«Экономика Украины».-2008.- №5.- С.51-57.

МИРОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ СВЯЗИ:

ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ

Ю. СТАСОВСКИЙ,

профессор, доктор технических наук

(Днепропетровск)

МИРОВАЯ ТРУБНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ. XXI ВЕК

Вступая в XXI в., человечество наметило стратегическую программу своего развития. Она включает, во-первых, непрерывную активизацию инновационных процессов во всех сферах жизнедеятельности (в противовес жесткой конкуренции - применение передовых, а зачастую высоких и наукоемких технологий по всей цепочке производственного цикла); во-вторых, совершенствование структуры производства (создание прогрессивной его эколого-технологической модели); в-третьих, повышение конкурентоспособности на всех этапах воспроизводства, начиная от проектирования, изготовления продукта и до его реализации, путем снижения цикличности производства и энергоемкости продукции. Названные составляющие уже проявляются в реальности. Речь идет о практическом разделении стран мира на три группы по уровню экономики, об интеграции на новом, более высоком качественном уровне с переходом в глобализацию, начале разрешения серьезных экологических проблем. В данном контексте следует отметить, что Украина оказалась далеко позади развитых стран в силу отсталости применяемых технологий, устаревшего технологического оборудования, пренебрежения экологической безопасностью. Есть все основания предположить, что в XXI в. отечественный горно-металлургический комплекс столкнется с острой необходимостью предпринять кардинальные меры к тому, чтобы выжить в условиях бескомпромиссной конкуренции.

Краткий очерк истории становления трубной промышленности

Трубы из самых разных материалов (глины, бамбука, олова, чугуна, свинца, железа и др.) применялись людьми с древнейших времен. В начале XIX в. ужесточились требования к прочности труб, их уже изготовляли из стали. Повысился спрос на них в машиностроении, судостроении, сооружении водопроводов, что дало толчок развитию техники и технологии трубного производства. В 1825г. в Великобритании была запатентована печная сварка стальных труб встык. С освоения этого процесса началось производство сварных труб.

С распространением нефтяных промыслов разворачивается изготовление бесшовных труб - бурильных, обсадных, а также предназначенных для нефтепроводов. Производство бесшовных труб бурно развивается благодаря изобретению братьями М. и Р. Маннесманнами в 1885г. способа горячей прошивки сплошного слитка в гильзу в бочкообразных косорасположенных валках. Через 5 лет новаторы сделали следующий шаг - ввели в действие агрегат с пилигримовым станом, который позволил раскатать в горячем виде короткую толстостенную гильзу в бесшовную трубу. Способ горячей пилигримовой прокатки труб поистине совершил переворот в науке и технике.

Работы братьев Маннесманнов дали импульс к созданию других способов получения бесшовных труб. В 1 -й половине XX ст. появились автоматические (Р. Ч. Штифель), реечные (Ч. Келлог), непрерывные (А. Фассель) станы.

В истории мировой трубной промышленности можно условно выделить три периода Первый период (80-е годы XIX - 30-е годы XXст.) отмечен появлением шести новых технологий горячей деформации бесшовных труб. С развитием техники потребовались трубы с уменьшенными наружным диаметром и толщиной стенок, повысились требования к точности геометрических параметров, качеству поверхности, структуре металла; эти требования можно было выполнить только путем холодной деформации металла, что вызвало к жизни разработку новых технологий и оборудования.

В 1927г. инженер Ньюберг запатентовал в США конструкцию стана типа "Рокрайт" для холодной периодической прокатки труб из малопластичных материалов. В 1935г. братья Меер (Германия) основали фирму, назвав ее своим именем, и начали производство станов этого типа. В СССР первые станы для холодной прокатки труб были созданы на Уральском заводе тяжелого машиностроения в 1939г. Таким образом, в 30-е годы холодная пильгерная прокатка применялась в трех странах, где промышленность развивалась наиболее интенсивно, - в Германии, СССР и США. Сегодня пильгерную прокатку применяют десятки фирм Европы, Азии, Америки.

В течение второго периода (30-70-е годы XX ст.) получили дальнейшее развитие следующие технологии производства труб горячим способом на реечном стане, на непрерывных многоклетевых редукционно-растяжных станах в последней стадии горячей деформации; с использованием непрерывно-литых слитков в качестве исходной заготовки. Доминировали технологии продольной прокатки (автоматические и непрерывные станы, пилигримовая прокатка).

В послевоенное время в СССР появились несколько серий станов холодной прокатки труб; производились они на Электростальском заводе тяжелого машиностроения, созданном на базе оборудования Новокраматорского машиностроительного завода, с началом войны эвакуированного в Подмосковье.

В 1949-1954 гг. специалисты ВНИИМетмаша (Москва) создали первый в мире роликовый стан холодной прокатки труб периодического действия (ХПТР, его называют "стан Целикова" в честь академика А. Целикова).

Во ВНИТИ (г. Днепропетровск) был создан стан холодной пильгерной прокатки с плавающими валками ("стан Орро" - по имени его создателя, известного ученого П. Орро).

В настоящее время на указанных станах изготавливают трубы с особо тонкими стенками из коррозионностойких сталей и сплавов для приоритетных отраслей промышленности. Такими станами оснащены практически все цеха холодной деформации труб на трубных заводах Украины.

В связи с интенсивным развитием атомной энергетики, авиационной, космической, химической и других отраслей промышленности в начале 60-х годов XX ст. резко повысились требования к качеству труб и достоверности контроля точности их размеров; применение средств неразрушающего контроля со 100%-ным сканированием поверхности стало нормой. Эти и другие обстоятельства, связанные с обеспечением долговечности труб при эксплуатации, обусловили необходимость изменить методику исследования образования размерных погрешностей.

В 60-70-е годы на ряде заводов СССР, в том числе на Никопольском Южно-трубном и Опытно-экспериментальном заводе ВНИТИ, были введены в действие крупные производственные мощности, специализированные на изготовлении прецизионных холоднодеформированных особотонкостенных труб из высоколегированных сталей и сплавов.

С изобретением электрической "дуги Петрова" получило бурное развитие производство электросварных труб малого (3-114мм), среднего (114-530мм) и большого (530-2520мм) диаметров для трубопроводов различного назначения, в том числе для магистральных газонефтепроводов. В Институте электросварки имени Е. О. Патона НАНУ за многие десятилетия, в содружестве с другими НИИ и КБ или независимо, были разработаны технологии сварки, новое оборудование для изготовления труб из широкого спектра материалов с применением прогрессивных методов сварки. Аналогичные организации (специализированные фирмы) созданы и успешно функционируют во многих странах мира. Эти фирмы разрабатывают технологии "под ключ", проектируют и изготавливают новейшее оборудование, строят мини-производства и мини-заводы для выпуска высококачественных сварных труб с применением современных методов сварки - лазерной, микроплазменной, ТВЧ, аргонно-дуговой и др.

В третьем периоде (последние 15-20 летXX ст.) получили импульс следующие известные и новые технологии горячей деформации: вытяжка полой гильзы посредством поперечно-винтовой прокатки на базе применения 3-валковых планетарных станов; раскатка гильз на модернизированных станах Асселя с регулируемыми углами подачи; применение станов Дишера (в различных модификациях, в том числе в виде прокатки дисками и приводными косорасположенными валками - процесс Accu-Roll); прокатка на непрерывных мини-станах с удерживаемой оправкой (мини-МРМ), на реечном стане СРЕ (прошивка сплошной заготовки в гильзу на прессе заменена поперечно-винтовой прошивкой на стане с грибовидными валками). Наблюдалась конкуренция между технологиями продольной и поперечной прокатки, причем доля продольной (автоматические, непрерывные и реечные станы) в развитых и развивающихся странах составляла около 80%. Бурно развивается производство прецизионных труб с использованием бесшовной и сварной трубной заготовки, биметаллических труб, а также труб с антикоррозионными покрытиями.

Современная мировая трубная промышленность представлена многокомпонентными технологическими комплексами новейшего оборудования, которые оснащены автоматизированными системами с компьютерным управлением. Существенно изменилась и продукция отрасли: это бесшовные горячедеформированные, холоднодеформированные, а также электросварные трубы для нефтегазовой промышленности, машиностроения, энергетики, авиации, ракетной и атомной техники, приборостроения.

Особенности развития трубной промышленности Украины

В Украине трубная промышленность как специализированная подотрасль металлургии появилась более 120 лет тому назад. В 1884г. открылся первый франко-бельгийский завод в Екатеринославе (ныне Днепропетровск), а через 10 лет фирма "Шодуар" там же ввела в действие еще один завод (теперь это ОАО "Днепропетровский трубопрокатный завод"). В 1897г. начали давать продукцию трубные цеха на металлургических заводах в Мариуполе и на паровозостроительном заводе в Луганске. В 1907-1913 гг. немецкая фирма Гантке" соорудила первые трубопрокатные станы в Нижнеднепровске (ныне - ОАО "Интерпайп Нижнеднепровский трубопрокатный завод").

В советский период, в годы первых пятилеток, были созданы новые мощности по производству труб в Харцызске и Никополе.

После войны восстановление заводов Юга страны сопровождалось увеличением их мощности, причем трубная промышленность по темпам развития существенно опережала другие подотрасли черной металлургии, и прежде всего производство проката. Это объяснялось непрерывным повышением спроса на стальные трубы во всех отраслях хозяйства.

Благодаря успешному выполнению планов реконструкции, технического перевооружения и ввода новых мощностей трубная промышленность СССР с 1962г. выходит на 1 -е место в мире по объему производства стальных труб. В число крупнейших предприятий входили Никопольский Южнотрубный, Нижнеднепровский трубопрокатный, Харцызский трубный заводы. Следует отметить, что по уровню техники и технологии трубная промышленность СССР соответствовала мировому производству, а по степени механизации и автоматизации основных технологических процессов, по производительности трубопрокатных и трубосварочных станов - и превосходила его.

Если в годы первых пятилеток и сразу после войны часть оборудования закупалась за рубежом (главным образом в США и Германии), то с 50-х годов XX ст. производственные мощности расширяются благодаря использованию отечественного оборудования, технические показатели и производительность которого чаще всего превосходили лучшие зарубежные образцы. Большую помощь в развитии трубной промышленности СССР оказывали машиностроительные заводы Венгрии, Чехословакии, ГДР.

Предприятия трубной промышленности являются, как правило, градообразующими, что делает их работу решающим фактором социальной стабильности на соответствующих территориях.

Украина обладает мощным научно-техническим потенциалом в данной сфере. Высококлассные специалисты трудятся в Днепропетровске на государственном предприятии "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт трубной промышленности" (ГП "НИТИ"), на кафедрах Национальной металлургической академии Украины, в Украинском государственном институте проектирования металлургических заводов. В общем, сохранилась система научно-исследовательских и проектно-конструкторских организаций, способных решать самые сложные задачи, функционирует комплекс высших и средних учебных заведений по подготовке и повышению квалификации кадров всех уровней, чьи выпускники всегда востребованы и на производстве, и в науке.

Характеристика современной трубной продукции

Сортамент труб довольно обширен, технические условия, которым должна соответствовать продукция, весьма разнообразны, в зависимости от области применения изделий. Сегодня в мире используется более 1100 трубных стандартов, изданных 37 организациями 28 стран.

В мировой практике стальные трубы принято классифицировать по следующим категориям: трубы нефтяного сортамента (насосно-компрессорные, обсадные, бурильные); трубы общего назначения; используемые для прокладки трубопроводов; mechanical tube (название переводится как "трубчатые конструкционные элементы"); изделия, эксплуатируемые под давлением (преимущественно в котельнях); конструкционные; изготовляемые из нержавеющих сталей и сплавов. Такая классификация имеет принципиальное значение, так как на нее опираются современные стандарты, она используется в международной кодировке при экспортных и импортных операциях. По ней производится специализация производства и выбирается сбытовая ниша (где производитель может быть наиболее конкурентоспособным).

Принципиальное отличие международных стандартов от применяемых в отечественной трубной промышленности заключается в том, что в первых за основу берется область применения труб, затем формулируются технические требования к ним, устанавливаются нормы и способы контроля качества, которые систематически повышаются и совершенствуются. Способ производства является вторичным, что вполне объяснимо: во всем мире интересы потребителя определяют характеристики нормативной документации, и с учетом изменения запросов рынка непрерывно повышаются требования к выпускаемой продукции.

Наши отечественные стандарты основаны на способе производства, а интересы потребителя считаются второстепенными. Стальные трубы классифицируются по категориям в зависимости от способа изготовления: бесшовные; горячедеформированные; холоднодеформированные; сварные; литые и др.

В настоящий момент в Украине не производятся названные выше трубчатые конструкционные элементы, хотя в мире они пользуются наибольшим спросом: от 80 до 100% сварных труб применяются в качестве конструкционных, общего назначения, полых конструкционных элементов и для прокладки трубопроводов. Погонный метр - важный показатель производительности и ресурсосбережения. При производстве тонкостенных труб применяют многоцикличные технологии, в результате чего получение холоднодеформированных изделий характеризуется большой трудоемкостью. В мировой практике использование сварочных установок в поточных линиях с редукционными станами весьма расширяет сортаментные возможности производства (в Украине таких линий нет).

Что касается оборудования, уровня технологий, а также направлений развития мировой трубной промышленности, отметим следующее: за последние 15-20 лет внедрены существенные нововведения, расширен сортамент изделий, повысились требования к их качеству, серьезно изменилась структура рынка в связи с появлением новых областей применения и т. д.

Материалами для производства труб являются, как известно, черные металлы (чугун, различные стали, прецизионные сплавы), цветные металлы и сплавы на их основе. В качестве исходной заготовки используются слитки, трубная заготовка (деформированная и непрерывно-литая), штрипс (горяче- и холоднокатаный) в рулонах, листы. Способы получения исходной заготовки различны, интенсивно внедряется получение непрерывно-литой заготовки.

Структура отечественной трубной промышленности

Трубная промышленность Украины объединяет производственную базу 14 специализированных предприятий, из них 12 преобразованы в акционерные общества различного типа, два производственных предприятия принадлежат государству. Функционируют 40 специализированных трубных цехов, где трудится около 48 тыс. чел. Изготовляется около 10 тыс. типоразмеров труб общего и специального назначения способами горячего, холодного и теплого деформирования, а также электросварки и центробежного литья. Эксплуатируются 13 агрегатов для производства горячедеформированных труб, в том числе четыре трубопрокатных агрегата (ТПА) с пилигримовыми станами, четыре ТПА с автоматическими станами и две трубопрессовые установки. Работают восемь цехов и спеанализированных участков для производства холоднодеформированных труб, оснащение десятками станов холодной прокатки труб валкового (ХПТ) и роликового (ХПТР) типов, а также волочильными станами и необходимым вспомогательным оборудованием.

Мощности по производству сварных труб представлены на 7 специализированных предприятиях; это 32 трубоэлектросварочных агрегата (ТЭСА), на которых изготовляются сварные трубы диаметром от 10 до 1420мм. Эти предприятия входят в Объединение трубных заводов "Укртрубопром" и подчинены Министерству промышленной политики Украины.

К концу 1998г. объем производства труб в Украине сократился более чем в 5 раз. В настоящее время установочная мощность специализированных трубных заводов превышает 5 млн. т/год, фактически в последние годы производится около 1,5 млн. т/год. Некоторые мощности эксплуатируются с 1935г., основные мощности вводились в 60-е и 80-е годы прошлого столетия. Износ оборудования составляет от 63 до 95%, загружены мощности практически всего на 33%.

Некоторые мощности по производству труб располагаются на металлургических предприятиях. В частности, ОАО "Мариупольский металлургический комбинат имени Ильича" имеет один трубопрокатный агрегат с пилигримовым станом 6-12" для выпуска горячедеформированных труб и два трубоэлектросварочных агрегата для выпуска сварных труб малых размеров. Оборудование для изготовления сварных труб малых диаметров установлено и на некоторых других предприятиях: ОАО "Запорожсталь" и АО "Трубосталь" имеют по три трубоэлектросварочных агрегата, ОАО "Донецкий металлургический завод", АО "Трубопрокат", ОАО "Полтавский ГОК", АО "РЕЗОН" (Одесса), ОАО "Запорожский сталепрокатный завод", АО "Силур" (г. Харцызск) - по два таких агрегата.

Сварные трубы малых диаметров производятся также на более чем 30 предприятиях неметаллургического профиля (агрокомплекс, велостроительная промышленность, мебельные комбинаты, металлобазы, метизные заводы, жилищно-коммунальные структуры и др.), оснащенных 52 трубоэлектросварочными агрегатами.

В настоящее время трубная промышленность Украины функционирует на принципиально иных началах, чем те, что определяли производственные отношения до 90-х годов прошлого столетия. Ситуацию характеризуют сокращение емкости внутреннего рынка, изменение форм собственности (собственниками трубных заводов, а также трубоэлектросварочных станов на заводах неметаллургического профиля стали независимые и в основном не связанные корпоративными отношениями физические и юридические лица). Новые собственники не только не намерены и не готовы согласовывать друг с другом свои стратегические и тактические задачи в части развития трубного и трубосварочного производства в Украине, но более того - ведут между собой жесткую конкурентную борьбу за рынок.

Существенно уменьшились поставки труб, в том числе сварных малого и среднего диаметров, в Россию и государства ближнего зарубежья, куда прежде Украина направляла большие объемы этой продукции. Производство горяче-, холоднодеформированных и электросварных труб в Украине ныне в полной мере развивается по рыночным законам, практически без какого-либо целенаправленного влияния со стороны правительственных органов, что, безусловно, является одной из причин многих проблем подотрасли. Особо следует сказать в данном контексте о политике цен, и в частности о просчетах в ценах на штрипсзаготовку для сварных труб. Дело в том, что, начав вывозить по низким ценам металлолом в Турцию, страны Ближнего Востока, в Индокитай, Украина стимулировала развитие за рубежом небольших металлургических заводов, работающих на таком сырье; экспорт дешевого горячекатаного и холоднокатаного штрипса в значительных объемах существенно ограничил возможности торговли готовой электросварной продукцией, так как она недостаточно конкурентоспособна по цене и качеству на зарубежных рынках. К тому же технологии изготовления высокорентабельной продукции (труб для АЭС, ТЭС, космической, авиационной промышленности и др.) утеряны или морально устарели. Выпуск прецизионных труб резко сократился, качество ухудшилось, квалифицированные специалисты частично уволились, поисковые НИР и ОКР практически не проводятся.

Отставание отечественной трубной промышленности достигло того критического предела, когда нужно в полный голос говорить не об отдельных сбоях, а об угрозе существованию подотрасли.

География стран - производителей труб

По данным справочника "The Simdex Buyer's Guide" версии 2004г., в мире было 1007 трубных заводов. В Европе их насчитывалось 347, Северной Америке - 263, Азии - 255, Южной (Латинской) Америке - 57, Австралии и Океании -7, на Среднем Западе - 45, в Африке - 31, странах СНГ - 39.

В Европе трубное производство расположено в таких развитых странах, как ФРГ (57), Италия (52), Великобритания (45), Франция (36), Испания (31). В США работает 225 заводов, в Китае - 64, Индии - 63, Японии - 30, Южной Корее -25. В Южной Америке трубы производят Бразилия (16), Венесуэла (15), Аргентина (6) и др. На Среднем Западе трубные заводы имеются в Турции (21), ОАЭ (7), Саудовской Аравии (6), Иране (5) и др.

На Африканском континенте трубы производятся в ЮАР (13), Алжире (4), Египте (3), Марокко (3), Тунисе (3) и др.

Столь обширная география трубного производства, однако, не устраняет периодического возникновения дефицита тех или иных видов продукции и жесткой конкуренции.

Относительно малая стоимость трубоэлектросварочных станов резко изменила географию мировой трубной промышленности. Теперь они установлены едва ли не повсеместно. Ближайшие соседи Украины (Чехия, Польша, Румыния и другие страны) сравнительно недавно ввели в действие современное оборудование, значительно превышающее по техническим характеристикам то, которое работает на наших заводах. Таким образом, прогресс мировой промышленности перевел украинские заводы в разряд второстепенных, если не третьестепенных, производителей.

(Окончание статьи - в следующем номере журнала).