Состояние и технико-экономические перспективы противокоррозионной защиты

Проф. Тимонин В.А. (Всероссийский научно-исследовательский институт коррозии, Москва)

 

К настоящему времени общепринято считать, что в промышленно развитых странах экономический ущерб от коррозии составляет от 2 до 5% от ежегодного валового национального дохода. Много миллиардные цифры ущерба от коррозии привлекают внимание к проблеме, что привело в 1980 г. к созданию в СССР единой антикоррозионной службы, включавшей в себя три уровня (государственный, республиканский и отраслевой)

 

Возглавлял антикоррозионную службу ГКНТ СССР, при котором был создан Межотраслевой научно-технический комплекс "Антикор", включавший около 30 организаций и предприятий. В планы экономического и социального развития включались проведение противокоррозионных мероприятий и их обеспечение материальными ресурсами. Государственные статистические органы были обязаны вести учет ущерба от коррозии (форма № 1-кор, ЦСУ СССР), Госстандарт планировал и координировал работы по стандартизации средств и методов защиты от коррозии, в результате чего и была разработана "Единая система защиты от коррозии и старения" (ЕСЗКС), которая насчитывала более 50 стандартов в этой области

 

Предполагалось, что принцип частной собственности и рыночные экономические механизмы заменят централизованную противокоррозионную службу и сами по себе приведут к необходимости сохранения основных фондов и оптимизацию затрат на ремонт, в том числе и вызванных коррозией. Однако, этого до сих пор не произошло, затраты на противокоррозионную защиту уменьшаются, т.к. они снижают сиюминутную рентабельность производства, а экономический и экологический ущерб от коррозии растет. Уровень износа основных производственных фондов, составлявший в 1987-89 гг. 70-80%, к настоящему времени, скорее всего, увеличился, а учет потерь от коррозии не ведется.

 

Техническая политика в области противокоррозионной защиты за последние 15 лет складывалась стихийно, а точнее говоря, практически отсутствовала. Разрушение старой системы управления наукой и промышленностью и изменение формы собственности основных производственных и непроизводственных фондов привело к тому, что решения о необходимых противокоррозионных мероприятиях на стадиях проектирования, строительства и эксплуатации принимались исходя, главным образом, из минимизации затрат, а соображения надежности и долговечности были и остаются вторичными. В результате, за это время износ оборудования, коммуникаций и сооружений увеличился, а аварийность, связанная с коррозией заметно возросла. Сведения о причинах последних громких аварий зданий и сооружений очень невнятны, однако можно предполагать, что недостаточная противокоррозионная защита оказывала серьезное влияние на их разрушения. Стандарты, СНиПы и другие нормативные документы в области противокоррозионной защиты, разработанные до 90-х годов прошлого века, создали надежную базу для обеспечения долговечности и работоспособности основных фондов. Однако резкое ослабление контроля за выполнением их требований, связанное с вводом в действие "Закона о техническом регулировании", неизбежно приведет к повышению коррозионного износа и аварийности.

Рассматривая экономические и социально-психологические причины, сложившегося в России плачевного состояния основных фондов, вообще, и их противокоррозионной защиты, в частности многие специалисты отмечают недостаточное финансирование коррозионной науки и противокоррозионных технологий. Самым убедительным аргументом  в пользу финансирования противокоррозионной защиты могли бы быть "нетерпимые" экономические (финансовые потери). Обычно при подсчете коррозионного ущерба используют его отношение к национальному валовому продукту (2-5%), которое не несет конкретной  информации руководителю предприятия или частному предпринимателю. Более "доходчивым" критерием является отношение противокоррозионных затрат и потерь к стоимости основных фондов [2]. Хотя затраты на капитальные и текущие ремонты связанные с коррозией (поддающийся подсчету прямой ущерб) велики, их отношение к стоимости основных фондов не превышает 0,01- 0,03 и оказывается ниже амортизационных норм, что и является главной экономической причиной отсутствия должного внимания к противокоррозионной защите со стороны руководителей предприятий.

 

Учесть косвенные потери от коррозии (значительно превосходящие прямые), среди которых главными составляющими являются недовыпуск продукции во время аварийных и ремонтных остановок и ухудшение качества продукции по причине коррозии практически невозможно, а величина экологических санкций невелика и поддается минимизации с помощью коррупционных механизмов.

Естественная заинтересованность собственника в поддержании и сохранении основных фондов ограничивается двумя специфически российскими факторами. Первый - неуверенность в сохранении статуса собственника вынуждает максимально эксплуатировать основные фонды сегодня, не задумываясь о перспективах. Второй - большая часть основных производственных фондов, доставшаяся сегодняшним владельцам за бесценок, имеет большой не только физический, но и моральный износ, в связи с чем, вложения в восстановление и противокоррозионную защиту не всегда целесообразны.

Что касается присутствующих на рынке противокоррозионных материалов и услуг, то сформировавшаяся в России система безответственной рекламы и коррумпированного лицензирования и сертификации, вызывает обоснованное недоверие потребителей, которое можно преодолеть, используя грамотное формирование общественного мнения через средства массовой информации, а также объективную профессиональную оценку рынка противокоррозионных материалов и услуг.

 

Структура противокоррозионной защиты, сложившаяся в конце прошлого века, по-видимому, сохранится в обозримом будущем (табл. 1) [3].

 

 

Лакокрасочные материалы (ЛКМ) по-прежнему будут доминировать над другими средствами противокоррозионной защиты. Как раньше, так и теперь от 70 до 80% металлоконструкций применяются только с лакокрасочными защитными покрытиями. До 2000 года наблюдался устойчивый рост их производства - на 3 % в год. В США выпускается более 5 млн. т ЛКМ, при этом доля ЛКМ промышленного назначения, куда входят противокоррозионные материалы, составляет 30% по объему и 45% по стоимости. Новые повышенные экологические требования оказывают значительное влияние на сортамент ЛКМ, который изменяется в двух направлениях:

1)     уменьшение содержания органических растворителей;

2)     удаление и замена высокотоксичных соединений в составе ЛКМ.

  В России модернизация ЛКМ идет медленнее, чем в западных странах (табл. 2). Перспективы использования водоразбавляемых красок для противокоррозионной защиты сомнительны из-за их гидрофильности и высокой пористости. Наиболее перспективными в этом отношении являются ЛКМ на основе полиуретанов, полимочевины, хлорполимеров и эпоксидных смол.

 

 

Что касается коррозионностойких металлических материалов (нержавеющих сталей, титановых сплавов и т.п.) то их роль вряд ли будет повышаться, учитывая растущую цену основных компонентов и энергии. Отдельно следует упомянуть новые композиционные конструкционные материалы, применяемые в авиакосмической технике, трубопроводном транспорте и в быту. Не умаляя уникальных преимуществ этих материалов в отдельных довольно узких случаях применения, следует считаться с тем, что их коррозионная стойкость и надежность зависит от стойкости и надежности каждого из компонентов. Например, металло-полимерные композиционные материалы, состоящие из металла устойчивого в органическом растворителе и полимера, устойчивого в неорганической кислоте, будет, по определению неустойчив в обеих упомянутых средах. Самым известным конкурентом металлов, как конструкционных материалов, является железобетон. Однако вопреки предположениям, полная замена металла железобетоном не состоялась, т.к. ж/б конструкции требуют не меньшей противокоррозионной защиты, чем металлические, а по сумме различных достоинств и недостатков, использование металла во многих случаях является оптимальным. Среди коррозионных проблем нефте-газовых отраслей следует, во-первых, упомянуть защиту промыслового оборудования и трубопроводов, эксплуатируемых в кислых солевых средах, содержащих сероводород, углекислоту и другие агрессивные компоненты. Универсальным защитным средством являются ингибиторы коррозии, которых разработано и выпускается достаточно много и в России и за рубежом. По техническим характеристикам отечественные ингибиторы не уступают импортным (степень защиты от коррозии около 90%), а их цена в 2-3 раза ниже зарубежных. В то же время с 1990 по 2000 гг. нефтяные предприятия Западной Сибири снизили объемы применения ингибиторов коррозии, в основном с целью кажущегося сокращения производственных расходов. Сокращение использования ингибиторов коррозии неизбежно ведет к увеличению количества коррозионных аварий и выбросов нефтепродуктов в окружающую среду [4].

 Второй важной коррозионной проблемой нефтегазовой отрасли является проблема коррозионного растрескивания трубопроводов. Этот специфический вид коррозионного разрушения, наблюдаемый при совместном воздействии на металл механических напряжений (внешних и внутренних) и коррозионных сред, довольно подробно исследован и характерен для конструкционных материалов, используемых в атомной энергетике, авиакосмической  и химической промышленности. К настоящему времени однозначно установлено, что вероятность коррозионного растрескивания растет с повышением прочностных характеристик металла и механических  нагрузок. Поэтому нет ничего загадочного в том, что коррозионное растрескивание стало одной из главных причин резкого повышения аварийности нефте- и газопроводов, начавшегося в 80-х годах, т.е. тогда, когда для изготовления трубопроводов стали применяться стали повышенной прочности. В настоящее время, в связи с планированием строительства новых экспортных трубопроводов обсуждается идея дальнейшего повышения прочности трубопроводных сталей (до 80-100 кг/мм2), которое может привести к катастрофическим экономическим и экологическим последствиям в будущем. В связи с этим целесообразно рассмотреть альтернативные варианты технических решений, не связанных с упрочнением конструкционных материалов.

 

ЛИТЕРАТУРА

1.     Степанов И.А., Савельева Н.Я., Фиговский О.Л. "Антикоррозионная служба предприятий". Справочник, М., Металлургия, 1987 г

2.     Тимонин В.А. Научно-технические, экономические и социальные аспекты проблемы противокоррозионной защиты. Ж. ВХО им. Менделеева, 1988, Т. 33, № 3.

3.     Фомин Г.С. Коррозия и защита от коррозии. Энциклопедия международных стандартов, 2-ое изд., перераб. и доп., М., ИПК Издательство стандартов, 1999 г.

4.     Тимонин В.А. Экологические аспекты коррозионной проблемы. Ж. "Коррозия: материалы, защита", 2004, № 1.