Подготовка в запуску

На площадке «Серной программы» «Норникеля», первый этап которой завершается на Надеждинском металлургическом заводе (НМЗ), идет подготовка к запуску уникального экологического производства в опытно-промышленную эксплуатацию. Этим займется компания «ТехИнновации», которая специализируются на инжиниринге крупных промышленных объектов. «У подрядчика есть опыт запуска в нефтехимии и газохимии«, – заявил начальник управления пусконаладочных работ проектного офиса «Серной программы» на НМЗ Павел Жигулин. 

Напомним, «Серная программа» – крупнейшая и наиболее важная экологическая инициатива «Норникеля». Проект стоимостью более 300 млрд рублей включает строительство комплексов по утилизации выбросов диоксида серы на Надеждинском металлургическом и Медном заводах в Норильске. Как ранее отмечал «Кислород.ЛАЙФ», к основным пирометаллургическим переделам компания пристроит переделы химические. И делает это «Норникель» исключительно для решения застарелой экологической проблемы Норильска.

При этом полноценные химические комплексы на предприятиях будут работать с промежуточным производством серной кислоты (это наиболее эффективная технология утилизации диоксида серы в металлургии, которая позволяет улавливать с плавильных агрегатов 99% и более газа). А их конечной продукцией станет гипс – безвредный для окружающей среды материал (для его складирования оборудуют гипсохранилища).

По данным «Норникеля», на площадке НМЗ к настоящему времени смонтировано практически все основное технологическое оборудование. Так, в цехе по нейтрализации серной кислоты расставлены по своим местам все 24 реактора, в которых и будет происходить главное волшебство – нейтрализация серной кислоты путем гашения (перемешивания ее с известковым молоком) в гипс. Одна такая линия сможет нейтрализовать 79 тонн кислоты в час, производя при этом 918 кубов гипсовой пульпы. Весь процесс обеспечат 133 специалиста – именно такое количество персонала будет трудиться на участке нейтрализации. Далее гипсовая пульпа с помощью насосов по пульпопроводу будет перекачиваться в гипсохранилище. 

На участке производства серной кислоты сосредоточен самый большой объем оборудования всего комплекса – около 700 единиц. Главным образом, это крупные емкости – резервуары, башни, абсорберы и 200-тонные контактные аппараты. Из 32 единиц крупногабаритного оборудования смонтировано уже 27. «Всего же в цехах «Серной программы» на НМЗ – около 900 единиц технологического оборудования, не считая вспомогательного. И каждая единица должна пройти сначала индивидуальные, а затем комплексные испытания. Финалом станет комплексный тест всей цепочки – от поступления газов на технологию до размещения в гипсохранилище конечного продукта утилизации – гипса», – рассказывает главный технолог компании-подрядчика «ТехИнновации» Дмитрий Захаров.

Для проведения индивидуальных испытаний каждой единицы технологического оборудовани необходимо сначала разработать методики, регламенты и инструкции, чтобы все прошло в соответствии с требованиями и нормами безопасности РФ. По данным издания «Северный город», уже разработано свыше 400 методик, по которым проводятся испытания агрегатов, всего же их будет более 600. «Бумажная» часть также необходима, поскольку на площадке НМЗ «Норникель» строит совершенно уникальное производство, а потому и его запуск в эксплуатацию, и обеспечение дальнейшего функционирования является нетривиальной задача. «Необходима уверенность в каждом элементе технологической цепочки, в ее соответствии требованиям надзорных органов, в согласованности действий всех участников проекта при запуске объекта и его дальнейшей успешной эксплуатации», – подчеркнули в компании. 

Индивидуальные испытания, проводимые под контролем заказчика и независимого строительного надзора, можно считать начальным этапом пуско-наладочных работ. Такие проверки ведут строители объектов, тем самым они и сами для себя подтверждают качество проведенных строительно-монтажных работ.

Например, первый этап испытаний реакторов провели на плотность сварных стыков. «Для этого в течение суток реакторы простояли наполненные водой. Течи не дал ни один шов, испытания прошли успешно. На очереди второй этап, в ходе которого специалисты визуально оценят герметичность футеровки. Дело в том, что для защиты от агрессивной среды, от кислоты, в корпусе каждого реактора сделана внутренняя футеровка из кислото-упорного кирпича и специальной смеси из жидкого стекла», – сообщают специалисты. На третьем этапе, когда в верхней части каждого реактора смонтируют перемешивающие устройства (благодаря которым кислота будет смешиваться с известняком для получения гипс), их вновь наполнят водой. И затем замерят вибрация при вращении «мешалок», температуру электродвигателей и подшипников. Сейчас такие установлены установлены на 18 реакторах из 24.

На переделе хранения серной кислоты смонтированы шесть стальных резервуаров (из них концентрированная жидкость будет поступать в реакторы на нейтрализацию), которые уже успешно прошли индивидуальные испытания. Сначала сварные швы каждой емкости покрывали специальным составом из керосина и гипса. проверяя таким образом на наличие дефектов. Затем каждый резервуар наполняли водой и в течение суток смотрели каждый стык на возможные течи. В мае предстоит еще одна проверка: когда к резервуарам подведут все трубопроводы, их испытают на герметичность соединений. После этого участок будет готов к комплексным испытаниям нового производства, которыми займется компания «ТехИнновации».

В цехе по производству кислоты также продолжается монтаж насосов, трубопроводов и газоходов, идет укладка пола из защитного кирпича, монтаж защитных каре и дренажных канав. Все это нужно для обеспечения безопасности оперативного персонала: даже в случае пролива серная кислота не повредит ни оборудование, ни фундаменты – и легко перейдет через зафутерованные дренажные канавы в специальные сборники.

Именно в цехе по производству серной кислоты расположится операторная всего комплекса. Сейчас в этом помещении идут строительные работы. Управлять всей технологической схемой производства и нейтрализации кислоты, контролировать в автоматическом режиме количество и качество сырья и выход готового продукта посменно будут всего семь операторов, а также аппаратчики очистки газа, абсорбции, окисления и нейтрализации (в их ведении будет контроль за процессом очистки газов, окисления, абсорбции и нейтрализации).

«На каждый вид испытания формируется комиссия, которая принимает окончательное решение по итогам, подписывая акт. После завершения всех индивидуальных испытаний каждой единицы оборудования акты будут переданы компании «ТехИнновации» – подрядчику по пусконаладке – для проведения комплексного испытания», – рассказал Сергей Исаичев, начальник отдела пусконаладки компании-подрядчика «Велесстрой». 

Следующим этапом станет подготовка к запуску целых технологических и вспомогательных систем, связанных в единые производственные цепочки. И в завершение – испытание всего технологического комплекса.

Комплексные испытания всего комплекса начнутся, когда будут готовы все системы будущего производства – инженерные и вспомогательные, вплоть до систем пожаротушения, оборотного водоснабжения, электричества, гидротранспорта. По словам Дмитрия Захарова, первый газ от двух печей взвешенной плавки, работающих на НМЗ, для проведения его очистки и производства серной кислоты планируется принять осенью 2023 года. Тогда все системы испытают в различных режимах. После отладки стабильного технологического режима и вывода его на проектную мощность с получением качественной продукции комплекс будет сдан в опытно-промышленную эксплуатацию. 

Параллельно специалисты «ТехИнновации» займутся обучением эксплуатирующего персонала «Серной программы». Компания уже приступила к разработке необходимых документов: технологической документации, паспортов на оборудование, инструкций по охране труда.

Еще один важный вопрос, который заботит и общественность, и «Норникель» – что делать с гипсом? Ведь накопление этого материала в гипсохранилищах, хоть и без ущерба для окружающей среды, можно считать решением временным. Этаким быстрым результатом своеобразного обмена вредных газов на безвредную субстанцию

 По данным «Норникеля», совместно с крупнейшим российским производителем строительно-отделочных материалов – компанией «Волма» – уже прошли успешные испытания гипса, вырабатываемого на объектах «Серной программы». «Предварительные лабораторные исследования этого гипса показали: он соответствует высоким строительным стандартам, что позволяет использовать его как в промышленном, так и в гражданском строительстве. Заключительным этапом исследований будет официальная экологическая экспертиза, после которой «Серная программа» может стать практически неисчерпаемым источником сырья для специализированных компаний, выпускающих строительные смеси», – заявили в компании.

После прохождения всех этапов исследований «Норникель» совместно с компанией «Волма» может начать производить качественные смеси на основе гипса в Норильске, где есть все остальные необходимые компоненты: щебень, песок и вода. Размещение производства в Норильске – по факту, базальтернативное решение: тогда без дополнительных затрат на логистику можно будет применять смеси в масштабной программе реновации города. Но в перспективе рассматривается возможность распространять смеси через сбытовую сеть компании «Волма»: тогда вывозить готовый продукт из Норильска можно будет по Северному морскому пути или через Енисей. 

«Вместо того чтобы лежать в хранилищах, гипс «Серной программы» может поступить в оборот и использоваться для производства строительных материалов. В результате первого этапа испытаний мы видим, что наш гипс чистый, не содержит вредных примесей. Вместе с коллегами из «Волмы» мы подбираем компонентный состав, разрабатываем рецептуру строительных смесей, чтобы в перспективе выйти на рынок с новым продуктом», – говорит директор производственно-технического департамента «Норникеля» Екатерина Ахмадеева.

Департамент технологических инноваций «Норникеля» также руководит исследованиями других способов использования побочных материалов нейтрализации диоксида серы – использования гипса в качестве компонента для закладочных смесей для рудников, для рекультивации карьеров, применения серы для изготовления серобетона, сероасфальтобетона, искусственного щебня, гидроизоляционных материалов, а также азотного удобрения сульфат аммония.