Александр Николаевич Мышонков

   – Александр Николаевич, мы живем в эпоху технического прогресса. Любая техника непрерывно развивается, в том числе и трубопроводная арматура. Однако, изменения в конструкциях ТПА часто незаметны стороннему наблюдателю. Какими были задвижки сто лет назад – примерно такими они внешне по сей день и остались. Хотя внутри на самом-то деле изменилось многое. Те же дисковые затворы – это совсем не то, что дроссельная заслонка начала ХХ века. А как сегодня обстоят дела с развитием конструкций ТПА?
   – Сейчас не стоит ждать появления каких-то принципиально новых видов арматуры. Скорее, прогресс в конструкциях будет связан с появлением новых видов материалов, в первую очередь уплотнительных материалов. Так, как это происходило последнее десятилетие.
   Давайте посмотрим на развитие уплотнительной техники. Что мы раньше знали? Резину и фторопласт – две марки материалов. Стандартная температура по резине была до 100 градусов. Затем появились фторкаучуковые резины, они уже до 200 градусов. А сейчас есть резины, которые выдерживают до 250, а то и до 300 градусов.
   Или терморасширенный графит (ТРГ), который стал появляться на Российском рынке только 20 лет назад в виде сальниковых уплотнений и прокладок. Сейчас композиты на его основе появляются один за другим, что расширяет сферу применения в трубопроводной арматуре. И если еще 2-3 года назад вершиной применения мягких уплотнений в арматуре были 300 градусов, то сейчас производители композитов с применением ТРГ дают возможность арматуростроителям увеличить ее до 400 °С.
   А с развитием уплотнительной техники мы потихонечку отходим от каких-то типов арматуры, поскольку в определенных условиях применения оказываются выгоднее и удобнее другие ее разновидности. Допустим, задвижки клиновые, которые еще лет 10-20 назад занимали основную нишу в потреблении арматуры, сейчас постепенно заменяются шаровыми кранами. Краны удобнее по габаритам, проще в управлении. И с точки зрения производства задвижки менее технологичны. Ведь практически каждый клин и корпус – это селективная сборка, нет такого, чтобы взять корпус от одной задвижки и произвольный клин от другой – и собранная таким образом задвижка была бы герметична. Из-за того, что допуска очень влияют на герметичность, каждую пару нужно отдельно «притирать». Мягкое уплотнение обеспечить технологически проще: в шиберных задвижках, в тех же шаровых кранах.

   – Но мягкое уплотнение – это трение…
   – Смотря с чем сравнивать. Если мы берем резину – да, трение высокое. У полиуретана коэффициент трения чуть ниже. Но есть другое направление – использование композитных полимеров, имеющих низкий коэффициент трения. В чем плюс такой композитной конструкции? Мы получаем износостойкое кольцо, которое обладает упругостью, которую ему придает резиновый сердечник, но при этом стоит во всех средах за счет фторопласта.

   – Фторопласт вообще-то, как я понимаю, требует чистой среды…
   – Обычное мягкое уплотнение, тот же фторопласт или тефлон, свойственно арматуре низкого давления, в основном оно применяется максимум на 25-40 атм. Материалы на основе фторопласта не обладают упругой деформацией, среда их разрушает, и затвор начинает течь. Некоторые краны малого размера – те же Бугатти, например – делаются с поджатием: кран у нас потек, мы завинтили гаечку, фторопласт обжался, кран снова стал держать. Но не на всех кранах такое возможно, тем более если кран вварен в трубу. Для более высоких давлений и для абразивных сред нужны другие идеи.

   – Например, керамика…
   – Да, мы работаем с этой темой не первый год. И сейчас можем сказать с уверенностью, что у нас есть краны с полностью керамическим затвором (седло-пробка). Т.е., отказавшись от мягкого уплотнения в затворе, мы подняли температуру эксплуатации крана практически до 250-300 градусов и увеличили износостойкость затвора.(1)

   – Кстати, а ТРГ нельзя в седло поставить?
   – Тут есть проблемы. ТРГ в чистом виде должен быть постоянно поджат. Если есть какая-то степень свободы – он начинает выкрашиваться. То есть, ТРГ – это все же для набивок и прокладок.

   – А если до 500 градусов появится мягкое уплотнение?
   – Сейчас это нереально. Хотя… раньше, допустим, 300 градусов тоже нереальным казалось. Возможно, когда-нибудь и появится.

   – И тогда даже на высокие температуры пойдут обычные дешевые краны с теплостойкими полимерами в качестве уплотнения?
   – Не так всё просто. Если на кран, рассчитанный на температуру до 200 градусов, установить уплотнение, которое держит 500 – это еще не значит, что кран тоже будет работать при такой температуре. Конструкция изделий должна будет меняться с точки зрения расчета тепловых допусков. Если в задвижке это не так критично, то в кране все-таки больше подвижных соединений в тех же седлах, в тех же подшипниках вращения, температурное расширение металла может привести к заклиниванию, поэтому тут нужен специальный расчет. И однородные марки стали применять…

   – С уплотнительными материалами ясно. А как насчет конструкционных? Вон, в МИСиСе работы над улучшением свойств алюминиевых сплавов непрерывно идут.(2) И вскоре могут появиться сплавы, по механическим свойствам сравнимые со сталями хорошего уровня. А ведь алюминий в разы легче стали, и литейные свойства превосходные. К чему это приведет? Может, лет через десять вообще вся арматура будет из алюминия?
   – Что ж, хорошо, если какими-то легирующими добавками мы достигнем стойкости алюминиевых сплавов там, где алюминий не стоек: в морской воде, в сероводородных средах, в аммиаке. (Причем это хорошо лишь для фланцевой арматуры, ведь трубопроводы-то в основном стальные, и арматуру под приварку всё равно придется делать из стали.) И если этот новый сплав не окажется дороже имеющихся…
   Но тут вот еще в чем вопрос. Человек и сам по себе – достаточно консервативное, инертное существо, к чему-то новому он всегда поначалу относится недоверчиво. А уж крупные потребители, когда с чем-то новым сталкиваются – естественно, они мыслят по принципу «лучшее – враг хорошего». Если есть продукция, которая удовлетворяет текущие потребности – зачем что-то еще изобретать?

Параллельная задвижка ПТПА

   Мы пробовали лет пять назад двигать параллельную задвижку. Она предлагалась взамен шиберных задвижек, при меньших в полтора раза массогабаритах соответствовала тому же классу давления и герметичности. Провели испытания, один образец поставили на «Юкос». Уже и «Юкоса» нет, а задвижка стоит. Три года стоит – и нормально все. Тем не менее, когда попробовали эту конструкцию предложить «Транснефти» – к сожалению, ничего не получилось. А ведь задвижка интересная вышла! Она чуть дороже, чем обычная клиновая задвижка, за счет того, что подвижные седла расположены в самом запорном органе. Получается, если мы имеем в шаровых кранах и шиберных задвижках поджатие самих седел, которые давлением либо к шиберу, либо к пробке прижимает, то здесь происходило наоборот: когда появлялось давление среды на затвор, он поджимался к входной стороне корпуса. То есть, вот была у нас инновационная конструкция. Но, так сказать, не нашла понимания.
   Поэтому внедрить что-то новое быстро не получается, если получается вообще.

   – То есть, никаких «прорывных» инновационных идей не ожидается в арматуре?
   – Полет фантазии – это хорошо. Но давайте не будем забывать, что доведение каких-то идей до конструкций, а конструкций до существующих требований потребителей – это всегда определенные затраты. Бросать деньги на ветер никому не хочется, так что необходимость инноваций в конечном счете диктуется заказчиками. И, скорее всего, мы еще долго будем оставаться с теми типами арматуры, которые уже существуют.

   – Инновации заказчикам не нужны, понятно. А что им нужно?
   – Основные требования, которые у заказчика сейчас есть к арматуре – это износостойкость, надежность, простота в обслуживании и практически у всех – требуемый класс герметичности А.

   – А требования надежности как-то отражаются в конструкторской мысли? Вот на выставках вы же видите какие-то новинки?
   – Ну что можно вспомнить? Из относительно нового – наверно, это краны с двойными пробками, с двойной защитой. Это арматура для оффшорных проектов с повышенной степенью надежности. Если не держит одна пробка – держит вторая. Как бы два крана в одном корпусе.

   – По-моему, банальная какая-то идея. Можно ведь и просто два крана поставить… А вот еще, в переводных статьях и новостях сейчас часто упоминается сборка сверху. Эта идея у нас подхватывается?

Скребковый байпасный кран DN 300 с верхним разъемом

   – Эта идея, кстати, у нас реализована – байпасный кран скребковый прошел испытания в Надыме на полигоне, сейчас мы поставку на Ямбург сделали по импортозамещению. Конструкция интересна тем, что для ремонта не требуется вырезка крана из трубопровода. Можно пробку целиком вывести, заменить и седла, и уплотнения заменить – и так же поставить всё на место. При наличии комплекта ремонтных частей – седел или уплотнительных элементов – работа на час-два.

   – Это может стать общей тенденцией?
   – Не для всех потребителей такая конструкция удобна. Есть потребители, которые хотят, чтобы арматура была необслуживаемой: «приварил – забыл». Яркий пример – шаровые краны подземные для Газпрома. По газпромовским требованиям, чтобы не ремонтировать такой кран, когда он потек, предусмотрена система всевозможных подводов герметизирующей смазки.
   С другой стороны, возьмем, допустим, добычу, особенно если уже вырабатываются ее объемы. Чем беднее месторождение, тем больше механических примесей в составе транспортируемой среды. Там – да, для ремонта более удобны разборные конструкции. Только надо иметь в виду стоимость ремонта. Иногда выгоднее просто вырезать мелкий кран 50, 80, 100, выкинуть и вместо него поставить другой кран такой же или лучшей конструкции. Тут все зависит от того, во что обойдется ремонт, и сколько будет стоить сам кран, потому что если брать, например, краны на DN 100-150 – то side-entry, конечно, куда дешевле top-entry. Меньше деталей, меньше габариты, ведь одно дело пробку загнать со стороны прохода и собрать вместе с седлами, другое дело через крышку. Для top-entry нужен еще и дополнительный болтовой разъем, который крышку крепит к корпусу.
   То есть, это не универсальная тенденция. В основном она интересна в каких-то узко специализированных применениях, где имеется единичная потребность. По скребковым кранам, например – да, такая конструкция оправдана.

   – А гибридные конструкции? У вас же есть этакий «полузатвор-полукран». Может, какие-то новые формы пробок появятся?
   – Да, в трехэксцентричном полнопроходном затворе мы пошли по этому пути. Сделали полнопроходное сечение, чтобы снизить кавитацию и гидравлическое сопротивление. Но что касается массовой потребности в нем, пока говорить рано… Если же делать затвор с полупробкой, с сегментной пробкой – вряд ли он будет меньше по себестоимости, потому что проще, наверно, обработать тело вращения, сферу сделать, чем какой-то ее сегмент сложной формы. То есть, это одно из возможных направлений развития арматуры, но найдет ли оно подтверждение – не знаю.

Полнопроходный затвор производста ПТПА

   – Получается, что конструкторская мысль арматуростроителей, в основном, обслуживает некие частные, специфические варианты применения, создавая конструкции для особых условий. Но есть ли какой-либо общий тренд в развитии арматуры?

Конструкция полнопроходного затвора

   – За весь мир не скажу, но для российских заводов таким трендом, наверное, сегодня является импортозамещение. Потому что в одних разновидностях конструкций мы вполне конкурентоспособны – взять те же задвижки или краны большого диаметра, – но в других очень сильно отстаем. Многие конструкции у нас неизвестны, но они требуются в новых проектах, использующих новые технологии, и заказчики вынуждены закупать их за рубежом. Нам их нужно осваивать! Примеров много. Это самые разнообразные нишевые продукты – скажем, антипомпажные клапаны для «Газпрома» или криогенная арматура для заводов СПГ, которые вскоре будут строиться в России. В небольших нишах импорт обычно чувствует себя увереннее, а мы только учимся в них работать, поскольку для нас более традиционен был т.н. «вал». Вот и в регулирующей арматуре, разно­образнейшей по конструкциям, мы сильно отстали. Или, например, такой момент: арматура из титана. Мы стали заложниками того факта, что в СССР титана было вдосталь, арматуру делали целиком из него – и остановились в развитии. А европейцы пошли по другому пути, у них не было такого легкого доступа к ресурсам, ведь титан – это дорого, и они стали развивать покрытия, футерованную арматуру или же пластиковую арматуру. В итоге в технологиях футеровки те же немцы далеко вперед ушли. Придется догонять. Потому что с цельнотитановой арматурой мы сейчас по себестоимости ни в одни ворота не пролезем.
   Наконец, такая вроде бы мелочь. Если раньше мы по тем же кранам были «заточены» под ГОСТ, а иностранцы – под API-6D, то теперь часть наших потребителей по-прежнему использует ГОСТ, а другая часть требует сертификации по API. И хотя при этом конструкция крана дорабатывается незначительно, но, тем не менее, ее же нужно сделать, сертифицировать, и персонал аттестовать по API, и лаборатории. Фактически, наши заводы вынуждены осваивать двойную номенклатуру. Причем освоение номенклатуры по API – это тоже в каком-то смысле импортозамещение.
   То есть, вот основное направление технического развития российских заводов, и работы здесь очень много. На какие-то принципиальные развороты в развитии арматуры нет ресурсов, да и смысла в них особого нет. Сейчас нам прежде всего необходимо, сохранив «свои» позиции, выйти на мировой уровень по той номенклатуре, где мы отстали. Все возможности у нас для этого есть, просто нужно время.

Интервью провел А.Ю. Горелов

(1) - Именно на ПТПА проводились испытания инновационных затворных узлов компании SIA Mikrolat (Латвия), подробнее о технологии сродной гальваники на алюминиевых сплавах, запатентованной данной компанией, см. «Арматуростроение» №2-2011, с.54 (прим. ред.).

(2) - См. «Арматуростроение» № 2-2010, стр. 50.