CC BY
41Реализация инновационных решений в сфере производства строительных
материалов
Realization of innovative decisions in the area of construction materials production
Ь Л московский
ар ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ
УДК 338.012 DOI 10.24411/2413-046Х-2019-13015 Игнатенко Светлана Григорьевна,
бакалавр, ФГБОУВО «Тюменский индустриальный университет», г. Тюмень
Волынская Наталия Александровна, д.э.н., профессор, директор ООО «Топливно-энергетический независимый институт»
Ленкова Ольга Викторовна, к.э.н., доцент, ФГБОУВО «Тюменский индустриальный университет»
Ignatenko Svetlana Grigorievna, bachelor's degree program, Tyumen Industrial University
Volynskaya Nataliya Aleksandrovna, Doctor of Economic Science, professor, Director of the LLC "Fuel and Energy Independent Institute"
Lenkova Olga Victorovna, Candidate of Economic Sciences, associate professor, Tyumen Industrial University Аннотация: В статье изучены характеристики пеностекольного щебня, проведено их сравнение с другими традиционными теплоизоляционными материалами, использующимися в гражданском и промышленном строительстве. В работе обосновываются перспективы применения пеностекольного щебня в качестве дорожного строительного материала в I-III дорожно-климатических зонах, в качестве теплоизоляционного материала при строительстве объектов нефтегазодобычи, нефте- и газопроводов. Также, в работе рассматривается возможность создания предприятия по производству пеностекольного щебня, его экономическая и социальная целесообразность. Summary: The article studies the characteristics of foam glass rubble and compares it with other traditional thermal insulation material used in civil and industrial construction. The paper
substantiates the prospects for the use of foam glass rubble as a road construction material in I-III road-climatic zones, as a thermal insulation in the oil and gas production facilities construction, oil and gas pipelines. In addition, the article considers the possibility of creating an enterprise for foam glass rubble producing; it's economic and social feasibility. Ключевые слова: пеностекольный щебень, инновационный строительный материал, снижение стоимости строительства, теплоизоляция.
Keywords: foam glass rubber, innovative construction material, construction cost reducing, thermal insulation.
В настоящее время на федеральном уровне управления заданы стратегические ориентиры, касающиеся улучшения экологической ситуации, стимулирования внедрения передовых технологий в проектирование и строительство, развитие дорожной инфраструктуры. В качестве приоритетных направлений выделяют территории Арктической зоны, Дальнего Востока, Севера и Крайнего Севера, имеющие стратегическое значение для экономики страны. Перечисленные территории обладают рядом особенностей, связанных со значительной отдаленностью от центральных частей России и суровыми климатическими условиями, что требует внедрения более сложных технологических решений.
На сегодняшний день экологическая проблема загрязнения окружающей среды стоит довольно жестко. Для решения данного вопроса на всех уровнях принимаются различные программы, к одной из которых относится сбор и вторичное использование бытовых и промышленных отходов. Практика вторичной переработки позволяет сокращать количество выбросов отходов в почвы и воды, а также использовать в производстве более дешевое сырье. На основании этого подхода все больше актуализируется возможность создания из вторично переработанного сырья различных теплоизоляционных материалов (ТИМ), к которым относится пеностекольный щебень, являющийся продуктом переработки обычного стекла. Более того, помимо вклада в сокращение отходов, данный материал является экологически чистым и безопасным и может применяться в различных сферах: гражданском, промышленном и дорожном строительстве.
В свою очередь нефтегазодобывающие предприятия, вносящие огромный вклад в экономику, к сожалению, создают большую экологическую нагрузку на окружающую среду. Такие отходы нефтегазодобывающего производства как буровой шлам наносят значительный урон экологии: скопления шлама, оставляемые вблизи месторождений, вызывают гибель различных видов флоры и фауны, которыми питаются животные, населяющие территории вблизи объектов добычи. В результате это приводит к
сокращению биологических видов животных, их вынужденной миграции с традиционно населяемых территорий. Подход, основанный на использовании мусора и отходов, можно применить в данном случае в переработке бурового шлама и его дальнейшем использовании в качестве составляющего компонента буровых растворов и теплоизоляционных материалов, либо в строительстве промысловых дорог. Такой способ утилизации позволит не только снизить ущерб, наносимый окружающей среде, но и сэкономить на теплоизоляционном слое дорожного полотна.
Строительство дорог с применением пеностекольного щебня в качестве теплоизоляционного слоя возможно не только на промысловых дорогах, но и на любых других автодорогах. Особенно актуально применение этого материала в суровых климатических условиях и при наличии многолетнемерзлых грунтов, которые вызывают пучение и разрушение дорог, построенных с применением традиционных утеплителей из щебня и грунта. Высокая протяженность дорог на осваиваемых и отдаленных территориях обуславливает необходимость строительства с применением новейших технологий, в качестве которых может выступать пеностекольный щебень, обладающий улучшенными по сравнению с аналогами характеристиками.
Помимо экологического эффекта, организация производства пеностекольного щебня, основанного на использовании вторичного сырья бытового и промышленного происхождения позволяет реализовывать стратегию импортозамещения, что особенно актуально в связи с экономическими санкциями. На данный момент российский рынок ТИМ из пеностекла на 50% заполнен зарубежными представителями, что означает наличие спроса на данный материал и возможность удовлетворить его за счет отечественного производства. Наибольшая доля спроса на ТИМ из пеностекла приходится на нефтегазовую промышленность, в которой пеностекло применяется как теплоизоляционный слой для различных промышленных и инфраструктурных объектов. Более того, ввиду отдаленности стратегически важных территорий, организация производства пеностекольного щебня на этих территориях будет являться рациональным решением, поскольку таким образом обеспечивается близость производства к ресурсной базе и объектам применения пеностекла, т.е. предприятиям, производящими промышленные отходы. Все вышеперечисленные факторы обуславливают актуальность организации предприятия по производству пеностекольного щебня, что проиллюстрировано на рисунке 1.
Производство и дальнейшее использование материала из пеностекла соответствует всем требованиям, предъявляемым к современным технологиям. Являясь продуктом вторичной переработки, производство данного материала позволяет сокращать за счет вторичного использования отходы, выбрасываемые в окружающую среду. Помимо этого, вкладом в улучшение экологической ситуации, является безопасность материала, заключающаяся в отсутствии каких-либо выбросов и испарений в процессе эксплуатации, а также непригодность для размножения каких-либо микроорганизмов.
На данный момент на российском рынке присутствует несколько отечественных компаний по производству теплоизоляционных изделий из пеностекла, также около 50% рынка приходится на импорт. Однако в дальневосточных и сибирских регионах ни одной подобной компании в настоящее время не функционирует.
В виду осуществления политики переработки мусора, обусловленной экологическими требованиями, складываются предпосылки для создания и развития производств пеностекольного щебня. Так, на территории Тюменской области в 2019 году планируется открытие завода по производству пеностекольного щебня и блоков, предназначенных для нужд гражданского и промышленного строительства. Ресурсная база открываемого предприятия будет состоять из сырья, поступающего на заводы по сборке и переработке твердых коммунальных отходов (ТКО), 7-10% которых состоят из стекла. Такой завод уже построен на территории г. Тюмени, также подобные заводы в дальнейшем будут построены на территории г. Тобольска и г. Ишима. Более того, при расположении производства в близи объектов нефтегазодобычи, в качестве сырья могут использоваться отходы нефтяного шлама, образующиеся в процессе производственной деятельности, что позволяет рационально использовать и утилизировать отходы.
На рынке традиционных ТИМ существует большое количество товаров-субститутов, применяемых как в строительстве дорог, так и при теплоизоляции инфраструктурных объектов, жилых зданий. Однако пеностекольный щебень обладает лучшими характеристиками в сравнении с аналогами. Сравнение пеностекольного щебня и других ТИМ представлено в таблице 1. По представленной информации очевидно, что пеностекольный щебень является наиболее прочным теплоизоляционном материалом, не дающим усадку конструкции, не изменяющим свои свойства в процессе эксплуатации.
К основным преимуществам пеностекла по сравнению с другими ТИМ относятся:
- низкая тепловодность;
- негорючесть;
- высокая прочность на сжатие при малом весе;
- долговечность;
- морозоустойчивость;
С технологической точки зрения, применение пеностекольного щебня в качестве теплоизоляционного материала при строительстве дорог в I-III дорожно-климатических зонах (ДКЗ) и магистральных трубопроводов обеспечивает облегчение строящейся конструкции, ее устойчивость к перепадам температур, продление срока службы и увеличение межремонтного периода. Технологические аспекты подкрепляются экономической целесообразностью, основанной на удешевлении процесса строительства, а также сокращении рисков, связанных с разрушением строений, что влечет необходимость дополнительных финансовых вложений на их реконструкцию. Преимущества применения в дорожном строительстве:
- сокращение объема привозного грунта и земляных работ;
- обеспечение надежности и устойчивости дорожного покрытия за счет исключения просадок и морозного пучения;
- применение местных грунтов (в т.ч. мелкокомковатых, песчаных, глинистых и торфяных грунтов) в теле насыпи;
- одностадийное строительство (расчетное состояние грунта основания и насыпи на весь гарантийный срок - твердомерзлое), сокращение сроков СМР за счет простой технологии устройства слоя;
- возможность применения в основании переработанный буровой шлам;
- оптимальное решение для сухих и подтопляемых участков (с учетом возможной антропогенной нагрузки- нарушения);
- технология позволяет существенно сократить объем или совсем отказаться от привозных каменных материалов;
- повышение долговечности конструкции (в соответствии с теплофизическими расчетами до 10 лет) и увеличения межремонтного периода.
Проект создания предприятия по производству пеностекольного щебня, ввиду многочисленных преимуществ предложенного материала, является способом решения нескольких важных проблем. Во-первых, благодаря подобному производству осваиваются новые технологии, позволяющие перерабатывать мусор, в особенности стекло, для его дальнейшего использования, что также ведет сокращению количества отходов. Во-вторых, специализация предприятия на производстве пеностекла позволит заполнить рынок теплоизоляционных материалов отечественным продуктом, отвечающим всем стандартам качества, и при этом, более дешевым. В-третьих, создание подобного
производства на территории Тюменской области и других сибирских, северных и дальневосточных территориях приближает производителя к непосредственному потребителю, благодаря близости районов нефтегазодобычи. В качестве основных потребителей производимого продукта могут выступать предприятия, представляющие отрасль нефте- и газодобычи, гражданского, промышленного и дорожного строительства, проектные организации и институты, такие как ПАО «Газпромнефть», ПАО «ЛУКОЙЛ», ПАО «Транснефть», «НК «Роснефть», ГК «Шлюмберже», Росавтодор, проектные институты и строительные организации и проч.
Как показали предварительные расчеты, проект создания предприятия по производству пеностекла является экономически эффективным и коммерчески реализуемым. Так, текущие первоначальные вложения для строительства завода мощностью 100 тыс. м3 в год составляют около 500 млн. рублей. При этом большую долю составляет инвестиционная потребность в инвестициях в основные средства. Срок окупаемости проекта составит 3 года, внутренняя норма доходности равна 15%.
Прогнозные расчеты также характеризуют проект как высокорентабельный: рентабельность продаж составляет в среднем 50%, рентабельность собственного капитала - около 15%, рентабельность инвестиционного капитала - около 10%. Данный проект наиболее чувствителен к изменению уровня дохода, вследствие снижения цены на производимую продукцию, и росту операционных затрат, что повлечет снижение NPV проекта. Тем не менее, в планируемых параметрах реализации данного проекта средний уровень безубыточности составляет 0,337, что свидетельствует об устойчивости проекта к колебаниям спроса.
Более того, подобный проект может быть реализован на базе нефтегазодобывающего предприятия. В данном случае, предполагается использование в качестве сырья для производства нефтешламов, что позволяет решать проблему утилизации отходов без вреда экологии, с возможностью использовать переработанный шлам в качестве компонента буровых растворов, а также в качестве теплоизоляционного слоя промысловых дорог. Также, предложенный подход дает возможность использовать буровые отходы в качестве теплоизоляционного слоя при строительстве объектов производственной инфраструктуры, в теплоизоляции магистральных трубопроводов, что сокращает издержки на закупку данного сырья и материалов из сторонних источников.
Для обеспечения проекта ресурсной базой предполагается заключение соглашений и налаживание связей с центрами сбора мусора, в частности - с Тюменским мусороперерабатывающим заводом.
В существующих политических условиях, направленных на совершенствование технологий и улучшение экологической ситуации, реализация данного проекта обладает весомой социальной значимостью. Социальная значимость проекта объясняется вкладом в улучшение ситуации занятости населения, поскольку будут созданы дополнительные рабочие места; реализация проекта будет обеспечивать дополнительные налоговые поступления в бюджет региона. Помимо этого, с помощью проекта представляется возможным решить и другие социально значимые проблемы: создание подобного предприятия способствует формированию и развитию у населения культуры обращения с мусорными отходами, формирует привычку к их раздельной утилизации и полезности для вторичного производства. Все это играет значительную роль в улучшении экологической ситуации.
Перечисленные факторы делают проект создания завода по производству пеностекольного щебня привлекательным с политической, экологической и экономической точек зрения, как для органов власти, так и для частных компаний.
Список литературы
5. Мелконян, Р. Г. Экологические и экономические проблемы использования стеклобоя в производстве стекла: учебное пособие / Р. Г. Мелконян, С. Г. Власова. - Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2013. - стр. 100
3. Frydenlund T.E., Aab0e R.O. Foamglass - A New Vision in Road Construction [Electronic resource] // The XXIInd PIARC World Road Congress, Durban, South Africa. -2003. -URL: http://www.vegvesen.no/ attachment/110363/binary/192292
4. Иванов, К.С. Новый изоляционный материал для термостабилизации грунтов/К.С. Иванов//Криосфера Земли. -2011. -Т. XV, № 4. - стр. 120-122
5. Сравнительная характеристика теплоизоляционных материалов [Электронный ресурс]. URL: http://www.pinosklo.com/sravnitelnye-harakteristiki.html
6. Печенина, А. Обзор рынка переработки стеклобоя [Электронный ресурс] / А. Печенина // Glass Russia. - 2017. - №59. - стр. 28-31. -
URL: https://techart.ru/files/publications/glassrussia-1-2017.pdf
7. Коротков, Е.А. Пеностекло в дорожном строительстве - новое направление использования материала. / Е.А. Коротков // Вестник московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ). - 2015. - №1(144), 1. -стр. 87-97.
