Новости РСПМ и компаний
14.01.2022 ЗМЗ принимает участие в масштабном государственном проекте
Златоустовский металлургический завод (ЗМЗ) – крупнейший в России производитель металлопродукции ответственного назначения из специальных сталей и сплавов, качество которой подтверждено временем и признано во всем мире. В 2021 г. предприятие получило право на субсидирование из федерального бюджета проведения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР) в области современных технологий в рамках реализации инновационных проектов. О сути, ходе и этапах работ рассказал управляющий директор ООО «ЗМЗ» Александр Ефимушкин.
Александр Святославович, в чем заключается участие ЗМЗ данном в проекте? Какие научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы выполняет предприятие?
В настоящее время специалистами предприятия выполняются НИОКР по разработке и освоению технологии производства феррито-аустенитной коррозионностойкой стали типа Super Duplex 25Cr, применяемой в системах подводной добычи углеводородов, и аустенитной немагнитной коррозионностойкой стали типа Staballoy AG17 для изготовления тяжелых бурильных труб, широко применяемых в нефтедобывающей отрасли. Разработанные материалы планируются к использованию в качестве импортных аналогов на Нижегородском заводе 70-летия Победы (Концерн ВКО «Алмаз-Антей»), производящем оборудование для добычи углеводородов по заказам Газпрома, а также на ведущих отечественных нефтегазодобывающих и нефтесервисных предприятиях — Сибур, ЛУКОЙЛ, Транснефть и др.
Участвовать в данном проекте Златоустовский металлургический завод начал в мае 2021 г. Между головным офисом предприятия и Министерством промышленности и торговли Российской Федерации было заключено соответствующее соглашение. Согласно документу, из федерального бюджета нам предоставляется субсидия на финансовое обеспечение затрат, необходимых для проведения НИОКР по современным технологиям, в рамках реализации инновационного проекта «Разработка и освоение новых видов металлопродукции для нужд отечественной нефтегазовой промышленности». Иными словами, проведение части работ покрывает субсидия из государственного бюджета, оставшуюся же часть затрат финансирует само предприятие.
В рамках реализации проекта на заводе создана рабочая группа, состоящая из 29 специалистов центральной заводской лаборатории (ЦЗЛ), технического отдела и технологов цехов по направлениям. В качестве соисполнителей мы привлекли коллег-ученых из Златоустовского филиала Южно-Уральского государственного университета (ЗФ ЮУрГУ), которые охотно согласились принять участие в процессе создания абсолютно новых для России видов металлопродукции.
Какие инновационные продукты предстоит произвести предприятию? Расскажите об этих марках стали. В чем их уникальность?
Сталь Super Duplex 25Cr — коррозионностойкая аустенитно-ферритная сталь, которая относится к группе «суперсталей». Ее структура состоит из двух основных фаз — аустенита и феррита примерно в равных количествах. Обе фазы вследствие высокого содержания хрома являются коррозионностойкими. Супердуплексная сталь в своем составе имеет высокий процент хрома и молибдена при наличии незначительного количества никеля, из-за чего на нее практически не оказывают воздействие кислоты, щелочи и другие агрессивные среды. Дополнительное легирование металла азотом стабилизирует аустенит, что дает возможность снизить содержание дорогостоящего никеля в марочном составе без потери основных эксплуатационных характеристик. Кроме того, азот повышает прочность стали и сопротивление питтинговой коррозии, а также улучшает структуру сварного шва. Дуплексные коррозионностойкие стали имеют достаточно высокую прочность, поэтому из них можно изготавливать изделия с гораздо меньшей массой, чем, например, из аустенитных. В результате снижается их металлоемкость, а также происходит экономия дорогих и дефицитных материалов.
Уникальное сочетание высокой прочности, вязкости, коррозионной стойкости, свариваемости и экономичности позволяет успешно использовать супердуплексную сталь в различных отраслях промышленности, особенно для выпуска изделий, эксплуатирующихся в хлорсодержащих средах. В число последних входит химическая, нефтехимическая, нефтегазовая разведка и добыча, производимая с морского дна, а также из глубинных кислых водородсодержащих скважин и др.
Стали типа Staballoy AG17 имеют полностью аустенитную структуру, которая обеспечивается наличием в химическом составе высокого содержания аустенитообразующих элементов — марганца и азота, а также являются немагнитными. Наряду с вышеуказанными элементами в составе данной стали содержится достаточное количество хрома и молибдена для обеспечения высоких показателей коррозионной стойкости в тяжелых агрессивных средах.
Сочетание высокого уровня механических свойств (предел прочности — свыше 1000 МПа при сохранении хорошей пластичности и ударной вязкости), коррозионной и износостойкости, а также немагнитности обеспечивает длительный срок службы готовых изделий с требуемым набором служебных характеристик. Стали подобного класса успешно используются в нефтегазовой промышленности для изготовления тяжелых бурильных труб, различного бурового оборудования, средств телеметрии и для других целей.
Какие мероприятия проводятся на ЗМЗ в рамках данного проекта? Из каких этапов состоят?
Сам проект является достаточно масштабным мероприятием — срок реализации составляет восемь лет. В первые три года наша основная задача — разработка инновационного продукта. В течение этого периода мы как раз предполагаем заниматься НИОКР, а в последующие годы, до окончания проекта, предусматривается реализация новых видов продукции со своими целевыми показателями по окончании каждого отчетного года.
Исследовательские работы планируется провести в шесть этапов, рассчитанных на три года. Их окончание намечено на конец 2023 г. За этот период специалистам завода предстоит подобрать оптимальные химические составы разрабатываемых марок стали, разработать технологию производства сталей типа Super Duplex 25Cr и Staballoy AG17 или их аналогов, провести комплексные исследования физико-механических характеристик, выпустить опытно-промышленные партии металлопродукции с требуемыми качественными характеристиками, разработать техническую и технологическую документацию и запатентовать технологии производства.
В настоящее время первый этап уже выполнен. Совместно с научными сотрудниками ЗФ ЮУрГУ специалисты ЗМЗ провели анализ современных технологий производства коррозионностойких сталей типа Super Duplex 25Cr и Staballoy AG17 и их аналогов. Также на базе фундаментальных научных знаний и широкого литературного обзора оценено возможное влияние химического состава и основных технологических режимов производства на микроструктуру, физико-механические и коррозионные свойства данных сталей.
В ходе реализации первого этапа был изучен большой объем иностранной нормативно-технической документации для оценки необходимых требований, предъявляемых к металлопродукции, подготовлен план экспериментальных и опытных исследований, направленных на разработку и освоение технологии производства сталей и металлопродукции с повышенными качественными характеристиками, соответствующими сталям типа Super Duplex 25Cr и Staballoy AG17 или их аналогам.
На данный момент реализуется второй этап, в рамках которого планируется произвести несколько экспериментальных плавок с различными композициями химического состава в лабораторных условиях ЗФ ЮУрГУ. По результатам плавок будет подобран оптимальный анализ для каждой разрабатываемой марки и смоделирован последующий технологический процесс горячей деформации и термической обработки с целью получения требуемого уровня эксплуатационных характеристик. На третьем этапе экспериментальные плавки планируем производить уже в условиях завода — с выплавкой исходного металла в индукционных печах ЭСПЦ-3, а затем — в ЭСПЦ-2, так как по требованию заказчика технология производства данных сталей должна предусматривать использование установки вакуумно-кислородного рафинирования.
Александр Святославович, для проведения НИОКР Златоустовский металлургический завод приобретает новое оборудование. Для чего оно предназначено?
Несмотря на то что испытательный комплекс ЦЗЛ предприятия имеет достаточно широкий спектр оборудования, он серьезно физически и морально устарел. Стали типа Super Duplex 25Cr и Staballoy AG17 — это абсолютно новые для нас стали, обладающие, как я упомянул ранее, уникальными физико-механическими свойствами, с дополнительным контролем новых для завода качественных характеристик.
Для проведения исследований структуры новой металлопродукции и обеспечения контроля сдаточных характеристик в соответствии с предъявляемыми требованиями, мы и планируем приобрести современное испытательное и вспомогательное оборудование. На нем мы сможем готовить образцы стали и проводить соответствующие испытания металлопродукции на всех этапах ее производства. В общей сложности планируется приобретение 27 единиц оборудования.
Для обеспечения требуемого качества подготовки образцов для испытаний в отделения аналитического и испытательного контроля мы закупаем сверлильные, токарные, отрезные, шлифовальные и полировальные станки, прессы для запрессовки образцов, весы и др. Что касается исследовательского оборудования, то уже получен твердомер Микро-Виккерса, планируется покупка металлографических микроскопов для материаловедческих исследований и контроля микрошлифов. Для проведения испытаний и контроля механических свойств будут приобретены маятниковый электрический копр и универсальная испытательная машина на растяжение с нагревательной печью. Для проведения неразрушающего контроля приобретем ферритометры локального и объемного типов, магнитоизмерительную установку и установку магнитопорошковой дефектоскопии. Аналитическая лаборатория будет оснащена современным оптическим эмиссионным спектрометром фирмы OBLF. Значительная часть перечисленного оборудования уже поступила на завод.
Приобретение нового оборудования и его монтаж лично курируют главные специалисты предприятия, отправляясь в командировки на заводы-изготовители для проверки его исправности и сопровождения на ЗМЗ.
Что дает Златоустовскому металлургическому заводу участие в таком масштабном государственном проекте? В чем его важность?
Результатом выполнения данного НИОКР станет появление нового отечественного вида металлопродукции, который обеспечит снижение зависимости российских нефтегазодобывающих компаний от зарубежных поставок. В настоящий момент на российских металлургических предприятиях не производится отдельная номенклатура металлопродукции, использование которой предусмотрено современными отечественными и иностранными проектами для изготовления по индивидуальным проектам высокотехнологичного нефтегазового оборудования, имеющего высокую добавленную стоимость. Данное обстоятельство вызывает необходимость покупки металлопродукции у иностранных поставщиков, поскольку существующие на данный момент российские аналоги по многим показателям не отвечают современным требованиям проектных организаций и иностранных стандартов.
Создание и освоение технологии производства коррозионностойких сталей типа Super Duplex 25Cr и Staballoy AG17 будет способствовать снижению импортозависимости России от поставок дорогостоящих труб и комплектующих, используемых при добыче углеводородов. Металлопрокат, произведенный из разрабатываемых сталей, имеет высокий рыночный потенциал как в России, так и зарубежом. Основными отечественными потребителями качественно новой металлопродукции будут Газпром, ЛУКОЙЛ, Транснефть и другие предприятия нефтегазового комплекса, где она широко востребована.
Стратегически важен данный проект и для нашего предприятия. Разработанная технология изготовления проката из данных марок стали будет запатентована Златоустовским металлургическим заводом. По сути, мы станем монополистом в ее производстве, что даст нам значительное преимущество и повысит конкурентоспособность среди производителей спецсталей в нашей стране. Это будет эксклюзивная продукция, которую в России будем производить только мы.
Читать все новости 
Искать в архиве
РСПМ в социальных сетях:
Читать все новости 
