«НИКЕЛЬ», Т. 33, № 1, 2018 Г.

Ж У Р Н А Л

НИКЕЛЬ

ЖУРНАЛ ПОСВЯЩЁН НИКЕЛЮ И ЕГО ПРИМЕНЕНИЮ «НИКЕЛЬ», Т. 33, № 1, 2018 Г.

Переход к возобновляемой энергетике: никель помогает противостоять изменениям климата Электротранспортная революция

Передовой исландский проект глубокого бурения геотермальной скважины

Проблема улавливания и хранения углерода: подземное решение

ПРИМЕР ИЗ ПРАКТИКИ № 12 ЗАВОД ПРОЕКТА «АВРОРА» ПО ПЕРЕРАБОТКЕ ПИЩЕВЫХ ОТХОДОВ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЮ

Резервуары из нержавеющей стали обеспечивают долгий срок службы в агрессивной среде, создаваемой разлагаемыми органическими веществами.

Нержавеющая сталь способствует биопереработке Когда жестокая засуха, случившаяся в южных регионах Австралии на рубеже прошлого и нынешнего веков и получившая название засухи тысячелетия (длительный период засушливых условий с 1996 г. по 2010 г.) с одной стороны, и рост численности населения австралийского г. Мельбурна с другой увеличили нагрузку на такие истощаемые ресурсы, как вода и энергия, корпорация Yarra Valley Water, занимающаяся водоочисткой и водоснабжением, привлекла специалистов компании-производителя энергии из биотоплива Weltec Biopower и инженеров компании Aquatec Maxcon для строительства предприятия по переработке пищевых отходов в энергию. Завод по переработке отходов в электроэнергию проекта «Аврора» перерабатывает промышленные пищевые отходы в чистую возобновляемую энергию. В ходе этого процесса генерируется биогаз в количестве, достаточном для эксплуатации как существующей установки по очистке сточных вод проекта «Аврора», так и новой установки оборотного водоснабжения, причём избыточная энергия либо продаётся, либо направляется в электросети.

ственные рынки и предприятия пищевой

Переработка мусора в возобновляемую энергию Близлежащие оптово-розничные продоволь-

образной фазы, сделана из более высоко-

промышленности за год поставили на эксплуатируемую с марта 2017 г. установку 33 тыс. тонн пищевых отходов. Работа первого автономного завода по переработке пищевых отходов ReWaste, построенного предприятием коммунального водоснабжения в Австралии, основана на процессе анаэробного разложения. Восемь резервуаров из нержавеющей стали, в том числе пять резервуаров предварительного хранения, два биореактора и большой резервуар-хранилище, были смонтированы непосредственно на месте возведения объекта. Нержавеющая сталь оказалась идеальным материалом, способным противостоять агрессивной среде, создаваемой разлагаемыми органическими веществами, содержащими сероводород, хлориды и органические кислоты. В этих резервуарах использована аустенитная нержавеющая сталь марки 304 (UNS S30400). Верхняя часть биореакторов, частично находящихся в зоне всплесков жидкостной фазы, а частично в зоне газолегированной аустенитной нержавеющей стали марки 316Ti (S31635).

Полное описание «Примера из практики» можно загрузить с веб-сайта: www.nickelinstitute.org

2 | «НИКЕЛЬ», Т. 33, № 1, 2018 Г.

КОЛОНКА РЕДАКТОРА: НЕВИДИМАЯ, НО КРИТИЧЕСКИ ВАЖНАЯ РОЛЬ НИКЕЛЯ В ПЕРЕХОДЕ К ВОЗОБНОВЛЯЕМОЙ ЭНЕРГЕТИКЕ:

Среднегодовой рост энергопотребления по видам топлива 160

1.6%

0 -160

0%

2006-2015 Уголь Нефть Газ Чистый прирост (правая ось координат)

2016

2017 Ядерное топливо

Возобновляемые энергоносители

-1.6% OECD/IEA

Миллион тонн условного топлива

На Парижской конференции по изменению климата COP21, состоявшейся в 2015 г., 195 стран согласились удерживать рост среднемировых температур на уровне не выше 2 °C сверх доиндустриального уровня (уровня среднемировых температур в период, предшествующий эпохе промышленной революции, — т.е. между 1850 — 1900 г.г.). Однако с ростом электропотребления растут и связанные с этим выбросы углекислого газа в атмосферу. Согласно «Отчёту о состоянии глобальной энергетики и СО2» (Global Energy and CO2 Status Report) Международного энергетического агентства (International Energy Agency (IEA)), в 2017 г. во всём мире энергопотребление выросло на 2,1%, и более 70% роста произошло за счёт ископаемых энергоносителей.

В более оптимистическом ключе отчёт констатирует: «В 2017 г. возобновляемые источники энергии показали самый высокий темп роста из всех энергоносителей — на их долю пришлась четверть всего мирового роста энергопотребления». Этот рост возобновляемой энергетики обусловлен деятельностью Китая и США, за которыми следуют ЕС, Индия и Япония. Фактически, количество работающих на солнечной энергии мощностей, введённых в строй Китаем в одном 2017 г., равно общему количеству действующих объектов солнечной энергетики во Франции и Германии вместе взятых. Никель — часть технологических решений, лидирующих в переходе к возобновляемой энергетике и сдерживании глобального потепления. В этом выпуске мы рассказываем о расположенной в штате Южная Австралия огромной аккумуляторной батарее, накапливающей генерируемую ветром энергию; о крупномасштабном проекте по улавливанию и хранению углекислого газа в Канаде; о возможностях геотермальной энергетики в Исландии; о том, как никельсодержащая нержавеющая сталь помогает снизить выбросы CO2 в Индии, и о многом другом. Каждый из описываемых подходов — это конкретные шаги, предпринятые для выполнения норм выбросов углекислого газа в атмосферу, принятых на Парижской конференции по изменению климата. Никель является критически необходимой составляющей в достижении цели перехода к возобновляемой энергетике, в снижении уровня выбросов парниковых газов и повышении эффективности использования электроэнергии.

Геотермальные энергетические технологии в Исландии

Надеемся, вам понравился новый дизайн журнала «Никель». Теперь, на 33 году издания, мы решили, что пришла пора его обновления. Ждём ваших отзывов. communications@nickelinstitute.org

Клэр Ричардсон Редактор журнала «Никель»

«НИКЕЛЬ», Т. 33, № 1, 2018 Г. | 3

Пример из практики № 12 Пищевые отходы — в энергию

03

Колонка редактора Невидимая, но критически важная роль никеля в переходе к возобновляемой энергетике

04-05 06

Никель. Занимательные факты Грядущая электротранспортная революция Растущая роль никеля

07

Самая большая в мире литийионная аккумуляторная батарея, построенная в Южной Австралии компанией Tesla

08

Содержание никеля в аккумуляторах — факты и цифры

09

«Чистая» технология приготовления пищи в аграрных районах Индии Буржуйки из нержавеющей стали

10-11

Геотермальная энергетика Исландии — глубокое бурение зависит от никеля

12-13

Улавливание и хранение углекислого газа — проект Quest компании Shell, Канада

14 14 14-15 15 16

НИКЕЛЬ

ЗАНИМАТЕЛЬНЫЕ ФАКТЫ

02

Более экологичная конверсия метана

Серьёзный подход к изменению климата Китай действует Ссылки на веб-страницы

Продувка метана через расплавленный

Новые публикации

висмут-никелевый сплав — этот процесс

Выдержки из Универсальной системы обозначений металлов и сплавов

разработан в Университете Калифорнии

Передовое здание класса люкс. Архитектор — Заха Хадид

метод производства водорода. При

в Санта-Барбаре — многообещающий обычно используемом паровом реформинге метана (конверсия метана водя-

Журнал «Никель» издается Институтом никеля

ным паром) в качестве побочного про-

www.nickelinstitute.org

дукта образуется углекислый газ, тогда

Дэвид Батлер (David Butler), президент; Клэр Ричардсон (Clare Richardson), редактор

как при этом новом методе углерод,

communications@nickelinstitute.org

входящий в состав метана, выделяется в

Авторы статей: Дэвид Чен (David Chen), Парул Чхабра (Parul Chhabra), Гари Коутс (Gary Coates), Исалин де Баре (Isaline de Baré), Деби Говьер (Debbie Govier), Питер Келли-Детуилер (Peter Kelly-Detwiler), Ларри Мартин (Larry Martin), Ричард Матесон (Richard Matheson), Гир Мо (Geir Moe), Ким Оукс (Kim Oakes), Лиссель Пилчер (Lissel Pilcher), Найджел Уорд (Nigel Ward), Одетт Зизолд (Odette Ziezold)

форме графита. Команда исследователей взаимодействует с компанией Shell, чтобы развить эту технологию дальше.

Художественное оформление: компания Constructive Communications Публикация предназначена для общей информации читателя и не должна использоваться в практических целях без предварительной консультации специалиста. Несмотря на то, что, по мнению авторов, публикуемые технические сведения верны, Институт никеля, его члены, сотрудники и консультанты не гарантируют их пригодности для общего или специального использования и не несут никакой ответственности в связи с опубликованной здесь информацией.

ISSN 0829-8351 Отпечатано в Канаде на бумаге, изготовленной из вторичного сырья компанией Hayes Print Group. Графические материалы предоставлены: стр. 2 Photo.com©Andrew_Mayovskyy стр. 4 iStockPhoto.com©scibak стр. 6 iStockPhoto.com©3alexd стр. 10, 11 Викимедия Коммонс (Wikimedia Commons) стр. 14 iStockPhoto.com©jacus

4 | «НИКЕЛЬ», Т. 33, № 1, 2018 Г.

BRIAN LONG

Обложка: iStock Photo.com©Andrew_Mayovskyy

Новости об экситоне Российские учёные из Уральского федерального университета (УрФУ) совместно с коллегами из Института физики металлов им. М. Н Михеева Уральского отделения Российской академии наук впервые исследовали фундаментальные характеристики нанокристаллов оксида никеля и обнаружили экситоны на границе зоны поглощения света. Это может пригодиться при разработке следующего поколения оптоэлектрических устройств. Экситоном называется электростатически связанная пара электрон-дырка, мигрирующая в кристалле и переносящая по нему энергию. Результаты исследования опубликованы в журнале Physica B: Physics of Condensed Matter (журнал «Физика Б: физика конденсированных сред»).

СЯНМЕЙ СЯН (XIANMEI XIANG)/ИНСТИТУТ ХИМИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ ЛАНЧЖОУ (LANZHOU INSTITUTE OF CHEMICAL PHYSICS)

СОДЕРЖАНИЕ

Новый и упрощённый процесс утилизации катодов истощённых литий-ионных аккумуляторных батарей разработан Университетом Калифорнии в СанДиего. Процесс заключается в извлечении частиц катода, содержащих ценные никель, марганец, кобальт, а также литий, из аккумуляторов NMC, и помещении их в горячий щелочной раствор с дальнейшей термической обработкой при температуре 800 °C. При повторном их использовании ёмкость заряда, продолжительность зарядки и срок службы аккумуляторов восстанавливаются до первоначального уровня.

ФОНД THE LONG NOW FOUNDATION

ДЭВИД БЕЙЛЛОТ (DAVID BAILLOT)/ИНЖЕНЕРНАЯ ШКОЛА ИМ. ДЖЕЙКОБСА В УНИВЕРСИТЕТЕ КАЛИФОРНИИ В САН-ДИЕГО

Кипячение истощённых аккумуляторов

Изобретая колесо заново Разрабатываете шины для внеземного использования? Забудьте о таких характеристиках материала, как удлинение и упругое восстановление после деформации, а подойдите к вопросу с точки зрения стехиометрии и памяти формы сплавов.

© ЦЕНТР ТЕХНОЛОГИИ ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ GLENN, НАСА (IMAGING TECHNOLOGY CENTER, NASA GLENN)

Учёные из исследовательского центра Glenn Research Center при НАСА, распложенного недалеко от Кливленда, разработали непневматическую (не содержащую воздух) эластичную шину, сделанную из стехиометрической никель-титановой сетки, предполагая её использование во время будущего полёта на Марс. Вдохновлённое шинами лунохода программы «Аполлон» изобретение, названное «суперэластичной шиной» (Superelastic Tire), стало новейшей модификацией модели «пружинная шина» (Spring Tire), разработанной несколько лет назад центром Glenn и компанией Goodyear. «В новейшей версии в качестве несущих элементов используются не обычные эластичные материалы, а сплавы с памятью формы, способные выдерживать большие нагрузки», — сообщил представитель центра Glenn Research Center при НАСА. «В никель-титановом сплаве происходит перегруппировка атомов, компенсирующая деформацию, — говорит Санто Падула (Santo Padula), учёный-материаловед этого центра. — Это позволяет выполненной из сплава шине деформироваться в 30 раз больше, чем шина, изготовленная из обычного материала, а затем возвращаться к первоначальной форме, без какой-либо необратимой пластической деформации».

Отчего тикают часы, рассчитанные на десять тысяч лет? Фонд Long Now Foundation (longnow.org) приступил к установке механических часов на горе Западный Техас. Им предстоит отсчитывать время в течение десяти тысяч лет. Механизм часов в основном выполнен из нержавеющей стали марки 316 (UNS S31600), титана и работающих без смазки керамических шарикоподшипников. «Тúкать» эти часы будут лишь однажды в год; не часовая, а «вековая» стрелка будет отсчитывать каждые сто лет, и кукушка будет появляться лишь раз в тысячелетие. Специально разработанное зубчатое сцепление с погрешностью в пределах один день в 20 тыс. лет самосинхронизируется по полуденному солнцу. Идея задуманных инженером и предпринимателем из США Дэнни Хиллисом (Danny Hillis) часов — увести мысли человечества от сиюминутной повседневности и вдохновить людей видеть мир в более длительной перспективе.

«НИКЕЛЬ», «НИКЕЛЬ»,Т.Т.33, 33,№ №1,1,2018 2018Г.Г. | 5

В ГРЯДУЩЕЙ ЭЛЕКТРОТРАНСПОРТНОЙ РЕВОЛЮЦИИ ВЫРАСТЕТ РОЛЬ НИКЕЛЯ Важной составной частью стратегии сдерживания изменения климата на Земле является переход к новым средствам передвижения. Транспортный комплекс несёт ответственность за 14% всех выбросов парниковых газов в мире. Тогда как эту проблему можно решать разными способами, большую роль в сокращении загрязнения окружающей среды, как ожидается, будут играть электрические транспортные средства.

Ожидается, что менее чем за пять лет стоимость электромобилей опустится ниже стоимости автомобилей с двигателем внутреннего сгорания, а их продажи резко возрастут до десятков миллионов единиц в год. По некоторым оценкам, к 2035 г. количество ЭС на дорогах достигнет 350 млн.

Очевидно, что, поскольку электротранспортные средства (ЭС) работают на электричестве, нельзя считать связанную с ними эмиссию парниковых газов равной нулю — если только сама используемая при этом электроэнергия не сгенерирована на основе углеродной составляющей. Однако недавние исследования, проведённые Национальной лабораторией по исследованиям в области возобновляемых источников энергии (National Renewable Energy Laboratory — США), показывают, что использование ЭС приводит к уменьшению объёма выброса парниковых газов даже в условиях углеродоёмкой электросети, если сравнивать с показателями использования традиционных транспортных средств. До недавних пор доля ЭС в общем числе транспортных средств по большому счёту не была значима. 2017 год стал первым, когда продажи ЭС перешли рубеж одного миллиона — пусть против 88 миллионов обычных легковых и малотоннажных грузовых автомобилей, реализованных во всём мире в 2016 г., но это лишь начало. Рост использования никеля в ЭС ускорится Некоторые аналитики прогнозируют, что к 2040 г. продажи ЭС превзойдут продажи транспортных средств, работающих на двигателях внутреннего сгорания, вытесняя при этом с рынка по восемь миллионов баррелей нефти в день. Миллионам этих электромобилей, электрогрузовиков и электроавтобусов потребуются никельсодержащие литийионные аккумуляторные батареи. Согласно оценкам специалистов по анализу конъюнктуры рынка компании Roskill, сегодня в аккумуляторы идёт приблизительно 3% мирового запаса никеля, но эта цифра будет быстро расти.

6 | «НИКЕЛЬ», Т. 33, № 1, 2018 Г.

Новый химический состав В аккумуляторных батареях NMC (никель, марганец, кобальт), в настоящее время производимых многими автомобилестроителями, эти металлы используются в следующем соотношении: 33% никеля, 33% кобальта и 33% марганца (обозначается 1:1:1). В других аккумуляторах используется иное соотношение — 6:2:2 (60% никеля, 20% марганца и 20% кобальта). В настоящее время предпринимаются усилия по внесению дополнительных изменений в пропорцию этих элементов для создания катода конфигурации 8:1:1, использующего 80% никеля, 10% марганца и 10% кобальта. Две компании-производителя из Южной Кореи, в числе которых LG Chem, объявили о своих планах выйти на рынок с этим новым химическим составом батарей в 2018 г. Ожидается, что и другие компании, использующие технологию NMC, такие как Tesla, тоже перейдут на аккумуляторы с более высоким содержанием никеля. Хотя другие химические составы литийионных батарей, не содержащие никель, и существуют, никто до сих пор не смог разработать технологию, способную соперничать с никелем по плотности заряда (отношение мощности к весу), что критически важно для достижения экономичности передвижения. Таким образом, никель становится главным игроком — и роль его продолжает расти — в широком внедрении электрических транспортных средств во всем мире в рамках нашего стремления спасти экологию планеты. Ожидается, что менее чем за пять лет стоимость электромобилей опустится ниже стоимости автомобилей с двигателем внутреннего сгорания, а их продажи резко возрастут до десятков миллионов единиц в год. По некоторым оценкам, к 2035 г. количество ЭС на дорогах достигнет 350 млн.

© TESLA

САМАЯ БОЛЬШАЯ В МИРЕ ЛИТИЙИОННАЯ АККУМУЛЯТОРНАЯ БАТАРЕЯ — ЮЖНАЯ АВСТРАЛИЯ Когда в 2016 г. 1,7 млн жителей штата Южная Австралия остались без электричества в результате повреждения ключевых объектов инфраструктуры, нанесённого сильнейшим ураганом, никель неожиданно и незаметно обеспечил сдерживание изменения климата и успешное решение вопросов энергетической политики и безопасности. Сразу после кризиса, на две недели оставившего часть жителей штата без электричества, глава компании Tesla Илон Маск (Elon Musk) пообещал за 100 дней собрать в Западной Австралии самую большую в мире литийионную аккумуляторную батарею. Результатом стал проект «Хорнсдейл Пауэр Резерв» (Hornsdale Power Reserve).

Tesla собрала аккумуляторную батарею ёмкостью 129 МВт·ч. при участии правительства штата и в сотрудничестве с французской компанией Neoen, занимающейся возобновляемой энергетикой и владеющей близлежащей ветряной электростанцией Hornsdale Wind Farm. Аккумуляторная батарея предназначена для выравнивания нагрузок при генерировании в этом штате возобновляемой энергии и снабжения сети аварийным резервным питанием во время сезонного дефицита. По существу, батарея накапливает энергию, уже произведённую ветром и солнцем. Хотя точный химический состав

литий-ионных блоков батареи не был обнародован, раньше И. Маск говорил, что в своих аккумуляторах для электросетей Tesla будет использовать литий-ионный химический состав с катодом из никеля, марганца и оксида кобальта. Как известно, в обычных аккумуляторных батареях NMC в равных долях используются никель, марганец и кобальт (по одной трети каждого металла). Но сейчас производители батарей начинают экспериментировать с удельным отношением никеля, марганца и кобальта относительно друг друга, причём в последних отчётах говорится уже об использовании до 80% никеля. Увеличение доли никеля приводит к росту способности аккумуляторов абсорбировать литий, что повышает их энергоёмкость, а производство при этом дешевеет. Никель, кобальт, графит и литий — самые затратные составляющие в общей стоимости аккумуляторной батареи, и компании Tesla удалось снизить эти затраты на 35%.

Не следует недооценивать масштабов использования никеля в этой аккумуляторной батарее: занимая площадь размером с гектар, она способна обеспечить дополнительную пиковую мощность почти для 50 тыс. домов.

«НИКЕЛЬ», Т. 33, № 1, 2018 Г. | 7

НИКЕЛЬ «ЗАРЯЖАЕТ» АККУМУЛЯТОРЫ

Озабоченность по поводу изменений климата, кампания за повышение энергоэффективности, а также введение разными странами мира норм выбросов углекислого газа в атмосферу — всё это повышает интерес к технологиям производства возобновляемой энергии, в том числе к накоплению и хранению энергии и, как следствие, к аккумуляторным батареям. Хотя слово «никель» не всегда включено в наименование батарей, его присутствие во многих аккумуляторных технологиях способствует снижению выбросов парниковых газов в атмосферу и даёт возможность экологически чистым технологическим решениям в области энергетики стать центром усилий по сдерживанию глобального потепления.

ЛИТИЙ-ИОННЫЕ АККУМУЛЯТОРНЫЕ БАТАРЕИ Никель — критически необходимый элемент химии литий-ионных батарей, используемых для питания электрических транспортных средств, медицинских приборов и беспроводных электроинструментов, а также для хранения возобновляемой энергии.

ТИПЫ СОВРЕМЕННЫХ АККУМУЛЯТОРОВ

Для создания литий-ионных аккумуляторных батарей используются соединения лития совместно с другими материалами. В двух самых широко используемых типах химических составов литийионных аккумуляторов содержится никель.

СОСТАВ КАТОДА: АЛЮМИНИЙ

NCA*

никель

5%

NMC**

МАРГАНЕЦ

33%

никель

80%

33%

КОБАЛЬТ

15%

КОБАЛЬТ

33%

*NCA: никель, кобальт, алюминий **NMC: никель, марганец, кобальт

ПРЕИМУЩЕСТВА

РАСТУЩАЯ ДОЛЯ НИКЕЛЬСОДЕРЖАЩИХ ЛИТИЙ-ИОННЫХ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ

УВЕЛИЧЕННЫЙ СРОК СЛУЖБЫ

КОМПАКТНЕЕ

ХРАНЕНИЕ ЭНЕРГИИ

В ответ на высокий спрос на продукцию, работающую от аккумуляторов, рост сектора производства литий-ионных аккумуляторных батарей продолжится. В частности, увеличится спрос на никельсодержащие батареи с высокой плотностью заряда для применения в таких областях, как электромобили, а также аккумулирование и хранение возобновляемой энергии. В настоящее время 39% литий-ионных аккумуляторных батарей содержат никель. Ожидается, что к 2025 г. этот показатель вырастет до 58%.

ЛЕГЧЕ

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ НИКЕЛЬСОДЕРЖАЩИХ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ МОЖЕТ РАЗНИТЬСЯ, НО ОНИ ВСЕ ЯВЛЯЮТСЯ АККУМУЛЯТОРАМИ С САМОЙ ВЫСОКОЙ Ватт- УДЕЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОЁМКОСТЬЮ НА РЫНКЕ час/кг 300 250

Не содержащие никель

200

Никельсодержащие

150

С ростом содержания никеля в аккумуляторных батареях NMC растёт их удельная электроёмкость

2016

2025

100 50 0

Свинцовокислотные

NiFe Ферроникелевые (никель-железо)

NiCd Никелькадмий

LTO Литийоксид титана

LFP NMH LMO ЛитийНикельЛитийметалл- феррофосфатные оксид гидридные (литий-фосфат марганца железа)

NMC Литий-никелькобальтмарганец

LCO Литийоксид кобальта

NCA Литийникелькобальталюминий

39%

НИКЕЛЬСОДЕРЖАЩИЕ

58%

ЭНЕРГИЯ ДЛЯ ТРАНСПОРТА БУДУЩЕГО

NMC* с низким содержанием никеля

LMO (литий-оксид марганца)

NMC* со средним содержанием никеля

LFP (литий-феррофосфатные)

Для достижения нормативов по снижению выбросов парниковых газов компании и власти многих стран ищут возможности наращивания генерирующих мощностей и получения более дешёвой электроэнергии, поэтому они много инвестируют в научные исследования и конструкторские разработки, а также в новые мощности по производству литиевых аккумуляторов, непосредственно связанных с развитием электротранспортных средств (ЭС). Использование никельсодержащих катодов приводит к снижению веса аккумуляторных батарей, к уменьшению их размеров, обеспечивает рост удельной энергоёмкости, что, в свою очередь, приводит к появлению более эффективных ЭС. Очевидно, что в транспортных аккумуляторах будущего будет содержаться больше никеля.

NMC* с высоким содержанием никеля

LTO (литий-оксид титана)

NCA (никель-кобальт-алюминий)

LCO (литий-оксид кобальта)

«Наши аккумуляторы следовало бы называть никель-графитными, так как катод состоит в первую очередь из никеля, а анодная сторона — это графит с оксидом кремния … [в них есть ещё] небольшое количество лития, но его там как соли в салате», — сказал Илон Маск, президент компании Tesla.

*(никель-кобальт-марганец)

НИКЕЛЬ — ЧАСТЬ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ ОБЩЕСТВА УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ

a

Никель в аккумуляторных батареях обеспечивает более высокую плотность заряда и более дешёвое хранение энергии. Самое же главное — он обеспечивает больший запас хода автомобиля. Новые разработки в области аккумуляторных батарей помогают сделать каждый кВтч хранения энергии в аккумуляторах более конкурентоспособным по критерию затрат, что позволяет непостоянным источникам возобновляемой энергии, таким как ветер и солнце, заменить ископаемое топливо в генерировании энергии.

Источник: Roskill, Международная группа по изучению никеля. — Никель в аккумуляторных батареях. — 2015 г. — http://batteryuniversity.com/ — Компании-члены Института никеля.

(Roskill • International Nickel Study Group, Nickel in batteries, 2015 • http://batteryuniversity.com/ • Nickel Institute Member companies)

8 | «НИКЕЛЬ», Т. 33, № 1, 2018 Г.

КУХОННАЯ ПЛИТА-БУРЖУЙКА ИЗ НИКЕЛЬСОДЕРЖАЩЕЙ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ ОБЕСПЕЧИВАЕТ «ЧИСТУЮ» ТЕХНОЛОГИЮ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПИЩИ В АГРАРНЫХ РАЙОНАХ ИНДИИ

В одной лишь только Индии ежегодно происходит более 1,2 млн таких смертей. К тому же эта традиционная практика приготовления пищи неэффективна с точки зрения затрат тепловой энергии и вклада в изменение климата из-за эмиссии парниковых газов, таких как углекислый газ и метан, а также аэрозолей, таких как сажистые вещества. Топливосберегающая усовершенствованная кухонная жаровня-буржуйка снижает выбросы Для противодействия таким печальным последствиям новая некоммерческая организация из Дели, занимающаяся научными исследованиями в области энергетики, The Energy Research Institute (TERI), разработала топливосберегающую усовершенствованную варочную печь-буржуйку (УВП) TERI SPT 0610. Эта УВП может работать на базе разных видов традиционного топлива, получаемого из биомассы. Произведена она из нержавеющей стали, причём внутренняя часть, где происходит горение, сделана из стали марки 304 (UNS S30400), а внешняя часть корпуса и основание, а также гайки и болты — из стали марки 202 (S20200). Лабораторные тесты, недавно проведённые расположенным в Дели Индийским институтом технологии (Indian Institute of Technology), показали, что эксплуатационные свойства буржуйки, изготовленной из никельсодержащей нержавеющей стали, значительно лучше, чем свойства традиционных печей-буржуек. Выброс газов у них ниже, и они более экономичны с точки зрения расхода топлива. Коэффициент полноты сгорания УВП — 37%. При сравнении с традиционной глиняной печью тестируемая

АВТОРСКИЕ ПРАВА ПРИНАДЛЕЖАТ TERI SRC

По оценкам Всемирной организации здравоохранения, более четырёх миллионов случаев преждевременной смерти происходит ежегодно из-за воздействия продуктов горения угля и биомассы (дрова, кизяк, растительные отходы), сжигаемых в традиционных кухонных жаровнях-буржуйках, — для почти трёх миллиардов жителей развивающихся стран они остаются главным источником тепла и средством приготовления горячей пищи (2012 г.). модель показала снижение эмиссии твёрдых частиц на 72% (мелкодисперсные взвешенные частицы PM 2,5), сокращение выбросов угарного газа на 80% и уменьшение потребления топлива на 54%. Как «приготовить» воздух почище Широкое внедрение 20 869 УВП в период с 2009 г. по 2015 г. привело к снижению времени приготовления пищи на 43,6% и приблизительной экономии почти 24 тыс. тонн древесного топлива в год. Согласно исследованию, проведённому Университетом Калифорнии в Сан-Диего (University of California at san Diego), научно-исследовательским институтом TERI и компанией Nexleaf Analytics, переход на «чистую» печь, работающую на биомассе, снизит годовую эмиссию одного домохозяйства на величину, приблизительно эквивалентную пяти тоннам углекислого газа, и также понизит загрязнение окружающей среды на 60-70%. Благодаря таким инновационным решениям, как УВП, никельсодержащая нержавеющая сталь вносит свой вклад в снижение загрязнения воздуха и улучшение здоровья населения развивающихся стран.

Обеспечение повсеместного доступа к «чистому» топливу и «чистым» технологиям является задачей Цели в области устойчивого развития в энергетике, сформулированной ООН в документе «Цели развития тысячелетия» (цель № 7). Достижение этой цели сможет предотвратить миллионы преждевременных смертей и улучшить здоровье и благосостояние миллиардов людей, использующих загрязняющие окружающую среду виды топлива и технологии приготовления пищи, отопления и освещения.

Обеспечение повсеместного доступа к «чистому» топливу и «чистым» технологиям является задачей Цели в области устойчивого развития в энергетике, сформулированной ООН в документе «Цели развития тысячелетия» (цель № 7). Достижение этой цели сможет предотвратить миллионы преждевременных смертей и улучшить здоровье и благосостояние миллиардов людей, использующих загрязняющие окружающую среду виды топлива и технологии приготовления пищи, отопления и освещения.

«НИКЕЛЬ», Т. 33, № 1, 2018 Г. | 9

ПУТЕШЕСТВИЕ К ЦЕНТРУ ЗЕМЛИ: НИКЕЛЬ МОЖЕТ СЫГРАТЬ КРИТИЧЕСКИ ВАЖНУЮ РОЛЬ В УСПЕХЕ ПЕРЕДОВОГО ИСЛАНДСКОГО ПРОЕКТА ГЛУБОКОГО БУРЕНИЯ 4,5-КИЛОМЕТРОВОЙ ГЕОТЕРМАЛЬНОЙ СКВАЖИНЫ

ХАНСУЭЛИ КРАПФ (HANSUELI KRAPF)

Стандартная традиционная геотермальная скважина производит энергию, генерируемую водой или паром, контактируемым с горячей породой, температура которой составляет 200-325 °C, при этом глубина скважин, как правило, варьируется от 60 до 3 тыс. метров. Промышленный опыт в этих пределах насчитывает десятилетия, и соответствующие технологии изучены относительно хорошо. В мировой практике в таких проектах обычно с успехом используются нержавеющая сталь и другие никельсодержащие материалы, основная роль которых состоит в противостоянии агрессивным солевым растворам и химическим веществам.

Выбор правильного сплава для данного проекта становится критически важным, поскольку разработчики рассматривают возможность достижения новой потенциально рекордной геотермальной границы в передовых геотермальных проектах глубокого бурения, находящихся в непосредственной близости от границы земной магмы под давлением вплоть до 200 атмосфер.

Разные местные условия диктуют необходимость использования разных сплавов Геотермальные электростанции широко распространены в разных уголках нашей планеты — от Кении до Новой Зеландии. Их совокупная мощность во всём мире много больше 13 тыс. мегаватт (МВт) и к 2021 г. может достигнуть 23 тыс. МВт. Некоторые страны, такие как Кения, во многом зависят от этого ресурса — к концу 2016 г. мощность её геотермальных станций составила около 650 МВт, что равно почти половине всей выработки электроэнергии в этой стране. Геотермальные проекты разрабатываются для самых различных местных условий с огромным разнообразием ионов металлов, агрессивных хлоридов и газов, поэтому в трубопроводах и эксплуатационном оборудовании используется широкий диапазон марок нержавеющих сталей и никелевых сплавов. Во многих менее коррозионно-активных скважинах обычно используются стандартные никельсодержащие нержавеющие стали, в том числе марки 304L (UNS S30403), 316L (S31603) и 321 (S32100), но в скважинах, богатых хлоридами и сульфидами, часто необходимы более высоколегируемые коррозиестойкие

10 | «НИКЕЛЬ», Т. 33, № 1, 2018 Г.

сплавы. Сюда могут входить дуплексные нержавеющие стали марок 2205 (S32205), 2507 (S32750) или аустенитные сплавы, такие как 904L (N08904) или 825 (N08825). Для высокоагрессивной среды могут потребоваться никелевые сплавы с наивысшей сопротивляемостью коррозии, такие как сплавы 625 (N06625) и C-276 (N10276). Сложная задача подбора правильного сплава для конкретного проекта может стать критически важной, так как разработчики изучают возможность достижения новой потенциально рекордной геотермальной границы в передовых геотермальных проектах глубокого бурения, находящихся в непосредственной близости от границы земной магмы под давлением вплоть до 200 атмосфер. Возможность нового подхода к геотермальной энергии в Исландии — использование сверхкритических жидкостей. Первый из таких проектов глубокого бурения осуществляется на геотермальном поле вулкана Крафла на северо-востоке Исландии. Здесь исследуется возможность разработки намного большего геотермального источника с целью начать эксплуатацию сверхкритических жидкостей с температурой 400-600 °C. Сверхкритическое состояние — это

АСГЕЙР ЭГГЕРТССОН (ÁSGEIR EGGERTSSON)

В январе 2017 г. после 176 дней бурения с использованием обсадных колонн из нержавеющей стали для противостояния коррозии исландский проект стоимостью 15 млн долларов достиг плановой отметки в 4659 м и обнаружил на этой глубине сверхкритические условия (452 °C — самая высокая температура из когда-либо зарегистрированных в геотермальной скважине). Следующими шагами были проведение дальнейших испытаний и исследований, в частности экспериментов в области измерений притока жидких сред и работы с ними. Окончательные решения в области применяемой технологии и показатели производства электричества станут известны только в конце 2018 г. В этих экстремальных условиях коррозия оказалась большой проблемой Во время бурения выявились несколько ключевых технических проблем. Одним из крупных вызовов было наличие в

перегретом паре необычайно агрессивных кислотных газов, создающих возможность проблем даже в высокоустойчивых к коррозии никелевых сплавах, в большинстве случаев использующихся в обычных геотермальных технологиях. Испытания показали, что такие сплавы, как C-276 и 625, демонстрируют относительно неплохой результат при более низких температурах (180 °C), но при температуре в 350 °C степень их коррозии оказалась значительно выше. Совершенно очевидно, что условия глубокого бурения с их ещё более высокими температурами и крайне агрессивной средой поставили перед всем ассортиментом сплавов новые сложные задачи.

Геотермальное поле вулкана Крафла на северо-востоке Исландии

Если удастся покорить этот источник энергии, то в тех географических областях планеты, где расположены молодые вулканы и магма находится относительно недалеко от земной поверхности, потенциал дополнительных геотермальных ресурсов может оказаться огромным.

Если удастся покорить этот источник энергии, то в тех географических областях планеты, где расположены молодые вулканы и магма находится относительно недалеко от земной поверхности, потенциал дополнительных геотермальных ресурсов может оказаться огромным. Чтобы экономически эффективно освоить этот природный источник, надо подобрать правильные никельсодержащие сплавы, которые смогут справиться с этой сложной задачей.

БАТИНТХЕРАИН (BATINTHERAIN)

состояние, в котором при сверхвысоких температурах и давлении не существует различия между жидкой и газообразной фазами воды.

«НИКЕЛЬ», Т. 33, № 1, 2018 Г. | 11

ПРОЕКТ QUEST КОМПАНИИ SHELL КАК НИКЕЛЬСОДЕРЖАЩАЯ НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ ВНОСИТ СВОЙ ВКЛАД В ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ВОЗДУХА

КОМПАНИИ CNW GROUP/SHELL CANADA LIMITED

В своей стратегии снижения выбросов углекислого газа «Синяя карта» Международное энергетическое агентство (International Energy Agency (IEA)) указывает, что улавливание и хранение углекислого газа (УХУ) может стать важной технологией по смягчению последствий изменения климата. Технология УХУ необходима для успешного перехода к экологически чистой экономике с низким уровнем выбросов углекислого газа; она помогает достичь объявленной на Парижской конференции по изменению климата цели удерживания роста среднемировых температур не выше 2 °C сверх доиндустриального уровня.

Предприятия по улавливанию и хранению углекислого газа состоят из аминовых абсорбционных установок, находящихся на каждом из комплексов по производству водорода, общей установки для аминовой регенерации, установки для сжатия CO2 и установки для осушки с помощью триэтиленгликоля.

12 | «НИКЕЛЬ», Т. 33, № 1, 2018 Г.

Никельсодержащая нержавеющая сталь марки 304L (UNS S30403) вносит свой вклад в успех тех операционных процессов УХУ, где в технологических потоках возможно возникновение коррозии из-за наличия водосодержащей жидкости с растворённым в ней углекислым газом. Растворённая в воде двуокись углерода образует угольную кислоту — это слабая кислота, которая при определённых производственных условиях может атаковать углеродистые стали. Однако марка 304L, как правило, устойчива к таким условиям. Не выпускать CO2 в атмосферу Сталь марки 304L играет ключевую роль в проекте Quest компании Shell по улавливанию и хранению углекислого газа (Carbon Capture and Storage Quest), стартовавшем в 2015 г. Цель проекта — ежегодно улавливать и отправлять на хранение до одного миллиона тонн углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу новыми производственными линиями предприятия по переработке битуминозной нефти в промышленном центре Скотфорда недалеко от Форт-Саскачевана в провинции Альберта. Объект был построен по заказу владельцев совместного предприятия «Проект Битуминозные пески месторождения Атабаска» (Athabasca Oil Sands Project (AOSP)) (в число нынешних партнёров входят компании Shell, Chevron и Canadian Natural Resources) при поддержке федерального правительства Канады и правительства провинции Альберта.

Финансирование проекта было частью обязательства провинции по снижению выбросов парниковых газов, производимых крупными промышленными предприятиями. Объём таких выбросов составляет до 70% всех эмиссий в Альберте. Углекислый газ улавливается из установок парового метанового реформинга в Скотфорде, производящих водород для переработки битуминозной нефти в светлые нефтепродукты. По подземному трубопроводу уловленный углекислый газ транспортируется на постоянное хранение в несколько скважин, находящихся на расстоянии 65 км от предприятия. Расчётный срок службы проекта — 25 лет. Достижение запланированных результатов с опережением графика Промышленная эксплуатация предприятия началась почти три года назад, и оно досрочно достигло ключевого контрольного показателя — более двух миллионов тонн углекислого газа. Проект Quest — это первое применение данной технологии на установке по переработке битуминозной нефти. В глобальной перспективе объём газа, улавливаемый в результате применения этой технологии, сравним с объёмом ежегодных выбросов выхлопных газов от 250 тыс. автомобилей. Компания Shell Canada подчёркивает, что главной составляющей этого успеха стала

Основываясь на производственном и инженерно-техническом опыте компании Shell Canada, аустенитная нержавеющая сталь необходима на этапах процесса улавливания и компрессии. Она также применяется в нагнетательных колоннах в скважинах. Как это работает Улавливающее устройство взаимосвязано с различными потоками технологического газа на всех трёх производственных комплексах, где производится водород для переработки битуминозной нефти проекта AOSP в неочищенную нефть. Углекислый газ удаляется путём подачи газового потока, состоящего из метана, углекислого газа, угарного газа и водорода, в зону контакта с раствором амина.

Водородная установка

1

ОБСАДНАЯ КОЛОННА ЦЕМЕНТ ТРУБОПРОВОД

H2

ПРОМЕЖУТОЧНАЯ ОБСАДНАЯ КОЛОННА ГЛАВНАЯ ОБСАДНАЯ КОЛОННА ДЛЯ ЗАКАЧКИ В СКВАЖИНУ

CO2

2

H2

3 СОЛЯНОЙ РАЗДЕЛ

CO2

ГЛИНИСТЫЙ РАЗДЕЛ

УСТАНОВКА АМИНОВОЙ ОЧИСТКИ Оборудование устья скважины

5

КОМПРЕССОР Трубопровод для подачи CO2

4

ЦЕЛЕВОЙ ПЛАСТ

ПАКЕРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

ПЕРФОРАЦИОННЫЕ ОТВЕРСТИЯ ПОЗВОЛЯЮТ СО2 ПРОНИКАТЬ В ПЛАСТ

КОМПАНИИ CNW GROUP/SHELL CANADA LIMITED

технологическая интеграция нового проекта и существующего нефтехимического производства. Это облегчило настройку и оптимизацию функционирования предприятия, что выразилось в его высокой надёжности уже в первый год его работы — 99% (незапланированные простои составили менее 1%).

Углекислый газ выделяется из раствора амина с помощью процесса регенерации, при котором при давлении чуть выше атмосферного освобождается 95% углекислого газа. Затем поток углекислого газа сжимается до сверхкритического состояния и обезвоживается в многоступенчатом компрессоре, а затем подаётся по трубам на депонирование за пределами предприятия.

CO2 поступает в трубопровод при температуре около 40 °C под давлением в 10 МПа. Иногда такое состояние газа называют плотнофазным. В скважины он вводится в жидком состоянии при чуть более низкой температуре. Огромный шаг вперёд технологии улавливания и хранения углекислого газа (УХУ) Успех проектирования, возведения и эксплуатации этого предприятия в Альберте знаменует огромный шаг вперёд в деле практического применения данной технологии. Согласно данным Всемирного института улавливания и хранения углекислого газа, «сейчас в мире в эксплуатации или в процессе строительства находится 21 крупномасштабное предприятие УХУ; ежегодно эти предприятия могут удалить 37 млн тонн CO2, который в противном случае попал бы в атмосферу. Это эквивалентно изъятию с дорог около восьми миллионов пассажирских транспортных средств».

«НИКЕЛЬ», Т. 33, № 1, 2018 Г. | 13

Свидетельства серьёзного подхода Китая к борьбе с изменением климата На Всемирном экономическом форуме в Давосе, состоявшемся в Швейцарии в январе 2017 г., Председатель Китайской Народной Республики Си Цзиньпин выступил в защиту Парижского соглашения по климату и призвал к более тесному международному сотрудничеству в решении стоящих перед человечеством проблем. Роль Китая будет здесь ключевой, так как в настоящее время он является самым большим инвестором в инфраструктуру устойчивого развития.

Конструкционные стали — примеры из практики Три новых примера из практики использования конструкционной никельсодержащей нержавеющей стали призваны вдохновить архитекторов и инженеров. Их можно загрузить с веб-сайта Института никеля. Автор этих примеров из практики — Нэнси Бадду (Nancy Baddoo) из Института конструкционных сталей (Steel Construction Institute) — ведущего независимого центра технической экспертизы и распространения передовых технологий в секторе конструкционных сталей.

атомных электростанций — Для обеспечения энергопотребления на перспектив-

возобновляемую энергетику. Являясь стра-

ный период и одновременного снижения

ной, где находятся пять самых крупных в

выбросов парниковых газов в атмосферу

мире производителей солнечных батарей и пять из десяти крупнейших производителей ветроэнергетических установок, Китай с удивительной скоростью наращивает свой потенциал, в среднем устанавливая одну новую ветряную турбину каждый час. Китай также приступил к выполнению других инициатив по снижению выбросов углекислого газа в атмосферу. Многие из них требуют использования никельсодержащих материалов. Стремление к росту числа электромо-

билей (ЭМ) — Являясь самым крупным в мире рынком автомобилей, Китай стиму-

лирует покупку полностью электрических автомобилей и гибридных автомобилей с подзарядкой от электросети, чтобы снизить выбросы CO2 в атмосферу и помочь очистить воздух в городах. Поставлена цель — к 2020 г. достичь показателя 5 млн электромобилей. Как правило, в этих транспортных средствах использу-

Китай планировал построить к 2020 г. 60 ядерных реакторов. Авария на атомном энергоблоке в Фукусиме, Япония, внесла паузу в эти планы, но Китай их подтвердил, и сейчас в стадии строительства находятся двадцать реакторов. Первичный контур

но состоит из никельсодержащих нержаве-

«НИКЕЛЬ»

ющих сталей и никелевых сплавов.

WWW.NICKELINSTITUTE.ORG

атомной электростанции, в котором расположено ядро реактора, почти исключитель-

Железная дорога, работающая на основе принципов экологической ответственности — В Плане развития китайской железнодорожной сети на 2016 – 2030 гг. предусмотрено, что к 2025 г. общая протяжённость железных дорог в Китае составит 175 тыс. км. Расширится также сеть подземного и наземного метро. Для этого потребуются дополнительные вагоны, которые, как правило, производятся из никельсодержащей нержавеющей стали

ются никельсодержащие литий-ионные

марки 304 (UNS S30400).

аккумуляторы. В феврале 2018 г. китайское

Огромные города Китая находятся в низ-

правительство предприняло дальнейший шаг, обязав производителей ЭМ организовывать предприятия утилизации аккумуляторов и обслуживающие центры. План ввода в строй большего количества

14 | «НИКЕЛЬ», Т. 33, № 1, 2018 Г.

ЖУРНАЛ

О Н Л А Й Н

В 2016 г. Китай инвестировал больше

всех стран мира — 88 млрд долларов — в

менностях, которые через столетие могут в большинстве оказаться под водой, если изменения климата не будут смягчены. Китай показывает, что он серьёзно намерен начать действовать.

ПОДПИШИТЕСЬ бесплатно на журнал «Никель». При появлении нового выпуска на сайте вы будете получать уведомление по электронной почте www.nickelinstitute.org/ NickelMagazine/Subscription ЧИТАЙТЕ журнал «Никель» онлайн на нескольких языках www.nickelinstitute.org/ NickelMagazine/MagazineHome ИЩИТЕ ПРЕДЫДУЩИЕ НОМЕРА журнала «Никель» в архиве онлайн, начиная с июля 2009 г. www.nickelinstitute.org/en/Nickel Magazine/MagazineHome/AllArchives СЛЕДИТЕ ЗА НОВОСТЯМИ О НАС в Твиттере Twitter @NickelInstitute ПРИСОЕДИНЯЙТЕСЬ к нам на сайте LinkedIn (ЛинкдИн) — зайдите на страничку Института никеля СМОТРИТЕ видеоролики о никеле на канале Института никеля на YouTube www.youtube.com/user/NickelInstitute

НОВЫЕ ПУБЛИКАЦИИ Нержавеющие стали и спецсплавы для заводов по переработке целлюлозы, бумаги и биомассы Институт никеля опубликовал второе полностью переработанное издание популярного практического руководства для заводских инженеров и инженеров-конструкторов сектора переработки целлюлозы, бумаги и биомассы «Нержавеющие стали и спецсплавы для заводов по переработке целлюлозы, бумаги и биомассы».

Nickel Institute

communications@nickelinstitute.org www.nickelinstitute.org

#2 Модернизация тоннеля Куинсуэй (Queensway Tunnel)

Published 2017

Stainless steels and specialty alloys for pulp, paper and biomass conversion mills

#1 Пешеходный мост Агилас (Aguilas)

KNOWLEDGE FOR A BRIGHTER FUTURE

Stainless steels

and specialty alloys for pulp, paper and biomass conversion mills A PRACTICAL GUIDE FOR MILL ENGINEERS

Ревизионную комиссию из десяти специалистов-материаловедов возглавил д-р Эндрю Гарнер (Dr. Andrew Garner), а консультировали её специалисты рабочей группы при Комиссии по коррозии и материаловедению Технической ассоциации целлюлозно-бумажной промышленности (Technical Association of the Pulp Paper Industry (TAPPI)). В дополнение к разделам, рассматривающим технологические изменения на заводах по переработке целлюлозы и бумаги, публикация содержит новые главы, посвящённые переработке биомассы, методам инспектирования с учётом фактора риска, а также развёрнутое пособие по использованию коррозиестойких крепёжных деталей. Особый интерес представляет подробная информация о новейших марках дуплексных нержавеющих сталей — о том, как они работают и где применяются.

#3 Завод по переработке пищевых отходов в электроэнергию проекта «Аврора»

NickelPub11025_Covers+Spine.indd 1

2017-12-01 9:21 AM

Эту книгу можно бесплатно загрузить с веб-сайта Института никеля. Печатные экземпляры можно заказать по электронной почте communications@nickelinstitute.org. Это руководство — неоценимое дополнение к литературе на рабочей книжной полке инженера предприятия целлюлозно-бумажной промышленности.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ (весовой в %) сплавов и нержавеющих сталей, упомянутых в данном выпуске журнала «Никель»

UNS

Al

C

Co

Cr

Cu

Fe

Mn

Mo

N

Nb

Ni

P

S

Si

Ti

W

S20200 p. 9

-

0.15 max

-

17.019.0

-

bal

7.510.0

-

0.25 max

-

4.06.0

0.060 max

0.030 max

1.00 max

-

-

S30400 p. 2,9,12,14,16

-

0.08 max

-

18.020.0

-

bal

2.00 max

-

0.10 max

-

8.010.0

0.045 max

0.030 max

0.75 max

-

-

S30403 p. 10

-

0.03 max

-

18.020.0

-

bal

2.00 max

-

0.10 max

-

8.012.0

0.045 max

0.030 max

0.75 max

-

-

S31600 p. 5

-

0.08 max

-

16.018.0

-

bal

2.00 max.

2.003.00

0.10 max

-

10.014.0

0.045 max

0.030 max

0.75 max

-

-

S31603 p. 10

-

0.03 max

-

16.018.0

-

bal

2.00 max

2.003.00

0.10 max

-

10.014.0

0.045 max

0.030 max

0.75 max

-

-

S31635 p. 2

-

0.08 max

-

16.018.0

-

bal

2.00 max

2.003.00

-

-

10.014.0

0.045 max

0.030 max

0.75 max

5x(C+N) min 0.70 max

-

S32100 p. 10

-

0.08 max

-

17.0 19.0

-

bal

2.00 max

-

-

-

9.012.0

0.045 max

0.030 max

0.75 max

5x(C+N) min 0.70 max

-

S32205 p. 10

-

0.030 max

-

22.023.0

-

bal

2.00 max

3.003.50

0.140.20

-

4.506.50

0.030 max

0.020 max.

1.00 max

-

S32750 p. 10

-

0.030 max

-

24.026.0

0.50 max

bal

1.20 max

3.35.0

0.240.32

-

6.08.0

0.35 max

0.020 max

0.80 max

-

-

N08904 p. 10

-

0.020 max

-

19.023.0

1.002.00

bal

2.00 max

4.005.00

-

-

23.028.0

0.045 max

0.035 max

1.00 max

-

-

N08825 p. 10

0.2 max

0.05 max

-

19.523.5

1.53.0

22.0 min

1.0 max

2.53.5

-

-

38.046.0

0.03 max

0.03 max

0.5 max

0.61.2

-

N06625 p. 10

0.40 max

0.10 max

-

20.023.0

-

5.0 max

0.50 max

8.010.0

-

3.154.15

58.0 min

0.015 max

0.015 max

0.50 max

0.40 max

-

N10276 p. 10

-

0.01 max

2.5 max

14.516.5

-

4.07.0

1.0 max

15.017.0

-

-

bal

0.025 max

0.010 max

0.08 max

-

3.04.5

«НИКЕЛЬ», Т. 33, № 1, 2018 Г. | 15

НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ — ЛИЦО ЗДАНИЯ КЛАССА ЛЮКС Здание по улице 28-ая Вест-стрит, 520, преобразило архитектурный вид западной части района Челси в Нью-Йорке своим поразительным фасадом из стекла и никельсодержащей нержавеющей стали. Роскошное одиннадцатиэтажное жилое здание класса люкс было спроектировано лауреатом Притцкеровской премии британским архитектором иракского происхождения Захой Хадид (Zaha Hadid), которая широко известна своим пристрастием к абстрактным дизайнерским решениям и округлости форм. Городской пейзаж вокруг парка High Line Park, где и построено здание, стал главным вдохновителем дизайна. Уникальными в этом жилищном комплексе Г-образной формы являются его разноуровневая конфигурация и округлые формы фасада. Отделка чернением по нержавеющей стали марки 304 (UNS 30400) выполнена при помощи процесса старения, лёгкой круговой зачистки и ручной тонировки. Панели были спроектированы, вырезаны, сварены и установлены компанией M. Cohen and Sons из Филадельфии. Чтобы претворить

16 «НИКЕЛЬ», | «НИКЕЛЬ», Т. 33, Т. 33, № 1, №2018 1, 2018 Г. Г.

в жизнь замысел архитектора и изготовить эти панели, потребовалось 350 тыс. человеко-часов. Нержавеющая сталь с её функциональностью и долговечностью — это технологическое решение на многие годы. Эстетическая привлекательность сделала её самым подходящим материалом, оказывающим поразительное визуальное воздействие на окружающих. К тому же нержавеющая сталь была выбрана для того, чтобы вписать здание в традиционный промышленный пейзаж окрестностей Челси. В здании — 39 квартир в стиле «лофт» с такой сопутствующей инфраструктурой, как автоматическая парковка автомобилей, 23-метровый бассейн с натуральным освещением и единственный в Нью-Йорке частный кинотеатр IMAX с объёмным изображением и звуком.

ФОТОГРАФИИ КОМПАНИИ TIM FISHER PHTOTGRAPHY

Переплетающиеся в шевроны непрерывные панели, которые насчитывают более 900 деталей и выполнены из нержавеющей стали марки 304, изящно оборачивают фасад и балконы жилого здания, создавая динамичное и скульптурное произведение искусства.