло полное переоснащение службы качества. Кроме этого, мы создали два научно-технических центра (НТЦ) по разработкам продукции, модернизировали производство ЖКД, сухих комплексных добавок. Идет проектирование новых производств поликарбоксилатов, дисперсолов и других продуктов строительной химии. Осуществляется подготовка к строительству самого крупного в России завода по производству высокотехнологичных гиперпластификаторов нового поколения на основе ПКБ.
Благодаря инвестициям в науку расширился ассортимент продукции. Разработаны новые виды добавок для бетонного и небетонного направлений строительства. Это хороший задел на будущее, на то время, когда темпы строительства в России и в мире снова будут расти.
— Какими именно продуктами пополнился ассортимент «Полипласта»?
— В 2020 году, помимо технологичных добавок для бетонов, растворов и ЖБИ, были разработаны сухие поликарбоксилаты для бетонов. Они дадут возможность нашим клиентам сократить расходы на логистику. Нашей химической группой создан не имеющий аналогов в России невзрывной разрушитель бетона и композиционных материалов.
Также в этом году мы уделили внимание отраслевым продуктам. К примеру, для газохимического комплекса разработаны бетон, выдерживающий без разрушений воздействие газа с температурой -160 оС и криогенное покрытие бетона В25 толщиной около 30 мм, выдерживающее без разрушений воздействие газа с температурой -160 оС. По заявке наших партнеров разработаны Полиграунд и ЭКО вэйл, которые позволят увеличить срок эксплуатации полигонов ТБО и обеспечить требуемые экологические нормы.
— Расскажите поподробнее о ваших лабораторных мощностях.
— В 2020 году открыта новая строительная лаборатория, где созданы комфортные условия для работы наших сотрудников. Обновлено все основное оборудование, увеличено количество уже имеющегося испытательного оборудования и средств измерений. Мы вложили немалые средства в комплексную программу развития предприятия на 2020 год.
В этом году каждая лаборатория ГК «Полипласт» была оснащена жидкостными и газовыми хромотографами, лабораторными спектрометрами, анализаторами размера частиц, эмиссионно-спектральными анализаторами, ионообменными хромографами и другим высокоточным оборудованием, позволяющим проверять сырье на всех стадиях производства, определять количественные и качественные показатели выпускаемой продукции и минимизировать влияние человеческого фактора.
ОАО «ПОЛИПЛАСТ» — первая в своей области российская компания, сертифицированная по нормам ISO-9001. В 2005 году наша компания прошла сертификацию соответствия системы менеджмента качества по требованиям международного стандарта ИСО 9001:2000, а в 2008 и 2018 годах успешно ее подтвердила. Нельзя не отметить, что наша компания одна из немногих в России сертифицирована по EN 934-2.
Мы ориентированы не только на удовлетворение корпоративных потребностей и российских заказчиков, но и на внешний рынок. Наши специалисты освоили и взяли на вооружение методики проверки качества продукции у передовых международных компаний. Именно поэтому я считаю нашу лабораторию уникальной, ведь данные методики и используемое для исследований оборудование в России ранее не применялись.
— Насколько велика сейчас складская программа «Полипласта»?
— В 2020 году по группе компаний «Полипласт» произошло увеличение складских площадей более чем на 15 тысяч кв. м, из них на заводе «Полипласт Северо-запад» — на 5 тысяч.
Такое значительное расширение — это, разумеется, задел под будущий рост производства, но уже сейчас оно делает возможным существенно экономить компании на логистике, не зависеть от сроков поставок импортного сырья. Это позволило нам период закрытых границ и неритмичных поставок прожить безболезненно, без потерь для себя и для клиентов.
То, что мы не работаем «с колес» и продукт всегда есть в наличии, позволяет оперативно осуществлять отгрузки продукции проверенного качества. Я уверена, что клиенты полностью удовлетворены оперативностью поставок, качеством продукции и профессионализмом наших специалистов.
— На кого ориентирован новый учебный центр компании?
— Не секрет, что одной из составляющих успеха является высококвалифицированный персонал. Поэтому обучение и профессиональная подготовка специалистов — одно из приоритетных направлений «Полипласт Северо-запад».
Причина создания учебного центра очевидна, ведь рынок добавок меняется очень быстро, требования к выпускаемым бетонам и добавкам для них возрастают. Ни одна сторонняя обучающая компания не может дать тех специализированных знаний, которые требуются нашим сотрудникам, поэтому было принято однозначное решение о создании собственного учебного центра. Тем более что у нас есть все для этого: высокопрофессиональные специалисты, собственное производство, уникальные разработки. Как пример, уже восемь лет на базе завода «Полипласт Новомосковск» функционирует свой учебный центр.
У нас присутствуют разнообразные форматы — лекции с применением раздаточного материала, практические занятия, презентации и обучающие фильмы, а также вебинары. Задействованы как высококвалифицированные специалисты завода, так и приглашенные преподаватели.
Подчеркну, что новые сотрудники «Полипласта» приступают к работе только после того, как пройдут необходимую подготовку. Стоит особо отметить, что обучение проходит весь вновь принятый персонал, вне зависимости от должности. Это, с одной стороны, гарантирует защиту компании от непрофессиональных действий новичков, с другой — позволяет вооружить знаниями молодых специалистов, помогает им быстрее адаптироваться в коллективе. Более опытные сотрудники также постоянно повышают свою категорию и квалификацию.
Кроме того, мы проводим обучение клиентов, и не только по стандартным программам, но и по индивидуальным, с учетом пожеланий заказчика. Преподаватели «Полипласта» дают практические знания для решения задач производителей бетона.
Вся информация о графике, форматах и направлениях учебных программ и семинаров-вебинаров есть на официальном сайте «Полипласта» в разделе «Новости». И, конечно, ее всегда можно получить у меня и моих коллег. Мы будем рады предложить нашим клиентам наиболее подходящие им варианты обучения.
— Какими ключевыми событиями и достижениями ознаменовался для вас 2020 год?
— Помимо уже упомянутого открытия лаборатории, надо отметить заключение договора с ООО «НИИ СМиТ», что позволило участвовать в таких масштабных проектах, как «Арктика», «Северный поток-2», «Мост Сахалин», начать сотрудничество с «Северсталь», «Дальспецуголь», «Металинвест Украина», «ЛенГипроХим», «АтомЭнергоПроект», Аэротехническим центром. Кроме того, мы начали работать с ООО «Оргэнергострой» в части реализации проектов по направлению «высокопрочные литые самоуплотняющиеся бетоны». Важным для нас стало и включение Минстроем РФ нашей продукции в Федеральный сборник сметных цен (ФССЦ).
— Каковы дальнейшие планы по развитию завода на Северо-Западе и компании в целом?
— В короткой перспективе, в 2021 году мы собираемся построить завод по производству гиперпластификаторов нового поколения. В планах — приступить к проектированию и подготовиться к строительству завода по производству мономеров — основного сырья для поликарбоксилатов. В настоящий момент уже ведется работа по подготовке инвестиционного соглашения между «Полипласт Северо-запад» и администрацией Нижегородской области.
Основные точки роста — разработка и выпуск технологичной продукции, развитие новых направлений, в том числе экспорта, так как наши мощности после строительства нового завода будут превосходить потребности внутреннего рынка.
Для этого уже сейчас ведется тестирование новых продуктов у зарубежных партнеров, чтобы к моменту запуска завода наши клиенты были готовы потреблять их как в сухом, так и в жидком виде, а мы — полностью обеспечить им объем потребления.
— Мы встречаемся практически в предновогодний период. С какими словами хотелось бы обратиться к вашим партнерам и нашим читателям?
— Хочу пожелать всем коллегам в это непростое время искать новые возможности, новые партнерства и достигать, несмотря на трудности, намеченных целей. И здоровья всем, конечно!