ПРИМЕНЕНИЕ ТИТАНОВОЙ ПРОДУКЦИИ ВСМПО В ЭНЕРГЕТИКЕ, ХИМИЧЕСКОЙ И НЕФТЕДОБЫВАЮЩЕЙ ОТРАСЛЯХ
Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение (ВСМПО) начинает свою историю с 1933 года, когда в поселке Сетунь Московской области был пущен первый в России завод авиационной металлургии, который специализировался на выпуске алюминиевых и магниевых сплавов.
В 1941 году с приближением к Москве военных действий завод был эвакуирован на Урал в Верхнюю Салду. В годы Великой Отечественной войны он полностью обеспечивал своей продукцией потребности авиации.
С созданием реактивной авиации и появлением высокого спроса на изделия из титановых сплавов в 1956 году было принято решение об организации на базе Верхнесалдинского металлообрабатывающего завода крупномасштабного произ- водства. В 1957 году на предприятии изготовили первый титановый слиток, а в конце 80-х годов ВСМПО стало крупнейшим производителем титановой продукции в мире.
В процессе своего 70-летнего развития ВСМПО сформировалось как крупное предприятие с уникальным набором производственных мощностей по выпуску полуфабрикатов из титановых и алюминиевых сплавов, а также сталей и сплавов на никелевой основе. Титановые и стальные кованые поковки могут быть массой до 5000 кг.
В трубном и профильном производстве имеются трехвалковый стан винтовой прокатки, гидравлические прессы, станы холодной прокатки, трубосварочные станы фирмы "Opermann" для изготовления тонкостенных сварных труб. Плоский прокат включает широкий сортамент продукции: горячекатанные плиты и листы, холоднокатанные листы, лента и фольга в рулонах.
Объединение инвестирует в производство значительные средства. Первая волна инвестиций на ВСМПО прошла в 1993-1996 годах, когда модернизировалось листопрокатное, трубопрофильное и сортопрокатное (прутковое) производства. Сейчас значительные средства вкладываются в коренную реконструкцию всего кузнечного производства. Модернизированные уникальные прессы будут оснащены новым адъюстажным оборудованием и компьютерным управлением и в результате выйдут на уровень самых передовых кузнечных мощностей Запада.
На Верхне-Салдинском металлургическом производственном объединении (ВСМПО), входящем в корпорацию ОАО "АВИСМА-ТМК" - ОАО "ВСМПО", освоено и успешно развивается машиностроительное производство, ориентированное на выпуск теплообменного оборудования для объектов энергетики, а также для предприятий химической и нефтехимической отрасли. Оборудование изготавливается из сплавов на основе титана, а также из низколегированных и высоколегированных сталей. Предприятие имеет положительный опыт эксплуатации данного оборудования на многих объектах.
Располагая собственным аттестованным конструкторским подразделением, ВСМПО имеет право разрабатывать нестандартное оборудование, учитывая все пожелания заказчика. Предприятие поддерживает тесные связи с ведущими отраслевыми проектными институтами, ведется обмен опытом, информацией по новым разработкам.
Необходимость применения титановых сплавов в энергетическом и химическом оборудовании обуславливается теми рабочими агрессивными и иными средами, где долговечность использования титановых сплавов, благодаря своей коррозионной стойкости, в несколько раз превышают сроки эксплуатации оборудования, изготовленного из медьсодержащих и хромоникелевых сплавов. Имеющийся опыт показывает, что титановые сплавы по стойкости к общей коррозии превосходят наиболее стойкие медные сплавы, медно-никелевые сплавы и нержавеющие стали в 10ј20 раз.
Технические параметры проектирования и изготовления готовых изделий и конструкций из титана уже хорошо известны и широко применяются на практике, а его рабочие характеристики иллюстрируются впечатляющим списком многолетних достижений в этой области. Титановые системы, которые неизменно обеспечивают необходимый экономический эффект благодаря своей надежной работе, обычно оказываются не более, а во многих случаях и менее дорогостоящими с учетом суммарных затрат на их установку и эксплуатацию, нежели системы, которые строятся из менее долговечных материалов.
Применение титановых сплавов в освоении нефтегазовых месторождений на шельфе перспективно для следующих систем и оборудования: глубоководные бурильные райзеры; обсадные трубы; добывающие райзеры; насосы и системы забортной, питьевой, буровой и попутной воды; трубопроводы циркуляционной системы технологических растворов; сепараторы жидкостные, теплообменное оборудование различного назначения; сосуды высокого давления; высокопрочные гибкие растяжки для фиксации платформы.
Условия эксплуатации нефтепромыслового оборудования во многом аналогичны условиям эксплуатации изделий судового машиностроения, однако имеются и довольно существенные отличия: более высокая степень минерализации пластовой воды; наличие в рабочих средах сероводорода и углекислого газа; наличие аэробных и анаэробных (особенно сульфидообразующих) составляющих в продуктах добычи и окружающей среде; повышенные температуры рабочих сред; пониженные температуры атмосферы до минус 40-50С; возможность солевых и парафиноообразных отложений на поверхностях; высокое давление рабочих сред; наличие абразивных компонентов в транспортируемых продуктах.
Не менее обширны возможности по применению титановых сплавов в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Основные виды оборудования - теплообменная и выпарная аппаратура.
Основным процессом нефтеперерабатывающего производства является крекинг нефти под действием высоких температур и давлений с получением при последующей конденсации и охлаждении продуктов нефтепереработки - бензина, дизельного топлива, мазута и др. Продуктовой смесью трубного пространства на стадиях конденсации и охлаждения может быть смесь алкановых соединений с содержанием воды до 2%. В зависимости от качества перерабатываемой нефти на этих стадиях присутствуют в разных количествах примеси - кислород, сероводород, азот, пары соляной кислоты и др. Скорость коррозии труб из нержавеющих сталей составляет примерно 0,20-0,25 мм/год, а срок службы установки не превышает 6-8 лет при проведении профилактического ремонта 1 раз в 3-6 месяцев.
При наличии в рабочей среде раствора соляной кислоты, насыщенной сероводородом, титан стоек как к общей и питтинговой коррозии, так и коррозионному растрескиванию, а скорость коррозии титановых труб составляет менее 0,05 мм/год. Отличительной особенностью титановых сплавов от традиционно применяемых конструкционных сплавов является высокая коррозионная стойкость к микробиологической коррозии, а именно - к сульфидным бактериям, которые особенно активны в нефтепродуктах с высоким содержанием серы. Положительные результаты эксплуатации титановых трубных систем теплообменных аппаратов в течение 5 лет отмечены на предприятии КАРАБАШНЕФТЬ (одно из подразделений ОАО "ТАТНЕФТЕПРОМ"). Также для нефтяников Татарии по документации ОАО "ТатНИИНЕФТЕМАШ" были изготовлены из титана змеевики для опытной установки получения элементарной серы; апробация в течение 3 лет бесперебойной работы подтверждает правильность выбора материала.
Сегодня ОАО "ВСМПО" предлагает не только широкий сортамент полуфабрикатов, но и большой спектр оборудования: теплообменное, емкостное, колонное оборудование, элементы трубопроводов (отводы, тройники, переходы), трубные системы.
ВСМПО уделяет большое внимание созданию и расширению разрешающей нормативной базы. На текущий момент предприятие имеет разрешение Госгортехнадзора РФ на проектирование и изготовление сосудов, работающих под давлением; Аккредитацию РАО ЕЭС как поставщик оборудования на энергообъекты; Лицензии ГАН РФ на конструирование и изготовление оборудования для атомной энергетики. Проведена сертификация на право производства оборудования для потенциально опасных химических производств.