2. Резюме инновационного проекта
Общее описание Проекта
•Проект направлен на решение проблем, связанных с коррозионным разрушением металлов и сплавов, эксплуатирующихся в условиях воздействия
высокоагрессивных сред, высокого давления и температуры.
•Многослойный металлический материал - это новый класс коррозионностойких и термостойких материалов. В предлагаемых композиционных
материалах успешно реализованы конструкционный и активный метод защиты от коррозии. Они имеют структуру трех или многослойных металлических
композиций, в которых в определенном соотношении сочетаются слои высоколегированных и углеродистых сталей, специальных сплавов, цветных
металлов. Назначение того или иного состава слоев многослойных материалов производится в зависимости от агрессивной среды и соотношения
электрохимических потенциалов используемых компонентов, а также величины рабочего давления, температуры и ряда других факторов.
•С применением многослойных металлических материалов с протекторной питтинг-защитой, предлагаемых в проекте, может быть достигнуто
существенное повышение надёжности и безопасности ответственных изделий производственно- технического назначения, технологического оборудования
и установок, увеличение их ресурса и срока службы, изготовление перспективного оборудования со сверхкритическими параметрами .
Описание рыночного потенциала
•Сектора экономики, связанные с потенциальным применением многослойных композиционных материалов включают производство и переработку
нефтепродуктов и ядерных материалов, химическое производство, производство транспортных средств и технологического оборудования, производство
резиновых, пластмассовых изделий, металлургическое производство, утилизацию опасных промышленных отходов и прочее.
•Потенциальный объем рынка коррозионностойких материалов - 497 млрд. руб.
Динамика развития Проекта до настоящего времени
• 2005 г. - патентные и экспериментальные исследования, анализ параметров обработки, получение образцов.
• 2008 г. - продолжение лабораторных испытаний по определению коррозионной стойкости, подача заявки на международный патент на изобретение
по системе PCT, - отработка схем сварки взрывом трёх- и четырёхслойных крупногабаритных листовых материалов промышленного потребления (до 9
м2).
• 2011 г. - продолжение лабораторных испытаний по определению коррозионной стойкости, оплата патентной пошлины, строительство
технологического корпуса площадью 400 кв. м, участие в форумах, выставках и конференциях, поиск инвестиций. Вложены собственные средств в
размере
Текущее состояние проекта
• Получен международный патент на изобретение: разработка защищена, помимо России, более чем в 30 странах мира, включая США, Германию,
Японию, Китай.
• Для сертифицирования полученного композиционного материала разработан ТУ0989_001_43070235_12-1. И в настоящее время завершена процедура
добровольной сертификации нового материала.
•Проведены маркетинговые исследования рынков сбыта композиционного материала.
Срок планируемой коммерциализации проекта: середина 2015 гг. 2
3. Резюме инновационного проекта
Технические параметры конечного продукта
Предельная рабочая
Наименование модели/ Состав материала Количество слоѐв Технология создания
продукта температура
материала материала
материала, t
От 3-х до 7-и слоѐв (в
Коррозионно-стойкая случаях
Инновационное сталь (2 тонких слоя) + одностороннего или Технология сварки
решение проблемы конструкционная сталь до 750 С
коррозии двустороннего контакта взрывом
(жертвенный слой) с агрессивными
средами
План достижения
К критическим научно-технологическим неопределённостям этапа НИОКР можно отнести:
Сварка многослойного металлического листового и трубного материала
Технология получения многослойного трубного материала различного диаметра
Поведение материала при сверхкритических параметрах пара
планируемые этапы НИОКР:
Проведение исследований по созданию многослойных листовых и трубных материалов новых групп и областей применения;
Определение технологических режимов сварки корпусных элементов из многослойных листовых материалов для сверхкритических технологий
и разработка методики их комплексных испытаний
Изготовление испытательного стенда со сверхкритическими параметрами и получение образцов (узлов) из многослойных материалов для
стендовых испытаний
Статус взаимодействия с фондом « Сколково»
• Резидент фонда “Сколково” с 20 сентября 2012 г.
• От фонда “Сколково” инвестиции не было. Получены гранты от правительства Пензенской области в поддержку инновационного
предпринимательства 500 тыс. руб. и 300 тыс. руб..
4. Технология
Описание инновации
В предлагаемых многослойных композиционных металлических материалах повышенной коррозионной и термической стойкости успешно
реализованы конструкционный и активный методы защиты от коррозии. Данные материалы могут эффективно использоваться, заменяя от 20 до
80% высоколегированных сталей и сплавов, сплавов на основе цветных металлов. Многослойные материалы представляют собой новый класс
коррозионно- и термостойких материалов и являются результатом многолетних исследований коллектива ученых и инженеров Компании. Они
имеют структуру трех- или многослойных металлических композиций, в которых в определенных соотношениях сочетаются слои
высоколегированных и углеродистых сталей, специальных сплавов, цветных металлов. Назначение того или иного состава слоев многослойных
материалов производится в зависимости от агрессивной среды и соотношения электрохимических потенциалов используемых компонентов, а
также величины рабочего давления, температуры и ряда других факторов.
Описание научно-технической новизны
Принципиально новым является применение в структуре многослойных материалов внутренних слоев-протекторов, которые заключены
между слоями более стойких в коррозионном отношении сплавов и между которыми установлена прочная связь. Авторами проекта это
техническое решение названо "протекторной питтинг-защитой".
Научно-технические и конструкторские решения, используемые при создании многослойных материалов, позволяют изменить характер
развития коррозионных процессов в ходе эксплуатации оборудования и трансформировать возникающую в материале питтинговую
коррозию в общую, скорость развития которой намного меньше и которая подавляется коррозионностойким слоем композита.
Указанная трансформация имеет в своей основе электрохимическую природу, связанную с различием стационарных электрохимических
потенциалов в диапазоне от электрохимического потенциала полной пассивации до электрохимического потенциала перепассивации
основных и протекторных слоев многослойного композита.
Из-за разницы электрохимических потенциалов питтинговая коррозия при достижении поверхности протекторного слоя преобразуется в его
общую коррозию, а сам протекторный слой становится анодом, растворяется и служит протектором по отношению к основным слоям
материала, контактирующим с ним.
Благодаря такой трансформации, а также ряду других физико-химических процессов и превращений, материал рабочего, а также несущего
или силового слоя изделия не подвергается коррозии в течение длительного времени, в результате чего коррозионная стойкость
предлагаемых многослойных материалов и изделий из них повышается в среднем от 5 до 15 раз по сравнению с традиционными
материалами в зависимости от характера и температуры рабочей агрессивной среды, величины избыточного давления и других условий
эксплуатации.
Также имеется ещё одно существенное преимущество применения материалов с протекторной питтинг-защитой. Ввиду образования в
процессе общей коррозии во втором (протекторном или "жертвенном") слое несплошности в виде линзы, заполненной продуктами
коррозии протекторного слоя, становится возможным контролировать развитие коррозионных процессов любыми акустическими методами.
Многослойные материалы могут использоваться в условиях одностороннего или двустороннего контакта с агрессивными средами
одинаковой и различной активности. При этом агрессивная среда может содержать водные растворы щелочей, солей, кислот, анионы
которых являются сильными окислителями.
Разработанные многослойные материалы могут быть использованы как самостоятельные конструкционные материалы, так и в качестве 44
защитных материалов для несущих конструктивных элементов
.
5. Проблема рынка
Текущая ситуация на рынке
Потребности потребителей
По данным Международного энергетического агентства разработка новых материалов относится к наиболее быстро
развивающимся секторам науки и производства и в общем списке занимают третье место, уступая лидерство только
медико-биологическим исследованиям и информационным технологиям. В последние годы расходы на исследования и
производство новых материалов в США значительно превышали суммарные расходы на оборону и космические
исследования. Существенный прогресс в развитии сложных технических промышленных систем и устройств в настоящее
время и в будущем неразрывно связан с разработкой и использованием новых перспективных материалов с повышенной
коррозионной стойкостью.
Ключевые отличия
Благодаря высоким показателям коррозионной стойкости, повышается ресурс работы оборудования от 5 до 15 раз.
Появляется возможность контролировать коррозионные процессы без остановки технологического цикла,
неразрушающими методами контроля.
Универсальность – возможно изменять количество и состав слоев, для эффектной работы материала в агрессивных
средах при различных давлениях и температур
Почему покупатель предпочтет продукт проекта альтернативным решениям,
удовлетворяющим те же потребности, пусть даже и с помощью иной технологии
При добавлении в состав многослойного материала жаро-коррозионностойких металлов эксплуатируемое
энергетическое оборудование способно выдерживать нагрузку при сверхкритических параметрах пара
( температуру до 750 градусов, давление до 24 Мпа).
Включает в себя на 60% меньше дорогостоящих компонентов по сравнению с другими известными 5
коррозионностойкими материалами
6. Конкурентная ситуация
Информация о разработках аналогичных продуктов
Коррозионно-стойкие мономатериалы
Биметаллы
Ключевые сходства
Идентичный химический состав отдельных слоев композиционного материала
Способ получения ( сварка взрывом)
Ключевые различия
Принцип защиты от коррозионного разрушения
Возможность получения разнообразной номенклатуры материалов
Предсказуемое развитие коррозионного процесса
Обоснование востребованости продукта на период его коммерциализации
• Переход энергетического оборудования на сверхкритический и суперсверхкритический цикл возможен только с использованием новых
жаро-коррозионностойких материалов, которые способны выдерживать воздействие агрессивной среды при температурах до 750 градусов,
давление до 24 Мпа, при этом КПД угольных станции повысится с 38% до 52%.
Конкурентные
Сравнение с аналогами решения (экспертная балльная оценка)
Контроль
Наименование Ресурс работы
Стадия развития Технологичность коррозионных Экономия сырья Итого баллов
модели/ продукта оборудования
процессов
Коррозионно-
стойкие В продаже 2 10 2 2 120
материалы
Биметаллы В продаже 1 7 1 7 102
Многослойный
металлический
материал с
В разработке 10 5 10 10 285
«протекторной
питтинг- 6
защитой»
7. Целевой рынок
Схема коммерциализации
1.Продажа лицензий на технологию, получение постоянных роялти платежей
2.Продажа сырьевых многослойных листов(труб) для создания конечных изделий предприятиям-изготовителям.
3.Продажа готовых узловых конструкции
Потенциальные потребители продукта проекта
ОАО «Газпром», ОАО «Роснефть», ГК Росатом, ЗАО "Прогресс-Инвест", ОАО "Уралхиммаш", ЗАО "ПО Промхимаппарат", ОАО "Рузхиммаш", ОАО
Завод "Нефтегазмаш", ЗАО "Петрозаводскмаш", "Завод Химмаш РАН", ОАО "АЗОТ", АО "Акрон", ОАО "Аммофос", ОАО "Ачинский
нефтеперерабатывающий завод", ФГУП "Бийский олеумный завод" , ОАО "Воскресенские минеральные удобрения", ОАО "Галоген" и др.
Оценка рынка 2012 год
Энергетическое машиностроение, млрд.руб. 210
- атомная энергетика, млрд.руб. 31
- химическая промышленность, млрд.руб. 48
- добывающая и нефтеперерабатывающая промышленность, млрд.руб. 135
- судостроение, млрд.руб. 56
- другое, млрд.руб. 16
Целевая аудитория
• Химическая, нефтехимическая промышленность - ОАО «Салаватнефтеоргсинтез» (Салават, Башкортостан), ОАО
«Нижнекамскнефтехим» (Нижнекамск, Татарстан), МХК «ЕВРОХИМ» (Москва), Компания «Акрон» (г. Великий
Новгород).
• Энергетическая промышленность - Группа «Уралмаш-Ижора» , ЗАО «Энергомаш», ОАО "Машиностроительный завод
"ЗиО-Подольск", ОАО «ТяжМаш , ЗАО «Уральский турбинный завод» , ТКЗ «Красный котельщик», Калужский турбинный 7 7
завод , ОАО «ЭМАльянс», Ленинградский металлический завод (ЛМЗ)
8. Бизнес модель
Традиционная нержавеющая сталь, толщина 20 мм. Многослойный металлический материал, толщина
( 4+4+2+10) мм.
Размер листа: 6 x 1,5 м.
Стоимость нержавеющей стали: 208 руб/кг
Стоимость черной стали: 28 руб/кг
Стоимость производства 1 кв. м. многослойного металлического материала: 23 тыс. руб.
289 665 руб. 274 722 руб.
Какие группы клиентов будут обслуживаться
Российские и иностранные предприятия, производящие оборудования для химической, нефтехимической, энергетической,
ядерной промышленности, судостроительные заводы.
Как будут строиться взаимоотношения с клиентами
Сотрудничества с проектными организациями, заключения договоров, участия в выставках и конференциях , в том числе и
международного масштаба.
Основные взаимоотношения с потребителями продукции будут выстраиваться по системе B2B, а также B2G(G2B).
Как компания будет зарабатывать деньги
1.От продажи лицензии
2.Прямые продажи
Какие ресурсы необходимы для реализации бизнес-модели
1.Инвестиции
2.Оборудование
3.Высококвалифицированные специалисты
Из чего состоит процесс создания и реализации ценностных предложений (ключевые виды деятельности)
Напрямую зависит от конечных условий эксплуатаций материала, а именно: от коррозионной среды, температуры, давления,
сложности получения геометрических параметров и ряда иных специфических характеристик.
Описание ключевых партнеров
Партнеры – сертификационный центр (компания “Testtime”), ментор по маркетингу (Центр коммерциализации инновации),
инженеринг (ООО ИТЦ “Сварка”)
8
8
9. Продукт
Подробное описание продукта проекта
1.Продажа лицензии на технологию получения многослойного металлического
материала предприятиям–производителям технологического оборудования,
создаваемого из коррозионностойких материалов
2.Продажа многослойных металлических листов стандартного размера 6x1,5м..
3.Создание конечных узлов конструкции и сооружений из многослойного
металлического материала по чертежам, которые предоставляются предприятиями-
заказчиками.
Качественные и количественные характеристики продукта (какую ценность он несет
для потребителя)
1.Разнообразный химический состав слоев композиционного материала
2.Различное количество слоев и их толщин, входящих в состав материала
3.Многослойный материал содержит на 60% меньше дорогостоящих компонентов
по сравнению с другими коррозионностойкими материалами
4.Материал выдерживает нагрузку при температуре до 750 градусов, давлений до
24 МПА
9
9
10. Интеллектуальная собственность
Существующие патенты
Подана международная заявка PCT/RU2008/000620 от 26.09.2008 г.
«Многослойный материал повышенной коррозионной стойкости (варианты)
и способы его получения»
По заявке № WO 2010/036139 A1 от 26.09.2008, название «Многослойный
металлический материал повышенной коррозионной стойкости и способы
его получения», получен Евразийский патент № 016878 от 30.08.2012
(выдающий орган – Евразийское патентное ведомство), дающий
исключительное право на изобретение на территории СНГ.
(В ближайшее время ожидается получения патентов от других стран: включая
США, Германию, Японию, Китай)
11. Текущий статус развития проекта
Описание текущей стадии развития проекта, с точки зрения:
Команды
• В реализации проекта задействованы следующие ключевые сотрудники: технический руководитель,
инженер-технолог, дектелоскопист, специалист в области химии, бухгалтер специалист в области
быстродинамических процессов ( взрывов), специалист по моделирования деформационного процесса
сварки взрывом.
Рынка
• Проведены маркетинговые исследования потенциальных рынков сбыта многослойного металлического
материала
• Выявлены тенденции развития рынка коррозионностоких материалов
• К выявленным существующим проблемам сформулированы научно-технические решения
• Получено практическое подтверждение сформулированных научно-технических решений
Технологии и продукта
• Техническое решение запатентовано в 30 странах ( получены Евразийский патент, Украинский патент)
• Получены опытные образцы многослойного металлического материала
• Проведены ускоренные коррозионные испытания
• Разработаны ТУ 0989_001_43070235_12-1
• Получен добровольный сертификат соответствия
11
12. Команда проекта
Руководитель проекта: Победитель программы У.М.Н.И.К.
Розен Андрей Андреевич Аспирант, научный сотрудник
Сильные стороны
Генеральный директор кафедры СЛПиМ ПГУ
Наука и технологии, •Розен Андрей Андреевич – умение организовать команду,
Коммерциализация и продажи, принимать нестандартные волевые решения. Ярко-выраженный
Финансы и инвестиции потенциал руководителя коллектива.
Полная занятость
•Розен Андрей Евгеньевич - огромный опыт участия в подобных
проектах, высокий уровень компетенции в области
Участник проекта: тематике НИР. Имеет квалификацию
Розен Андрей Евгеньевич эксперта в области аттестации материаловедения и сварочного производства.
материалов. Специалист сварочного
Инженер-конструктор производства IV (высшего) уровня в
Наука и технологии системе САСв. Имеет более 180 научных
•Перелыгин Юрий Петрович – высокий уровень знаний в области
Частичная занятость работ, в том числе 27 авторских физико-химических наук, многолетний опыт работы в области
свидетельства и патента на изобретения. инновационных проектов, связанных с разработкой новых
Д.т.н., Почетный работник высшего
Из них 25 научных работы и 6 патентов
профессионального образования РФ, материалов
РФ по заявляемой тематике.
Руководит научной работой одного
докторанта и пяти аспирантов по 24-х летний опыт работы в ПГУ
•Козлов Геннадий Васильевич – специалист в области
Участник проекта: соискателей. Имеет более 130 научных быстродинамических процессов , входит с соавтороство большего
Козлов Геннадий Васильевич работ, в том числе 14 авторских числа проектов, касающихся металлургической отрасли
свидетельства и патента на изобретения.
Технический руководитель Из них 7 научных работы и 2 патента РФ
Наука и технологии по заявляемой тематике. Является
Частичная занятость членом двух докторских Описание структуры мотивации для персонала
диссертационных советов - в ПГУ и
Профессор, Почетный работник высшего
Пензенском артиллерийском инженерном
профессионального образования РФ, •Большая часть команды входит в состав соавторов патента
институте.
Руководит научной работой двух
22-х летний опыт работы в ПГУ. •Финансовая мотивация
•Продвижение российской промышленности
Участник проекта: членом диссертационного совета ПГУ.
Перелыгин Юрий Петрович Имеет более 130 научных и учебно-
методических работ, является автором
Инженер-технолог трех авторских свидетельств, двух
Наука и технологии монографий. Из них 12 научных работы
Частичная занятость по заявляемой тематике.
Действительный член Нью-Йоркской 16-ти летний опыт работы в ПГУ.
академии наук (с 1996 г.). является
12
12
