Ситуация на рынке труб большого диаметра и ее последствия для ЖКХ

Ситуация на рынке труб большого диаметра и ее последствия для ЖКХ

А.В. Брылкин, коммерческий директор, ОАО «Уралтрубмаш»; А. В. Севастьянов, руководитель направления по трубам специального назначения, ЗАО «Торговый дом «Межрегиональная трубная компания».

В требованиях к качеству труб по ГОСТ 20 295–85, а тем более по ТУ на стальные сварные трубы для магистральных газонефтепроводов содержат значительный запас, который позволяет использовать их и для коммунальных трубопроводов, при этом значительно повысив надежность трубопроводной системы, настолько, чтобы компенсировать разницу в цене.

Трубная промышленность России является устойчиво развивающейся отраслью экономики — с ярко выраженными лидерами, направленность инвестиционных программ которых определяется, во-первых, положениями Энергетической стратегии России до 2020 г., а во-вторых, тенденциями внутрироссийского рынка труб. В связи с масштабным развитием нефтегазовой отрасли, связанным в первую очередь с небывалым ростом цен на углеводороды, основные инвестиционные проекты трубных компаний направлены в первую очередь на удовлетворение спроса со стороны нефтяников и газовиков. Остальные отрасли рассматриваются, к сожалению, по остаточному принципу. Это с одной стороны.

С другой стороны, повышение цен на трубную продукцию, продолжающееся уже несколько лет, уже приводит к сокращению производства в некоторых отраслях российской экономики. В первую очередь страдают такие высокотехнологичные отрасли, как машиностроение, строительство и металлообработка, которые в настоящее время только начали демонстрировать положительные темпы роста. Особо негативные последствия рост цен на трубы вызывает в сфере жилищно-коммунального хозяйства. Вследствие того, что данная сфера является дотационной и финансируется из бюджета, рост цен на используемую в ЖКХ трубную продукцию приведет к снижению ее потребления и срыву планов ремонтов и подготовки к отопительному сезону. Немаловажным фактором в данной ситуации является и то, что повышение цен на трубы, используемые в топливно-энергетическом комплексе, увеличит расходы предприятий ТЭК на новое строительство и поддержание в работоспособном состоянии трубопроводных мощностей, что может вызвать рост цен на энергоносители.

Как в данной ситуации поступить заказчику из ЖКХ?

Выразим несколько нетрадиционный подход к проблеме. На наш взгляд, в требованиях к качеству труб по ГОСТ 20 295–85, а тем более по ТУ на стальные сварные трубы для магистральных газонефтепроводов содержат значительный запас, который позволяет использовать их и для коммунальных трубопроводов, при этом значительно повысив надежность трубопроводной системы, настолько, чтобы компенсировать разницу в цене. Косвенно за это предположение говорит тот факт, что в настоящее время протяженность российских газопроводов «в возрасте» более 20 лет составляет 37,1%; более 30 лет — 15,9%. На долю «двадцатилетних» нефтепроводов приходится до 29% от их общей протяженности, а 25% - уже перевалило рубеж в 30 лет. И несмотря на эти, в общем то негативные «возрастные» моменты, аварийность на отечественных газопроводах составляет лишь 0,18−0,22 случая на 1000 км в год, а на нефтепроводах в течение двух последних лет этот показатель фиксируется на уровне 0,06 случая. Сказывается, вероятно, и то положение, что в нефтепроводном транспорте имеются весьма существенные резервы всей системы, и в частности трубной ее составляющей.

Сортамент прямошовных труб общего назначения определяется ГОСТ 10 704–91, а технические требования ГОСТ 10 705–80, ГОСТ 10 706–76. Эти два ГОСТа очень похожи, но есть существенные отличия. По ГОСТ 10 706–76 применяемые стали в основном Ст. 3 и Ст. 2. Эти стали предназначены для изготовления несущих элементов сварных и несварных конструкций и деталей, работающих при положительных температурах, фасонного и листового проката (5-й категории) — для несущих элементов сварных конструкций, работающих при переменных нагрузках: при толщине проката до 25 мм в интервале температур от -40 до +425 ОС; при толщине проката свыше 25 мм в интервале от -40 до +425 ОС при условии поставки с гарантируемой свариваемостью. По ГОСТ 10 705–80 выбор сталей значительно шире — в основном это трубы из качественной стали марок 10 и 20. Стали 10 и 20 предназначены для изготовления деталей, работающих в интервале температур от -40 до 450 ОС, к которым предъявляются требования высокой пластичности, и деталей, работающих при температуре от -40 до 425 ОС под давлением соответственно.

ГОСТ 20 295–85 распространяется на стальные сварные трубы для магистральных нефтеи газопроводов. Широко представлены трубы из низколегированной конструкционной стали повышенной прочности по ГОСТ 19 281–89 марки 17Г1С и ее аналогов. Сталь 17Г1 С, 17ГС, 17Г1С-У предназначена для изготовления сварных деталей, работающих под давлением при температурах от -40 до +475 ОС. По ГОСТ 20 295–85 применяется классификация труб по классам прочности. Трубы из стали 3 с учетом разброса механических свойств теоретически могут относиться к классам прочности К38 — К42 (фактически К36), из стали 10 — К38, из стали 20 — К 42, а сталь 17Г1С более прочнаяК 52. Условия эксплуатации магистральных труб предъявляют значительно более жесткие технические требования к материалу, шву, испытаниям и маркировке трубы, чем ГОСТ 10 705, что в конечном итоге приводит к большей надежности трубопровода в период эксплуатации.

Приведем пример исследования изменения механических свойств труб по ГОСТ 20 295–85 из стали 17Г1С. Образцы одинаковых размеров для испытаний вырезались из труб диаметром 720 мм и толщиной стенки 10 мм аварийного запаса (исходное состояние) и труб, которые эксплуатировались в трубопроводах в течение 25 лет.

Стандартизированные механические свойства исследованных материалов представлены в тaбл.1.

сварной труба сталь.

В тaбл. 2 указаны механические свойства исходных исследованных материалов из аварийного запаса и свойства труб, а также материала после длительной эксплуатации в течение 25 лет с учетом места вырезки металла из разноудаленных от дожимной компрессорной станции (ДКС) участков трубы.

Из сравнения тaбл. 1 и тaбл. 2 видно, что механические характеристики образцов, вырезанных из труб аварийного запаса, полностью соответствуют гостированным характеристикам. Однако можно отметить довольно высокие значения пределов текучести у образцов из аварийного запаса, что можно отнести за счет протекания процессов статического деформационного старения в течение 25 лет. После длительной эксплуатации предел текучести еще больше повысился (его максимальное значение достигло 411 МПа), как по сравнению с гостированным уровнем, так и по сравнению с данными, полученными у образцов из аварийного запаса.

Относительное удлинение и сужение уменьшились после длительной эксплуатации труб примерно на 10% по сравнению с характеристиками пластичности труб из аварийного запаса. Более значительные изменения свойств были обнаружены при определении ударной вязкости (КСV) после длительной эксплуатации, снижение в пределах 17−34%. Однако, представленные таблицы позволяют сделать вывод о наличии запаса механических свойств труб даже после 25-летней эксплуатации.

Подробнее остановимся на коррозионной стойкости труб. На сегодняшний день нормативно-техническая документация на сталь и трубы, в том числе для теплотрасс, содержит ряд требований, которые могут характеризовать коррозионную стойкость металлопродукции. Это требования к химическому составу стали, ее микроструктуре, чистоте по традиционным неметаллическим включениям, некоторым механическим характеристикам, которые указаны в технических условиях на трубы. В то же время, выполнение всех перечисленных требований не является гарантией того, что трубопровод из стали, отвечающей требованиям нормативно-технической документации, будет работать без коррозионных повреждений в течение всего проектного срока эксплуатации.

Анализ реальных сроков эксплуатации трубопроводов тепловых сетей свидетельствует, что при полном соответствии стали и труб требованиям технических условий возможны коррозионные повреждения трубопроводов в сроки существенно ниже нормативных. Различный уровень коррозионной стойкости и, соответственно, разный срок эксплуатации трубопроводов наблюдается во всех случаях, где транспортируемым продуктом является водная среда, содержащая активаторы коррозии углеродистых сталей сульфаты и хлориды. Такие условия эксплуатации характерны и для тепловых сетей, и для нефтепромысловых трубопроводов.

Установлено, что, как и для тепловых сетей, основным фактором, определяющим аномально высокую скорость коррозии стали, независимо от ее марки, является присутствие в ней особого типа неметаллических включений, которые назвали условно коррозионно-активными неметаллическими включениями (КАНВ) (подробнее о КАНВ см. «НТ» № 9 (61) 2005 г., с. 41−45, А. А. Шарапов и др. «Повышение коррозионной стойкости сталей для труб тепловых сетей путем обеспечения чистоты по коррозионно-активным неметаллическим включениям» — прим. ред.). К нефтепромысловым трубопроводам, где из-за высокой степени минерализации транспортируемой воды, наличия твердых механических примесей ускорение процессов локальной коррозии в присутствии КАНВ выражено еще сильнее, чем для теплосетей. Новые технические условия ТУ 14−3Р-69−2003 и ТУ 14−3Р-70−2003 Выксунского металлургического завода представляют собой обобщенные требования для труб из четырех марок сталей Ст3сп5, 20, 17Г1С, 17Г1СУ, которые в основном происходят из требований к нефтепромысловым трубопроводам.

Наше мнение, безусловно, не является полным и обобщающим, более того мы не хотели бы делать однозначных выводов. Однако, считаем, что в сложившейся рыночной ситуации, когда объемы производства труб нефтегазового сортамента постоянно увеличиваются и трубные заводы предлагают своим заказчикам в основном те виды продукции, которые близки по своим свойствам трубам для нефтеи газопроводов, предприятиям энергетики и ЖКХ следует более пристально взглянуть на такие предложения, ставя во главу угла не только экономическую, но и эксплуатационную целесообразность.