Инновации позволили металлургам России выпускать наукоемкую продукцию
Чтобы сейчас быть успешным на рынке, а тем более внешнем, мало следовать актуальным трендам: эффективно управлять производством и оцифровывать его, внедрять инновационные технологии и материалы и т.д. Эти тренды необходимо предвосхищать, а в идеале - задавать всем остальным. И это касается всех отраслей без исключения.
Наука - против коррозии
Именно такой подход позволяет Трубной Металлургической Компании (ТМК) быть первой в мире по объему производства труб самого разного назначения и поставлять свою продукцию в 80 стран.
Ну а при чем тут инновации, спросите вы, ведь труба - это просто кусок металла определенной формы. "С одной стороны, труба - это действительно продукт относительно массового производства, - сообщил "РГ" замгендиректора ТМК по научно-техническому развитию и техническим продажам Сергей Чикалов, - но, с другой стороны, сами материалы для этого производства, оборудование, процессы разработки и изготовления продукции во многом уникальны. Трубы используются в самых разных отраслях - от строительства и нефтегазодобычи до медицинской промышленности. Технологии в этих отраслях стремительно развиваются, и мы стремимся не просто соответствовать ожиданиям наших заказчиков, но и предвосхищать их. Поэтому наша продукция зачастую не уступает по наукоемкости тем производствам, в которых она применяется".
ТМК делает ставку на развитие нишевых продуктов с узкой областью применения, которая предполагает наличие специальных свойств. "Мы разрабатываем специальные составы сталей, технологию их термического упрочнения и получаем уникальные характеристики: прочность, коррозионную стойкость, хладостойкость и другие свойства. Такие сочетания характеристик необходимы как для разработки нефтегазовых месторождений в жестких условиях эксплуатации, так и для других отраслей - атомной энергетики, точного машиностроения, химической промышленности", - продолжил топ-менеджер компании.
В частности, налажен выпуск труб из сталей мартенситного класса с 13 процентами хрома, есть специальные марки, дополнительно легированные молибденом, никелем, ванадием, ниобием. Разрабатываются специальные металлические и полимерные покрытия, которые позволяют предотвращать коррозию. Одно из ноу-хау компании - многофункциональное композиционное покрытие GreenWell, которое сочетает хорошие антифрикционные свойства и обеспечивает защиту от коррозии. GreenWell наносится на резьбовое соединение, что позволяет отказаться от применения специальных резьбовых смазок при сборке трубных колонн и свинчивать соединения насухо. Это и практично, и экологично, поскольку исключается попадание смазки в грунт.
Надежность под контролем
В холдинге также разработан хромоникелевый сплав собственной марки ТМК-С. Трубы из него предназначены для добычи нефти и газа с большой концентрацией примесей сероводорода и углекислого газа, залегающих на глубине около 4 километров, при температуре 150 градусов и выше. В таких условиях трубы быстро разрушаются. Поэтому в компании создали специальный материал, обеспечивающий высокую прочность, стойкость к коррозии и высоким температурам. ТМК-С содержит более 25 процентов хрома, более 30 процентов никеля, легирован молибденом. Прочность продукции из этой стали в 1,5-2 раза выше, чем у труб обычного назначения. Изделия из такого материала в России производит только ТМК. "Ранее такая продукция закупалась за рубежом, - подчеркивает Сергей Чикалов, - Мы первые создали такой продукт в России, освоили производство труб из этого материала и поставили их крупнейшим нефтегазовым компаниям, в том числе "Газпрому" и ЛУКОЙЛу, которые успешно эксплуатируют их на своих месторождениях".
Кстати, совместно с партнерами - специалистами "Газпрома" - ТМК реализует проект по созданию не просто инновационной, но и "умной" трубы. В трубы большого диаметра встраиваются чувствительные сенсоры, которые в режиме реального времени позволяют контролировать температуру, напряженно-деформированное состояние трубы и оценивать эксплуатационную надежность трубопроводной системы в целом. При этом конструкция и массово-габаритные параметры труб дают возможность использовать их при строительстве участков газопроводов аналогично "классическим" трубам. Такое решение позволяет следить за надежностью ключевых участков газопровода на протяжении всего жизненного цикла.
Проверка на прочность
Общие затраты ТМК на НИОКР в 2020 году составили около 1 миллиарда рублей, включая средства, направленные на разработку новых видов продукции, в том числе труб из новых марок стали и новых резьбовых соединений класса "Премиум", а также на совершенствование технологических процессов производства труб. В прошлом году компания продолжила оснащать передовым исследовательским и испытательным оборудованием Научно-технический центр в "Сколково", созданный совместно с группой Синара: на окончание строительства и оснащение центра было направлено более 300 миллионов рублей. А всего в проект НТЦ компания инвестировала около 5 миллиардов рублей.
Но вложения того стоили, и теперь площадка в Сколково является основной для развития НИОКР в обоих холдингах. Здесь создаются цифровые модели производственных процессов, ведутся испытания материалов, конструкций и технологий. Центр оснащен уникальным комплексом оборудования, а главная его "изюминка" - единственный в стране испытательный стенд для труб, где их проверяют на растяжение, сжатие, изгиб, подвергают экстремальному давлению и температурам. Появление такого оборудования в Сколково поставило окончательную точку на испытаниях отечественных труб в зарубежных центрах.
В конце 2020 года в НТЦ впервые в РФ успешно завершились комплексные стендовые испытания премиальных соединений труб нефтегазового сортамента, длившиеся несколько месяцев. В лаборатории были смоделированы условия, возникающие в скважине: образец соединения ТМК UP CENTUM выдерживали в течение 120 часов при температуре плюс 290 градусов, а также подвергали термоциклическим нагрузкам в диапазоне от 40 до 290 градусов, одновременно нагнетая внутреннее давление свыше 70 бар и обеспечивая осевое сжатие трубы. Изделие сохранило герметичность на всех этапах программы испытаний и подтвердило уникальный комплекс эксплуатационных свойств.
Для "зеленой" энергетики
В последнее время в мире много говорится о перспективах водорода как моторного топлива и топлива для генерации энергии. Эксперты рекомендуют добавлять его в природный газ, чтобы снизить выбросы СО2. Но для транспортировки "элемента N 1" в чистом виде или в составе смеси с метаном нужны особые трубы: водород провоцирует хрупкость металла.
"Мы внимательно следим за основными трендами и направлениями в развитии водородной энергетики. По нашим расчетам, продукция компании найдет применение в технологических трубопроводах газоперерабатывающих комплексов по выработке водорода, магистральных водородопроводах и других элементах инфраструктуры, - сообщили "РГ" в ТМК. - На этом направлении востребованы трубы из сталей нового поколения для обеспечения работоспособности установок реформинга, пиролиза и электролиза. Эта продукция должна обеспечить бесперебойную надежную эксплуатацию установок с учетом физико-химических характеристик водорода: летучесть, проницаемость, высокая активность атомарного водорода".
При этом, создавая продукцию для экологически чистой энергетики, трубники стремятся минимизировать вредное воздействие на окружающую среду. С 2006 по 2019 год ТМК инвестировала в экологическую безопасность и природоохранные программы 17 миллиардов рублей. В результате валовые выбросы от производственной деятельности и объемы сточных вод снизились в два раза. Недавно утверждена новая Программа повышения экологической эффективности на 2021-2023 годы. Цели: существенно уменьшить выбросы загрязняющих веществ, снизить потребление свежей воды и сброс сточных вод, сократить объемы размещаемых отходов и т.д. На реализацию этих мероприятий планируется выделить около 1,3 миллиарда рублей.
Планы западных стран постепенно отказаться от использования углеводородов ТМК не пугают. По мнению специалистов компании, нефть и газ останутся основными источниками энергии в ближайшие 30-40 лет. Их доля может снизиться в общем энергетическом балансе, но при этом физическое потребление, скорее всего, возрастет. "В России и за рубежом сегодня реализуются программы газификации хозяйства, что предполагает рост как добывающей, так и газотранспортной инфраструктуры. Поэтому спрос на высокотехнологичные трубные решения будет только расти, - уверены в ТМК, - мы не считаем, что необходимо смещать фокус с нефтегазовых труб на продукцию для альтернативной энергетики. Но при этом учитываем этот вектор развития и готовы поставлять элементы для развития инфраструктуры ветровой, солнечной, а также водородной энергетики".
Кстати, ТМК последовательно наращивает свое присутствие на рынке атомной энергетики, развитие которой также способствует сокращению "углеродного следа". С госкорпорацией "Росатом" идет совместная работа в сфере производства и применения высокотехнологичной трубной продукции, включая разработку новых типов труб из стали. ТМК уже поставила опытную партию высокоточных труб из аустенитной стали для "ЗиО-Подольск", входящего в структуру "Атомэнергомаш". Их производит профильное предприятие ТМК-ИНОКС. Приобретенный компанией в 2020 году Ракитянский арматурный завод в составе группы "Трубы 2000" также укрепил позиции холдинга на рынке оборудования для АЭС.
Компания привносит инновационные технологии в металлургию не только за счет собственных разработок. В марте 2021 года ТМК начала отбор высокотехнологичных стартапов Москвы в рамках трека PipeIndustryTech программы "Московский акселератор". Компания рассчитывает выбрать для реализации на предприятиях решения по таким направлениям, как новые технологии для трубной индустрии, "умное производство" и экология.