ДВИЖЕНИЕ К СОВЕРШЕНСТВУ, ИЛИ КОРРОЗИОННО–СТОЙКАЯ СУДЬБА

НЕКОТОРЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В СОВРЕМЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ ТРУБ НЕФТЯНОГО СОРТАМЕНТА


ДВИЖЕНИЕ К СОВЕРШЕНСТВУ, ИЛИ
КОРРОЗИОННО–СТОЙКАЯ СУДЬБА

ДВИЖЕНИЕ К СОВЕРШЕНСТВУ, ИЛИ
КОРРОЗИОННО–СТОЙКАЯ СУДЬБА

НЕКОТОРЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В
СОВРЕМЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ ТРУБ НЕФТЯНОГО
СОРТАМЕНТА

Евгений КУЗНЕЦОВ, доктор
технических наук, концерн “Магнезит”

Трубные заводы Украины в
основном специализированы на производстве труб
из низколегированных углеродистых сталей. Среди
бесшовных труб всегда наибольший объем занимали
бурильные, обсадные и насосно-компрессорные
трубы. Их относят к разряду "трубы нефтяного
сортамента". Антидемпинговые санкции,
приведшие к существенному ограничению экспорта
в страны дальнего зарубежья, известная ситуация
с поставками стальных бесшовных труб в Россию, а
также отсутствие внутреннего рынка в Украине
поставили украинских производителей в тяжелое
экономическое положение. В этой ситуации особую
значимость приобретает детальный анализ
современных тенденций в этой области трубного
производства и поиск путей выхода из
создавшегося положения.

Ситуация в области добычи нефти
и газа

Резкое повышение цен на сырую
нефть, произошедшее во второй половине 1999 г.,
заставило многие крупные нефтедобывающие
компании срочно увеличить ассигнования на
увеличение добычи нефти. В ряде публикаций
отмечается, что за рубежом имеет место заметная
тенденция к увеличению объемов разведки и добычи
нефти и газа на повышенных глубинах. Согласно
прогнозам зарубежных специалистов, расходы на
разведку и обустройство глубоководных скважин в
период 2000-2004 гг. возрастут примерно вдвое и
составят около 20 млрд. USD. Крупнейшие концерны БП
Амоук Шеврон, Эксон-Мобил, Петробрас, Тексако и
ТоталФин-Элф основное направление своих
исследовательских и проектных разработок,
начатых во второй половине 1999 и 2000 гг.,
переориентировали на разработку шельфов Гвинеи,
США, Бразилии, Мексики и некоторых районов
Дальнего Востока.

Расширение активности в
направлении развития глубоководной добычи нефти
обусловлено комплексом факторов. К ним следует
отнести истощение наземных и мелководных
скважин, заманчивую перспективу открытия новых
крупных месторождений, возрастающую потребность
в углеводородных продуктах. Определенную роль
играет политическая нестабильность в регионах
Ближнего Востока и Средней Азии, а также
значительные затраты на строительство и
обслуживание трансконтинентальных
трубопроводов. Для решения этих задач в США и
других нефтедобывающих странах осуществляется
серьезная налоговая правительственная
поддержка развития добычи нефти с морских
платформ.

Динамику изменения глубин
морских скважин можно проиллюстрировать
следующими данными. До 1960 г. максимальная глубина
при добыче нефти и газа составляла 60 м, к 1990 г. она
превысила глубину 600 м. В настоящее время
наиболее глубокая скважина, действующая на
шельфе Мексики, расположена на глубине 858 м, а
наиболее глубокой скважиной в мире является
скважина Петробрас, расположенная на побережье
Бразилии на глубине 1850 м.

Согласно имеющимся прогнозам,
из 134 глубоководных проектов глубиной свыше 300 м,
разрабатываемых в период 1998-2001 гг., 90% будут иметь
отношение к добыче нефти. В настоящее время к
крупнейшим по мировым масштабам глубоководным
месторождениям нефти относятся Джирасол (Girarasol),
Дейлиа (Dalia) и Эгбами (Agbami) в Западной Африке,
Крейзи Хорс (Crazy Horse) и Мэд Дог (Mad Dog) на шельфе США.
Интенсивно разрабатываемые программы освоения
этих месторождений предусматривают организацию
в сжатые сроки высокопроизводительной
крупномасштабной добычи за счет использования
новейших технологий, важнейшим элементом
которых является применение труб из
коррозионно-стойких материалов (КРСМ).

КРСМ для глубоководных
нефтедобывающих установок

Существует мнение, что в
настоящее время еще не созданы КРСМ, в полной
мере удовлетворяющие требованиям эксплуатации
на больших глубинах. В этом случае особую
значимость приобретает проблема надежности и
долговечности трубопроводов. В частности,
отмечается, что риск их разрушения оценивается
вероятностью, умноженной на значимость
последствий разрушения. Применительно к
глубоководным установкам с учетом экономических
затрат на их создание, а еще в большей мере
экологических последствий эта величина весьма
существенна.

За рубежом в последние 25 лет для
трубопроводов, прокладывавшихся на морском дне,
преимущественно применялись дуплексные
нержавеющие стали и биметаллические материалы.
Ранее использовались мартенситные стали.
Норвежцы в Северном море применяют трубы из
сплавов титана. Однако эти материалы
использовались на глубинах не более 300 м.

Эксперты считают, что на больших
глубинах потребуются материалы с иными
характеристиками. В этом случае в трубопроводах
могут возникать более высокие напряжения, нежели
на мелководье, что потребует изменить технологию
соединения труб. В случае, если металл в зоне
поперечного шва будет иметь более низкий предел
текучести по сравнению с основным металлом, под
действием растягивающих напряжений на этом
участке будет концентрироваться основная
деформация, что быстро приведет к разрыву
трубопровода. В связи с этим возникает
необходимость приведения в соответствие предела
текучести металла сварного соединения по
отношению к основному металлу. Такую задачу
применительно к мартенситным нержавеющим сталям
весьма сложно решить, и это обстоятельство
ограничивает возможности широкого применения
сталей этого класса. С другой стороны, стали
данного типа весьма перспективны для сред с
повышенным содержанием СО2.

Другим критическим аспектом
является катодная защита на больших глубинах.
Имеющиеся в настоящее время КРСМ могут
обеспечить защиту от водородного охрупчивания
лишь в определенных пределах разности
потенциалов. Высказывается опасение, что на
больших глубинах условия работы могут быть
принципиально иными и их придется учитывать.
Например, на больших глубинах на поверхность
металла могут воздействовать определенного вида
бактерии, которые сильно меняют исходные
свойства металла. С таким явлением приходится
сталкиваться в Черном море. Следует заметить, что
проблема защиты трубопроводов от бактериального
воздействия в последнее время приобрела
повышенную актуальность в различных отраслях
промышленности, над решением этой проблемы
работает ряд научно-исследовательских центров, и
уже получены первые положительные результаты.

На больших глубинах в ряде
случаев потребуются трубопроводы с повышенной
прочностью основного материала, толстостенные
трубы, имеющие равномерную микроструктуру и
ударную вязкость по всему поперечному сечению.
Предполагается, что весьма перспективным
направлением может быть применение
биметаллических и плакированных труб.

Высказывается мнение, что для
глубоководных стояков морских платформ хорошие
перспективы имеет применение труб из титановых
сплавов благодаря хорошим усталостным и
прочностным свойствам. Большим достоинством
труб из титановых сплавов является исключение
риска водородного охрупчивания в морской воде.

О потребности в трубах из КРСМ
свидетельствуют следующие данные: для 134
глубоководных месторождений, которые намечено
освоить в ближайшее время, потребуется 8500 км труб
диаметром до 406 мм, которые будут использованы в
качестве трубопроводов стояков, а также 5800 км
труб для систем контроля и управления
скважинами. Это составит свыше 500000 т труб из
высоколегированных сталей и сплавов. Такие
объемы производства труб даже из менее сложных,
"рядовых" нержавеющих сталей, даже в более
благоприятные годы в Украине были совершенно не
реальными.

Новые международные стандарты
на трубы нефтяного сортамента

О повышении требований к трубам
нефтяного сортамента свидетельствует появление
новых международных стандартов.

В июне 2000 г. введен в действие
стандарт ИСО 13680 "Химическая и газовая
промышленность – Бесшовные стальные трубы из
коррозионно-стойкого сплава, для применения в
качестве обсадных, насосно-компрессорных и
соединительных муфт – Технические условия
поставки". Он регламентирует порядок
применения труб из новых КРСМ, систематически
появляющихся на мировом рынке, и дополняет
семейство ранее опубликованных международных
стандартов, относящихся к трубам нефтяного
сортамента ИСО 11960 и ИСО 11961.

Добыча нефти и газа с больших
глубин меняет привычную для трубников структуру
труб нефтяного сортамента. Значительная часть
сортамента бурильных труб поставляется в
холоднодеформированном состоянии, для них
оговорены рекомендации по оценке механических
свойств и показателей ударной вязкости в
продольном и поперечном сечениях труб. При
изготовлении линий контроля и управления
глубоководных скважин широко применяют трубы
малых диаметров из дуплексных и супердуплексных
сталей, в том числе капиллярные трубы. Для этих и
других типов сталей в новом стандарте даны
разъяснения по процедуре проведения
коррозионных испытаний.

В июне 2000 г. также введен в
действие международный стандарт ДИН ЕН 1026
"Неразрушающий контроль стальных труб",
состоящий из 18 приложений, где регламентированы
требования к различным методам и приборам
неразрушающего контроля труб и листа,
организации его проведения, порядок аттестации
рабочего персонала. Требования этого стандарта
оговаривают существенно более высокие
требования к неразрушающему контролю по
сравнению с нормативной документацией,
применяемой в настоящее время на трубных заводах
Украины.

Некоторые особенности
изготовления труб из КРСМ

Производство труб из КРСМ
существенно отличается от изготовления труб из
углеродистых и низколегированных сталей. Не
вдаваясь в технологические детали, выделим
наиболее важные аспекты, имеющие принципиальное
значение и для изготовителя, и для потребителя
труб. К ним отнесем выбор КРСМ, стабильность и
надежность технологии, стоимость труб и сроки их
поставки.

Выбор КРСМ является начальной
стадией размещения заказа и организации
производства труб. Тот или иной материал
выбирают, исходя из требований эксплуатации в
сложных условиях. Исходными предпосылками
являются химический состав материала,
проектируемая температура, давление и ряд других
параметров. При выборе КРСМ учитывают скорость
перемещаемых жидких или газообразных продуктов,
наличие эрозионных составляющих, параметры
колебаний температуры и ряд других параметров.
Важнейшим эксплуатационным показателем
является коррозионная стойкость в агрессивных
средах при заданном сроке эксплуатации труб. К
таким материалам зачастую предъявляют
повышенные требования по склонности к
водородному охрупчиванию, насыщению углеродом и
сернистыми соединениями, окислению и так далее.
Они должны удовлетворять специфическим
требованиям к механическим свойствам, в том
числе к низкотемпературной пластичности,
высокотемпературной ползучести, усталости и к
ряду других показателей, обладать хорошей
свариваемостью и пластичностью. Специфика этого
этапа заключается и в том, что выбор КРСМ
зачастую производится при недостаточной
информации о поведении материалов в тех или иных
условиях, что связано с большим риском создания
дорогостоящих установок ответственного
назначения. При производстве труб обычного
сортамента из углеродистых сталей перечисленные
обстоятельства не столь значимы.

В настоящее время известна и
серийно изготавливается широкая номенклатура
КРСМ. К этому классу относятся аустенитные и
мартенситные нержавеющие стали, серия сплавов на
основе никеля, титана, циркония и др. Вторая
половина XX века была связана с интенсивным
техническим прогрессом в различных отраслях
науки и техники, что определило потребность в
новых материалах. Заметное место среди них
заняли коррозионно-стойкие марки сталей и
сплавов с различным содержанием никеля. В табл. 1
приведена хронология разработки этих
материалов, а в табл. 2 – их градация по основным
признакам.

Сопоставляя эти данные с
производственной программой Никопольского
Пивденнотрубного завода, являющегося в Украине
практически монополистом в области производства
труб из КРСМ, приходится делать вывод, что в части
марочного состава это предприятие по своим
возможностям соответствует мировому уровню
примерно 60-70 годов.

В последние десять лет заметное
место заняло новое поколение нержавеющих сталей
– супердуплексные нержавеющие стали,
отличающиеся от известных дуплексных
нержавеющих сталей более высоким содержанием
легирующих элементов, а также добавками Cu и W. В
табл. 3 приведен химический состав двух сталей
этого типа.

Результаты промышленных
испытаний, опубликованные в многочисленных
источниках, дают основание сделать вывод, что
стали этого класса обладают более высокими
антикоррозионными свойствами и могут успешно
использоваться в агрессивных средах различного
типа, а также обладают улучшенными механическими
свойствами. Легирование сталей азотом
обеспечило устойчивое соотношение структуры
металла, содержащей 50% аустенита и 50% феррита. В
последние годы такие виды сталей начали
использоваться в химической, нефтедобывающей и
перерабатывающей и других отраслях
промышленности. Отмечается, что особо эффективно
их применение в линиях систем контроля и
управления при добыче нефти с морского дна.

В последнее десятилетие
произошло дальнейшее расширение производства
дуплексных марок сталей различных модификаций.
На международном рынке появились сплавы на
основе титана, легированные палладием и
рутением. Эти материалы обладают повышенными
антикоррозионными и улучшенными
технологическими свойствами, выпускаются в
промышленных масштабах в различных видах
проката, в том числе в виде бесшовных и сварных
труб.

Об интенсивности разработок,
проводимых в направлении создания новых КРСМ,
свидетельствует следующий пример. В странах ЕС в
1998 г. было введено ограничение на применение
противокоррозионных ингибиторов при
транспортировке нефти и газа по трубопроводам.
Это обстоятельство исключило возможность
применения труб из углеродистых и
низколегированных сталей, в том числе широко
известных мартенситных сталей типа Х13. Но уже в
средине прошлого года появилось сообщение, что
разработана новая мартенситная нержавеющая
сталь, упрочняющаяся при пластической
деформации и обладающая более низкой стоимостью
по сравнению с КРСМ на никелевой основе. В начале
2000 г. были изготовлены первые опытные партии
труб, показавшие удовлетворительные результаты.

Стабильность и надежность
технологии имеет принципиальное значение при
производстве труб из КРСМ. Высокая стоимость
установок ответственного назначения, а также
возможные потенциальные аварии, связанные с
серьезными экологическими последствиями, а
зачастую с гибелью людей, заставляют
потребителей труб предъявлять исключительно
высокие требования при выборе поставщика.
Размещение крупного заказа на поставки
комплектующих и конструкционных материалов для
установок ответственного назначения происходит
примерно по следующей схеме. Объявляется тендер
на заключение контракта, где наряду с
техническими требованиями формулируется
условие предоставления сертификатов ведущих
мировых центров, подтверждающих высокий уровень
системы качества производства. В последнее время
для изготовителей труб ответственного
назначения становится нормой сертификация не
только собственного производства, но и получение
соответствующих сертификатов от поставщиков
заготовки, изготовителей технологического
оборудования и других расходных материалов. На
последующем этапе изготавливается небольшая
опытная партия. Зачастую основные
технологические операции выполняются под
наблюдением высококвалифицированных экспертов
со стороны покупателя. Детальное изучение
технологии производства на предприятиях
изготовителя оговаривается в контрактах.
Большое значение имеет техническая оснащенность
изготовителей труб современными средствами и
методиками испытания технологических,
структурных, коррозионных свойств металла труб,
наличие средств неразрушающего контроля,
подготовленность рабочего персонала и так далее.
И именно этот этап становится решающим при
размещении основного заказа.

Стоимость и сроки поставки были
и остаются проблематичными моментами для
изготовителей труб из КРСМ.

Цены на трубы этого вида в
несколько раз выше труб из углеродистых сталей.
Сопоставительные данные о ценах приведены в
табл. 4. Однако эта разница ни в коей мере не
сопоставима с затратами на изготовление
установок ответственного назначения и на
обеспечение надежности их эксплуатации в
достаточно продолжительном временном интервале.
В качестве иллюстрации этого тезиса приведем
данные проектной проработки завода по первичной
обработке природного газа. Исходными условиями
оговорены следующие: проектный срок работы
завода не менее 25 лет, поступающий газ содержит
воду и компоненты, вызывающие коррозию
трубопроводов, в том числе СО2 и хлориды.
Прорабатывались варианты применения труб из
углеродистой и дуплексной нержавеющей сталей
марки UNS S31803. Если исходить только из ценового
показателя, преимущество углеродистых труб
бесспорно. Однако в этом случае возникнут
дополнительные расходы на коррозионные потери
металла, расходы на постоянное применений
ингибиторов и коррозионный мониторинг
эффективности их действия, расходы на покраску и
последующую периодическую перекраску труб.
Через 10 лет эксплуатации потребуется произвести
полную замену труб с неизбежными затратами на их
демонтаж и повторный монтаж, а также на остановку
завода на время проведения замены.

Сопоставляя данные, приведенные
в табл. 4, с уровнем цен на трубы из углеродистых и
простейших аустенитных нержавеющих сталей типа
08Х18Н10Т на внутреннем рынке Украины, следует
отметить более высокую разницу, которая в
настоящее время находится примерно на уровне
1/8-1/10. Это обстоятельство во многом связано с
более высокими потерями металла при
производстве, а также несовершенством
технологического процесса и оборудования,
применяемого на украинских трубных заводах.

Снижение затрат на производство
труб из КРСМ является актуальной задачей
зарубежных производителей. Наиболее значимые
успехи в этом направлении достигнуты в области
производства труб из титана.

Другим принципиальным
недостатком производства труб из КРСМ являются
продолжительные сроки поставки. В практике
многих зарубежных фирм поставка труб через 5-6
месяцев после заключения контракта считается
обычным явлением. Максимально возможное
сокращение этих сроков является серьезным
аргументом в конкурентной борьбе за рынки сбыта.
Сокращение сроков производства достигается за
счет систематического усовершенствования и
интенсификации технологического процесса. Среди
разнообразных технологических решений этого
направления выделим расширение области
применения сварных труб.

Сравнительно недавно в мировой
практике в энергетических установках
применялись исключительно бесшовные трубы. В
настоящее время наблюдается устойчивая
тенденция перехода на сварные трубы, что в
немалой мере связано с их меньшей стоимостью, а
главное, сокращенными сроками поставки. Отметим,
что в настоящее время за рубежом до 60% котельных
труб из углеродистых и нержавеющих сталей
поставляется в сварном исполнении.

Ключевым моментом современной
технологии изготовления сварных труб из КРСМ
является качество сварного соединения и
величина остаточного грата. Грат удаляют не
только на наружной, но и в обязательном порядке
на внутренней поверхности. В ряде случаев
применяют дополнительную холодную деформацию,
после чего проводят термическую обработку с
целью полной рекристаллизации и гомогенизации
шва. Важнейшим показателем уровня технологии
изготовления сварных труб из КРСМ является
коррозионная стойкость сварного соединения.
Недостаточная плотность шва и неполное удаление
грата могут быть потенциальным источником
щелевой коррозии. В связи с этим задача
технологов состоит в том, чтобы доказать, что
сварное соединение стабильно удовлетворяет
требованиям коррозионной стойкости. Для этих
целей трубосварочные станы оснащают комплексом
приборов для контроля температуры, усилий сжатия
кромок, положения формующих валков и ряда других
параметров в зоне сварки. В обязательном порядке
применяется комплексный неразрушающий контроль,
в первую очередь, с применением вихревых токов и
ультразвука.

Подводя итог этому краткому
анализу, можно сделать вывод, что производство
труб из КРСМ связано с рядом технологических
особенностей, принципиально отличающихся от
изготовления труб из углеродистых сталей.

Перспективы в области
производства труб из КРСМ

Имеются все основания ожидать,
что в ближайшее время произойдет ощутимый прорыв
в области производства КРСМ. На основе
проведенных в последние 15 лет разработок за
рубежом созданы основы принципиально новых
технологий изготовления различного вида
металлопроката, в том числе труб с заданными
свойствами поверхности. В частности, уже начато
производство новых жаропрочных материалов с
содержанием алюминия в поверхностных слоях до 6%.
В основу технологии положено образование на
поверхностях композитных покрытий с заданными
свойствами. По такой схеме возможно создание
широкого класса КРСМ, в том числе с
комбинированными свойствами на различных
поверхностях.

По-видимому, в ближайшее время
произойдут существенные изменения в технологии
производства сварных труб. Уже в настоящее время
многие зарубежные фирмы при изготовлении труб из
КРСМ используют лазерную сварку. Создание мощных
лазерных установок и вспомогательного
оборудования, представлявшегося на выставке
"Трубы-2000", дают основание утверждать в
реальности такого прогноза. Технология на такой
основе позволит изготавливать толстостенные
трубы из высоколегированных сталей и сплавов с
надежным сварным соединением и практически без
образования грата. Минимальная зона теплового
влияния и существенно более низкие потери
металла при производстве являются серьезными
аргументами преимуществ новой технологии.

Информационное обеспечение

Анализ публикаций, появившихся
за последнее время в различных видах СМИ, дает
основание сделать вывод, что нефтедобывающая и
перерабатывающая промышленности
рассматриваются как наиболее перспективные
потребители труб из КРСМ. Тенденция к увеличению
количества разработок в области создания новых
КРСМ и передовых технологий требует
систематического анализа тенденций рынка, а
главное – своевременного получения достоверной
информации о поведении новых материалов при
эксплуатации.

В связи с этим в ряде стран
систематически проводятся международные
конференции по различным аспектам производства
и использования КРСМ. В их работе принимают
участие ведущие специалисты, представляющие
научно-исследовательские институты,
изготовителей и конечных потребителей из США,
Европы и других регионов. В процессе дискуссий,
проводимых с участием высококвалифицированных
специалистов, формулируются ответы на наиболее
актуальные вопросы научного и прикладного
характера. С известной долей упрощения можно
утверждать, что на этих конференциях получают
информацию о том, что можно ожидать от того или
иного КРСМ, как его следует изготавливать и
сваривать, где его можно приобрести и ряд других.

Особое внимание уделяется
организации такого рода конференций. Например,
еще в середине прошлого года была начата
подготовка к очередной выставке и конференции
"Мир нержавеющей стали – Америка 2002",
которая состоится в феврале 2002 г. Она будет
проводиться под девизом: "Экономия затрат,
повышение надежности при производстве и при
использовании в нефте- и газодобывающей
промышленности". Организаторы считают, что
проблема снижения стоимости затрат при
производстве КРСМ в настоящее время особо
актуальна, поскольку изготовителям и
потребителям приходится работать в режиме
ограниченных бюджетов и сокращенных сроков,
отведенных на реализацию новых проектов. В связи
с этим был выбран девиз, отражающий значимость
проблемы экономичности технологии производства
и гарантии максимально высоких эксплуатационных
свойств КРСМ.

Характерно, что у потенциальных
участников заранее запрашиваются доклады по
широкому спектру ключевых проблем, касающихся
производства и применения КРСМ. Об актуальности
такого рода конференций для специалистов в
области трубного производства можно судить,
например, по тематике планируемых к обсуждению
проблем:

- оптимизация химического
состава сплавов;

- методы обработки
поверхности, перспективы применения
коррозионно-стойких материалов в
теплообменниках и при добыче нефти на больших
глубинах;

- возможность замены
бесшовных труб сварными трубами;

- выбор материалов и затраты
на обеспечение долговечности;

- перспективы международной
торговли с использованием сети Интернет;

- мировая гармонизация
стандартов и технических условий;

- глобализация кодов ASME по
отношению к европейской практике и ряд других.

Организация специализированных
конференций по такому принципу позволяет
повысить плодотворность ее работы. Большое
значение придается подбору руководителей
секций, в задачу которых входят организация
дискуссий и формулирование выводов по
рассматриваемым вопросам.

Не менее важной тенденцией
является расширение использование сети
Интернет, обеспечивающей оперативный доступ к
большому количеству информационных баз данных и
обмен мнений с широким кругом специалистов.

На основе этого, образно говоря,
создается неформальный клуб, в состав которого
входят потребители труб, разработчики и
изготовители новых материалов, изготовители
труб. В рамках этого "клуба" происходит
интенсивный обмен мнениями, постановка новых
задач, оценка полученных результатов.

Отмеченные особенности
становятся обычной нормой, подобно применению
логарифмической линейки 50 лет тому назад.

Заключение

Настоящую статью ни в коей мере
не следует рассматривать как призыв к полной
переориентации трубной промышленности Украины
на производство труб нефтяного сортамента из
коррозионно-стойких материалов. Вероятно,
имеются и другие пути выхода из кризисного
положения, их надо детально анализировать,
просчитывать. Тем более что выход из кризиса
потребует значительных средств на
исследовательские и проектно-конструкторские
работы, приобретение оборудования и на многое
другое не только в секторе трубного
производства, но и в металлургии качественных
сталей. Возможность успешного решения подобного
рода проблем можно подтвердить в том числе и
работами, проведенными в Украине в 80-е годы по
организации промышленного производства труб из
высоколегированных сталей и сплавов для
активных зон атомных реакторов. К сожалению, в
настоящее время эта технология утеряна,
оборудование морально и физически изношено,
специалисты покинули заводы. В тот же период
проводились работы по применению лазера для
сварки труб, были получены положительные
результаты.

Возвращаясь к теме кризиса
украинской трубной промышленности, с большой
долей уверенности можно утверждать, что по
большому счету причина сложившейся ситуации
заключается в том, что за последние полтора
десятилетия "реформ" практически не
вкладывались средства в модернизацию
производства, а запросы мирового рынка
претерпели существенные изменения. И поэтому
возник вопрос "to be or not to be?" трубным заводам в
Украине. От его быстрого и успешного решения
зависит благополучие больших коллективов, по
крупному счету и экономическая безопасность
государства.

Таблица 1. Хронология
разработки аустенитных сталей и сплавов на
основе никеля

Годы Марки сталей и сплавов
до 1950 300 SS, 200, 400, 600, сплавы
семейства B & C
1950-е 20Cb, 800, 825, сплав Fe, сплав X
1960-е серии SS 300L, 20Cb3, 904L, Al-6X сплав
700, 625, G, C-276
1970-е 317LM, 254SMo, 28, G-3, C-4, B-2
1980-е Al6XN, G-30, 22, 59, 1925hMo, 311
1990-е сплавы фирмы “Крупп ФДМ” B-2,
B-3, B-4, B-10, 686, C-2000, 33

Таблица 2. Градация
коррозионно-стойких сталей и сплавов

Группа Основной признак Марки сталей и сплавов
I аустенитные нержавеющие
стали типа 18-8
304, 316, 317, 317 серии L
II инструментальные
аустенитные нерж. сплавы
904L, 20, 28, 825
III сплавы общего назначения на
основе Ni
200, 400, 600, 800 серии Н
IV супераустенитные нерж.
сплавы с 6% Mo
1925hMo, Al-6XN, 245SMO, 31
V специальные Ni-Mo сплавы на
основе Ni
B-2, B-3, B-4, B-10
VI инструментальные сплавы на
основе Ni
G-3, G-30, 625, C-276, C-4, 59
VII аустенитный сплав на основе
Cr
Сплав 33

Таблица 3. Химический состав
супердуплексных нержавеющих сталей

Марки сталей Химический состав, %
C Si Mn P S Cr Ni Mo Cu W N PREW1
25.7N 0,02 0.37 0,61 0,02 0,004 25 7,0 3,6 0,7 0,6 0,25 42,4
25.7NCu 0,02 0,43 0,47 0,02 0,001 25 7,4 3,9 1,8 0,9 0,25 43,6
PREW1 (эквивалент питтинговой
сопротивляемости) = %Cr+3,3(%Mo+0,5%W)+16%N

Таблица 4. Сопоставительные
данные о ценах на трубы из различных материалов

Виды материалов Соотношение цен
Углеродистая сталь 1
Нержавеющая сталь 304 5
Нержавеющая сталь 304L 5,2
Нержавеющая сталь 316 7
Нержавеющая сталь 347 14
сталь 6 Mo 14
сплав хастеллой В2 75
сплав инконель 625 51
сплав монель 400 40
сплав никель 200 48
титан сплав Gr 2 12
цирконий 44

Добавить комментарий