Ирина Эланс
Стекольная промышленность
Стекольная промышленность
1.1 Определение
стекла. История возникновения и
развития стекольной
Стекло — один из самых древних и, благодаря разнообразию своих свойств — универсальный в практике человека материал. Физико-химически — неорганическое вещество, твёрдое тело, структурно — аморфно, изотропно; агрегатно все виды стёкол — чрезвычайно вязкая переохлаждённая жидкость, достигающая стеклообразного состояния в процессе остывания со скоростью, достаточной для предотвращения кристаллизации расплавов, получаемых в заданных температурных пределах (от 300 до 2500єС), которые обусловлены оксидным, фторидным или фосфатным происхождением их составов.
Первоначально так называли всем известный и наиболее распространённый продукт стеклоделия, относимый с некоторых пор в научном обиходе к силикатным стёклам. Когда была установлена идентичность строения, состава и свойств стекла многим минералам, последние стали квалифицироваться как разновидности его природного аналога, именуясь в соответствии с условиями формирования: некристаллизовавшиеся производные быстро остывшей лавы — вулканическим стеклом (пемза, обсидианы, пехштейн, базальты и др.), а образовавшиеся из земной горной породы в результате удара космического тела — метеоритным (молдавит).
Основным поводом к созданию искусственного заменителя — органического стекла, стало отсутствие в пору его разработки (1930-е годы) материалов, пригодных для использования в авиации — прозрачных, но лишённых хрупкости, достаточно прочных и гибких — этими качествами и был наделён данный синтетический полимер. В настоящее время органическое стекло уже не способно удовлетворять всем требованиям, предъявляемым ни авиацией, ни, тем более — космонавтикой, однако на смену ему пришли другие виды пластиков и новые модификации «обычного» стекла (наделённые повышенной отражательной способностью, термостойкие и прочные). Оргстекло (органическое вещество) по строгим физико-химическим характеристикам к своему прототипу отношения не имеет.
Стекольная промышленность России
Место стекольной промышленности в экономике России и мира. Основные показатели работы отрасли
В современных условиях международного разделения труда, одной из отраслей специализации России является национальная стекольная промышленность. Продукция российского стекла составляет значительную долю в мировом производстве и торговле.
В 2002 году в России было произведено около 100 млн. квадратных метров плоского стекла и 6 млрд.200 млн. штук стеклянной тары, в том числе, 5 млрд. 300 млн. штук узкогорлой и свыше 900 млн. штук широкогорлой тары или 7% мирового выпуска (4 место в мире). На рис.1 изображена динамика российского производства плоского стекла (в т.ч. в среднесрочной перспективе)
По данным СтеклоСоюза, объём рынка листового стекла в России по итогам 2007 года составил порядка 175 млн. м2. Основной же рост физических объёмов производства высококачественного флоат-стекла в России ожидается в 2009-2010 гг. Объёмы производства к 2010 году могут составить примерно 300 млн. м2 флоат-стекла в год. К этому времени произойдёт запуск основных мощностей крупных западных компаний в России, и, по прогнозам СтеклоСоюза, стекольная отрасль имеет все шансы существенно увеличить объём экспорта листового стекла. В настоящее время доля экспортных поставок от общего объёма производимого в России листового стекла не превышает 7-10%.
При этом из общего объема производства стекла экспортировалось 30%, что составляет около 1,3 % мировой торговли (18 место в мире). Таким образом, отечественная стекольная промышленность функционирует в общей системе мировых хозяйственных связей, и ее состояние в значительной степени зависит от тенденций развития мировой стекольной отрасли.
Основным направлением развития международных экономических отношений на рубеже XX и XXI веков стала глобализация экономики, которая в полной мере проявилась в стекольной промышленности. Международные хозяйственные связи превратились в инструмент перераспределения ресурсов и повышения эффективности производства в глобальном масштабе. Это привело к развитию следующих тенденций в мировом производстве стекла:
усилению роли крупных интегрированных компаний на мировых рынках;
обострению конкуренции на рынках продукции с высокой добавленной стоимостью и распространению применения национальных защитных мер во внешней торговле;
активизация работ по снижению затрат на производство, при этом наиболее затратные виды производств переносятся в страны, обладающие наиболее дешевыми природными и энергетическими ресурсами, рабочей силой, обеспечивающие минимальные налоговые и транспортные издержки.
мировые тенденции определяют проблемы отечественной стекольной промышленности. Российские предприятия вытесняются с рынков стекла; на внешнем рынке государства используют различные тарифные и нетарифные ограничения.
На внутреннем рынке неадекватное отношение государственной власти к защите интересов отечественной стекольной промышленности и как результат низкие таможенные пошлины на ввозимую в Россию промышленную продукцию, оборудование для отрасли, стекло и изделия из стекла с высокой добавленной стоимостью, и как результат - интервенция Российского рынка.
В результате действий этого фактора уровень загрузки мощностей по производству машин и оборудования резко упал, это привело к снижению общего технического уровня заводов отраслевых.
Существует реальная угроза победы технических и научных кадров и целых научных школ, а также снижения технического и научного потенциала отрасли.
Одновременно, на Российском рынке стекольной продукции отечественные предприятия испытывают усиливающиеся давление со стороны третьих стран (в первую очередь Китая). Это вызвано тем, что обладая низкими затратами производства эта страна сумела привлечь значительные иностранные инвестиции для создания современной стекольной промышленности.
Таким образом, сегодня российская стекольная промышленность функционирует в условиях глобальной конкуренции на мировом рынке.
Особенностями стекольной промышленности являются высокие капитало-, материало-, энергоемкость производств. Стекольная промышленность в значительной степени определяет уровень загрузки производственных мощностей ряда базовых отраслей экономики. На производство продукции стекольного комплекса расходуется 7,9% топлива, 13% электроэнергии от их общего потребления в промышленности, 21% сырья и минимальных ресурсов от общего их потребления в стране. Стекольные предприятия обеспечивают около 20% грузооборота железнодорожного транспорта.
Стекольная промышленность России по состоянию на 1.01.2003 г. включает около 3-х тысяч предприятий, в том числе около 500 крупных и средних. 98% стекольных предприятий в акционерные общества. Общая численность занятого в стеклоизделии персонала превышает 500 тысяч человек.
В настоящее время в России насчитывается порядка 11 действующих стекольных заводов, производящих листовое стекло, причём качественное флоат-стекло выпускают пока 6 заводов. При этом производство листового стекла в достаточной степени консолидировано – 5-ка крупнейших игроков производит более 90% листового стекла, ещё порядка 9% рынка занимают производители стекла по устаревшей технологи вертикального вытягивания (ВВС).
Крупнейшими компаниями отрасли являются «Борский стекольный завод» (AGC БСЗ), «Салаватстекло», «Саратовстройстекло». Кроме того, активно наращивает выпуск продукции, укрепляя своё положение на рынке, стекольный завод в г. Клин Московской области, построенный компанией Glaverbel. В начале 2006 года компания Pilkington запустила завод по выпуску флоат-стекла в г. Раменское Московской области. Мощность завода составляет порядка 240 тыс. т., однако доли этих заводов на рынке пока находятся на уровне 10% от общего объёма рынка.
Одним из самых мощных производств в России обладает «Борский стекольный завод», контролирующий порядка 26% рынка. В 2006 году высокую динамку выпуска флоат-стекла продемонстрировало «Саратовстройстекло», увеличивший объёмы выпуска более чем на 20% по сравнению с 2005 годом, а также «Салаватстекло», выпуск флоат-стекла на котором вырос по сравнению с 2005 годом более чем в 2 раза.
Увеличение требований к качеству стекла на рынке, наряду с ограничением возможностей импорта из стран Европы и Азии, позволяет говорить о высоком потенциале российского рынка флоат-стекла. По прогнозам СтеклоСоюза, среднегодовые темпы роста производства продукции в России составят 16-19% в период с 2006-2010 гг. При этом благоприятная конъюнктура стекольного рынка России, выражающаяся в динамике роста цен на продукцию стекольных заводов, положительным образом сказывается на росте финансовых показателей компаний.
В развитии стекольной промышленности с начала 90-х годов выделяется несколько этапов.
Распад Советского Союза, губительная для России политика высшего руководства разрушили сложившиеся в течении десятилетий хозяйственные связи фактически была прекращена деятельность научно-исследовательской и опытно-конструкторской базы стекольной промышленности. Отрасль потеряла многих ведущих специалистов, причем не только ученых, но и производственников.
С этого периода резко сократилось обновление технологического оборудования в отрасли и обеспечение его запасными частями, износ оборудования достиг более 60% в том числе износ до 50% - 34,1% от 50 до 75% - 16,8 %, от 76 до 100 % - 21,3%. Большая группа оборудования (27,8) имела износ более 100%, но продолжала эксплуатироваться. Тогда как по состоянию на 1.вания01.1990 года доля машин и оборудования в отрасли со сроком эксплуатации до 5 лет составляет 22,2%, от 5 до 10 лет - - 22,6% от 10 до 20 лет - 44,6% и более 20 лет - 68%.
Мы видим, что к началу 1990 года возникла необходимость замены значительной части морально и физически устаревшего оборудования.
Таким образом в стекольной промышленности за 10 лет1990-2000 год произошли глубокие качественные изменения. И, как следствие, структурные. Практически было остановлено около 50% заводов производящих листовое стекло, серьезный удар был нанесен по отраслевому машиностроению, сырьевой базе и другим смежным производствам.
Однако к 2000 году стекольная промышленность России стала увеличивать собственное производство, впервые был отмечен подъем собственного производства. Рост выше среднего произошел в объемах стеклотарного и плоского архитектурного стекла.
В 2001 году прирост по отрасли по сравнению с 2000 годом составил 114%. В цифровом выражении было произведено всего по отрасли 101 млн. 980 тыс. м. кв. плоского стекла и свыше 5,3 млрд. шт. стеклянной тары. В 2002 году объемы собственного производства выросли от достигнутого на 105,3%, в том числе 114,9% стеклянной тары и около 98% плоского стекла. В натуральном выражении это составляет 6 млрд. 200 млн. шт. стеклянной тары и около 98 % млн. м.кв. плоского стекла. Структуру производства стекла определяет потребитель. Глобальное производство стекла зависит от спроса на рынке.
Стекольный рынок в России формируется под влиянием следующих факторов:
рост пищевых продуктов с использованием стекольной тары;
увеличение объемов жилищного и гражданского строительства;
увеличение объемов потребления стекла в мебельной промышленности и рост количества транспортной техники.
В настоящее время 75% составляет производство контейнерного и плоского стекла, приблизительно 20% стекла потребляют мебельная промышленность и транспорт.
Важнейшим направлением государственной промышленной политики в отношении стекольной отрасли на современном этапе является создание таких общих условий для работы предприятий отрасли, которые бы соответствовали условиям развития в странах - крупнейших участниках мирового рынка стекла. В контексте этой задачи обеспечение конкурентоспособности стекольной промышленности России на мировом рынке предполагает реализацию ряда государственных мер в области налоговой, таможенной и тарифной политики, а так же внешней торговли.
Вторым важным направлением государственной промышленной политики в отношении стекольной отрасли должна стать программа из специальных мер, направленных на стимулирование собственного производителя восстановлением льгот по прибыли на капитальное строительство, ускорение возврата НДС по экспорту, расширению внутреннего спроса на импортозаменяющую продукцию, налоговое поощрение инновационной деятельности в производстве и в процессе реструктуризации предприятий.
Вопрос о мерах по развитию стекольной промышленности является чрезвычайно актуальным в связи с увеличением темпов роста производства в отрасли, которая является одной из базовых отраслей экономики и играет важную роль в формировании макроэкономических показателей России. В 2002 году в общем объеме промышленной продукции России доля стеклоизделий из стекла составила около 7%, в численности и трудящихся в промышленности - 8,9%. Предприятия отрасли обеспечили 5,4 % начисленных налоговых поступлений промышленности в консолидированный бюджет.
Учитывая ограничения на внешних рынках, перспективы развития российской стекольной промышленности в период до 2010 года связаны, в первую очередь, с расширением спроса на ее продукцию на внутреннем рынке. Одновременно темпы роста внутреннего потребления изделий из стекла растут. Однако существует опасность демпинговых поставок на российский рынок импортной стеклопродукции.
В этих условиях целесообразно добиваться от правительства реализовать комплекс мер по защите национальных производителей на внутреннем рынке стекла, используя при этом распространенные в международной практике инструменты государственного регулирования. В первую очередь, необходимо расширить практику применения тарифных и нетарифных мер для сокращения объемов необоснованного импорта стеклопродукции, машин и оборудования, причем большое значение имеет оперативность применения этих мер в соответствии с изменениями рыночной коньюнктуры.
Важнейшими факторами дальнейшего увеличения внутреннего рынка стекла является настоятельная необходимость обновления основных фондов практически во всех подотраслях стекольной промышленности и привлечение для этих целей инвестиций на льготных условиях государством через механизмы налоговых освобождений для банков и инвестиционных компаний.
Модернизация основных фондов позволит успешно конкурировать с западными монополиями высококачественной отечественной продукцией, увеличивать собственное производство, заменяя экологически вредные для здоровья населения пластиковые контейнеры, организовать повторное использование стеклянной тары и производить глубокую промышленную переработку плоского стекла.
Развитие ситуации на Российском рынке стекла будет зависеть от эффективности усилий предпринимаемых крупными компаниями по увеличению объемов производства.
В перспективе после 2010 года необходимо потребовать от правительства отменить экспортную пошлину на изделия из стекла. По оценкам экспертов производство стеклянной тары в ближайшие 5 лет увеличится до 12 млрд. штук в год, а плоского стекла - до 300 млн. м. кв. По оптимистическим прогнозам потребление изделий из стекла будет возрастать со среднегодовым темповым. Анализ тенденций развития стекольной отрасли до 2010 года позволяет рассчитывать на то, что часть продукции российской стекольной отрасли будет экспортироваться.
Факторы, ограничивающие развитие промышленности
Существенным ограничением развития стекольной промышленности является недостаточный уровень конкурентоспособности ее продукции. Технологический уровень стекольных производств в России низок в сравнении с промышленно-развитыми странами. Только 30% применяемых в стеклоиндустрии технологических схем соответствуют современному мировому уровню, а 28% являются устаревшими и не имеют резервов для модернизации. Недостаточно высокий технологический уровень производств обуславливает значительное отставание по ряду основных технико-экономических показателей российской стекольной индустрии:
средняя энергоемкость варки стекла выше на 20-30%;
средняя производительность труда - ниже в 1,5 - 2 раза;
суммарное удельное негативное воздействие на окружающую среду - выше в 2 раза.
В этих условиях задача государства - стимулирование прогрессивных технологических сдвигов и создание условий для перехода стекольной промышленности на инновационный путь развития. Решение этой задачи предполагает с одной стороны, стимулирование внедрения ресурсосберегающих и природоохранных технологий путем разработки и утверждения прогрессивных технологических нормативов выбросов и сбросов веществ в окружающую среду для стекольных предприятий. С другой стороны, учитывая нехватку у предприятий средств на инвестиционные цели (удельные инвестиции в Российской стекольной отрасли в 2-3 раза меньше, чем у зарубежных конкурентов), необходимо создание благоприятных условий для предприятий осуществляющих техническое перевооружение. В этой связи целесообразно отменить пошлины на импортируемое оборудование для стекольной промышленности, не производимое в России, а так же разработать механизм предоставления налоговых и иных льгот, предусмотренных Федеральным законом "Об охране окружающей среды" при внедрении технологий, обеспечивающих существенное улучшение экологической ситуации. Инновационное развитие стекольной промышленности предполагает реализацию комплекса мер по реформированию и развитию отраслевой научной сферы, в частности, создание отраслевого центра науки и высоких технологий в области стекольной промышленности, по концентрации отраслевого финансирования на важнейших инновационных проектах за счет отчислений в "СтеклоСоюз" 0,01% от оборота и привлечением стороннего финансирования.
При этом целесообразно осуществление точечных мер по поддержке, в том числе, в виде долевого участия государства, проектов освоения производств высокотехнологичных импортозаменяющих видов стекольной продукции.
Одной из причин недостаточной конкурентоспособности отечественных изделий из стекла является сложное состояние минерально-сырьевой базы.
Важным фактором развития стекольной промышленности с позиции ее ресурсного обеспечения является расширение использования вторичного сырья.
Конкурентоспособность продукции стекольной отрасли во многом предопределяется стоимостью продукции и услуг отраслей-монополистов: электроэнергетики, газовой промышленности, железнодорожного транспорта. Доля затрат на услуги этих монополий достигает 30-35%. В перспективе указанные отрасли монополисты предполагают повысить цены на свою продукцию и услуги в 1,5-2 раза в сопоставимых ценах.
В условиях, когда структурная перестройка стекольной промышленности не завершена и энерго-ресурсоемкость производств остается более высокой, чем у зарубежных производителей, дальнейший рост цен и тарифов естественных монополий неизбежно превратит подавляющее большинство предприятий стекольной промышленности в убыточные. Это приведет к вынужденному резкому сокращению объемов производства, увольнению десятков тысяч трудящихся и осложнению социальной обстановки. Правительству необходимо в целях оптимизации цен и тарифов на продукцию и услуги отраслей - монополистов и обеспечения роста производства на предприятиях отрасли установить пределы роста цен и тарифов на продукцию и услуги естественных монополий на среднесрочную перспективу (4-5 лет) на основе единой методики.
Что такое выветривание горных пород, и какие существуют меры для защиты от выветривания камня в конструкциях?
Выветривание - процесс разрушения и изменения горных пород в условиях земной поверхности под влиянием механического и химического воздействия атмосферы, грунтовых и поверхностных вод и организмов.
По характеру среды, в которой происходит выветривание, различают атмосферное и подводное.
По роду воздействия выветривание на горные породы различают:
· физическое выветривание, ведущее только к механическому распаду породы на обломки;
· химическое выветривание, при котором изменяется химический состав горной породы с образованием минералов, более стойких в условиях земной поверхности;
· органическое (биологическое) выветривание, сводящееся к механическому раздроблению или химическому изменению породы в результате жизнедеятельности организмов.
· своеобразным типом выветривание является почвообразование, при котором особенно активную роль играют биологические факторы.
Выветривание горных пород совершается под влиянием воды (атмосферные осадки и грунтовые воды), углекислоты и кислорода, водяных паров, атмосферного и грунтового воздуха, сезонных и суточных колебаний температуры, жизнедеятельности макро- и микроорганизмов и продуктов их разложения.
На скорость и степень выветривания, мощность продуктов выветривания и на их состав, кроме перечисленных агентов, влияют также рельеф и геологическое строение местности, состав и структура материнских пород. Подавляющая масса физических и химических процессов выветривания (окисление, сорбция, гидратация, коагуляция) происходит с выделением энергии. Обычно виды В. действуют одновременно, но в зависимости от климата тот или иной из них преобладает.
Физическое В. происходит главным образом в условиях сухого и жаркого климата и связано с резкими колебаниями температуры горных пород при нагревании солнечными лучами (инсоляция) и последующем ночном охлаждении; быстрое изменение объёма поверхностных частей пород ведёт при этом к их растрескиванию. В областях с частыми колебаниями температуры около 0°С механическое разрушение пород происходит под влиянием морозного В.; при замерзании воды, проникшей в трещины, объём ее увеличивается и порода разрывается. Химические и органические В. свойственны главным образом пластам с влажным климатом. Основные факторы химического В. — воздух и особенно вода, содержащая соли, кислоты и щелочи. Водные растворы, циркулирующие в толще пород, помимо простого растворения, способны производить также сложные химические изменения
Выветривание горных пород - сложный процесс, в котором выделяется несколько форм его проявления:
· 1-я форма - механическое дробление горных пород и минералов без существенного изменения их химических свойств - называется механическим или физическим выветриванием.
· 2-я форма - химическое изменение вещества, приводящее к превращению исходных минералов в новые - называется химическим выветриванием.
· 3-я форма - органическое (биологохимическое) выветривание: минералы и горные породы физически и главным образом химически изменяются под воздействием жизнедеятельности организмов и органического вещества, образующегося при их разложении.
Меры защиты от выветривания камня в конструкциях:
Непременным условием длительной службы каменных материалов в сооружениях является правильный их выбор с учетом эксплуатационной среды, химико-минералогического состава и структуры материала. Однако даже самые прочные породы, из которых выполнен материал, под непрерывным механическим и химическим воздействием атмосферных факторов и различных микроорганизмов разрушаются.
Основные причины выветривания природных каменных материалов в сооружениях: замерзание воды в порах и трещинах, вызывающее внутреннее напряжение; частое изменение температуры и влажности, вызывающее появление микротрещин; растворяющее действие воды и понижение прочности при водонасыщении; химическая коррозия под действием газов (О2, СО2 и др.), содержащихся в атмосфере, и веществ, растворенных в грунтовой или морской воде. Различные микроорганизмы и растения (мхи, лишайники), поселяясь в порах и трещинах камня, извлекают для своего питания щелочные соли и выделяют органические кислоты, вызывающие биологическое разрушение камня.
Стойкость материалов против выветривания тем выше, чем меньше их пористость и растворимость. Поэтому все мероприятия по защите каменных материалов от выветривания направлены на предохранение их от воздействия воды и на повышение поверхностной плотности. Эти меры могут быть конструктивными и химическими.
Конструктивно защиту конструкций от увлажнения осуществляют путем устройства надлежащих стоков воды, придания каменным материалам гладкой поверхности и такой формы, при которых вода, попадающая на них, не задерживается и не проникает внутрь материала.
К химическим мероприятиям относят создание на лицевой поверхности камня плотного водонепроницаемого слоя или ее гидрофобизацию.
Одним из способов повышения поверхностной плотности является флюатирование, при котором карбонатные породы пропитывают солями кремнефтористоводородной кислоты (флюатами), например флюатами магния. В результате происходящей реакции:
2СаСО3 + MgSiF,, = 2CaF2 + MgF2 + SiOa + 2CO2
в поверхностных порах камня выделяются практически нерастворимые в воде фториды кальция и магния и кремнезем, уменьшая пористость и водопоглощение поверхностного слоя и несколько препятствуя загрязнению облицовки пылью.
Некарбонатные пористые породы предварительно обрабатывают водными растворами кальциевых солей, например хлористым кальцием, а после просушки — содой, затем флюатом.
Гидрофобизация, т. е. пропитка пористого каменного материала гидрофобными (водоотталкивающими) составами, препятствующими проникновению влаги в материал, также повышает их стойкость против выветривания. Хорошие результаты дает пропитка кремнийорганическими жидкостями и другими полимерными материалами, а также, растворами парафина, стеарина или металлических мыл (алюминиевого, цинкового и др.) в легкоиспаряющихся органических растворителях (бензине, лаковом керосине и т.д.).
Долговечность пористого камня значительно увеличивает пропитка его поверхностного слоя раствором мономера с последующей полимеризацией мономера в порах камня при термокаталитической или радиационной обработке.