ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ СВМПЭ В ИНТЕРЕСАХ ЭКСПЛУАТАНТОВ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА РЖД СВЕРХВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЙ ПОЛИЭТИЛЕН – МАТЕРИАЛ ДЛЯ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫХ, ДОЛГОВЕЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ – МОЖЕТ ШИРОКО ПРИМЕНЯТЬСЯ В ИНТЕРЕСАХ РЖД Сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ, UHMW PE в англоязычной литературе) обладает свойствами: Высокие прочность и ударная вязкость в широком диапазоне температур (от -200 до 120 ºс) Низкая плотность ( 0,95 г/см3) (легче воды) Износостойкость и сопротивление удару, коррозии и химикалиям Сопротивление истиранию Низкий коэффициент трения Высокие электроизолирующие свойства. Коррозионная стойкость Нулевое водопоглощение и несмачиваемость Высокая ударная вязкость (ударная прочность) СВМПЭ - конструкционный полимерный материал с уникальными физикомеханическими свойствами для разнообразных областей применения, в том числе в экстремальных условиях. 2 АНАЛИЗ МИРОВОГО РЫНКА И РЫНКА РФ и СНГ ПОЛИМЕРА СВМПЭ Мировой рынок объем рынка с 2005 г вырос с 110т.т/г до 170т.т/г в 2010 году рынок сформирован (с 70-х гг.) потребители удовлетворены качеством и свойствами продукции имеющихся производителей CAGR CAGR 110 Российский рынок Рынок не сформирован. Основные сдерживающие факторы: отсутствует промышленный синтез СВМПЭ отсутствуют мощности по переработке СВМПЭ отсутствует культура потребления СВМПЭ отсутствуют компетенции эффективного применения СВМПЭ 3 СИБУР И ОАО «РЖД» ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ОБСУДИЛИ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СВМПЭ ОАО «РЖД» начало работы по изучению возможности применения изделий из СВМПЭ в 2007 году ОАО «СИБУР-Холдинг» располагает технологией синтеза и изготовления полуфабрикатов и изделий из СВМПЭ 4 ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТЕЙ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ СВМПЭ В ИНТЕРЕСАХ ОАО «РЖД» « Результаты испытаний изделий из композиционных материалов с добавками из СВМПЭ показывают, что наряду с такими перспективными физико-механическими характеристиками как низкий коэффициент трения, высокая химическая стойкость, высокая стойкость к удару, возможность эксплуатации изделий при очень низких температурах СВМПЭ имеет ряд характеристик, ограничивающих его широкое использование. В частности: при температуре 82-84°С материал начинает размягчаться, при высоких давлениях сжатия происходит деформация изделий; стоимостные характеристики отечественного материала из СВМПЭ уже не уступают, а иногда превышают европейские цены.» Из ответа Старшего вице-президента ОАО «РЖД» В.А.Гапановича на поручение Президента вице-президента ОАО «РЖД» В.И. Якунина НА СЕГОДНЯ У ООО «СИБУР» ИМЕЕТСЯ ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ СВМПЭ С РАБОЧЕЙ ТЕМПЕРАТУРОЙ ДО + 120 С ЦЕНА ИЗДЕЛИЙ ИЗ СВМПЭ (ПЛИТЫ И ЛИСТЫ), ПРЕДЛАГАЕМЫХ ООО «СИБУР», НИЖЕ ЦЕН НА ИМПОРТИРУЕМЫЕ ИЗДЕЛИЯ НА 25 – 30 % 5 ФУТЕРОВКА ИЗ СВМПЭ – ЭТО РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМ ПРИ ПЕРЕВОЗКЕ СЫПУЧИХ ГРУЗОВ Основные проблемы перевозки сыпучих грузов в железнодорожных вагонах: Налипание на стенки и пол вагонов (уменьшения к-та полезного использования объема вагонов до – 30%) Спекание и примерзание грузов к стенкам и полу вагонов Увеличение времени разгрузки из-за налипания, спекания и примерзания грузов к стенкам и полу вагонов Износ внутренних поверхностей стенок вагонов при загрузке и разгрузке Износ внутренних поверхностей вагонов при перевозке химически активных грузов (удобрения и т.п.) Разгрузка думпкара без футеровки Повреждение конструкции вагонов при разгрузке, вызванное необходимостью очистки вагонов от груза с использованием подручных средств и инструментов Дополнительные расходы энергии и времени рабочего персонала, связанные с очисткой вагонов после выгрузки Варианты решений проблем: Футеровка полувагонов, думпкаров, вагонов - хоперров Модернизация, производство вагонов с уменьшенной толщиной обшивки из металла и применением футерования листами из СВМПЭ Модернизация, производство вагонов с заменой обшивки из металла на обшивку из Разгрузка думпкара с футеровкой СВМПЭ 6 ИСПЫТАНИЕ ПЛИТ ИЗ СВМПЭ Футеровка образцов техники в угольной компании СУЭК (1/3) Разгрузка вагона без футеровки Разгрузка вагона с футеровкой • Проведена футеровка плитами СВМПЭ вагона «думпкар», ковша экскаватора и перегрузочного бункера • Испытания проводились с января по август 2011 г. в разрезе Назаровское СУЭК в Красноярском Крае при транспортировке вскрышное породы - суглинка • При перевозке груза в футерованных СВМПЭ вагонах эффективность транспортировки повышается на 30% • Футеровка плитами СВМПЭ позволяет повышает эффективность погрузочно-разгрузочных работ, а также способствует увеличению срока службы оборудования 7 ИСПЫТАНИЕ ПЛИТ ИЗ СВМПЭ Футеровка образцов техники в угольной компании СУЭК (2/3) Ковш экскаватора до футеровки Ковш экскаватора после футеровки • Футеровка плитами СВМПЭ позволяет повысить эффективность использования горнорудного оборудования на 30%, дополнительный эффект – снижение износа оборудования 8 ИСПЫТАНИЕ ПЛИТ ИЗ СВМПЭ Футеровка образцов техники в угольной компании СУЭК (3/3) Перегрузочный бункер до футеровки Перегрузочный бункер после футеровки По результатам испытаний получена заявка на футерование вагонов для промышленных испытаний на одном из предприятий Евроцемента. Отработана технология крепления плит и листов на футеруемые поверхности, как металлические так и бетонные Из АКТА ПРИЕМОЧНЫХ ИСПЫТАНИЙ: З. Приемочная комиссия рекомендует и Считает целесообразным дальнейшее продвижение применения плит из СВМПЗ для футеровки технических устройств, эксплуатируемых в СУЭК. Председатель приемочной комиссии А.В. Зиновьев 9 ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ ФУТЕРОВАНИЯ ВАГОНОВ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ УГЛЯ Вагон-углевоз типа «хопер», до футерования находился длительное время в эксплуатации. На момент футерования вагон должен был подвергнуться капитальному ремонту с заменой металлических стенок, соприкасаемых с углем, из-за их высокого механического износа и коррозии. В 2007 г произведено футерование плитами СВМПЭ 2,0х4,0 м толщиной 20 мм поверх подлежащих замене металлическим поверхностей. За прошедшее время вагон перевозит в год 200 тыс. тн. каменного угля (короткое плечо – 25-40 км). При подобной эксплуатации вагон (если бы не была применена футеровка) за прошедший период должен был пройти еще один капитальный ремонт с заменой стенок. Износ плит СВМПЭ на июнь 2011 г.оценивается в 1,5-2,0 мм. Производительность (оборачиваемость) футерованного вагона в зимнее время (при температуре внешнего воздуха ниже – 5 градусов Цельсия) в 3 - 4 раза выше , чем обычного металлического из-за легкости выгрузки угля 10 ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ ФУТЕРОВАНИЯПЕРЕГРУЗОЧНЫХ БУНКЕРОВ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ДЛЯ ПЕРЕВАЛКИ БУРОГО УГЛЯ С НАЧАЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТЬЮ 50 – 60% На электростанции RWE все бункеры для подачи бурого угля (влажность до 60%) футерованы плитами СВМПЭ, которые работают уже 15 лет. Общая поверхность всех футерованных бункеров плитами СВМПЭ составляет – 3500м2. Экономических зафиксированных показателей эффективности применения плит из СВМПЭ для футерования бункеров руководство электростанции не имеет. Применение оценивает как нечто само собой разумеющееся. C их слов, полностью исключено снижение мощности электростанции из-за частичного или полного блокирования путей подачи угля в печи сжигания, что по их оценке, в целом повышает эффективность практически на 100%. Работа бункеров – круглосуточная. Износ плит за время эксплуатации – незначительный. Прилипания угля и пыли к листам не имеется. 11 ТЕХНОЛОГИЯ ФУТЕРОВКИ ПОЗВОЛЯЕТ ПРОВОДИТЬ РАБОТЫ В РЕМОНТНЫХ МАСТЕРСКИХ ПРЕДПРИЯТИЙ ИЛИ В ПОЛЕВЫХ УСЛОВИЯХ 12 ТЕХНОЛОГИЯ ФУТЕРОВКИ ПОЗВОЛЯЕТ ПРОВОДИТЬ РАБОТЫ БЕЗ ПРИМЕНЕНИЯ ДОРОГОСТОЯЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ ИЛИ СПЕЦИАЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ И УСЛОВИЙ Необходимое оборудование является общедоступным оборудованием общего применения - сварочные аппараты для приварки шпилек, устройства для заделки швов, дрели, сверла, расходные материалы – резьбовые шпильки и гайки. Специальные помещения или условия для проведения работ по футерованию не требуются. Необходимым условием успешной эксплуатации футерованных вагонов является соблюдение технических требований по установке плит и листов. На начальном этапе целесообразно применять специализированные бригады или шефмонтаж. 13 ПРЕИМУЩЕСТВА ПРИМЕНЕНИЯ СВМПЭ ПРИ МОДЕРНИЗАЦИИ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА, СЛУЖАЩЕГО ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ СЫПУЧИХ ГРУЗОВ 1. Приобретение новых свойств, снижающих затраты: - на дополнительные ремонты, в том числе, капитальные, - на процесс разгрузки вагонов, - процесс очистки вагонов. ПЕРЕВОЗИМЫЙ ГРУЗ А. не прилипает Б. не примерзает В. Не спекается С. Легко соскальзывает Д. Не истирает поверхности Е. Не вступает в хим. реакции с поверхностями 2. Придание новых характеристик вагонам, повышающих производительность перевозок: А. Футеровка полувагонов, думпкаров, вагонов – хоперров. Применение на вагонах б/у как альтернатива капремонтам с заменой несущих поверхностей на весь срок эксплуатации вагона. Б. Модернизация, производство вагонов с уменьшенной толщиной обшивки из металла и применением футерования листами из СВМПЭ Уменьшение массы вагона (увеличение коммерческой загрузки): Вагоны типа 121599, 121505, 12М580 на 1700 – 2300 кг, типа 224024 на 4000 кг С. Модернизация, производство вагонов с заменой обшивки из металла на обшивку из СВМПЭ Уменьшение массы вагона (увеличение коммерческой загрузки): Вагоны типа 121599, 121505, 12М580 на 2500 – 3200 кг, типа 224024 на 4600 кг 14 ВОЗМОЖНОСТИ СИБУРА ПО ПОСТАВКАМ СВМПЭ Прогноз производства СВМПЭ, тонн в год 10000 8000 3000 1000 2012 15 2013 2014 2015 и далее ООО «Сибур» готово поставлять для нужд производителей и эксплуатантов подвижного вагонного состава плиты и листы из СВМПЭ необходимых типоразмеров и с необходимыми характеристиками, осуществляя при этом контроль за соблюдением технических требований по установке изделий для получения максимально возможного эффекта от их использования