uzluga.ru
добавить свой файл
1
Экономические науки

УДК 338.45

ФОРМИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА ТРУБ ИЗ ПОЛИЭТИЛЕНА

Жариков Валерий Викторович
заведующий кафедрой, к.т.н., д.э.н., профессор


Истомин Михаил Александрович
аспирант, ассистент кафедры


Тамбовский государственный технический университет,

кафедра «Экономика и управление»

istominm@list.ru


Аннотация: в статье рассматривается применение алгоритма формирования качественных параметров труб из полиэтилена. Авторами статьи выявлены факторы, влияющие на качество данной продукции.

Ключевые слова: формирование качества, инструменты управления качеством, трубы из полиэтилена, факторы, влияющие на качество труб из полиэтилена, алгоритм формирования качества труб из полиэтилена.


На сегодняшний день очевидным является то, что качество продукции является главным фактором в конкурентной борьбе. Перед топ-менеджментом предприятия встаёт вопрос, какой набор параметров и их значений должен быть у товара, чтобы он считался качественным?

Причём полное соответствие требованиям ГОСТов не делает товар абсолютно качественным в восприятии потребителя. Это объясняется тем, что требования рынка меняются чаще, чем создаются общепризнанные стандарты. Данную тенденцию можно проследить на примере производства полиэтиленовых труб. В настоящее время существует несколько их разновидностей (см. рис. 1), что продиктовано техническими и технологическими требованиями, а также областью их использования.




Рисунок 1 – Разновидности труб из полиэтилена и сферы их применения


На полиэтиленовые трубы распространяются требования ГОСТов (ГОСТ Р 52134-2003 «Трубы напорные из термопластов и соединительные детали к ним для систем водоснабжения и отопления»; ГОСТ 18599-2001 «Трубы напорные из полиэтилена»; ГОСТ Р 50838-95 «Трубы из полиэтилена для газопроводов», ГОСТ 22689.0-89 «Трубы полиэтиленовые канализационные и фасонные части к ним»), ТУ (ТУ 2248-048-00203536-2000 «Трубы из полиэтилена для газопроводов (диаметр 315 мм); ТУ 2248-048-00203536-2000(SDR 9) «Трубы из полиэтилена для газопровода»), а также СНиПов (СНиП 2.04.01-85 «Внутренний водопровод и канализация зданий»; СНиП 2.04.02-84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения»; СНиП 2.04.03-85 «Канализация. Наружные сети и сооружения»; СНиП 3.05.04-85 «Наружные сети и сооружения водоснабжения и канализации») и СП (СВОД ПРАВИЛ СП-42-101-96 «Проектирование и строительство и строительство газопроводов из полиэтиленовых труб диаметром до 300 мм»).

Таким образом, необходимо постоянно повышать качество продукции. Для решения данной задачи нами был разработан алгоритм формирования качественных параметров труб из полиэтилена [1] (см. рис. 2).

Перед использованием алгоритма необходимо определить сферу применения труб.

Первым действием в алгоритме является выявление тенденций рынка и смежных отраслей с целью лучшего понимания потребности рынка и существующих способов её удовлетворения. Далее изучаются существующие технологии, оборудование и сырьё для производства данной продукции. Это делается для выбора наиболее оптимального варианта производства продукции. Следующим действием является изучение технических, технологических, экологических и правовых требований, касающихся производства, доставки, эксплуатации и утилизации продукции. После этого выявляются факторы, влияющие на качество продукции.

Далее осуществляется анализ и оценка экономического потенциала предприятия с последующим выявлением сильных и слабых сторон предприятия, а также – возможностью производства конкурентоспособной продукции.

На следующем этапе формируются и качественные параметры товара с последующим производством пробной партии. Затем качество продукции оценивается по соответствующей методике и в случае превышения качества труб над продукцией конкурентов составляется бизнес-план производства, в обратном случае происходит возврат к действию, направленному на выявление тенденций рынка полимерных труб и смежных отраслей.

После бизнес-планирования пробную партию продукции выводят на рынок. Пробные продажи показывают мнение потребителей и их выбор. Если увеличения продаж нет, то анализируются причины и алгоритм начинается с выявления тенденций рынка и смежных отраслей. В случае увеличения продаж осуществляется запуск в промышленное производство труб из полиэтилена с усовершенствованными характеристиками.

Если при этом наблюдается рост продаж, осуществляется дальнейший выпуск товара и алгоритм закончен. В обратном случае происходит возврат к действию, направленному на выявление тенденций рынка полимерных труб и смежных отраслей.



Рисунок 2 – Алгоритм формирования качественных параметров труб из полиэтилена

По мере выполнения действий алгоритма формирования качественных параметров труб из полиэтилена происходит документальное сопровождение процессов.

Данный алгоритм был апробирован для промышленного производства труб из полиэтилена, используемых в сфере безнапорной канализации.

Полиэтиленовые трубы производят с начала 50-х годов, и они сразу получили широкое применение. Стоит отметить, что полиэтилен является горючим, подвержен деструкции под действием ультрафиолетовых лучей и ароматических окислителей. Некоторые свойства полиэтиленовых труб удалось улучшить за счет перехода на полиэтилен высокой плотности. Основным преимуществом данных труб является устойчивость к низким температурам. Однако для транспортировки содержимого с высокой температурой обычный полиэтилен не подходит. В 70-е годы для целей горячего водоснабжения стали использовать трубы из сшитого полиэтилена. При наличии кислородозапирающего слоя эти трубы можно было применять и для системы отопления [2].

Особенностью данного рынка является ценообразование: уровень цен на трубную продукцию определяется не интенсивностью спроса, а себестоимостью производства. Большинство предприятий находится в прямой зависимости от сырья, которое дорожает практически ежедневно. Несмотря на богатый запас нефти в стране, сырье зачастую приходится приобретать за рубежом, что ведет к высоким затратам производства конечной продукции. В выигрыше оказываются предприятия, обладающие собственным сырьем (например, «Казаньоргсинтез»). Для рынка полимерных труб характерна четко выраженная сезонность: в период весна-лето совершается максимальное количество сделок по приобретению труб для наружного применения.

Другой особенностью рынка труб из полимеров является узкий круг потребителей – муниципальных и строительных организаций, вследствие чего отношения в данном секторе складываются не вполне рыночные. Безусловно, определенное количество труб приобретается конечными пользователями, но большая часть распространяется через систему тендеров и госзакупок. Это ставит отрасль в прямую зависимость от муниципальных программ [3].

Трубы из полиэтилена изготавливают методом непрерывной шнековой экструзии на специальных трубных линиях путём выдавливания расплава полимера через формующий профиль головки. Данное оборудование широко представлено в продаже. В качестве сырья может использоваться полиэтилен высокой или низкой плотности специальных трубных марок. Также может использоваться сшитый полиэтилен. Однако трубы для целей канализации могут изготавливаться и из вторичного полиэтилена, который получают переработкой отслуживших свой срок изделий.

Следует отметить, что вторичный полиэтилен гораздо дешевле первичного, о чём свидетельствуют данные таблицы 1.

На трубы для канализации существуют различные требования, закреплённые в соответствующих стандартах и ГОСТах.

Таблица 1 - Обзор цен на различные виды полиэтилена [4]

Марка полиэтилена

Производитель

Цена, руб./кг

ПВД 108

ОАО «Уфаоргсинтез», продавец – ООО «Башкирская химическая компания»

40

ПНД ПЭ 80Б-285Д

ОАО Казаньоргсинтез

44,5

ПЭНД вторичный гранулированный очищенный «В-76» Белый

ООО «Нефтехимическая компания»

30

ПЭНД вторичный гранулированный очищенный «В-77» Цветной

ООО «Нефтехимическая компания»

33

ПЭВД вторичный гранулированный очищенный Литьевой Темно-коричневый (черный)

ООО «Нефтехимическая компания»

25


Так ГОСТ 22689.0-89 «Трубы полиэтиленовые канализационные и фасонные части к ним» распространяется на трубы и фасонные части к ним, изготовленные из полиэтилена низкого и высокого давления, предназначенные для систем внутренней канализации зданий с максимальной температурой сточной жидкости 60 °С и кратковременной (до 1 мин) 95°С. Показатель текучести расплава, определенный из материала готовых изделий, не должен превышать 2 г/10 мин. Поверхность труб и фасонных частей должна быть ровной и гладкой. Цвет изделий - черный. Свертывание труб в бухты не допускается. Отклонения от прямолинейности труб не регламентируются. Изменение размеров труб в продольном направлении после их прогрева должно быть не более 3 %. Соединения труб и фасонных частей должны быть герметичны при испытании внутренним гидростатическим давлением 0,1 МПа [5].

СНиП 2.04.01-85 (2000) «Внутренний водопровод и канализация зданий» определяет, что в зависимости от назначения здания и предъявляемых требований к сбору сточных вод необходимо проектировать следующие системы внутренней канализации:

  • бытовую — для отведения сточных вод от санитарно-технических приборов (унитазов, умывальников, ванн, душей и др.);

  • производственную — для отведения производственных сточных вод;

  • объединенную — для отведения бытовых и производственных сточных вод при условии возможности их совместного транспортирования и очистки;

  • внутренние водостоки — для отведения дождевых и талых вод с кровли здания.

В производственных зданиях допускается проектировать несколько систем канализации, предназначенных для отвода сточных вод, отличающихся по составу, агрессивности, температуре и другим показателям, с учетом которых смешение их недопустимо или нецелесообразно.

Участки канализационной сети следует прокладывать прямолинейно. Изменять направление прокладки канализационного трубопровода и присоединять приборы следует с помощью соединительных деталей. Для систем канализации с учетом требований прочности, коррозионной стойкости, экономии расходуемых материалов необходимо предусматривать следующие трубы:

  • для самотечных систем — чугунные, асбестоцементные, бетонные, железобетонные, пластмассовые, стеклянные;

  • для напорных систем — напорные чугунные, железобетонные, пластмассовые, асбестоцементные.

Прокладку внутренних канализационных сетей надлежит предусматривать: открыто (в подпольях, подвалах, цехах, подсобных и вспомогательных помещениях и т.д., а также на специальных опорах); скрыто (с заделкой в строительные конструкции перекрытий, под полом) [6].

СП 40-102-2000 Свод правил по проектированию и строительству «Проектирование и монтаж трубопроводов систем водоснабжения и канализации из полимерных материалов» содержит указания по проектированию и расчету систем трубопроводов наружного и внутреннего водоснабжения и канализации из труб из полимерных материалов.

Системы внутренней канализации зданий следует проектировать из канализационных труб, рассчитанных на транспортирование сточных вод с постоянной температурой не ниже 75 °С и кратковременно не менее 1 мин с температурой не менее 90 °С.

Проектирование системы канализации из труб и соединительных деталей из различных полимерных материалов не допускается. Системы внутренних водостоков для зданий высотой до 10 м допускается выполнять из безнапорных труб, при большей высоте здания следует применять напорные трубы. Трубы из полимерных материалов должны быть проложены, как правило, скрыто - в шахтах, коробах, бороздах и т.п. В местах возможного механического повреждения труб следует применять только скрытую прокладку. Допускается открытая прокладка канализационных и водосточных трубопроводов в подвалах зданий, не оборудованных под производственные, складские или служебные помещения, на чердаках и в санузлах зданий. К местам прочистки трубопроводов из полимерных материалов должен быть обеспечен легкий доступ посредством установки дверок, съемных щитов, решеток и т.п. Диаметры канализационных труб и соединительных деталей должны быть унифицированы по наружному диаметру: 32, 40, 50, 75, 90, 110 и 160 мм. Толщина стенок труб и соединительных деталей зависит от вида полимерного материала и указывается в соответствующих нормативных документах.

При проектировании наружной канализации, водостоков и дренажей выбор труб следует производить с учетом состава стоков, их температуры, на основании гидравлических и прочностных расчетов.

В ходе анализа предыдущих этапов алгоритма нами были выявлены следующие факторы, влияющие на качество данной продукции:

1) Технология производства влияет на качество труб из полиэтилена посредством получения различных параметров качества вследствие изменения технологических режимов работы. Технология должна позволять производить на данном оборудовании трубы различных типоразмеров и из нескольких видов сырья.

2) Сырьё. Полиэтилен бывает различных марок, видов и качества. Производитель выбирает для себя тот материал, который ему необходим для обеспечения технических, технологических, экологических и других требований к трубам из полиэтилена.

3) Технологическое оборудование может влиять на качество труб, понижая уровень брака, если оно морально и физически не устарело. Конструкционные особенности оборудования (отдельных узлов) позволяют выпускать различные типоразмеры труб.

4) Менеджмент предприятия определяет политику в области качества, а эффективность управления качеством на предприятии во многом зависит от степени вовлечённости руководства и сотрудников в данные процессы.

5) Организационная структура управления предприятием (или подразделения) подразумевает численность и структуру персонала, а также его ответственность. Здесь также можно выделить характер соподчинённости подразделений, что определяет скорость и качество выполнения различных задач. Структура также определяет характер протекания различных процессов, посредством выстраивания эффективных механизмов коммуникации между подразделениями и персоналом.

6) Производственный персонал непосредственно влияет на процесс производства труб из полиэтилена. Здесь важное значение имеют, навыки, квалификация и заинтересованность персонала, а также созданные условия труда. Большое внимание следует уделить вопросам мотивации персонала. Усилия руководства должны быть направлены на вовлечённость производственного персонала в процессы управления качеством.

7) Прогнозирование и оценка внешней среды. С целью успешной конкуренции на рынке полимерных труб необходимо правильно оценить факторы внешней среды, а также наметить стратегические цели производства. Качество продукции является важнейшим конкурентным преимуществом, что непременно должно быть отражено в стратегии предприятия.

По результатам анализа факторов, влияющих на качество труб из полиэтилена, была построена причинно-следственная диаграмма Исикавы (см. рис. 3).

На основе анализа ГОСТов, СНиПов, СП, а также тенденций и потребностей рынка полимерных труб и условий эксплуатации труб для канализации нами были выявлены основные параметры качества: длина трубы (м); диаметр трубы (мм); толщина стенки трубы (мм); шероховатость внутренней поверхности трубы (мкм); конструкционные особенности, обуславливающие способы крепления и соединения труб; внешний вид трубы; относительное удлинение при разрыве трубы (%); рабочее давление трубы (МПа); теплопроводность материала (кДж/кг); плотность материала (кг/м3); упругость материала (МПа); линейное расширение материала (мм); кислородопроницаемость материала (мг/л); рабочая температура трубы (0С).




Рисунок 3 - Причинно-следственная диаграмма Исикавы, определяющая основные факторы (причины), позволяющие повысить качество труб из полиэтилена

На основе данных показателей проанализируем качество труб из различных видов полиэтилена (таблица 2).

Таблица 2

Физико-механические показатели видов полиэтилена, применяемых при производстве труб и соединительных деталей

(справочные данные) [6, 8]

Показатель

Величина показателя для материала

ПНД

ПВД

Вторичный полиэтилен

(исходное сырьё – плёнка)

Сшитый

полиэтилен

Длина, мм

5-110

5-110

н.д.

н.д.

Диаметр, мм

10-1200

10-1200

н.д.

16-63

Плотность, г/см3

0,94-0,96

0,91-0,93

0,915

0,93-0,95

Предел текучести при растяжении, МПа

20-25

10-12

8,0

18-26

Удлинение при разрыве, %

800

600

300

200-500

Модуль упругости, МПа

800

200

н.д.

550-800

Коэффициент теплового линейного расширения, 10-4 °С-1

2

2

н.д.

1,2-1,4

Расчетная прочность, МПа

5-6,3

2,5-3,2

н.д.

6,3

Рабочая температура, °С

-70...+60

-70...+60

н.д.

-100...+95

Рабочее давление, МПа,

2

2,25

н.д.

12


Для целей канализации можно изготавливать трубы из вторичного полиэтилена. Однако здесь существует проблема отсутствия стандартов производства и эксплуатации труб из вторичного полиэтилена. Это положение усугубляется тем, что для вторичного полиэтилена существуют различные виды сырья: пленка, тара, трубы, различные корпуса и т.д., что приводит к непроработанности рецепта изготовления сырья.

Несмотря на это трубы из вторичных пластиков изготавливаются и успешно применяются в различных сферах. Для производства вторичного полиэтилена и производства труб из него нами разработан проект создания малого предприятия.

Производственно-технологическая система данного предприятия подразумевает, что исходным сырьём являются полиэтиленовые отходы, которые можно собирать у населения и на свалках или закупать у мусоросортировочных заводов, доставлять на предприятие собственным транспортом. На предприятии полиэтиленовые отходы будут перерабатываться в дроблёнку, а затем из неё изготавливаются трубы диаметром от 63 до 110 мм.

Рынком сбыта для труб из полиэтилена является строительный рынок, рост которого наблюдается в Тамбовской области. Потребность в трубах для канализации имеется также у организаций ЖКХ и физических лиц. Следует отметить, что система водоотведения городов, поселков и сельских населенных пунктов области развита слабо. Так на начало 2008 года 71,5 км (15,4%) уличных канализационных сетей и 46,9 км (17 %) главных коллекторов нуждаются в замене [9].

Расчётный срок реализации проекта – 5 лет. Объём необходимых инвестиций составляет 4 833 400 рублей.

Экономическая эффективность реализации проекта характеризуется следующими показателями:

Чистый дисконтированный доход – 2 415 548 рублей;

Дисконтированный срок окупаемости – 2,5 года;

Внутренняя норма доходности – 76%

(при ставке дисконтирования 50%);

Индекс доходности – 1,6;

Среднегодовой объём продаж – 13 500 000 рублей;

Среднегодовая чистая прибыль – 3 000 000 рублей;

Среднегодовая рентабельность продаж – 25%.

Таким образом, постоянное усовершенствование качества продукции приводит к появлению новых стандартов качества. Важно вовремя понять тенденцию на рынке и адаптироваться к ней.


Список используемой литературы

1. Жариков В.В., Истомин М.А Алгоритм формирования качественных параметров труб из полиэтилена // Актуальные вопросы экономики глазами молодёжи: материалы региональной научно-практической конференции студентов и аспирантов (Каменск-Уральский, 5 ноября 2008 г.). Федер. агентство по образованию, Урал. гос. экон. ун-т, Филиал Урал гос. экон. ун-та в г. Каменск-Уральский. – Екатеринбург: Изд-во УрГЭУ, 2009. 402 с.

2. Информационный портал о современных трубопроводных системах, материалах и технологиях // История Трубопровода: от истоков до современности. – .

3. Стройинформ // Рынок полимерных труб. Возникновение и распространение полимерных труб http / «http://www.stroyinform.ru/ourarticlepage.aspx?y=2008&n=42&id=4453".

4. Полимерные материалы // Издательский дом «Отраслевые ведомости». – http://www.polymerbranch.com/polyprice/1.html.

5. ГОСТ 22689.0-89 «Трубы полиэтиленовые канализационные и фасонные части к ним».

6. СНиП 2.04.01-85 (2000) «Внутренний водопровод и канализация зданий».

7. СП 40-102-2000 Свод правил по проектированию и строительству «Проектирование и монтаж трубопроводов систем водоснабжения и канализации из полимерных материалов».

8. ТУ 2298-156-00203335-204 «Полиэтилен вторичный дробленый (гранулированный)».

9. Инвестиционный паспорт Тамбовской области // Инфраструктурная обеспеченность / «http://www.invest-tambovregion.ru/?p=101».