Реконструкция оборудования пресса предварительной формовки ТЭСА 1020 ОАО «ВМЗ» для производства труб диаметром 820 мм и толщиной стенки 30 мм

      На линии ТЭСА 1020 производят трубы диаметром 508 - 1067 мм с толщиной стенки от 7 до 32 мм класса прочности до К60 (Х70), проектная мощность - 1012 тыс. тонн труб в год. На линии ТЭСА 1020 производят: Трубы диаметром 530,630,720,820,1020 мм и толщиной стенки 7 - 25 мм из сталей  20-КСХ для сооружения промысловых трубопроводов, транспортирующих нефть, нефтепродукты, пресную и подтоварную воду, на рабочем давлении до 7,4 МПа повышенной эксплуатационной надежности, коррозионностойкие и хладостойкие. Трубы диаметром 530,630,720,820,1020 мм и толщиной стенки 7 - 16 мм классом прочности К52 из стали 09ГСФ для сооружения газопроводов, нефтепроводов, технологических промысловых трубопроводов транспортирующих нефть и нефтепродукты, содержащих сероводороды до 6 %, водоводов, а также предназначенные для нанесения наружного и внутреннего антикоррозийного покрытия. Трубы диаметром 530,630,720,820,1020 мм и толщиной стенки 7 - 16 мм классом прочности К54 для строительства магистральных в том числе надземных газопроводов с давлением 5,4 МПа и температурой эксплуатации до – 60С⁰.

       На линии  ТЭСА 1420 производят трубы диаметром 508 - 1420 мм с толщиной стенки от 7 до 48 мм класса прочности до К65 (Х80), проектная мощность  - 950 тыс. тонн труб в год. На линии ТЭСА 1420 производят: Трубы диаметром 1067—1220 мм и толщиной стенки 11 – 32 мм классом прочности К56 для строительства, ремонта, и реконструкции линейной части, переходов и наземных объектов магистрального нефтепровода «Восточная Сибирь — Тихий Океан» на участках с рабочим давлением до 9,8-14,0 МПа  и с сейсмичностью до 8 баллов включительно и на участках с рабочим давлением до 14,0 МПа включительно и сейсмичностью более 8 баллов. Трубы диаметром 508 – 1420 мм и толщиной стенки 7,1—31,8 мм классом прочности Х42 - Х8О для строительства трубопроводов для транспортировки газа, воды и нефти, как в нефтяной, так и в газовой промышленности. Трубы диаметром 530,630,720,820,1020, 1220, 1420 мм и толщиной стенки 7 - 32 мм классом прочности К52—К60 из сталей Х56—Х70 для сооружения магистральных трубопроводов на рабочее давление до 9,8 МПа для транспортировки некоррозионноактивного газа. Трубы диаметром 530,630,720,820,1020, 1220, 1420 мм и толщиной стенки 7 – 19 мм из сталей углеродистых и низколегированных для трубопроводов пара и горячей воды с давлением не больше 25 МПа и температурой не более 300 °С для стали марки Ст3сп, не более 350°С для стали марок 20и 09Г2С и не более 425 °С для стали марок 17Г1С и 17Г1С-У.

       Колесопрокатный  комплекс (КПК):

       Цех производит: колесную сталь по ГОСТ 10791-2004 и ТУ 0943-157-01124328-2003; и колеса для подвижного состава железных дорог около 150 типоразмеров диаметром от 710 мм до 1067 мм. Включает многоступенчатый технологический контроль и различные средства контроля, в том числе токовихревую, ультразвуковую дефектоскопию, магнитопорошковый контроль, контроль твердости обода колес. Линии по механической обработке колес до и после термообработки.

 

 

 

 

1.2 Обоснование проекта  реконструкции ТЭСА 1020 по производству  труб для подводной части газопровода «Южный поток»: обоснование выбора марки стали, обоснование увеличения длины труб

 

       Так как трубы  большого диаметра изготовленных  из стали повышенного класса  прочности предпочтительнее выбирать  для прокладки магистральных  трубопроводов. С целью повышения  долговечности работы трубопровода, трубы должны быть изготовлены из стали Х60 и быть длиной 12,5 метров. Это позволит уменьшить количество сварных швов на протяжении всей длины трубопровода. Из-за того, что часть трубопровода «Южный поток» будет проложена по дну моря необходимы трубы диаметром 820 мм и толщиной стенки 30 мм. Данные трубы должны удовлетворять международным стандартам. Оборудование линии ТЭСА 1020 позволяет организовать производство труб повышенной стойкости.

 

1.3 Технико-экономическое обоснование проекта реконструкции ТЭСА 1020 по производству труб для подводной части газопровода «Южный поток»: обоснование выбора марки стали, обоснование увеличения длины труб

 

    Современные магистральные трубопроводы являются высоконагруженными электросварными конструкциями, работающими в экстремальных условиях под действием высокого внутреннего давления и внешних неблагоприятных условий: низких температур окружающей среды, общей и стресс-коррозии, развивающейся при взаимодействии механических и электрохимических факторов. В настоящее время происходит переход к трубопроводам нового поколения, которые отличаются повышенной экономической и эксплуатационной эффективностью. Ценовые показатели проектов трубопроводов определяются использованием труб из высокопрочных сталей и минимальной металлоемкостью.

    Магистральный трубопроводный транспорт является важнейшей составляющей топливно-энергетического комплекса России. По магистральным трубопроводам перемещается 100%  добываемого газа, 80% добываемой нефти, более 20% продукции нефтепереработки. Протяженность российских магистральных трубопроводов в 2005 г. превышала 221 тыс.км, из которых 153 тыс. км - это газопроводные магистрали, свыше 48 тыс.км – это нефтепроводы; более 20 тыс. км – используются для перемещения нефтепродуктов. Система магистральных трубопроводов России начала создаваться более 50 лет назад. Из 180 трубопроводов, которые эксплуатируются в настоящее время, только 9 газопроводов и 3 нефтепровода были построены в прошлом десятилетии; свыше 65% газопроводов введены в строй до 1980 г. и более половины магистральных нефтепроводов были построены до 1970 г. По экспертным оценкам в ремонте или замене нуждаются примерно 75 тыс. км  магистральных газопроводов и нефтепроводов из труб диаметром 1020 – 1420 мм. Даже при увеличении срока эксплуатации труб большого диаметра до 50 лет.

   По экспертным  оценкам в ремонте или замене  нуждаются 75 тыс. км  магистральных  газо- и нефтепроводов из труб  диаметром 1020 – 1420 мм. Даже при  увеличении срока эксплуатации  труб большого диаметра до 50 лет  (задача над которой работает  Газпром) потребность в трубах на реконструкцию трубопроводов возрастет в ближайшие 10 лет до 2 млн. т. в год.

    Расположение главных  районов добычи нефти и газа  на Севере, Сибири, Дальнем Востоке  и острова Сахалин, а основных  потребителей – в Центре и  на Западе России обусловливает необходимость сооружения сети мощных магистральных трубопроводов нового поколения большой протяженности.

    В настоящее время  реализуется новая программа  проектирования и строительства  крупных российских, межконтинентальных и транснациональных трубопроводных систем (табл.8).

1.Начато сооружение сухопутной  части системы Северо-Европейского  газопровода (СЕГ) протяженностью 917 км (диаметр 1420 мм, давление 9,81 МПа), проектируется морская часть протяженностью 1213 км (диаметр 1219 мм, давление 20 МПа). Стоимость системы 10-12 млрд. долларов.

2. Широко развернулось  строительство нефтепровода Восточная  Сибирь – Тихий океан (ВСТО) протяженностью 4 тыс.км (диаметр 1067-1220 мм, рабочее давлением 9,8 МПа, на  отдаленных участках до 14 МПа). Стоимость системы нефтепровода 16 млрд.долларов.

3. Идет подготовка  к строительству газопровода  «Бованенково - Ухта» протяженностью 1000 км (диаметр 1420 мм, давление 11,8 МПа)  – первенца мощной Ямальской  многониточной системы с производительностью  250 млрд.м³ газа в год, а также второй очереди «Голубого потока» с продолжением до Израиля, морская часть которого имеет протяженность 378 км (диаметр 610 мм, давление 25 МПа). Стоимость второй очереди 1,5 млрд.долларов.

4. Заканчивается  строительство нефтепровода по проекту Сахалин 1, газопровода диаметром 1220 мм и нефтепровода диаметром 610 мм (давление 10 МПа, протяженность 800 км) по проекту Сахалин 2.

5. Намечается  строительство газопровода «Алтай»  с месторождений Севера Тюменской  области для подачи газа в Китай, нефтепроводов «Бургаз-Александрополис», «Харьяга-Индига».

6. Освоение Штокмановского  месторождения в Баренцевом море  потребует строительства морского газопровода от ГКМ на материк до завода СПГ в Видяево длиной 479 км (диаметр 1020 мм, давление 22 МПа) и далее сухопутного газопровода до Волхова протяженностью 1350 км (диаметр 1420 мм, давление 9,8 МПа). Объем газовой добычи будет доведен до 90-130 млрд.м³. Объем затрат на реализацию первого этапа освоения Штокмановского месторождения составит 10 млрд. долларов.

7. Прорабатывается  вариант поставок природного  газа с месторождения о. Сахалин  и Чаядинского НГКМ в республику Корея и Китайскую Народную республику.

     8. Обсуждаются условия сооружения транснациональных трубопроводов в Иран.   

     9. «Южный поток» - это проект транснационального газопровода, который разрабатывается в целях диверсификации маршрутов поставок природного газа европейским потребителям и предполагает прокачку голубого топлива через акваторию Черного моря в страны Южной и Центральной Европы.

       «Южный поток»  будет поставлять газ напрямую  от производителя потребителю. 

 

                                 Рисунок 1.1 Маршрут газопровода «Южный поток»

 

     Маршрут газопровода  на предынвестиционной стадии  проекта рассматривается в нескольких вариантах и включает в себя сухопутные части газопровода, проходящие по территориям ряда европейских государств, а также морские газопроводы через Черное и Адриатическое моря (в случае выбора варианта поставок газа в южную часть Италии). Кроме того, для обеспечения «Южного потока» достаточным количеством природного газа предполагается расширение существующих и строительство новых газотранспортных мощностей на территории Российской Федерации.

    Новая газопроводная  система, предназначенная для снабжения «Южного потока» природным газом, пройдет от компрессорной станции «Починки» до берега Черного моря. Ее протяженность достигнет примерно 2,5 тыс. км. Прокладка газопроводов будет вестись в восьми регионах России: Воронежской, Волгоградской, Ростовской, Нижегородской, Пензенской и Саратовской областях, Мордовии и Краснодарском крае. В 2010 году, после получения всех необходимых разрешений и согласований, были начаты соответствующие проектно-изыскательские работы.

    Морской участок «Южного потока» пройдет по дну Черного моря от компрессорной станции «Русская» на российском побережье до побережья Болгарии. Общая протяженность черноморского участка составит около 900 километров, максимальная глубина — более двух километров.

    Существует несколько вариантов маршрута «Южного потока» по дну Черного моря. В данный момент маршрут, проходящий через исключительные экономические зоны России, Турции и Болгарии, прорабатывается в качестве основного. «Газпром» своими силами уже завершил разработку ТЭО морского участка «Южного потока». В настоящий момент продолжаются инженерные и рекогносцировочные изыскания в Черном море

 

 

                               Рисунок 1.2 Морская часть газопровода «Южный поток»

 

      Участки «Южного  потока» на территориях стран Южной и Центральной Европы

В данный момент рассматриваются два  возможных маршрута прокладки газопровода  в Европе. Северо-западный - в направлении  Словении и Австрии через Болгарию, Сербию и Венгрию, а также юго-западный - в Грецию и Италию. От основной трассы европейского сухопутного участка «Южного потока» будут сделаны отводы в Хорватию и Македонию.

    В целях реализации  европейской сухопутной части  проекта Россия подписала межправительственные соглашения с Болгарией, Сербией, Венгрией, Грецией, Словенией, Австрией и Хорватией. Эти соглашения предусматривают подготовку технико-экономических обоснований строительства «Южного потока» на территории каждой из стран - участниц проекта, а также создание совместных предприятий «Газпрома» и местных энергетических компаний, уполномоченных для реализации газопровода. Все национальные ТЭО «Южного потока» будут завершены в ближайшее время. На их основании будет подготовлено сводное ТЭО проекта.

Таким образом, потребность в трубах для строительства новых газопроводов и нефтепроводов возрастет до 1,5-2 млн. т. труб в год, а реальная потребность в трубах большого диаметра в ближайшие годы в России может составить до 4 млн. т. в год.

    В настоящее  время реализуется новая программа  проектирования и строительства крупных российских, межконтинентальных и трансконтинентальных современных трубопроводных систем – это высоконагруженных электросварных конструкций, работающих в экстремальных условиях под действием внутреннего давления и внешних неблагоприятных условиях:

- при низкой температуре окружающей среды;

- общей коррозии;

- стресс-коррозии, которая  развивается при сложном взаимодействии  механических и электрохимических факторов.

    Анализ развития мировой инфраструктуры перспективного потребления труб большого диаметра (до 2010 г.) показывает рост объемов строительства трубопроводов, который составляет 89,9 тыс. км,  при этом доля России и СНГ составляет 18,8 тыс.км (21%), т.е. более 10 млн.тонн. В связи с этим перед металлургами России стоит важнейшая  задача: создание и освоение промышленного производства труб большого диаметра (ТБД) с повышенным комплексом механических и технологических свойств, которые предназначены для строительства новых перспективных магистральных трубопроводов. Масштабные трубопроводные проекты Газпрома и Транснефти, обеспечат устойчивый спрос на ТБД до 2011 года. Их потребность в ТБД формируется за счет строительства новых магистральных нефте- и газопроводов, а также ремонта существующих.