Москва, г. Наименование инновационного проекта: Создание многослойного металлического материала высокой коррозионной стойкости Наименование организации: Общество с ограниченной ответственностью «Ромет»
2 1. Резюме инновационного проекта (далее – Проект) Общее описание Проекта Проект направлен на решение проблем, связанных с коррозионным разрушением металлов и сплавов, эксплуатирующихся в условиях воздействия высокоагрессивных сред, высокого давления и температуры. Ежегодно в мире в результате коррозии полностью выходит из строя до 10% массы конструкций и оборудования. Потери металла, включающие массу вышедших из строя металлических конструкций, составляют от 10 до 20% годового производства стали. Основной ущерб, причиняемый коррозией, заключается не только в потере металла как такового, а в огромной стоимости и значимости конструкций и оборудования, разрушаемых коррозией. Материал будет эффективен для элементов турбин, конденсаторов, сепараторов, арматуры и другого серийного энергетического оборудования блочных геотермальных электростанций мощностью от 0,5 до 20 МВт Многослойный металлический материал будет использоваться для высокотемпературноого оборудования установок первичной переработки нефти и риформинга С использованием многослойного материала возможно осуществить переход энергетических станций на сверхкритические и суперсверхкритчисекие параметры пара С применением многослойных металлических материалов с протекторной питтинг-защитой, предлагаемых в проекте, может быть достигнуто существенное повышение надёжности контейнер-хранилищ жидких радиоактивных отходов, увеличение их ресурса и срока службы. Текущая стадия проекта стадия 2 Динамика развития Проекта до настоящего времени 2008 г. - Лабораторные испытания по определению коррозионной стойкости, подача заявки на международный патент на изобретение по системе PCT. Отработка схем сварки взрывом трёх- и четырёхслойных крупногабаритных листовых материалов промышленного потребления г. - продолжение лабораторных испытаний по определению коррозионной стойкости, оплата патентной пошлины, строительство технологического корпуса площадью 400 кв. м, участие в форумах, выставках и конференциях, поиск инвестиций г. - Получены опытные образцы трёх-, четырёх- и пятислойных материалов с различным электрохимическим потенциалом составов, Проведены успешные лабораторные испытания указанных материалов в модельных средах. Перспективы разработки Срок планируемой коммерциализации проекта: конец 2014 г. – 2015 г. План достижения К критическим научно-технологическим неопределённостям этапа НИОКР можно отнести: - Разработка оптимальной технологий для роботизированной дуговой сварки многослойных металлических материалов планируемые этапы НИОКР: -Подача заявки на международный патент по системе РСТ по сварке многослойного металлического материала -Проведение испытаний по коррозионной стойкости сварных швов -Получение различных сертификатов соответствия продукта от международных сертификационных центров -Проведение исследований над качеством сварного шва методами неразрушающего и разрушающего контроля Технические параметры конечного продукта Наимено вание модели/ продукта Состав материала Количество слоёв материала Технология создания материала Предельная рабочая температура материала, t Инновацио нное решение проблемы коррозии Высоколегиро ванная коррозионно- стойкая сталь (2-3 слоя) + черная сталь (жертвенный слой, 2-4 слоя) От 3-х до 7-и слоёв (в случаях одностороннего или двустороннего контакта с агрессивными средами, с учетом механического воздействия Используемая технология - сварка взрывом. Альтернативн ые – прокатка, наплавка. до 750°С Текущее состояние В 2012 г. получен евразийский патент на изобретение: разработка защищена, помимо России, более чем в 30 странах мира, включая США, Германию, Японию, Китай. В 2013г. Получен Украинский патент В 2013г. Получен добровольный сертификат соответствии на территории РФ Проведены маркетинговые исследования рынков сбыта композиционного материала Заложены теоретические принципы получения неразъемных конструкций из многослойного материала Технология дуговой сварки многослойных металлических материалов ( ноу-хау)
3 2. Целевой рынок и конкуренция Потребности потребителей Существенный прогресс в развитии сложных промышленных систем и устройств неразрывно связан с разработкой и использованием новых перспективных материалов с повышенной коррозионной стойкостью. Известно, что ресурс работы более половины от всего оборудования энергетических, перерабатывающих и нефтехимических производств (сосуды, котлы, цистерны, емкости, реакторы, сепараторы и др.), эксплуатирующегося в высокоагрессивных средах, не превышает 1,5 - 2 лет и в значительной степени ограничивается процессами коррозионного разрушения. Наиболее опасным является процесс точечной (или питтинговой) коррозии. Точечная коррозия поражает малые объемы (менее 0,001%) металла, но приводит к разгерметизации рабочих зон и создает угрозу безопасности персонала и объекта в целом. Сектора экономики, связанные с потенциальным применением многослойных композиционных материалов очень разнообразны. Из них – энергетическое машиностроение (сверхкритические технологии, оборудование для парогенераторов, котельное оборудование, оборудование для теплоносителей), химическая промышленность (реакторы сипараторы, химические насосы), переработка ядерных отходов (контейнеры жидких радиоактивных отходов), нефтехимическое производство (системы водооборотного снабжения, системы трубопроводов), судостроение и строительство спец. транспорта, для всех перечисленных отраслей необходим не только коррозионностойкий материал но и способы его сварки (в т.ч. автоматезированные), обеспечивающий высокие показатели коррозионной стойкости сварного шва. Разработки аналогичных продуктов В целом, реализующееся в рамках проекта решение не имеет 100%-ных аналогов по эффективности ни в России, ни на международном рынке. В современной промышленности для защиты от коррозионного воздействия используются биметаллические соединения и высоколегированные коррозионностойкие стали и сплавы. На стадии разработки и внедрения находятся: многослойный композиции состава Mo, W, Re, Ru, Pa, Pt, Au, Ag и их сплавов (технология запатентована в США); материалы из интерметаллических соединений. Данные конкурирующие материалы не представлены на рынке вследствие высокой стоимости и недостаточной устойчивости к питтинговой коррозии Схема коммерциализации 1. Продажа лицензии на технологию получения многослойных материалов, получение постоянных роялти платежей 2. Изготовление и продажа многослойных листов различной номенклатуры и типоразмеров (производство будет осуществляться на Иссенском полигоне, с последующей прокаткой, до 10 тыс кв м в год) Сегмент(ы) рынка на который ориентирован продукт Азия – Япония, Китай, Корея; Европа – Россия, Германия, Франция; Америка – США, Канада. Интенсивность потребления – средняя; Степень готовности к покупке - потребитель слабо информирован; Статус пользователя: потенциальный пользователь/производитель, полезность приобретения – эффективность, экономия, контроль, безопасность. Потенциальные потребители продукта проекта (предприятия использующие в своем технологическом процессе высоко коррозионно-стойкое стали, выгодно заменить которые может многослойный металлический материал) ОАО 345 механический завод, Группа компании ОМЗ, ОАО, Силовые машины ОАО «Газпром», ОАО «Роснефть», ГК Росатом, ЗАО "Прогресс-Инвест", ОАО "Уралхиммаш", ЗАО "ПО Промхимаппарат", ОАО "Рузхиммаш", ОАО Завод "Нефтегазмаш", ЗАО "Петрозаводскмаш", "Завод Химмаш РАН", ОАО "АЗОТ", АО "Акрон", ОАО "Аммофос", ОАО "Ачинский нефтеперерабатывающий завод", ФГУП "Бийский олеумный завод", ОАО "Воскресенские минеральные удобрения", ОАО "Галоген" и др. Оценка рынка в России (годовое потребление нержавеющих и биметаллических сталей по отраслям)2012 г, мрлд руб. Потенциальный годовой объем рынка продукции с применением новых многослойных металлических материалов высокой коррозионной стойкости, млрд.руб.: - атомная энергетика 3,1 - химическая промышленность 4,8 - Энергетическая промышленность 13,5 - судостроение 5,6 Традиционная нержавеющая сталь, толщина 20ммМногослойный металлический материал, толщина ( ) мм Размер листа: 6м х 1,5м Стоимость нержавеющей стали: 208 руб/кг Стоимость черной стали: 28 руб/кг Стоимость производства 1 кв.м. многослойного металлического материала: 25 тыс. руб $9 010$
Существующие патенты Подана международная заявка PCT/RU2008/ от г. «Многослойный материал повышенной коррозионной стойкости (варианты) и способы его получения» По заявке WO 2010/ A1 от , название «Многослойный металлический материал повышенной коррозионной стойкости и способы его получения», получен Евразийский патент от (выдающий орган – Евразийское патентное ведомство), дающий исключительное право на изобретение на территории СНГ. Получен Украинский патент названиеБАГАТОШАРОВИ МАТЕРИIAЛ ПИДВИЩЕНОI КОРОЗIЙНОI СТIЙКОСТI (ВAPIAHTI) I CПОСОБИ ЙОГО ОТРИМАНИЯ Получен сертификат соответствия на территории РФ РОСС RU.AB67.H02493 (В ближайшее время ожидается получения патентов от других стран: Европы,США, Германию, Японию, Китай) Технология и интеллектуальная собственность Описание инновации В предлагаемых многослойных композиционных металлических материалах повышенной коррозионной и термической стойкости успешно реализованы конструкционный и активный методы защиты от коррозии. Данные материалы могут эффективно использоваться, заменяя от 20 до 80% высоколегированных сталей и сплавов, сплавов на основе цветных металлов. Многослойные материалы представляют собой новый класс коррозионно- и термостойких материалов и являются результатом многолетних исследований коллектива ученых и инженеров Компании. Они имеют структуру трех- или многослойных металлических композиций, в которых в определенных соотношениях сочетаются слои высоколегированных и углеродистых сталей, специальных сплавов, цветных металлов. Назначение того или иного состава слоев многослойных материалов подбирается в зависимости от агрессивной среды и соотношения электрохимических потенциалов используемых компонентов, а также величины рабочего давления, температуры и ряда других факторов (для каждой конкретной среды и температурных режимов состав и толщина слоев может быть различной для достижения максимального эффекта от протекторной питтинг- защиты). Описание научно-технической новизны Принципиально новым является применение в структуре многослойных материалов внутренних слоев-протекторов, которые заключены между слоями более стойких в коррозионном отношении сплавов и между которыми установлена прочная связь. Авторами проекта это техническое решение названо "протекторной питтинг-защитой". Научно-технические и конструкторские решения, используемые при создании многослойных материалов, позволяют изменить характер развития коррозионных процессов в ходе эксплуатации оборудования и трансформировать возникающую в материале питтинговую коррозию в общую, скорость развития которой намного меньше и которая подавляется коррозионностойким слоем композита. Указанная трансформация имеет в своей основе электрохимическую природу, связанную с различием стационарных электрохимических потенциалов в диапазоне от электрохимического потенциала полной пассивации до электрохимического потенциала перепассивации основных и протекторных слоев многослойного композита. Из-за разницы электрохимических потенциалов питтинговая коррозия при достижении поверхности протекторного слоя преобразуется в его общую коррозию, а сам протекторный слой становится анодом, растворяется и служит протектором по отношению к основным слоям материала, контактирующим с ним. Благодаря такой трансформации, а также ряду других физико-химических процессов и превращений, материал рабочего, а также несущего или силового слоя изделия не подвергается коррозии в течение длительного времени, в результате чего коррозионная стойкость предлагаемых многослойных материалов и изделий из них повышается в среднем от 5 до 15 раз по сравнению с традиционными материалами в зависимости от характера и температуры рабочей агрессивной среды, величины избыточного давления и других условий эксплуатации. Также имеется ещё одно существенное преимущество применения материалов с протекторной питтинг-защитой. Ввиду образования в процессе общей коррозии во втором (протекторном или "жертвенном") слое несплошности в виде линзы, заполненной продуктами коррозии протекторного слоя, становится возможным контролировать развитие коррозионных процессов любыми акустическими методами. Многослойные материалы могут использоваться в условиях одностороннего или двустороннего контакта с агрессивными средами одинаковой и различной активности. При этом агрессивная среда может содержать водные растворы щелочей, солей, кислот, анионы которых являются сильными окислителями. Таким образом, целью настоящего проекта является разработка технологических процессов сварки изделий из многослойных металлических материалов на основе распространенных в промышленности электродуговых способов и методик ускоренных коррозионных испытаний многослойных материалов и сварных соединений.
Команда и соинвестор Проекта Участник проекта: Розен Андрей Евгеньевич Инженер-конструктор, автор идеи Наука и технологии Частичная занятость Д.т.н., Почетный работник высшего профессионального образования РФ, Руководит научной работой одного докторанта и пяти аспирантов по тематике НИР. Имеет квалификацию эксперта в области аттестации материалов. Специалист сварочного производства IV (высшего) уровня в системе САСв. Имеет более 180 научных работ, в том числе 27 авторских свидетельства и патента на изобретения. Из них 25 научных работы и 6 патентов РФ по заявляемой тематике. 24-х летний опыт работы в ПГУ Руководитель проекта: Розен Андрей Андреевич Генеральный директор Наука и технологии, Коммерциализация и продажи, Финансы и инвестиции Полная занятость Победитель программы У.М.Н.И.К. Научный сотрудник кафедры СЛПиМ ПГУ Участник проекта: Козлов Геннадий Васильевич Технический руководитель Наука и технологии Частичная занятость Профессор, Почетный работник высшего профессионального образования РФ, Руководит научной работой двух соискателей. Имеет более 130 научных работ, в том числе 14 авторских свидетельства и патента на изобретения. Из них 7 научных работы и 2 патента РФ по заявляемой тематике. Является членом двух докторских диссертационных советов - в ПГУ и Пензенском артиллерийском инженерном институте. 22-х летний опыт работы в ПГУ. Участник проекта: Крюков Дмитрий Борисович Инженер-технолог Наука и технологии Полная занятость К.т.н., доцент, Заслуженный деятель науки и образования Специалист по сварочному производству IV уровня Краткое резюме ключевых членов команды Проекта План по привлечению инвестиций Привлечение финансирования на текущую стадию До настоящего момента финансирование проекта практически полностью осуществлялось авторами проекта. Сумма собственных инвестиций составила около 20,4 млн.рублей. Сумма грантового финансирования по проекту составила около 1,2 млн.рублей. Мы ищем финансирование для следующего этапа развития проекта (разработка оптимальных способов дуговой сварки (в том числе и робототизированных) многослойных материалов, проведение коррозионных и механических испытаний над качеством сварного шва, получение регламентирующих документов, проведение процедуры патентования способа сварки многослойного материала в 30 странах по системе РСТ, разработка и утверждение технических условий в компетентных организациях (ГНЦ РФ ОАО НПО «Цниитмаш", ФГУП ЦНИИ КМ Прометей, и других ведущих профильных НИИ), готовы отдать долю в акционерном капитале компании Стратегический инвестор – производственная компания-обладатель мощностей по производству конструкций и оборудования, имеющая наработанные коммерческие связи с предприятиями-потребителями металлов с антикоррозионными свойствами. На сегодняшний день уже проведены предварительные переговоры с фондами «ВЭБинноваиции», «СебрИнвест», фонды высказали желание поддержать проект при одобрении на финансирование от фонда Сколково Привлечение финансирования на последующих этапах реализации проекта Для проведения проекта через стадию НИОКР до организации промышленной площадки мощность до 10 тыс. кв.м в год и осуществления первых продаж необходимо инвестирование около 96 млн.рублей. На текущей момент соинвестор не определен, ими могут стать следующие фонды: «ВЭБинноваиции», «СебрИнвест», с которыми уже проведены предварительные переговоры. Финансирование проекта после завершения стадии грантовой поддержки будет осуществляться как за счет средств инвестора, так и за счёт дохода компании от продаж.
1. Укрупненный план развития Проекта: –План коммерциализации (в перспективе ближайших 5 лет) До конца 2014 года – оперирование собственными средствами и средствами, полученными от фонда «Сколково», заключение предварительных договоров на продажу лицензии, завершение стадии НИОКР. Период гг. – продажа лицензий на разработанную технологию листопрокатным предприятиям, производителям биметалла, участие во внедрении технологии через партнёров-производителей конструкций и технологического оборудования, заключение крупных сделок, получение дохода в виде роялти платежей; План по привлечению инвестиций В период до конца 2014 гг. - оперирование предоставленными грантами. Привлечение средств инвестора и грантов в течении 2013 – 2014 гг. С 2015 года - выход на окупаемость и функционирование за счет получаемого дохода. –План R&D Разработка оптимальных способов дуговой сварки (в том числе и робототизированных) многослойных материалов, проведение коррозионных и механических испытаний над качеством сварного шва, получение регламентирующих документов, проведение процедуры патентования способа сварки многослойного материала в 30 странах по системе РСТ, разработка и утверждение технических условий в компетентных организациях (ГНЦ РФ ОАО НПО «Цниитмаш", ФГУП ЦНИИ КМ Прометей, и других ведущих профильных НИИ). План по защите интеллектуальной собственности Патентование способа сварки многослойных металлических материалов на территории более чем 30 стран мира, включая Россию, США, Германию, Францию, Китай. Финансовый план Проекта: –Искомый объем денежных средств - 96 млн.руб. (Сколково – не более 40млн. руб./ Соинвестор – не менее 56 млн. руб.) »Проект рассчитан на 1,5 года, примерная разбивка сметы – ФОТ – ХХ%, оборудование – ХХ%, испытания – ХХ%, материалы – ХХ% –Ожидаемые ключевые финансовые результаты и ориентировочный срок их достижения Исходя из расчета, что размер целевых сегментов рынка продаж антикоррозионных металлов к 2015 году составит около 30 млрд.рублей, доля разрабатываемых материалов составит около 1% объёма рынка, а процент роялти компании от использования производителями технологий будет достигать 10% от объёма продаж - доход компании в 2015 году может составить около 30 млн. рублей. Ожидаемый уровень рентабельности доходов компании в 2015 году составляет около 60% с последующим ростом процента Дорожная карта и финансовый план Проекта
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ПЛАН-ГРАФИК РЕАЛИЗАЦИИ ПРОЕКТА Ключевые действия Текущий статус (Завершенные мероприятия) Стадия, на которую привлекается грант Последующие стадии Сроки реализации I,пол угоди е II, полуг одие III, полугодие IV, полугодие I, полугоди е II, полуг одие III, полуг одие I, полуг одие II, полуг одие III, полуг одие IV, полуг одие Исследования и разработки НИОКР ˅ ˅ ˅ ˅ ˅˅˅ Разработка оптимального способа дуговой сварки многослойного материала (робототизированный) ˅˅˅ Продолжение процедуры сертификация материала, утверждение технических условий и согласование в компетентных организациях и Ростехнадзоре (ГНЦ РФ ОАО НПО «Цниитмаш", ФГУП ЦНИИ КМ Прометей) ˅˅˅ Проведение различных коррозионных и механических испытаний над качеством сварного шва ˅ ˅ Маркетинг и внедрение Проведение детализированных маркетинговых исследований, выявление конкурентных преимуществ в наиболее капиталоемких секторах экономики ˅˅˅ Проведение пиар-кампании на целевых рынках, установление партнёрских отношений с производителями конструкций и оборудования. Заключение договоров на предоставление лицензии. ˅˅˅˅˅ Интеллектуальная собственность Патентование ˅ ˅ ˅ ˅ ˅˅˅ Продажа лицензий ˅˅˅˅˅ Финансирование Привлечение инвестиций в проект ˅˅˅˅˅