CC BY
50
Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов «Прометей» завершил разработку сейсмоустойчивой стали, способной к тому же выдерживать температуру до -500С. Несколько нефтедобывающих платформ из этого металла уже создаются в Норвегии. В проекте весьма успешно опробована принципиально новая эффективная
финансирования науки.
Ирина ВОРОБЬЕВА
«Прометей» в Арктике
Система «никель»
Почти четыре года «Прометей» занимался государственным инновационным проектом «Металл», который теперь успешно завершен. «Цель этого проекта, — говорит заместитель гендиректора института Виктор Малышевский, — разработка комплекса технологий и освоение серийного производства проката из уникальных для России марок стали с двукратным повышением эксплуатационных характеристик (свариваемости и хладостойкости)».
И спецстали, и предназначенные для них сварочные материалы нужны для создания платформ на нефтегазовых месторождениях арктического шельфа, где температура доходит -500С. Новые материалы незаменимы в судостроительной и нефтегазовой отраслях (в частности, при строительстве ледоколов и трубопроводов), в железнодорожной промышленности и машиностроении.
Спецматериалы в данном случае — это несколько видов продукции, в том числе листовой прокат толщиной до 40 мм, плакированная (специальная высокопрочная) сталь и трубы большого диаметра для морских трубопроводов, а также хладостойкие сварочные материалы. Подобные технологии применяются в Германии, Финляндии, Японии.
Елена Хлусова, начальник лаборатории конструкционных сталей ЦНИИ «Прометей»: «В России эти технологии не развивались из-за отсутствия оборудования. Подходящий для их внедрения мощный стан «5 000» на Ижорском заводе был, но необходимую установку ускоренного охлаждения модернизировали только пять лет назад. После этого стало возможным внедрение технологий, обеспечивающих снижение себестоимости листового проката, повышение прочности, вязкости, хладостойкости без добавления таких дорогостоящих легирующих элементов, как никель.
Никель — элемент дорогой, поэтому мы стараемся без него обойтись, например, применяем термомеханическую обработку, когда ускоренное охлаждение производится сразу же после прокатки, избегаем повторных нагревов, что само по себе снижает стоимость стали и позволяет не добавлять легирующие элементы.
Из этих сталей компания «Севмаш» производит многоцелевые платформы для Норвегии, что подтверждает высокое качество продукции. Одна платформа уже стоит в акватории Северного моря. Строится вторая, подписан контракт на производство третьей.
Температура в Северном море у берегов Норвегии не опускается ниже —100С, так что
в данном случае проблема создания высокохладостойких материалов стоит не очень остро, но мы вынуждены ее решать, поскольку разработка нашего арктического шельфа предполагает жесткие условия эксплуатации. Мы должны идти на шаг впереди, создавая не только хладостойкие материалы, пригодные для использования при температуре от -100С до -200С, но и до -40-500С».
На дне
По технологиям «Прометея» было создано еще одно высокотехнологичное уникальное сооружение — добывающая платформа «Приразломная». Она предназначена для работы на одноименном шельфовом месторождении нефти компании «Роснефть».
Елена Хлусова: «Платформа была построена на заводе «Севмаш». Это уникальное металлоемкое сооружение, на его производство ушло около 100 тыс. тонн металла. Основание платформы размером примерно с футбольное поле стоит на дне. Максимальная толщина листового проката для «Приразломной» — 27 мм. Такой прокат и такую конструкцию можно изготовить и за рубежом, но в этом случае цена оказалась бы на 20-30% выше».
К высокотехнологичной продукции «Про-
метея» относится и плакированная сталь. «Когда платформа стоит на дне, — рассказывает Елена Хлусова, — то часть ее находится и над водой, а зимой надо льдами. Они могут двигаться, биться об обшивку платформы (это место называется объектом переменного смачивания, или ледовым поясом платформы), что ведет к сильному коррози-онно-эрозионному износу. Так вот плакированные стали, созданные специально для ледового пояса платформ и ледоколов, позволяют избежать износа конструкций».
Их секрет довольно прост: на обычный металл наносится тонкий слой специальной нержавеющей стали, не подверженной коррозии, что и позволяет избегать шероховатости той стороны платформы или ледокола, кото-
сейсмически активным районам. Это означает, что трубы должны выдерживать землетрясение силой более 8 баллов.
Сталь для них мы постарались сделать не только надежной, но и, выражаясь языком специалистов, экономно легированной. Строительство магистральных трубопроводов очень дорого, и если использовать качественный металл, то стоимость проекта увеличивается на миллиарды долларов.
Испытания наших труб показали, что эта сталь не имеет конкурентов среди всех из-
производятся и на опытном предприятии института, расположенном под Гатчиной (около 2 тыс. тонн в год). Швы при такой сварке становятся хладостойкими. Подобные материалы используются при температуре до — 40°С, но испытывают их и при -60°С».
Стоит добавить, что только отечественным компаниям, по прогнозу сотрудников института, в 2007-2009 годах материалов для строительства специальных конструкций потребуется более 1,5 млн. тонн в год, а в 2010 году — до 9 млн. тонн.
Сталь платформы «Приразломная» для добычи нефти на одноименном шельфовом месторождении компании «Роснефть» выдерживает температуру -400С
Трубопроводу «Восточная Сибирь — Тихий океан» не страшны землетрясения до 8 баллов
рая соприкасается со льдом. Это особенно важно для движения ледоколов—с появлением шероховатости в ледовом поясе ледокола сразу же снижается его скорость, в результате эксплуатироваться он может только летом, когда отсутствуют постоянные льды.
Трубный зов
Несколько слов еще об одном направлении проекта «Металл» — технологии производства труб большого диаметра для морских трубопроводов и хладостойких сварочных материалов.
Елена Хлусова: «Для прокладки трубопровода под водой, а такой, в частности, будет строиться со Штокмановского месторождения, трубы должны быть очень надежными. Кроме того, к примеру, строящийся сейчас трубопровод «Восточная Сибирь — Тихий океан» будет проходить и по горным
вестных отечественных и зарубежных аналогов. Она может использоваться в жестких условиях — в трубопроводах под водой или в сейсмически активных районах».
Что касается сварочных технологий, то ЦНИИ «Прометей» создавался как раз как институт сварки. «С тех пор мы разрабатываем не только технологии производства листового проката, но и сварочные материалы, — рассказывает Елена Хлусова. — За рубежом для соединения наиболее прочных сталей (листового проката толщиной более 40 мм) обязательно используется предварительный подогрев до температуры 2000С, что увеличивает и стоимость сварки, и сроки ее выполнения. В рамках проекта «Металл» созданы технологии без подогрева. Они были применены при строительстве норвежских платформ на заводе «Севмаш».
Сегодня существуют три способа сварки. Для каждого из них используются специальные материалы: электроды для ручной сварки, специальная порошковая проволока для сварки в защитном газе, керамические флюсы для автоматической сварки под флюсом.
«На смену так называемым плавленым флюсам, — продолжает Елена Хлусова, — пришли керамические, обеспечивающие высокое качество шва. Керамические флюсы
Ноу-хау-финансирование
Виктор Малышевский, заместитель генерального директора института: «В проекте «Металл» опробована принципиально новая форма финансирования науки. Государство, вкладывая бюджетные средства, стимулирует развитие новых сегментов рынка в масштабе всей страны, обеспечивает возврат вложенных средств не по кредитной линии, а за счет выпуска наукоемкой продукции с высокой добавленной стоимостью и расширения налогооблагаемой базы». Объем бюджетного финансирования проекта — 200 млн. руб. Внебюджетное финансирование (433,2 млн. руб.) осуществили ОАО «Северсталь», ОАО «Вык-сунский металлургический завод», ЦНИИ «Прометей». «Прометей» вложил 15 млн. руб. в реконструкцию металлургического оборудования и создание оборудования для производства сварочных материалов. Сейчас институт во главе с гендиректором академиком РАН Игорем Горыниным приступил к выполнению нового проекта государственного значения — «Магистраль». Его цель — создание серии уникальных высокопрочных труб большого диаметра (категорий до Х100), предназначенных для эксплуатации в экстремальных условиях России (на арктическом шельфе, в условиях вечной мерзлоты, в горных и сейсмически активных районах). в
¡прямые инвестиции /№07 (63) £007 | реальный сектор
