Нам 10 лет


Стеклопластик стеклопластику рознь!

НПП «Алтик» досконально изучил слагаемые безопасности композитных трубопроводов, применяемых в шахтах, опасных по газу и пыли


«Одним и тем же словом «стеклопластик» могут называться разные материалы, которые значительно отличаются по важнейшим характеристикам безопасности», — говорят специалисты научно-производственного предприятия. И объясняют, как можно установить — пригодна ли продукция для применения в угольных шахтах…

Когда полимерные трубы были молодые...

Прошло уже 10 лет с того момента как в 2005 году тогда еще малое научно-производственное предприятие «Алтик» на практике доказало, что стеклопластик можно безопасно применять в угольных шахтах, включая опасные по газу и угольной пыли.

Это был прецедент. Ведь, как известно, для того чтобы неметаллический материал был допущен к применению в подземных горных выработках, он должен отвечать пяти требованиям безопасности: быть трудногорючим, трудновоспламеняемым, продукты его сгорания (или термического разложения) не должны быть высокотоксичными, при горении или термическом разложении не должен выделяться черный непрозрачный дым, а поверхность не должна накапливать заряд статического электричества.

Необходимость замены черных металлов как основных материалов трубопроводов угольных шахт назрела давно. Уж больно тяжелы металлические трубы, слишком быстро они повреждаются коррозией. Но успешно апробированные в промышленных и коммунальных трубопроводах полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид не годятся для применения в шахтах. Эти материалы слишком легко загораются и слишком легко горят, причем при горении вызывают падение капель, что создает сплошную стену огня. А поливинилхлорид, к тому же, при горении дает ядовитый черный дым.

Но применительно к стеклопластику эти проблемы оказались решаемы, трубы «Алтик» успешно прошли все исследования и испытания, получили сначала заключение экспертизы промышленной безопасности (выданное ВостНИИ), а чуть позже — разрешение Ростехнадзора на применение в шахтах и рудниках, в том числе опасных по газу и угольной пыли.

Внедрение и признание

Все эти 10 лет специалисты теперь уже далеко не малого предприятия «Алтик» убеждали угольщиков, что стеклопластик безопасен.

Разрешение-то разрешением, желание внедрения легких и удобных труб желанием, но опыт прошлых поколений и чувство самосохранения у многих горняков были превыше всего, и новому материалу поначалу не доверяли (что, мы кстати, понимаем и одобряем). На стороне металла были также и ГОСТы, и СниПы, и типовые проекты. Но опыт применения стеклопластика накапливался, проблемы решались, и теперь трубы из этого материала на шахтах Кузбасса и Воркуты вполне рядовое явление. Специалисты «Алтик» тоже не сидели сложа руки и создавали все новые изделия. В итоге к 2014 году «Алтик» создал из стеклопластика всю линейку изделий для дегазационных трубопроводов: трубы магистральные, участковые, обсадные, тройники, отводы, затворные узлы. Все эти изделия сегодня широко применяются.

А что же конкуренты

Ориентация «Алтика» на угольную отрасль связана прежде всего с территориальной близостью к Кузбассу. А конкуренты все жили по другую сторону Урала и делали продукцию, территориально близкую им. Например заводы в Поволжье снабжали трубами местных нефтяников, подмосковные заводы делили рынок канализационных труб, мусоропроводов и дренажных систем для новых районов столицы, на юге России тоже делали трубы для быстроразвивающегося коммунального хозяйства предолимпийского Сочи. Пока мы решали проблемы горючести и электростатики, они решали другие (тоже непростые) проблемы, специфичные для их областей применения.

Но олимпиада успешно завершилась, Москва уже строится не такими темпами, как 10 лет назад, да и кризис 2014 года существенно снизил финансирование строительства инновационных объектов ЖКХ. И конкуренты обратили свой взгляд на восток, на шахты Кузбасса. Тем более что трубы «Алтик» там уже успешно применяются. «У них стеклопластик — у нас стеклопластик, можно им, значит, можно и нам» — решили конкуренты и предложили по сравнительно низким ценам скопившиеся на складах нереализованные канализационные и водопроводные трубы в качестве дегазационных. Но...

Стеклопластик стеклопластику рознь!

Любой инженер, не важно, какой вуз и по какой специальности он заканчивал, прекрасно знает, что свойства той же стали существенно зависят от массового соотношения железа и углерода. А если сталь легированная, то и от легирующих добавок. Малоуглеродистые стали деформативны и хорошо свариваются, а высокоуглеродистые — твердые, но хрупкие и почти не свариваются.

А вот с композитами, к которым относится стеклопластик, ситуация еще сложнее. Здесь свойства материала зависят не только от химического состава его компонентов, но и от схемы укладки армирующих волокон, от массового соотношения стекло/полимер.

«Алтик» применяет технологию косослойной продольно-поперечной намотки (КППН). Технологию создали в СССР, но в эпоху безвременья 1990-х она была практически полностью утрачена. Только «Алтик» сохранил, выпестовал и довел ее до совершенства. Главное достоинство технологии — она позволяет получать стеклопластик с самой высокой массовой долей стекла в изделии — 75% — 80%. А ведь стекло — это негорючий материал.

Конкуренты ориентированы на западные (американские, итальянские) технологии. Для них не так критично качество сырья, но спиральная схема укладки волокон обуславливает сравнительно малую массовую долю стекла — 45-65%. Остальное — полимер. А полимеры, особенно полиэфиры, — горючи.

Кстати, в области композитов есть неоднозначность терминологии. Например, американцы полимерную составляющую композита называют «матрица», а мы — «связующее». Но если сравнить технологии, то это различие понятно. В стеклопластике, полученном по американской спиральной технологии, форму и объем изделия действительно формирует сплошная матрица полимера (эпоксидной или полиэфирной отвержденной смолы), а толстые стеклянные волокна, лежащие сравнительно редко, лишь армируют этот полимер (получается структура, похожая на железобетон). Поэтому американцы называют свой материал Glass Reinforced Polymer (полимер, усиленный стеклом). В нашем стеклопластике полимер выполняет лишь функцию клея, не давая стеклянным волокнам взаимно смещаться, а форма и объем изделия формируются стеклом. Поэтому мы даем своему материалу определение «стекло, связанное полимером». Как видите — разница принципиальная.

Но высокая доля стекла необходимый, но еще недостаточный фактор для создания трудногорючего стеклопластика. Полимер тоже должен обладать пониженной горючестью. Конкуренты используют для этих целей порошковую гидроокись алюминия, но у данного антипирена есть опасный недостаток. Под действием тепла это вещество распадается на металлический алюминий и воду. Вода, конечно же, затрудняет горение, но как только она иссякнет, металлический алюминий тут же вспыхивает ярким и жарким пламенем как пиротехнический состав. Поэтому мы не и применяем ни металлосодержащих, ни порошковых антипиренов, а используем только гомогенные модификаторы эпоксидной смолы. Это наше ноу-хау.

Как трубы соединять

Кроме создания материала для труб, отвечающего требованиям безопасности, важно еще трубы соединить между собой. «Алтик» для шахтных труб использует «консервативные» фланцы и их вариации (БРС) то есть торцовые соединения. Конкуренты, выпускающие трубы для ЖКХ, применяют «прогрессивные» муфты или ниппель-раструбы. Наш «консерватизм» обусловлен тем, что торцовые соединения (правда, при правильном их исполнении) позволяют обеспечить непрерывную цепь заземления трубопровода (что обязательно по требованиям взрывобезопасности), а муфты и ниппель-раструбы, увы, нет. Ниппель-раструбы умеем делать и мы, а вот фланцевые соединения на стеклопластиковых трубах умеют делать далеко не все производители.

Недобросовестная конкуренция

Есть для наших конкурентов одна лазейка в правилах безопасности в угольных шахтах. Требования экспертизы промышленной безопасности относится только к новым материалам. Вот и получается, что наши конкуренты прикрываются... нашим заключением экспертизы промышленной безопасности. Аргументация простая «там стеклопластик и здесь стеклопластик, следовательно, материал не новый и апробированный». Как мы уже показали выше — это далеко не так. Заключение экспертизы промышленной безопасности относится конкретно только к стеклопластику КППН-Д9 и к трубам, выпускаемым по ТУ 2296-003-29726373-2015. Это исключительно наши разработки, и мы никому не продавали и не продаем на них лицензии, следовательно, никто кроме нас эти изделия выпускать не может. Все остальное — как было новым материалом, так им и остается, и требует прохождения того же пути к признанию, что прошли мы.

Как же быть

Рынок есть рынок. Не исключено, что когда-нибудь в будущем и появятся другие производители композитных труб, которые можно будет безопасно применять в угольных шахтах. Но пока, по нашим данным, такого нет.

Поэтому любому поставщику, который предлагает вам свою продукцию ссылаясь на то, что она сделана не из нового материала, нужно задать ряд простых вопросов: какова технология производства труб, какова массовая доля стекла, какой кислородный индекс, какой класс горючести, дымообразования и токсичности, применяется ли порошковый или металлоосодержащий антипирен, какими мерами обеспечена электростатическая искробезопасность и непрерывная цепь заземеления трубопровода, а также, кем выдано заключение экспертизы промышленной безопасности.

Наши ответы в таблице (см. ниже). По сути это и есть слагаемые безопасности композитных трубопроводов, применяемых в шахтах, опасных по газу и пыли. И если хотя бы один из ответов не отвечает приведенным в таблице значениям, то есть большие основания полагать, что перед вами продукция непригодная для применения в угольных шахтах.

Игорь Савин

Андрей Дроздев

 

ЗАО «Научно-производственное предприятие «Алтик»

659305, Алтайский край, Бийск,

ул. Трофимова, 19

Тел.: +7 (3854) 43 25 62

Факс: +7 (3854) 43 25 62

E-mail: info@altik.su

Сайт: altik.su