Разновидности котельных
Каждая котельная представляет собой здание, предназначенное для выработки теплоносителя. Помещение может быть расположено в основном объекте или вынесено на отдельную территорию. Работа котельных основывается на использовании специализированного оборудования, где в качестве топлива может быть применен твердый, жидкий или газообразный материал. Наличие таких комплексов позволяет поддерживать тепло в отдельных частных домах, целых населенных пунктах или промышленных объектах. Перемещение теплоносителя осуществляется по трубопроводам, расположенным в теплотрассах.
Работа котельных
Каждый населенный пункт или промышленный объект требует отопления. Именно такие функции возлагаются на котельные, которые могут быть разного масштаба. Некоторые из них обслуживают малое количество домов, а другие — большие промышленные предприятия. В качестве теплоносителя может выступать вода или пар, а подогрев осуществляется в установленных котлах, где происходит сжигание различного вида топлива.
Котельная представляет собой сложное инженерное сооружение, которое требует разработки серьезного проекта, соответствующего требуемым нормативам. На основании созданных чертежей, которые предварительно проходят экспертизу в государственных органах, происходит строительство здания и установка запланированного оборудования. Кроме основных агрегатов, к которым относятся котлы, вырабатывающие тепловую энергию, устанавливаются дополнительные приборы. Сюда включаются теплообменники, емкости, насосы, запорная арматура. Доставка нагретой воды осуществляется по трубопроводам. Они прокладываются по теплотрассам и состоят из отдельных участков, соединенных между собой специальными муфтами.
Разновидности котельных
Современные котельные имеют большое количество разновидностей. Различаются они в зависимости от используемого топлива, типа теплоносителя, а также места размещения. При этом основным параметром является расстояние от котельной с установленным оборудованием до отапливаемой территории. Оно должно соответствовать разработанным нормам, поэтому проектировщики всегда ориентируются на существующую документацию. В том случае, когда отапливаемый объект имеет небольшие размеры, котельная занимает часть территории здания. Только при обслуживании крупных промышленных предприятий или больших населенных пунктов строится отдельное сооружение.
Газовые
Использование в качестве топлива газа позволяет существенно увеличить мощность котельных. Кроме того, обеспечивается экономия и отсутствует загрязнение окружающей среды. Принцип работы газового оборудования заключается в следующем:
- На горелку котла из трубы поступает газ, который сгорает в камере и этим нагревает теплоноситель, циркулирующий по теплообменнику оборудования.
- Разогретый до нужной температуры теплоноситель движется в направлении коллектора, от которого отводится ряд отопительных контуров.
- Проходя через ответвления, теплоноситель постепенно охлаждается, нагревая отопительные контуры.
- На последнем этапе охлажденный теплоноситель возвращается в котел с целью последующего нагрева.
На этом этап работы заканчивается и тут же начинается новый цикл. В состав газовых котельных входят следующие виды оборудования:
- Регуляторные установки. Это агрегаты, обеспечивающие в системе постоянное давление газа.
- Газорегуляторные пункты. Оборудование, отвечающее за очистку поступающего газа. При необходимости оно может остановить протекающий процесс в автоматическом порядке.
- Фильтры. Устанавливаются перед запорной арматурой с целью задержания посторонних предметов.
Газ, как топливо, обладает повышенной горючестью, поэтому ко всем котельным установкам предъявляются очень высокие требования.
Жидкотопливные
В качестве жидкого топлива чаще всего используется дизельное горючее. Это очень доступный вариант, поскольку солярку всегда можно купить и удобно хранить. Чаще всего дизельное топливо используется при оборудовании домашних котельных или в случае отопления промышленных объектов.
Также в качестве горючего может быть использовано отработанное масло, которое хорошо работает в котлах. Применяется оно в тех случаях, когда использование по назначению уже становится невозможным. Очень редко в качестве жидкого топлива используются мазут и нефть. Исключение составляют только тепловые электростанции.
Во время монтажа жидкотопливных котельных обязательно следует продумывать хранение горючего. Для его содержания специально устанавливаются недалеко от объекта баки, сделанные из металла, пластика или стекловолокна. Монтаж возможен на земле или в небольшом углублении.
При попадании топлива в камеру котла оно сжигается, что приводит к формированию тепловой энергии. При этом горючая смесь поступает вместе с воздухом, который предварительно проходит очистку. На следующем этапе происходит нагрев теплоносителя, который начинает свою цикличную циркуляцию.
Твердотопливные
Если котельная работает на твердом топливе, то для сжигания используются древесные щепы, уголь или специальные гранулы. Во время их сгорания энергия преобразуется в тепло, подогревающее воду или пар. Работа такого оборудования имеет КПД, составляющее порядка 90%, что немного ниже, чем при использовании солярки или газа. При этом цена на твердое топливо полностью компенсирует такой недостаток. Установленная система имеет несложную конфигурацию, в которой отсутствуют многие дорогостоящие компоненты. Здесь нет баков-накопителей и топливных насосов.
Мощность котельной, работающей на твердом топливе, обычно составляет интервал 100 кВт-20 МВт. Подача горючего происходит в ручном или полуавтоматическом режиме. В зависимости от размера загрузочной камеры, повышается или понижается выработка котлом тепла в единицу времени.
В качестве оборудования используются котлы КВМ. Поступающее топливо здесь равномерно распределяется по колосниковому полотну. Образующийся шлак и зола через некоторое время удаляются вручную, путем поворота колосника, установленного на оси. Обычно такого типа котельные создаются в организациях с небольшим бюджетом, которые не могут себе позволить приобретать дорогостоящее оборудование.
Паровые
В специальных установках происходит формирование из воды пара, который поступает в циркуляционную систему. Работают такое оборудование на разных видах топлива. В котлах может формироваться два вида пара:
- Насыщенный. Чаще всего используется в бытовых и коммунальных службах.
- Перегретый. Применяется на объектах промышленного масштаба.
При этом в оборудовании может присутствовать давление следующей силы:
- Низкое. Составляет порядка 1 атм.
- Высокое. Находится в интервале от 1 до 10 атм.
- Сверхвысокое. Оно равняется 18-20 атм.
Котел выглядит в виде сосуда, где происходит процесс превращения воды в пар. Внутри проложена система труб, имеющая широкий диапазон размеров. В состав котельной установки кроме основного оборудования входят дополнительные агрегаты:
- Пароперегреватель. Устройство нагревает воду свыше 100°. В результате формируется пар, температура которого составляет 500°. Иногда такие агрегаты встраиваются в общую установку или могут располагаться отдельно.
- Паровой сепаратор. Здесь из пара удаляется вся оставшаяся жидкость с целью максимального обезвоживания. В результате эффективность котла существенно повышается.
- Аккумулятор. Его наличие стабилизирует работу оборудования. Сначала им поглощается выработанный избыточный пар и по мере необходимости обратно возвращается в систему.
- Водоочиститель. Присутствие такого прибора уменьшает наличие в воде различных примесей, что снижает со временем в котле количество накипи.
Кроме того, в состав оборудования входят клапаны, воздухонагреватели, блоки управления системой и регуляторы использования энергоресурсов.
Водогрейные
В водогрейной котельной используется оборудование специальной конструкции. Здесь устанавливаются котлы, в которых ведется подогрев жидкости до температуры 95°. Временами этот показатель увеличивается и превышает 115°, но за счет высокого давления закипания жидкости не происходит, и это исключает ее превращение в пар.
Водогрейные котельные разделяются на два типа:
- Водотрубные. Теплоноситель движется трубкам, которые располагаются внутри котла, а нагревается он в результате сгорания топливной смеси.
- Жаротрубные. В этом случае по установленным трубкам передвигаются уже продукты сгорания горючего, а теплоноситель располагается снаружи и нагревается от соприкосновения с металлом.
В качестве исходного топлива может быть использован газ, уголь, топливные гранулы, мазут и солярка.
Водогрейные котлы имеют высокий коэффициент полезного действия. Этот показатель достигается в результате небольшого количества теплопотерь. Такие виды котельных разрабатываются 3 типов:
- Для отопления населенных пунктов. Размер котельных зависит от площади отапливаемой территории.
- Для отопления крупных промышленных комплексов. Это крупные системы, способные обеспечить обогрев масштабных производственных предприятий.
- На теплоэлектростанциях. Такие системы вырабатывают горячий пар, необходимый для функционирования электрогенераторов.
Коэффициент полезного действия водогрейных котельных может достигать 93%.
Комбинированные
Котельные такого типа способны вырабатывать разные виды теплоносителей, к которым относятся вода или пар. При этом работают они на двух видах топлива. Один тип у них считается основным, а второй — резервным. Именно поэтому такие котельные получили название комбинированные. Чаще всего для работы используется дизельное горючее и газ.
Комбинированные котельные чаще всего используются для отопления ответственных промышленных объектов. Связано это с тем, что в случае перебоев с поставками основного горючего всегда можно перейти на резервный вариант. В результате у производственного предприятия исключаются возможные экономические потери.
Обычно в качестве основного топлива используется газ потому, что он является наиболее экологически чистым горючим. Дизельное топливо удобно применять как запасной вариант ввиду его доступности. Использование твердого топлива на комбинированных котельных наблюдается редко. Иногда такое происходит на начальном этапе с перспективой дальнейшего перехода на газ.
На диатермическом масле
Иногда в качестве теплоносителя используется диатермическое масло, обладающее особыми физическими характеристиками. Преимущества такого материала заключаются в следующем:
- Высокая плотность. Этот параметр значительно превышает показатель воды.
- Длительное время удерживает тепло и очень медленно охлаждается.
- Теплоноситель способен разогреваться до температуры 300-360°.
- На поверхности металла от диатермического масла не остается накипи.
При использовании термомасла следует постоянно следить за его качеством и регулярно проводить замену. Кроме того, требуется постоянно наблюдать за состоянием трубопровода из-за повышенного его нагрева. С этой целью сюда ставятся бесшовные трубы, изготовленные из стали Ст. 20. Данный материал является пороговым, который подвергается цементации на глубину 1-1,5 мм.
Повышенные требования предъявляются к запорной арматуре, разработанной с учетом ее возможности выдерживать большие температуры. Во всех установленных клапанах присутствуют пневматические приводы регулирования. Проектирование котельных такого типа совершается не только по классическим нормам, но и с учетом особенностей характеристик теплоносителя.
Особенности блочно-модульных котельных
Блочно-модульные котельные относятся к зданиям облегченной категории. Фактически это передвижные помещения, полностью готовые для работы. Изготавливаются они из легких панелей, скрепленных между собой уголками разного размера. Конструкции обладают универсальностью и легкостью.
Такие системы не имеют больших затрат на обслуживание. Они часто оснащены блоком управления, который выполняет следующие функции:
- осуществляет непрерывный контроль над работой приборов;
- ведет управление всеми котлами;
- проводит подключение в случае необходимости резервных контуров;
- отключает подачу газа при возникновении аварийной ситуации.
Блочно-модульные котельные представляют собой конструкции, состоящие из отдельных составляющих. После изготовления они могут по отдельности транспортироваться в предназначенное место различными видами транспорта, что представляет большое удобство. Затем они составляются, образуя единое целое.
Встроенные котельные
Если в здании имеется свободное пространство, то сюда можно устанавливать встроенные котельные. Обычно это делается в тех случаях, когда отсутствует возможность подключения к централизованному отоплению. Для такой цели подойдет территория любого этажа, где есть возможность установить оборудование. При расчете обязательно следует в качестве исходных данных закладывать нужную мощность котельной, чтобы она обеспечивала подачу тепла на все помещение.
Однако для встроенных котельных существует ряд ограничений. Их не допускается устанавливать на следующих территориях:
- В школьных заведениях, учебных учреждения и многоквартирных домах.
- В оздоровительных организациях.
- В различных общественных и административных зданиях. Также нельзя устанавливать такие котельные на смежных с ними территориях. Однако это невозможно только в том случае, когда на них проживает более 50 человек.
Во время установки оборудования следует придерживаться следующих условий:
- Водонагревательные котлы должны иметь ограничение по нагреву 115°.
- Паровые установки — создавать давление не выше 70 КПа.
- Предел мощности для котлов, работающих на жидком или газообразном топливе, должен быть не больше 3 МВт.
- Если оборудование работает на твердом топливе, то предел его мощности должен составляет 1,5 МВт.
Данные положения для встроенных котельных являются обязательными.
Крышные конструкции
Более подробно о них мы рассказывали здесь. Обычно крышные котельные оборудуются в специально отведенном месте помещения. Это может быть не только крыша, а и подвал. Их задача состоит в выработке необходимого количества тепла, чтобы они полностью обслужили территорию. Это может быть промышленное предприятие или большой жилой район.
Для обустройства крышных котельных выдерживайте следующие требования:
- полное соблюдение всех норм пожарной безопасности;
- вывод газовых отходов исключительно через крышу;
- дверные приемы оборудованы так, чтобы через них свободно могло пройти любого размера оборудование;
- в каждом из агрегатов наличие всех датчиков и регуляторов, которые предусмотрены на основании технологической схемы.
Для такого вида котельных устанавливается оборудование повышенной мощности, которое может вырабатывать большое количество нагретой воды и пара. Примером являются котлы Clever L, о которых хорошо рассказано здесь.
Итого, каждая котельная представляет собой помещение, состоящее из целого технического комплекса. Основной фигурой в нем является котел. Также здесь присутствует дополнительное оборудование и трубопроводы. Чтобы вся система работала надежно, требуется поддерживать ее в надлежащем техническом состоянии.
Труба зовет
Рынок трубопроводов для внутренних и внешних инженерных сетей продолжает активно развиваться. Его участники стараются минимизировать влияние санкций на производство и усиливают автоматизацию.
По данным Росстата, индекс промышленного производства за январь-апрель 2023 года в категории «трубы, трубки и шланги и их фитинги пластмассовые» составил 117,2% в сравнении с аналогичным периодом прошлого года. Чуть более скромный, но также рост в 103% продемонстрировала аналогичная продукция из стали. Эксперты считают, что рынок растет, чувствует себя достаточно позитивно, несмотря на некоторые сложности с закупкой сырья и производственных комплектующих. Положительно на отрасль влияет строительство, модернизация ЖКХ, реализация крупных инженерных проектов.
Традиционно трубопроводы для внутренних сетей изготавливают из сплавов металла: из нержавеющей стали, чугуна, меди, латуни и т. д. К сравнительно новым видам, но также уже давно распространенным, можно отнести трубы из полимерных материалов и металлопластика.
Полимерные перспективы
Полимерные трубы имеют свои подвиды. В частности, отмечает генеральный директор компании «Санлайн» Александр Чайкин, в водоснабжении применяются трубы из полипропилена (РЕ), полиэтилена низкого давления (ПНД), сшитого полиэтилена (PE-X). «Наша компания в своей работе делает упор на трубы из сшитого полиэтилена. Мы считаем это направление более перспективным. По факту данные трубы наиболее востребованы в современных системах отопления. В новых многоэтажных домах применяется горизонтальная разводка отопления, в полу, в стяжке укладывается сшитый полиэтилен. Данный материал весьма удобен в монтаже, гибок. Поставляется в бухтах, а не в отрезках. Можно прокладывать цельные участки длиной до 100 м, в том числе без использования фитингов и стыков. Но даже если стыки нужно выполнить, то задействуются фитинги с высокой степенью надежности. По ГОСТ 32415 данные трубы могут служить 49 лет. По опыту других стран расчетный срок их эксплуатации более долгий и может достигать 70 лет. В России появляется все больше компаний, производящих полимерные трубы, в том числе из сшитого полиэтилена».
Положительно высказывается о трубах из сшитого полиэтилена и генеральный директор ООО РТСЗ Александр Дядин. Последние десять лет в стране уверенно растет доля домов с энергоэффективными горизонтальными системами отопления и водоснабжения. Оптимальным материалом для строительства таких систем является аксиальная система труб и фитингов PE-Xa. РОСТерм в этом смысле является уникальным и единственным производителем в Санкт-Петербурге и России всех компонентов системы: трубы PE-Xa / фитинги PPSU / PVDF / гофра ПНД. Важным фактором является лабораторный контроль каждой партии труб и фитингов, который может осуществлять именно производитель, гарантируя качество поставляемой продукции.
«При этом в последние годы на рынке появляется все больше компаний, позиционирующих себя как производителей полимерных труб, а по факту просто размещающих заказы на китайских и турецких производствах под своей маркой, без должного контроля качества, полагаясь только на добросовестность и ответственность зарубежных заводов-партнеров. Уверены, что с введением обязательной сертификации полимерных труб в России продукции низкого качества станет меньше, как и сомнительных брендов и торговых марок на строительном рынке. Аналогичную ситуацию с оздоровлением рынка мы наблюдали пять лет назад, когда в РФ была введена обязательная сертификация отопительных приборов», — добавил Александр Дядин.
Активно применяют полимерные трубопроводы и во внешних сетях. По словам коммерческого директора и учредителя ООО «ЭНЕРГОПЛАСТ» Ильи Тагмунта, их предприятие производит широкий ассортимент инновационных труб для защиты кабельных линий, водоснабжения, водоотведения и газораспределения любых конфигураций. Это многослойные термостойкие кабельные трубы, в том числе с негорючими слоями, напорные трубы из специализированного сырья, предотвращающего образование трещин. Для дополнительной защиты от механических повреждений все трубы могут выпускаться с дополнительной оболочкой, которая обеспечивает их сохранность в первоначальном виде, что существенно повышает надежность и долговечность инженерных сетей. «Срок эксплуатации полимерных труб — не менее 50 лет с сохранением всех свойств. Они экономичны, практичны, обладают высокой химической стойкостью и небольшим весом, не подвержены коррозии. Курс на расширение сферы применения полимерных труб взят на уровне правительства. Так, президент страны отметил, что применение полимерных труб в ЖКХ позволяет снизить издержки на производство и эксплуатацию водопроводов и экономить до 50% затрат на их обслуживание. Таким образом, перспективы широкого использования полимерных трубопроводов очевидны, и мы ставим перед собой задачи активного участия в этом процессе», — подчеркнул представитель рынка.
Достойные альтернативы
Альтернатива полимерным трубопроводам во многих сегментах — металлопластик. О его преимуществах рассказывает генеральный директор ООО «НД КОМПОЗИТ» Борис Калугин: «Наш завод производит металлопластиковые трубы, поэтому беспристрастного мнения здесь не будет. В настоящее время никто не придумал ничего долговечнее и надежнее данного материала. Алюминиевый каркас в конструкции трубы надежно защищает и изолирует два слоя полимера друг от друга и от агрессивных сред, а также от проникновения кислорода. Можно сказать, что пока металлопластиковые трубы — это эталон в мире труб для бытового использования по надежности, цене и срокам эксплуатации. Один из самых перспективных материалов для металлопластиковых труб — PERT 2-го типа, который соответствует 5-му классу эксплуатации».
Что касается систем труба-фитинг, добавляет руководитель предприятия, то сейчас все большее применение находят аксиальные системы с надвижной гильзой. Можно сказать, что это наследие от уходящих с нашего рынка европейских компаний. Но это даже и хорошо, ведь это толчок для развития собственной промышленности. Аксиальные фитинги хороши тем, что процесс монтажа быстрый и простой, а прочность самого фитинга гораздо больше прочности широко распространенных пресс-систем.
Несмотря на распространение на рынке полимерных и труб из металлопластика популярность трубопроводов из более классического материала — нержавеющей стали остается очень высокой, констатирует ведущий бренд-менеджер ГК «Терморос» Андрей Егоров. «Данный материал обладает рядом технологических положительных характеристик. В частности, коррозионной стойкостью, что делает трубопроводы из него идеальными для внутренних инженерных систем. Нержавеющая сталь устойчива к высоким температурам, может выдерживать высокие температуры без деформации или повреждения. Трубопроводы из нержавеющей стали легко монтируются при помощи пресс-фитингов без применения пайки. Они безопасны и экологичны, не содержат вредных веществ, таких как свинец или кадмий, что делает их безопасными для окружающей среды и людей. Трубопроводы из нержавеющей стали могут прослужить более 50 лет при правильном обслуживании и эксплуатации. Это делает их экономически выгодными и эффективными в использовании», — уверен эксперт.
В новых реалиях
По словам участников рынка, в целом ситуацию в отрасли можно считать стабильной. За последние месяцы многие компании смогли адаптироваться к работе в новых экономических условиях и минимизировать влияние санкций.
«Влияние санкций еще ощущается, но не так остро, как год назад. Постепенно налаживаются цепочки поставок не только оборудования, но и запасных частей. Обеспечивая высокое качество продукции, Группа ПОЛИПЛАСТИК почти полностью перешла на отечественное сырье и избавилась от импортозависимости во многом благодаря деятельности компаний "СИБУР" и "Лукойл", которые расширили производство трубных марок полиэтилена. Таким образом, санкции стали своеобразным драйвером, подтолкнули к дальнейшему развитию собственных производственных мощностей для всех производителей нефтегазохимического комплекса», — отмечает эксперт Департамента стратегического развития Группы ПОЛИПЛАСТИК Денис Дрокин.
Мы являемся отечественным производителем, продолжает тему Илья Тагмунт, поэтому санкции не помешали нам работать и развиваться. Была лишь небольшая заминка с импортным сырьем, но мы быстро адаптировались и нашли достойную альтернативу на рынке РФ.
По словам Александра Дядина, сегодня в производстве полипропиленовых труб РОСтерм использует только сырье отечественных производителей. Если говорить про трубы PE-Xа, то сырьевой базы в России пока нет: «Основной материал производится в Европе. Было бы здорово, если бы наши производители сырья, такие как «СИБУР», «Лукойл» обратили внимание на этот растущий год от года рынок, снизив нашу зависимость от европейских производителей».
Источник: пресс-служба компании РОСТерм
По мнению Александра Чайкина, многие производители смогли переориентироваться в закупках оборудования и сырья с Европы на Китай и Турцию. Качество вполне достойное, и, имея должный уровень знаний, на нем можно делать достойные продукты. Сейчас на отрасль скорее влияют не санкции, а рост курса валют, что увеличивает расходы на закупку необходимого сырья и оборудования. Есть определенные сложности с валютными переводами, логистикой, но они решаемы.
В начале и середине 2022 года, рассказывает Борис Калугин, было действительно сложно из-за нарушившихся логистических цепочек: «До введения ограничений во внешней торговле мы использовали в том числе сырье и добавки из Европы и США, но наша промышленность имеет очень большие резервы и возможности, и мы нашли сырье и поставщиков внутри страны, и в случае введения более жестких санкций мы можем без проблем полностью перейти на сырье российских производителей. Единственная помощь, которая нам нужна от государства, и я говорю не только как производитель, но и как потребитель, это акцент на поддержке качественной отечественной продукции».
Больше цифры
Другой отраслевой тренд — автоматизация и цифровизация. Они играют очень важную роль в производстве, уверен Александр Дядин. По его словам, в третьем квартале 2023 года производство трубы PE-Xa РОСТерм будет полностью автоматизировано, человеческий фактор будет присутствовать только на этапе ОТК и вывозе паллет на склады.
Александр Чайкин отмечает, что все современное отраслевое оборудование оснащено программным управлением, что повышает уровень автоматизации предприятий. Благодаря этому увеличиваются в разы производственные мощности компаний. Автоматизация также способствует повышению конкурентоспособности, росту качества выпускаемой продукции. Цифровизация самой деятельности предприятий, в том числе в области управления и работе с партнерами, помогает увеличить объем продаж и в целом максимально эффективно развивать компанию.
Источник: пресс-служба компании «Санлайн»
Группа ПОЛИПЛАСТИК, сообщил Денис Дрокин, ведет непрерывную работу по совершенствованию автоматизации и цифровизации не только технологических, но и бизнес-процессов. Высокая степень автоматизации на каждом участке позволяет увеличить производительность заводов компании. Цифровизация производства помогает обеспечивать растущий в свете реализации масштабных федеральных и региональных программ по модернизации коммунальной инфраструктуры спрос на современную и качественную продукцию.
По мнению Ильи Тагмунта, современная автоматизация позволяет предприятию создавать определенную рецептуру. Она упрощает производственный процесс и снижает затраты, связанные с браком. Внедрение системы гравиметрического контроля позволило значительно уменьшить расход сырья, исключить человеческий фактор и производить более качественную продукцию. Преимущество ее использования заключается в непрекращающемся контроле и поддержании нужных параметров. Стоит добавить, что рынок полимерных трубопроводных систем очень быстро развивается, в связи с чем в 2021 году мы успешно внедрили нанесение специального QR-кода в составе маркировки для защиты наших заказчиков от получения контрафактной продукции», — резюмирует представитель компании «ЭНЕРГОПЛАСТ».
Будущее металлического мостостроения
Все чаще в России строители выбирают металл для возведения мостов, путепроводов и пешеходных переправ. Так, сейчас в Новосибирске специалисты возводят масштабное искусственное сооружение длиной 5,6 километра через реку Обь в створе улицы Ипподромной из стали марки 10ХСНД-2. Этот же материал мостовики применили в прошлом году в столице при строительстве 322-метровой переправы через реку Москву в составе Юго-Восточной хорды. О развитии данного направления шла речь на конференции «Металлическое мостостроение. Задачи. Преимущества. Перспективы» в рамках 8-й международной специализированной выставки «Металлоконструкции-2023».
Атмосферостойкая сталь
Технологии в производстве стали и стальных конструкций не стоят на месте. Так, все чаще мостовики используют атмосферостойкий металл для пролетных сооружений, которые ни в момент строительства, ни в будущем не требуют лакокрасочного покрытия. Например, говорит директор по продажам АО «Мостостройиндустрия» Андрей Комаристов, такой подход использован при возведении путепровода через Центральную кольцевую автодорогу (ЦКАД) и на нескольких других объектах компании. Выбирают атмосферостойкую сталь и специалисты ГК «Трансстройпроект» при работе над своими проектами, например, для модульных переправ через малые реки.
Впрочем, мостовики не отказываются и от традиционных способов защиты в виде краски или цинка.
Расширение сортамента
Тем временем в отрасли продолжаются активные дискуссии о расширении сортамента стали для применения в мостостроении. Напомним, новый межгосударственный стандарт ГОСТ 6713-2021 предлагает при строительстве стальных конструкций железнодорожных, автодорожных, совмещенных, городских и пешеходных мостовых сооружений использовать прокат категории 2 и 3 в термомеханическом обработанном состоянии после контролируемой прокатки, в том числе с ускоренным охлаждением, отжига, отпуска, нормализующей прокатки и закалки с прокатного нагрева. Кроме того, в документе говорится о применении стали нового класса прочности 14ХГНДЦ-С390, введении бора для микролегирования 10ХСНД и расширении сортамента толстолистового проката с 40 до 110 мм. Авторы документа полагают, что эти преобразования позволят покрыть дефицит материала, который, по данным Минпромторга, оценивается в 100 000 тонн.
Еще в прошлом году новый стандарт встретил критику со стороны мостостроителей, так как указанные в документе виды стали не прошли соответствующих испытаний при возведении искусственных сооружений. Тем не менее документ отменял советский ГОСТ 6713-91 и массово применяемый в Российской Федерации при производстве металла для мостов и путепроводов ГОСТ Р 55374-2012.
Министерство транспорта Российской Федерации прислушалось к опасениям мостовиков и отложило введение в действие нового стандарта, пока его авторы из ЦНИИТС не проведут соответствующих испытаний. В июле прошлого года комплексная программа по исследованию разных видов обработки и проката по образцам была утверждена и запущена. Первые результаты данной работы озвучили в рамках конференции «Металлическое мостостроение. Задачи. Преимущества. Перспективы».
«Программа предусматривала несколько этапов: испытания самого чистого металла, сварных соединений, высокопрочных болтов и выносливости. И если на все эти моменты мы отвечаем "да", то даем добро, — заявил заместитель генерального директора по научной работе АО "ЦНИИТС" Юрий Новак. — Хочу сразу сказать, что все образцы прошли испытания с честью, замечаний нет, то есть дорога опытному строительству и проектированию открыта».
В общей сложности специалисты ЦНИИТС испытали 600 образцов, используя листы толщиной 16, 32 и 40 мм. При этом выявилась зависимость: чем толще лист, тем выше его свойства. Не обошли стороной и технологический процесс контролируемой прокатки. Надо отметить, что это материал не новый и попытки применения его в мостах осуществлялись, хотя и не были использованы. При этом такая сталь находит широкое применение в зарубежных практиках мостостроения и промышленно-гражданском строительстве.
Впрочем, металлургические заводы пока не спешат запускать массовое производство новых видов стали для мостостроения. По словам Юрия Новака, этого следует ожидать после того, как результаты исследований утвердят специалисты Минтранса России и дадут старт следующему этапу опытного внедрения в строительстве и проектировании.
В ответ на это представители «Уральской Стали» предложили продолжить испытания и бессрочно продлить действие массово применяемого в Российской Федерации ГОСТа Р 55374-2012. «Результаты испытаний не позволяют с уверенностью гарантировать надежность и долговечность мостовых металлоконструкций, изготовленных из проката по новому ГОСТу. В связи с этим необходимо провести углубленные металловедческие исследования проката в термомеханически обработанном состоянии с привлечением профильных научно-исследовательских институтов, полноценную работу по разработке технологии производства, сварки и изготовления мостовых металлоконструкций из новых толщин от 51 до 110 мм во всех состояниях поставки, а также расширенные испытания сварных соединений из стали марки 14ХГНДЦ с углеродным эквивалентом 54%», — отметил специалист технической дирекции ООО УК «Уральская Сталь» Дмитрий Нижельский.
К обсуждениям подключились и специалисты АО «Объединенная металлургическая компания» (ОМК), которые также предоставили для исследований нового ГОСТа 1022 образца общей массой 20 тонн. Главный специалист ОМК Артем Кравченко предложил в новом стандарте уточнить требования к листовому прокату из стали 10ХСНД при любом состоянии поставки (нормализация, закалка с отпуском, контролируемая прокатка с ускоренным охлаждением) в части химического состава по содержанию серы, ниобия, ванадия, молибдена и бора, а также предельных показателей испытаний на растяжение, ударный изгиб, неметаллические включения, ультразвуковой контроль и твердость по Бринеллю, которая на данный момент не оговорена.
Пока дискуссии и исследования продолжаются, в России по-прежнему действует старый ГОСТ Р 55374-2012, восстановленный в действии до 1 января 2024 года. Именно его металлурги, заводы по производству стальных конструкций и проектировщики используют для возведения новых искусственных сооружений.