Меню

Api 527 герметичность седла предохранительных клапанов

Некоторые аспекты импортозамещения трубопроводной арматуры в нефтегазовом комплексе

(докладчик – генеральный директор, ктн Истомин С.А.)

1. Аспекты импортозамещения и импортозависимости. Общие характеристики импортопотребления.

В начале выступления хотелось бы расставить акценты по базовой терминологии моего выступления. Аспект – это точка зрения на проблему.

Импортозамещение – это процесс замены импортного оборудования, материалов, услуг на отечественные продукты у основных потребителей.

Импортозависимость отрасли, предприятия – доля потребления оборудования, материалов, технологий и услуг иностранного происхождения для осуществления ими своей основной деятельности. В нашем случае – это зависимость от импортных технологий и оборудования при добыче, хранении, транспортировке, переработке нефти и газа, то есть импортопотребление, которое порождает импортозависимость.

Оценить эту зависимость в точных цифрах в нефтегазовом комплексе, тем более по трубопроводной арматуре, весьма затруднительно, поскольку обобщенных данных в открытом доступе нет. Но, с учетом анализа статистических сведений Государственного таможенного комитета, проводимого специалистами Научно-промышленной ассоциации арматуростроителей, и аналитических исследований ООО Центральный научно-исследовательский проектный институт «Современные Технологии Арматуростроительного Комплекса», можно сделать однозначные выводы о наличии серьезной зависимости от иностранной арматуры во всех переделах добычи, транспортировки, хранения и переработки нефти и газа.

Рисунок 1. Динамика импорта трубопроводной арматуры в Россию (в стоимостном и весовом измерении)

Рисунок 2. Сегментация импорта трубопроводной арматуры по типам за 2013 год (в стоимостном выражении)

Таблица 1. Структура применяемости оборудования отечественного и импортного производства в нефтегазовом комплексе

Наименование области применения
Оборудования
Импортное, % Отечественное, %
Добыча нефти и газа в обычных условиях (наземная) 24 76
Добыча нефти и газа на шельфе 99 1
Добыча трудно извлекаемых запасов
Нефти и газа
20 80
Оборудование для ГРП (гидроразрыв пласта) 99 1
Нефтегазопереработка и нефтехимия 35 65
Производство сжиженного газа 99 1

Таблица 2. Импортозависимость ОАО «Роснефть» в поставках трубопроводной арматуры в 2012 году.

В стоимостном выражении, % По количеству позиций, %
Переработка
Импорт 21,71 12,20
Собранная в РФ из импортных деталей 0,15 0,22
Российского производства 78,14 87,58
Итого 100,00 100,00
Разведка и добыча
Импорт 19,54 9,19
Собранная в РФ из импортных деталей 0,0 0,0
Российского производства 8,46 90,81
Итого 100,0 100,0
Сбыт
Импорт 46,29 6,67
Собранная в РФ из импортных деталей 0,0 0,0
Российского производства 53,71 93,33
Итого 100,0 100,0
Сервис
Импорт 11,58 0,48
Собранная в РФ из импортных деталей 0,0 0,0
Российского производства 88,42 99,52
Итого 100,00 100,00
Сумма
Импорт 20,89 7,76
Собранная в РФ из импортных деталей 0,08 0,11
Российского производства 79,03 92,13
Итого 100,00 100,00

2. Причины импортозависимости.

Для того, чтобы эффективно заниматься импортозамещением трубопроводной арматуры, необходимо, на наш взгляд, объективно определить основные причины импортозависимости в нефтегазовом комплексе. Основа этой зависимости – дисбаланс между спросом (потреблением) арматуры и конкурентоспособным предложением отечественных производителей, причем очевидно, что спрос опережает предложение и имеющийся дефицит как в количественном, так и в качественном аспекте покрывается импортом. В связи с тем, что нефтегазовый комплекс, являясь основой российской экономики, находится в постоянном ускоренном (по сравнению с другими отраслями) развитии. Решающим фактором при заказе любых видов оборудования для капитального строительства, эксплуатации, сервисного обслуживания в нефтегазовом комплексе является не общая возможность производства большого количества арматуры, а её своевременное изготовление и поставка в необходимый момент времени («in-time»). Задержка и срыв сроков поставки нашими арматурными заводами допускаются довольно часто и негатив ожидания порождает дефицит.

Второй основной фактор имеющегося дисбаланса – это недостаточное предложение со стороны отечественного арматуростроения трубопроводной арматуры, предназначенной для современных технологических процессов добычи, транспортировки и переработки нефти и газа.

В связи с истощением основных запасов углеводородов на действующих месторождениях и с учетом перспектив освоения новых месторождений в труднодоступных и климатически сложных условиях возникает потребность разработки и внедрения новых технологических процессов их добычи, транспортировки и переработки – так называемых методов увеличения нефтеотдачи (МУН), более глубокой переработки нефти, работы с битумной нефтью, технологий работы со сжиженным природным газом (СПГ) и т.д. На сегодня эти процессы во многом связаны с использованием иностранных технологий,треюущих применения соответствующей трубопроводной арматуры, которой у отечественных производителей практически нет. Следовательно, импортозависимость в данном случае возникает при покупке и внедрении импортных технологий добычи и переработки.

3. Анализ состояния отечественной трубопроводной арматуры.

Отечественная трубопроводная арматура в традиционных технологических процессах нефтегазового комплекса практически ни в чем не уступает по качеству и надежности импортной арматуре. Шаровые краны, шиберные и клиновые задвижки, задвижки для поддержания подпластового давления, фонтанная арматура производства таких заводов, как ЗАО «Тяжэпромарматура» г.Алексин, ОАО «Волгограднефтемаш» г.Волгоград, ООО «Гусар» г.Гусь-Хрустальный, ОАО «Корвет» г.Курган в настоящее время находят свое применение практически во всех новых проектах ОАО «Газпром», ОАО «Роснефть», ОАО АК «Транснефть», ОАО «Сургутнефтегаз», ОАО «Лукойл», ООО ПО «Киришинефтеоргсинтез», ОАО «Хабаровский НПЗ». Однако давая объективную оценку состоянию российской трубопроводной арматуры для специальных, современных условий эксплуатации, следует отметить широкое применение для таких проектов импортных технологий.

Причем импортная арматура применяется в таких проектах не потому, что она лучше отечественной, а по формальной причине отсутствия российской, соответствующей необходимым техническим требованиям проекта. Еще раз напомню – в течении последних 20-25 лет новые технологии добычи и переработки углеводородов в России практически не разрабатывались,а закупались за рубежом; следовательно, перед арматурщиками никто задач освоения трубопроводной арматуры специального применения не ставил.

Чего же не хватает нашим потребителям?

Таблица 3. Основные типы импортной арматуры для нефтегазового комплекса.

Область использования Виды трубопроводной арматуры
Добыча нефти и газа Устьевая арматура для ГРП (гидроразрыва пласта) на давления 105МПа и 140МПа
Устьевое оборудование для добычи трудноизвлекаемых запасов нефти и газа сложно построенных залежей
Подводная фонтанная арматура (ПФА)
Устьевые ёлки с Y-образной катушкой (для обеспечения вертикального доступа к скважине)
Оборудование для одновременной раздельной эксплуатации нескольких пластов в одной скважине
Устьевое оборудование для добычи газа с высоким содержанием сероводорода (до 25%)
Транспортировка нефти и газа Осесимметричные безкавитационные регулирующие клапаны
Арматура для сжижения газа (СПГ), криогенная арматура (клапаны, вентили, затворы, задвижки)
Переработка Предохранительная и регулирующая арматура с большой пропускной способностью
Арматура для высокоагрессивных сред (водородосодержащие среды, окись углерода)

Форма и время выступления не позволяют сделать детальный анализ сравнительных характеристик отечественной и импортной арматуры по всей номенклатуре, но, объективно рассматривая одинаковые по функциональному назначению и условиям эксплуатации изделия, можно сказать, что российская арматура не уступает в своих показателях импортной, а в некоторых случаях и превосходит её по надежности и длительности срока службы.
Например, специалистами ООО ЦНИПИ «СТАРК» произведен анализ «похвальбушек» известной немецкой фирмы Bopp@Reuther.

«Вопрос. Кстати, для каких сред и отраслей сейчас предназначена ваша продукция?

Ответ. В России мы продаем, в основном, клапаны по стандарту API для нефтеперерабатывающей промышленности. К сожалению, не всегда качество продукции становится залогом победы в тендере. Если ключевым фактором становится цена, то нам тяжело конкурировать с российскими компаниями. Мы поставляем оборудование преимущественно для тех проектов, где в техническом задании прописан стандарт API. Российские производители пока не освоили производство пружинных предохранительных клапанов по этому стандарту. Поэтому, когда в опросных листах прописан дизайн по стандарту 526, расчет по APIPR 520, герметичность по API 527, то автоматически остаются только зарубежные производители, среди которых особенно активны немецкие, американские, реже – французские компании». (интервью А.Павлючикова – технического специалиста Bopp@Reuther в журнале «Вестник арматурщика» №4 (16) 2014).

Ниже приведен сравнительный анализ содержательной части требований API и российских ГОСТов.

Таблица 4. Сравнительный анализ содержательной части стандарта API 527 и российского ГОСТР 54808-2011

API 527 «Испытание предохранительной арматуры на герметичность в затворе» ГОСТ Р 54808-2011 «Арматура трубопроводная.
НОРМЫ ГЕРМЕТИЧНОСТИ ЗАТВОРОВ»
Испытательная среда:
Воздух, пар или вода – должна быть той же, которая используется для определения установочного давления
Испытательная среда:
Вода, воздух (другой газ) при температуре от 5 °С до 40 °С
При испытании воздухом регламентируется схема испытаний, размеры трубки, уровень расположения отверстия в трубке относительно уровня воды и требования к выполнению отверстия Схема испытаний не регламентируется
Давление испытаний:
Воздух, пар и вода: 0,9Рн, при Рн большем 0,345 МПа,
Рн-0,0345 МПа, при Рн равном или меньшем 0,345 МПа
Давление испытаний:
утечку в затворе определяют при давлении , равном давлению настройки (Рн) , если в КД (ТУ) не указано иное. Допускается проводить испытания по API 527
Время испытаний:
Воздух- непрерывная подача давления перед замерами: для DN50 или меньше, не менее 1 мин.,DN65, 80, 100 – 2 минуты,
DN150 и более – 5 минут,
Не менее 1 минуты выполнять замер
Пар- Непрерывная подача давления перед замерами – 3 минуты,
Не менее 1 минуты выполнять замер
Вода- не менее 1 минуты выполнять замер
Время испытаний:
При испытаниях на герметичность затвора допускается перед началом контроля выдерживать арматуру при установившемся давлении до момента стабилизации утечки, замер выполнять:
для DN50 или меньше, не менее 15 сек.,
DN65 — 150 – 60 сек. (вода)/30 сек. (воздух),
DN200 и более – 120 сек./60 сек.
Время испытаний:
При испытаниях на герметичность затвора допускается перед началом контроля выдерживать арматуру при установившемся давлении до момента стабилизации утечки, замер выполнять:
для DN50 или меньше, не менее 15 сек.,
DN65 — 150 – 60 сек. (вода)/30 сек. (воздух),
DN200 и более – 120 сек./60 сек.
Нормы утечек:
С мягким седлом: от отсутствия утечек, до регламентируемых,
«металл/металл»: по воде класс «В» и ниже, по воздуху – «АА» и ниже

Таблица 5. Сравнительный анализ содержательной части стандарта API 526 и российского ГОСТ 31294

API 526 «Стальные предохранительные клапаны для несжимаемых сред с фланцами» ГОСТ 31294 «Клапаны предохранительные прямого действия. Общие технические условия.»
Настоящий стандарт является спецификацией для заказа стальной предохранительной арматуры с фланцами. Основными требованиями, предъявляемыми к пружинным предохранительным клапанам прямого действия и управляемым предохранительным клапанам непрямого действия, являются следующие:
А. Обозначение отверстия и его сечения.
Б. Условный проход арматуры, параметрический ряд по давлению на впуске и выпуске.
В. Материалы.
Г. Ограничения по давлению и температуре.
Д. Размеры арматуры по высоте на впуске и выпуске.
Настоящий стандарт распространяется на предохранительные клапаны прямого действия промышленного назначения номинальных диаметров от DN10 до DN300 (включительно) на номинальное давление PN400 (включительно) для жидких и газообразных агрессивных и неагрессивных сред с температурой от минус 100⁰С (163К) до 600⁰С (873К), предназначенные для защиты оборудования от аварийного повышения давления выпуском (сбросом) среды из него в атмосферу или в систему низкого давления

ГОСТ 31294 «Клапаны предохранительные прямого действия. Общие технические условия». Стандарт наиболее соответствует по своему содержанию API 526. В ГОСТ 31294 содержится достаточная информация и ссылки на другие стандарты для обеспечения технических параметров не ниже, чем приведены в API 526.

Так результаты нашего анализа показывают, что приведенные конкурентные преимущества Bopp@Reuther не имеют никакого превосходства в сравнительных показателях надежности, эксплуатационных характеристиках по сути приведенных стандартов перед предохранительными клапанами производства ОАО «Благовещенский арматурный завод». Более того арматура конструкции этого российского завода также соответствует стандартам API, только это соответствие необходимо правильно оформить и подтвердить.А вот с точки зрения показателей надежности в длительной эксплуатации ещё надо посмотреть, что будет с арматурой Bopp@Reuther через 80.000-100.000 часов эксплуатации, так как в ASMESECTIONVIII за основу определения допускаемых напряжений берутся свойства при ресурсе 100.000часов, а российские нормативная документация и правила безопасности требуют выполнение условий расчетов при ресурсе 200.000 часов, подтвержденное ресурсными испытаниями.

Но несмотря на этот пример и отдельные решенные локальные задачи по импортозамещению – обратных осевых клапанов типа Mokveld (ОАО «Волгограднефтемаш»), шаровых кранов на высокие параметры вместо продукции MSA, PetrolValves(ЗАО «Тяжпромарматура») и т.п. перед российским арматуростроением стоит серьезная, трудоемкая задача по освоению арматуры для специальных современных условий применения.

Для решения этой масштабной задачи необходима мобилизация и эффективное использование следующих ресурсов:

  1. Научно-техническая база новых материалов, сталей и сплавов.
  2. Современное технологическое оснащение предприятий.
  3. Разработка и доработка нормативной базы до лучших мировых стандартов.
  4. Повышение качества испытательной базы.
  5. И, самое главное, обоюдное желание производителей и потребителей добиться конечного результата.
  6. И конечно немного денег! Но при обоюдном желании говорить о деньгах как-то неуместно.

Итак, что мы сегодня имеем.

Состояние российской научно-технической базы для арматуростроения позволяет разрабатывать новые конструкции арматуры с применением новых материалов и технологий. Далеко не все разработки 70-80-х годов прошлого века по новым сталям и сплавам нашли свое применение в последнее время, но они есть. Специалисты ООО ЦНИПИ «СТАРК» и ЗАО «КОНАР» г.Челябинск провели анализ применения сталей в импортной арматуре для нефтехимических заводов и определили аналоги российского производства.

Импортная сталь Российский аналог
ASTM A216 GR WCB 20ГЛ ГОСТ 21357
ASTM A217 GR WC6 20ХМЛ ГОСТ 977
ASTM A217 GR WC9 15Х1М1ФЛ ОСТ108.961.03
ASTM A350 LF2 C11 09Г2С, 15ГС, 16ГС 15ГФ ГОСТ 19281
ASTMA182 F44 03Х20Н16АГ6
ASTMA182 F321 08Х18Н10Т ГОСТ 25054
ASTMA182 F5 15Х5М ГОСТ 25054
ASTMA105 20, 25, 30, 16К, 20К, 22К, 15ГС 16ГС, 20ГС ГОСТ 8479

В уплотнительной технике мы по некоторым позициям, особенно с применением терморасширенного графита, занимаем передовые позиции в мире.

В настоящее время нашими арматурными заводами освоены новые технологии в литейном производстве (ЗАО «BVK» г.Челябинск, ЗАО «Тяжпромарматура» г.Алексин), создано современное кузнечно-прессовое производство (ООО «Суходол- Спецтяжмаш»), внедрены в серийное производство современные технологии высокоточной механической обработки (ООО «Гусар» г.Гусь-Хрустальный, ЗАО «КОНАР» г.Челябинск, ООО «Курганспецарматура» г.Курган и т.д.).

Разработаны и внедрены новые технологические процессы упрочнения и защиты рабочих поверхностей шиберов, шаровых пробок, корпусов методами ионно-плазменного, газо-термического напыления, лазерной наплавки.
Ведущими предприятиями нефтегазового комплекса – ОАО «Газпром», ОАО АК «Транснефть» постоянно совершенствуется нормативная база (СТО, ОТТ), тем самым повышая требования по надежности и качества арматуры.

У нас есть многое, но даже если чего-то и нет, то необходимо пользоваться мировой научно-технической базой открытых источников; ведь импортозамещение – это не самоизоляция, а развитие отечественного производства с использованием лучшего мирового опыта.

Да, у нас многое есть, но еще больше предстоит сделать – причем сделать вместе производителю и заказчику.

К сожалению, работа по импортозамещению в арматуре носит точечный локальный характер. Но есть и примеры системного подхода к импортозамещениюарматуры. Благодаря взаимодействию с ОАО АК «Транснефть» решены следующие задачи:
Группа предприятий- ООО «Гусевский арматурный завод Гусар» г.Гусь-Хрустальный, ЗАО «КОНАР» г.Челябинск, ООО Центральный научно-исследовательский проектный институт «СТАРК» г.Москва, ЗАО Промышленно-инвестиционная компания «Энерготраст» г.Москва – приступила к реализации комплексной программы импортозамещения трубопроводной арматуры для нефтегазодобывающего комплекса и энергетики. Очевидно, что тема импортозамещения, снижения уровня импортозависимости (что, на наш взгляд, первично) сейчас актуальна, как никогда, но группа предприятий, указанных выше, приступила к решению этой проблемы более четырех лет назад. За прошедший период времени была проведена значительная работа по созданию реальных конструкторских, технологических, производственных, кадровых потенциалов для решения практически любых задач, связанных с трубопроводной арматурой. Во-первых, создан проектный конструкторско-технологический институт, укомплектованный высококвалифицированными специалистами в области арматуростроения, сварки, литейного производства. Во-вторых, создано современное литейное производство корпусных отливок ответственного назначения (ЗАО «BVK» г.Челябинск). В-третьих, построен и введен в эксплуатацию современный производственный комплекс площадью 20 000м2, оснащенный высокоточным и производительным механообрабатывающим, сварочным, наплавочным, испытательным оборудованием и соответствующими технологиями в г.Гусь-Хрустальный. Проведены первые результативные работы по импортозамещению арматуры для ОАО АК «Транснефть»: безкавитационныйрегулятор давления шарового типа (взамен аналогичной продукции финской компании MetsoOyj), блок предохранительных клапанов с пневматической системой управления (взамен аналогичных клапанов DANFLO американской компании M&JValve). Следует отметить, что положительный результат этих работ был обусловлен системным целенаправленным взаимодействием специалистов ОАО АК «Траснефть», ООО НИИ «ТНН», ООО «Гусар» и ООО ЦНИПИ «СТАРК» на всех стадиях создания нового продукта – от составления четкого, конкретного технического задания до эксплуатационных испытаний, и, что особенно важно, целеустремленностью и желанием сотрудников заказчика (ОАО АК «Траснефть» и ООО НИИ «ТНН») довести работу до конечного результата – за что мы, исполнители данных работ (ООО «Гусар» и ООО ЦНИПИ «СТАРК»), весьма им признательны. Именно выполнение этих работ стало отправной точкой для старта дальнейшей масштабной работы по импортозамещению различных видов арматуры для нефтехимии и энергетики.

Клапаны предохранительные с пневматической системой управления DN 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500PN от 1,6 до 8,0 МПа

Назначение: предназначены для защиты трубопроводов и оборудования от превышения допустимого давления и гидравлического удара.
Рабочая среда: товарная нефть; нефтепродукты, вода и т.д.
Климатическое исполнение: по ГОСТ 15150–69 (от –60°С до +40°С);
Исполнение по сейсмостойкости: клапаны изготавливаются по сейсмостойкости до 10 баллов включительно по шкале MSK–64.
Присоединение к трубопроводу: фланцевое и на сварке.
Конструкция: в состав установки могут входить от одного (плюс один резервный) , до четырех клапанов.

Преимущества:

  • автоматическая система управления входит в комплектацию;
  • минимальное время срабатывания (0,1 с);
  • большой диапазон настройки рабочего давления;
  • клапан осевого типа с минимальным гидравлическим сопротивлением;
  • прост в эксплуатации и удобен в обслуживании;
  • не уступает всем известным зарубежным аналогам.

Краны шаровые запорно-регулирующие DN 50, 80, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 500, 600, 700, 800 PN от 1,6 до 12,5 МПа

Назначение: предназначены для эксплуатации в качестве регулирующих или запорно-регулирующих устройств в нефтехимической промышленности, энергетике, и других отраслях.
Рабочая среда: товарная нефть, нефтепродукты, вода и т.д.
Класс герметичности: в зависимости от класса герметичности затвора краны изготавливаются в трех исполнениях «А», «В», «С» по ГОСТ Р 54808-2011.
Соединение с трубопроводом: сварное, фланцевое.
Категория размещения: задвижек 1 по ГОСТ 15150-69.
Климатическое исполнение: по ГОСТ 15150-69 (от -60°С до +40°С).
Отличительные особенности

  • Отсутствие вибрации;
  • Отсутствие кавитации;
  • Минимальный уровень шума;
  • Возможность размещения блока управления электропривода на отдельной стойке;
  • Повышенная сейсмостойкость (ПС) для районов с сейсмичностью до 10 баллов по шкале MSK-64 включительно.
    Низкие эксплуатационные расходы.

Подводя итоги, хотелось бы еще раз подчеркнуть — залог успеха — в обоюдном желании решить проблему, и обратиться к нашим уважаемым заказчиками за взаимодействием в реализации программы импортозамещения. Только совместная работа по импортозамещению позволит избавиться от импортозависимости.

Источник

Adblock
detector