Актуальность Одной из актуальных проблем нового строительства и эксплуатации существующих зданий и сооружений является гидрозащита и восстановление несущей способности строительных конструкций. Вода действует на строительные конструкции с наружной или внутренней стороны (атмосферная и грунтовая). В весенний период оттаивания повышается уровень грунтовых вод (УГВ), которые, взаимодействуя с минеральными и органическими частицами, изменяют свой химический состав и концентрацию. Колебания УГВ активизируют выщелачивание извести в бетонных конструкциях. Дождевая вода захватывает из атмосферы большое количество газообразных производственных выбросов. Дождь превращается в кислотный раствор, разрушающий бетон, мрамор, силикатный кирпич, при этом увеличивается количество пор, капилляров, трещин. Для защиты различных строительных конструкций от поверхностного износа и трещин, т.е. от вредного воздействия воды и агрессивной внешней среды используют различные гидроизоляционные материалы ( на цементной основе, битумные, полимерные).

Актуальность Актуальной экологической и технико- экономической проблемой в ряде регионов России и за рубежом является утилизация серы, образующейся как отход переработки нефти и газа, объем которого растет с каждым годом, достигая нескольких миллионов тонн. Переработка дешевой серы экономически целесообразна и позволила бы решить экологическую проблему в регионе. Происходит загрязнение окружающей среды пылевидной серой, которое в ветреную погоду разносится на значительные расстояния. Часто происходят взрывы пыли серы.

ООО «Губкинский инженерно-технический центр» разработал уникальный продукт – гидроизоляционное покрытие на основе полимерной модифицированной серы, который позволит решить сразу 2 проблемы: 2 - проблема утилизации серы, образующейся как отход переработки нефти и газа, объем которого растет с каждым годом 1 - проблема нового строительства и эксплуатации существующих зданий и сооружений, связанная с гидроизоляцией и ремонтом строительных конструкций (фундамента и пр.), подвергающихся воздействию подземных, поверхностных и техногенных вод, неблагоприятных природно- климатических факторов

Области применения гидроизоляционного покрытия на основе полимерной модифицированной серы Наружная и внутренняя защита подземных сооружений Гидроизоляция подводных, гидротехнический сооружений Гидроизоляция плотин, опор мостов, набережных Гидроизоляция бассейнов, водохранилищ, водоемов Гидроизоляция строительных конструкции при захоронении химических отходов

Примеры сооружений, где может использоваться гидроизоляционное покрытие на основе полимерной модифицированной серы : Гидротехнические сооружения: Резервуары (открытые, обвалованные и т.д.) Бассейны (открытого и закрытого типа) Колодцы Доки Причалы Конструкции очистных сооружений (аэротанки, отстойники, коллекторы, насосные и т.д.) Бетонные дамбы Плотины и т.д. Объекты гражданского строительства: Фундаменты Подвальные помещения Подземные сооружения (парковки, гаражи, переходы и т.д.) Балконы Лифтовые шахты

Примеры сооружений, где может использоваться гидроизоляционное покрытие на основе полимерной модифицированной серы: Сооружения промышленного и агропромышленного назначения: Производственные помещения Бассейны градирен Хранилища Дымовые трубы Шахты Бункеры Бетонные сооружения, подверженные агрессивному воздействию и т.д. Объекты энергетического комплекса: Бассейны выдержки ОЯТ Насосные станции Хранилища ОЯТ Каналы Эстакады топливоподачи Кабельные тоннели

Примеры сооружений, где может использоваться гидроизоляционное покрытие на основе полимерной модифицированной серы: Объекты ГО и ЧС: Убежища Пожарные резервуары и т.д. Бетонные сооружения, подверженные радиационному воздействию и т.д. Объекты транспортной инфраструктуры: Тоннели (автомобильные, железнодорожные, пешеходные и т.д.) Метрополитены Элементы мостов и дорог и т.д.

Преимущества инновационного продукта: Экономичность Эффективность, надежность, долговечность Возможность работать с различными строительными материалами (бетон, кирпич и др.) Отсутствие этапа предварительной обработки строительных материалов Возможность работы при отрицательных температурах окружающей среды Безопасность и экологичность

Спрос Строительство является одной из наиболее важных отраслей отечественной экономики. Её состояние во многом определяет уровень развития общества и его производственных сил. Вместе с развитием строительной индустрии происходит рост потребности в высокоэффективном гидроизоляционном покрытии. Существующие сейчас на рынке гидроизоляционные материалы имеют ряд недостатков, таких как, высокая стоимость, низкая эффективность, недолговечность, низкая стойкость к агрессивным средам и др. Таким образом, инновационный продукт – гидроизоляционное покрытие на основе полимерной модифицированной серы составит достойную конкуренцию существующим гидроизоляционным материалам на рынке и ожидаемый спрос на него будет высоким. Строительство является одной из наиболее важных отраслей отечественной экономики. Её состояние во многом определяет уровень развития общества и его производственных сил. Вместе с развитием строительной индустрии происходит рост потребности в высокоэффективном гидроизоляционном покрытии. Существующие сейчас на рынке гидроизоляционные материалы имеют ряд недостатков, таких как, высокая стоимость, низкая эффективность, недолговечность, низкая стойкость к агрессивным средам и др. Таким образом, инновационный продукт – гидроизоляционное покрытие на основе полимерной модифицированной серы составит достойную конкуренцию существующим гидроизоляционным материалам на рынке и ожидаемый спрос на него будет высоким.

Направления использования инновационного продукта Таким образом, реализация технологии нанесения гидроизоляционного покрытия может быть осуществлена на заводах, путем ввода дополнительного цеха, а также непосредственно в местах нахождения объекта, применяя компактное оборудование, необходимое для нанесения гидроизоляционного покрытия. Гидроизоляция на этапе изготовления строительных материалов Гидроизоляция на этапе ремонта готовых сооружений

Технологии нанесения гидроизоляционного покрытия на основе полимерной модифицированной серы на строительные материалы: Полная пропитка По первому способу пропитку осуществляется методом окунания изделий в пропиточную камеру с расплавом полимерной модифицированной серы. Такая технологическая схема наиболее подходит для стационарного размещения, например, на действуищем заводе железобетонных изделий в качестве дополнительного технологического участка, на котором часть изделий, выпускаемых заводом, может обрабатываться в расплаве полимерной модифицированной серы. Возможно использование этого способа при эксплуатации мобильной установки, на которой пропитку изделий выполняют на строительной площадке непосредственно перед их монтажом (например, пропитку свай перед их забивкой или элементов нулевого цикла перед их монтажом). Первый способ используется при обработке сборных, как правило, новых, еще не смонтированных изделий. Глубина пропитки обеспечивается режимом и контролируется по расходу раствора в ванне за цикл пропитки. Поверхностная пропитка По второму способу расплав полимерной модифицированной серы наносят на поверхность конструкций кистью, валиком, распылителем или с помощью другого аналогичного приема. Способ может применяться как для сборных, еще не смонтированных конструкций, так и для элементов существующих зданий, в т. ч. при их ремонте или реконструкции.

Варианты реализации инновационного продукта 1 Строительство установки по производству полимерной модифицированной серы и сбыт данного гидроизоляционного материала на заводы, изготавливаютющие строительные материалы, и частным лицам для ремонта готовых строительных сооружений. 2 Строительст во установки по производств у полимерной модифицированной серы и сопровождение выпуска нового товарного продукта на заводе, изготавливают ищем строительные материалы, и, соответственно, сбыт нового продукта – «строительного материала с гидроизоляционным покрытием».

Произведен расчет строительства установки по производству полимерной модифицированной серы производительностью – тонн/год. Это позволит получить следующие объемы освоения технологии: Пропитка бетона Полная пропитка требует расхода на 1 м 3 строительного материала примерно 6 кг, что позволит обработать около 1000 тыс. м 3 строительных изделий. Расход расплава полимерной модифицированной серы на 1 м 2 при поверхностной обработке составляет 0,8-1,0 кг. Это позволит обработать более тыс. м 2 поверхности. Пропитка кирпича Полная пропитка одного кирпича требует расхода 0,11 кг полимерной модиф. серы, что позволит обработать почти 54 млн.шт кирпича. В 1 м 2 кладки содержится 51 кирпич, отсюда расход расплава полимерной модиф. серы на 1 м 2 при полной обработке составляет 51*0,11 = 5,61 кг. Расход расплава полимерной модиф. серы на 1 м 2 при поверхностной обработке составляет 0,8-1,0 кг. Это позволит обработать более тыс. м 2 поверхности. В 1 м 3 кладки содержится 394 кирпича, отсюда на 1 м 3 кладки кирпича при полной обработке потребуется примерно 394*0,11 = 43,34 кг.

Технологическая схема установки по получению полимерной модифицированной серы в 3D

Обзор оборудования, необходимого для получения полимерной модифицированной серы 1. Емкости для хранения серы и стабилизатора, снабженные лопастными мешалками с электроприводом и рубашкой обогрева; теплоноситель – перегретый водяной пар. 2.Реактор-смеситель для получения композиции жидкой серы и стабилизатора: снабжен лопастной мешалкой с электроприводом и рубашкой обогрева; теплоноситель – перегретый водяной пар. 3.Холодильник-кристаллизатор скребкового типа, в межтрубное пространство которого поступает хладагент: оборотная вода или жидкий пропан с пропанового холодильного цикла. Пары пропана возвращаются на прием компрессоров пропановой холодильной установки. 4. Подогреватель - теплообменник скребкового типа;-теплоноситель – перегретый водяной пар; 5. Насосы 6. Дозировочные устройства. 1. Емкости для хранения серы и стабилизатора, снабженные лопастными мешалками с электроприводом и рубашкой обогрева; теплоноситель – перегретый водяной пар. 2.Реактор-смеситель для получения композиции жидкой серы и стабилизатора: снабжен лопастной мешалкой с электроприводом и рубашкой обогрева; теплоноситель – перегретый водяной пар. 3.Холодильник-кристаллизатор скребкового типа, в межтрубное пространство которого поступает хладагент: оборотная вода или жидкий пропан с пропанового холодильного цикла. Пары пропана возвращаются на прием компрессоров пропановой холодильной установки. 4. Подогреватель - теплообменник скребкового типа;-теплоноситель – перегретый водяной пар; 5. Насосы 6. Дозировочные устройства.

Безопасность и экологичность проекта В твердом виде полимерная модифицированная сера - трудногорючее вещество, нетоксична, класс опасности 4. Жидкая сера нетоксична. Температура плавления- 120 ° С, температура самовоспламенения 575° С по ГОСТ Твердая полимерная модифицированная сера находится в стеклообразном состоянии и серной пыли не образует. Жидкая полимерная модифицированная сера при переливе и хранении (при непосредственном контакте с кислородом воздуха) образует диоксид серы (SO 2 ) в незначительном количестве (в пределах предельно допустимой концентрации). Предельно допустимые концентрации (ПДК) в воздухе рабочей зоны по ГОСТ составляют: для сероводорода 10 мг/м 3, сернистого газа - 10 мг/м 3, серной пыли - 2 мг/м 3. Контроль за ПДК осуществляется местным отделением санэпидстанции. Полимерная модифицированная сера не образует дополнительных токсичных соединений в воздушной среде и сточных водах в присутствии других веществ и не обладает кумулятивными свойствами. В твердом виде полимерная модифицированная сера - трудногорючее вещество, нетоксична, класс опасности 4. Жидкая сера нетоксична. Температура плавления- 120 ° С, температура самовоспламенения 575° С по ГОСТ Твердая полимерная модифицированная сера находится в стеклообразном состоянии и серной пыли не образует. Жидкая полимерная модифицированная сера при переливе и хранении (при непосредственном контакте с кислородом воздуха) образует диоксид серы (SO 2 ) в незначительном количестве (в пределах предельно допустимой концентрации). Предельно допустимые концентрации (ПДК) в воздухе рабочей зоны по ГОСТ составляют: для сероводорода 10 мг/м 3, сернистого газа - 10 мг/м 3, серной пыли - 2 мг/м 3. Контроль за ПДК осуществляется местным отделением санэпидстанции. Полимерная модифицированная сера не образует дополнительных токсичных соединений в воздушной среде и сточных водах в присутствии других веществ и не обладает кумулятивными свойствами. На данный инновационный продукт разработаны ТУ

Безопасность и экологичность проекта Обслуживающий персонал должен пройти обучение Проверка знаний по промышленной безопасности и охране труда, по технике безопасности при работе с полимерной модифицированной серой, а также ознакомлен с соответствующими инструкциями и разделами плана ликвидации аварий (ПЛА). При работе с полимерной модифицированной серой обслуживающий персонал должен быть обеспечен средствами индивидуальной защиты (СИЗ) и средствами индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД) (спец. одеждой, защитными очками, резиновыми перчатками, респираторами и противогазами).

Расчет доходов от реализации полимерной модифицированной серы Наименование статей Количество, тонн/год Цена за единицу, тыс. руб. /тонна Итого, тыс.руб./год Сера полимерная модифицированная, в т. ч: сера газовая , стабилизатор Всего сырье Полимерная модифицированная сера Итого доход

Технико-экономические показатели строительства установки по производству полимерной модифицированной серы производительностью 6000 тонн/год Показатели Единица измерения Ед. 1Годовой режим работычас. 2 Товарная продукция в натуральных единицах: 2.1Полимерная модиф. сератонн/год Стоимость товарной продукции тыс. руб Прирост товарной продукциитыс. руб Дополнительные эксплуатационные затраты тыс. руб ,29 6Налог на прибыльтыс. руб.4 118,74 7Чистая прибыль в годтыс.руб ,97 8Капитальные затратытыс. руб ,9 9Срок окупаемостилет 1,05

Динамика роста тарифов на сырье, зарплату, эксплуатационные затраты и стоимость товарного продукта показатель норматив, %ед. изм.сегодня через 1 год через 2 года через 3 года через 4 года через 5 лет заработная плата 8 тыс.руб. /год , , , , , ,82 расход эл.энергии 2,5 тыс.руб. /год ,003277,953359,903443,903529,99 эксплуатац.затраты (транспорт, запасные материалы, обслуживание)2 тыс.руб. /год 567,12578,46590,03601,83613,87626,15 затраты на сырье 1,5 тыс.руб. /год , , , , ,38 цена товарного продукта 2,3 тыс.руб/ тонн 88,188,378,568,768,96

Динамика роста зарплаты, страховых взносов и налоговых отчислений показатель норматив, %ед.изм.сегоднячерез 1 год через 2 года через 3 года через 4 года через 5 лет заработная плата 8 тыс.руб. /год 7 824,008449,929125,919855, , ,02 страховые взносы 30,2 % от з/пл. тыс.руб. /год 2362,852551,882756,032976,513214,633471,80 налоги тыс.руб. /год 4118,744128,054128,824120,584100,984069,99 тыс. руб.

Технология производства строительных материалов с гидроизоляционным покрытием Данная технология заключается в полной пропитке строительных материалов расплавом полимерной модифицированной серы и может быть осуществлена непосредственно на заводах, выпускающих строительные материалы. Ниже приведены результаты расчетов внедрения данной технологии для пропитки бетона и кирпича. Расчет для каждого строительного материала ведется отдельно.

Расчет капитальных затрат на внедрение установки по нанесению гидроизоляционного покрытия на строительные материалы Наименование оборудования и затрат Количес тво, шт. Норматив % от стоимости Цена за единицу, тыс. руб. Сумма, тыс. руб. 1Основное оборудование: 1.1Обогреваемая емкость для жидкой серы Конвейер-транспортер Прочее оборудование 100 Итого основное оборудование КИП Запорно-регулирующая и предохранительная арматура Итого оборудование Транспортные, заготовительно-складские расходы ,5 5Демонтаж-монтаж ,75 6Проектные работы ,5 Итого капитальные затраты 7 218,75

Расчет доходов от реализации строительных материалов с гидроизоляционным покрытием Гидроизоляция бетона Гидроизоляция кирпича Наименование статей Количество, тонн (м 3) /год Цена за единицу, тыс.руб./ тонна (м 3) Итого, тыс. руб./год Сырье, в т.ч: - бетон полимерная сера Всего сырье: бетон с гидроиз.покрытием , Итого доход Наименование статей Количество, тонн (тыс.шт) /год Цена за единицу, тыс.руб./ тонна (тыс.шт) Итого, тыс. руб./год Сырье, в т.ч: - кирпич , полимерная сера Всего сырье: кирпич с гидроиз.покрытием ,5813, Итого доход

Технико-экономические показатели работы установки по нанесению гидроизоляционного покрытия на строительные материалы Гидроизоляция бетона Показатели Единица измерения Ед. 1Годовой режим работычас. 2Товарная продукция : 2.1 бетон с гидроиз.покрытием м Стоимость товарной продукции тыс. руб Прирост товарной продукции тыс.руб Дополнительные эксплуатационные затраты тыс. руб ,85 6Налог на прибыльтыс.руб.3 294,43 7Чистая прибыль в годтыс. руб ,72 8Капитальные затратытыс.руб.7 218,75 9Срок окупаемостилет 0,55 Гидроизоляция кирпича Показатели Единица измерения Ед. 1Годовой режим работычас. 2Товарная продукция: 2.1 Кирпич с гидроиз. покрытием тыс.шт ,58 3 Стоимость товарной продукции тыс. руб ,89 4 Прирост товарной продукции тыс.руб ,88 5 Дополнительные эксплуатационные затраты тыс.руб ,94 6Налог на прибыльтыс.руб.968,59 7Чистая прибыль в годтыс.руб.3 874,35 8Капитальные затратытыс.руб.7 218,75 9Срок окупаемостилет 1,86

Динамика роста тарифов Гидроизоляция бетона показатель норматив, %ед.изм.сегоднячерез 1 годчерез 2 годачерез 3 годачерез 4 годачерез 5 лет заработная плата 8 тыс.руб./ год , , , , , ,82 расход эл.энергии 2,5 тыс.руб./ год , , , , ,67 эксплуатац.затраты (транспорт, запасные материалы, обслуживание)2 тыс.руб./ год 280,5286,11291,83297,67303,62309,69 затраты на сырье 1,5 тыс.руб./ год , , , , ,65 цена товарного продукта 1,7 руб./м 34,44,474,554,634,714,79

Динамика роста тарифов Гидроизоляция кирпича показатель норматив, %ед.изм.сегоднячерез 1 годчерез 2 года через 3 года через 4 годачерез 5 лет заработная плата 8 тыс.руб./год , , , , , ,82 расход эл.энергии 2,5 тыс.руб./год , , , , , ,43 эксплуатац.затраты (транспорт, запасные материалы, обслуживание)2 тыс.руб./год 280,5286,11291,83297,67303,62309,70 затраты на сырье 1,5 тыс.руб./год , , , , ,16 цена товарного продукта 1,7 руб./шт 13,513,7313,9614,2014,4414,69

Динамика роста зарплаты, страховых взносов и налоговых отчислений тыс. руб. Гидроизоляция бетона Гидроизоляция кирпича

заключение: ООО «Губкинский инженерно- технический центр» Необходимая информация от заказчика для проектирования установки по производству полимерной модифицированной серы: 1. Производительность установки; 2. Информация о начальной температуре сырьевой серы, поступающей на установку; 3. Тип хладагента (пропан, аммиак, вода) и его параметры (t, Р); 4. Выбор отгрузки (фасовки) готового продукта (тип, размеры тары).

Сравнительная характеристика гидроизоляционных материалов и расстановка мест согласно критериям оценки