Метро-2016: Надежность?

"Метрополитен – один из основных видов городского пассажирского транспорта, многие станции которого являются памятниками истории, культуры, архитектуры и охраняются государством".
Пункт 1.1 Правил пользования метрополитеном

Вступление

Московский метрополитен изначально нес на себе кроме транспортной функции, еще и оборонную. В этом качестве объекта гражданской обороны московская подземка может использоваться как массовое бомбоубежище. Долгие годы все станции метрополитена проектировались с учетом защиты от оружия массового поражения – атомного, химического и бактериологического. В том числе, предусмотрены дизельные электростанции, способные поддерживать освещение и вентиляцию в случае прекращения внешнего энергоснабжения.

Однако именно качественное и бесперебойное энергоснабжение метрополитена – это основа безопасности под землей. И не только в экстренных случаях, а каждый день, час, минуту. Любая нештатная ситуация под землей может привести к трагедии, ценой которой станут жизни огромного количества людей, ежедневно пользующихся метрополитеном. Именно поэтому энергоснабжению метрополитена всегда уделялось особое внимание.

Если внимание всегда было таким особенным, почему аварии в метро стали происходить с такой регулярность? Причем не вся информация попадает в СМИ. Да, процент соблюдения графика движения поездов Московского метрополитена высокий, но как и в других областях в нашей стране – это заслуга высоких профессионалов всех служб подземки. Аварии – это сигналы, что-то идет не так, есть проблемы. Каковы гарантии того, что и в дальнейшем сотрудники метро будут справляться? Численность населения в столице растет, нагрузка соответственно повышается.

Заметим, что усиливающееся давление на работников столичного метрополитена привело к ряду акций в рамках начавшейся 16 июня 2016 года кампании «за достоинство работников и право на свободу объединения в профсоюзы», инициированной профсоюзом работников ГУП «Московский метрополитен».

Но согласно статистике, по количеству технических сбоев на одного пассажира, московское метро по-прежнему остается самым безопасным в мире. Сможем ли мы удержать это первенство?

Часть 1. «Прогнило что-то в Датском государстве...»

Проблемы в столичном метро есть, причем не только в энергетической инфраструктуре. О необходимости масштабных ремонтных работ говорит всё!

Во-первых, число аварийных инцидентов. При этом мы не забываем, что помимо крупных аварий, происходят многочисленные небольшие аварии и нештатные ситуации, информация о которых далеко не всегда попадает в СМИ. Бывали случаи, когда за одну неделю происходило по нескольку аварий. Порой даже на одной линии – особенно в этом плане отличается «фиолетовая» ветка. И это только что касается энергоснабжения и электрооборудования, т.е. нашего «профиля», а ведь есть еще многочисленные инциденты на подвижных составах, которые мы оставляем за рамками данного материала.

Во-вторых, активная деятельность профсоюза работников московского метрополитена, неоднократно за последние месяцы привлекавшая все СМИ. Сотрудники рассказывают не только о положении и условиях труда самих работников предприятия, но и о состоянии подземки, причинах пожаров в метро, отсутствии запчастей, отсутствии полноценного технического надзора и нехватке специалистов из-за сокращений.

В-третьих, низкий интерес страховщиков к метро, объясняемый низкой премией и высокими рисками. Об этом журналисты «Ведомостей» беседовали с представителями крупных страховых компаний. По их словам «страховые случаи в метро происходят все чаще, на их урегулирование страховщики тратят большие деньги, а с такой премией есть большая вероятность отработать в лучшем случае в ноль, может случиться и несколько крупных убытков».

А между тем, ежедневно предоставляя услуги более чем 7 миллионам пассажиров, московский Метрополитен работает в условиях жесточайших перегрузок. И говорят об этом уже сами сотрудники столичной подземки. Разве это не наводит на мысль: «А безопасно ли спускаться в метро»?

Часть 2. Ближе к теме… что с кабелем?

Метро сегодня – это 17 000 км питающих кабельных линий и, по данным метрополитена, до 2020 года необходимо проложить дополнительно более 7 000 км новых кабелей, и заменить более 3 000 км физически изношенных кабелей.

Если говорить о системе электроснабжения в московском метрополитене – то на текущий момент, более 90% всего кабельного хозяйства составляют кабели с бумажно-пропитанной изоляцией (БПИ). Причем, это кабели отслужившие более положенного срока эксплуатации и, действительно, требующие ремонта или замены.

По источникам службы электроснабжения ГУП «Московский Метрополитен» и другой имеющейся в нашем распоряжении информации, минимально необходимая сумма инвестиций, для поддержания рабочего состояния кабельных линий и безаварийной перевозки пассажиропотока, составляет не менее 7 млрд. рублей в год. При этом, фактически, на ремонт и реконструкцию кабельных линий за последние 3 года было потрачено менее 100 млн. рублей, хотя с 2010 по 2013 год тратилось, в среднем, не более 100 млн. рублей в год. В тоже время, в период с 2010 по 2016 гг. на закупку кабельно-проводниковой продукции для строительства новых линий метро было затрачено порядка 42 млрд. рублей.

Учитывая то, что проекты последних лет направлены на активное строительство новых линий и станций подземки, складывается ощущение, что ремонт и техническая поддержка существующих линий и станций ушли на второй план.

Исходя из вышеприведенных данных, можно предположить, что такой дефицит ремонтных работ обусловлен не отсутствием необходимых денежных средств в бюджете города, а желанием некоторых руководителей транспортных служб продвинуть иные идеи, руководствуясь собственным видением решения вопросов с устаревшими системами и их ремонтом.

Для того, чтобы больше понимать происходящее изнутри, сотрудники редакции портала пообщались с представителем профсоюза работников ГУП «Московский метрополитен». По понятным причинам, имена, фигурирующие в интервью, а также имя респондента не указываем. Приводим выдержки из этого интервью, в случае заинтересованности компетентных органов – готовы предоставить полную версию.

Масштабы или, по крайней мере, очертания проблемы видны. И они колоссальны!

Часть 3. БПИ, СПЭ, ЭПР…

Кабельные линии нужно менять, модернизировать, обновлять… Это очевидно. Как уже упоминалось – 90% кабельного хозяйства столичного метро составляют устаревшие конструкции кабелей с БПИ изоляцией. Мало того, что устаревшие конструкции, так еще и значительная доля этих кабелей отслужила более положенного срока эксплуатации. Так ли это плохо? То, что кабели используются сверх нормы – однозначно плохо. Надо менять. Без вариантов. Жизни людей – вот цена, которая может быть уплачена ради сиюминутной экономической выгоды. Однако есть и другая сторона – показывающая высочайшую надежность кабелей с БПИ, которые бесперебойно работают десятки лет. И это не теоретические расчеты, а опыт, подтвержденный многолетней эксплуатацией в жестких условиях Московского метрополитена.

А что насчет более новых, современных конструкций кабелей? С изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и этиленпропиленовой резины (ЭПР)? Тем более, что все мы знаем – Московский метрополитен всегда внимательно следит за всеми последними достижениями науки и техники, которые можно применить на его объектах.

А тут все просто и сложно одновременно.

Просто – потому что это действительно заслуживающие внимания кабели. Более того, даже имеющие опыт эксплуатации в метрополитенах за рубежом (в первую очередь это касается кабелей с ЭПР изоляцией). И в обозримом будущем неминуем переход на данные типы кабелей, либо их следующие поколения, когда промышленность освоит производство более совершенных конструкций.Но замена кабелей в поземке нужна не завтра… а сейчас! Даже вчера, как это часто бывает. И в нашем случае это не метафора.

И вот тут начинаются сложности.

При всей привлекательности и неоспоримых достоинствах новых кабелей с ними есть проблемы. Конечно же, первая и самая очевидная проблема – отсутствие столько же долго периода эксплуатации. Далее, для кабелей с СПЭ изоляцией есть существенные ограничения по применению, вследствие чего недопустимо их применение в метрополитене – согласно ПУЭ «Применение проводов и кабелей с полиэтиленовой изоляцией или оболочкой запрещается во взрывоопасных зонах всех классов». У ЭПР изоляции этого недостатка нет, и казалось бы, вот оно – идеальное решение. Современное, перспективное и, со слов адептов ЭПР, экономически и эксплуатационно более выгодное.

Разберемся, так ли это?

Часть 4. Разрушаем мифы

Первое, что хотелось сказать, что все рассуждения ведутся в контексте применения кабелей для условий Московского метрополитена. Не забываем об этом.

Иллюзия обмана №1: «Кабель с ЭПР обладает лучшими параметрами»

Чтобы понять верно ли это утверждение – перейдём к сравнению технических и эксплуатационных параметров кабелей с этиленпропиленовой резиновой изоляцией, и кабелей с «устаревшей» бумажно-пропитанной изоляцией.

Сразу отметим, что все найденные нами сравнения, приводимые разработчиками кабелей с ЭПР, дают аналогии только с кабелями с БПИ конструкции 50-х годов, главная претензия к которым – это ограниченная возможность прокладки данного кабеля на трассах с существенной разницей уровней (при этом забывая, к примеру, о разработке нового кабеля с БПИ изоляцией для вертикальных прокладок с индексом «нг-HF»).

В новых конструкциях кабелей с БПИ изоляцией для пропитки применяется усовершенствованный состав масел, который не вытекает, что устраняет главный недостаток таких кабелей, и позволяет использовать кабели без разности уровней прокладки. Помимо вышесказанного, в соответствии с требованиями по пожаробезопасности зон с массовым скоплением людей, кабели с БПИ приобрели индекс «нг-HF», что повышает их конкурентоспособность на современном рынке.

Возникает предположение, что все явно обозначенные «достоинства» кабелей с ЭПР представляют из себя лишь бутафорию, или, говоря понятным языком, «пускание пыли в глаза».

Таблица №1. Сравнение технических и эксплуатационных параметров кабелей с ЭПР и БПИ.

Сегодня мало кому из иностранных производителей КПП удастся доказать надежность собственной продукции, подтвержденную многолетним опытом эксплуатации. Фактически, только кабель с БПИ подтвердил заявленный срок службы, прослужив более 50 лет в условиях колоссальных нагрузок Московского метрополитена, и имеет такой запас прочности, что продолжает выполнять свои функции!

Помимо данного параметра, кабель с БПИ обладает существенным преимуществом – эффектом самоликвидации аварийного режима. Высокая «живучесть» бумажной пропитанной изоляции обусловлена возможностью перемещения пропиточного состава из места горения дуги и обратно. В тоже время при электрическом пробое твердого диэлектрика, кабель не сможет восстановить свою электрическую прочность, и любое однофазное замыкание будет приводить к устойчивому аварийному режиму.

Несмотря на более чем 30-летний период производства кабелей с ЭПР изоляцией зарубежными кабельными концернами, у них нет конструкций с секторными жилами. И на нашем рынке они их не предлагают. И это не случайно. В то время как кабели с БПИ изоляцией имеют секторные жилы, что обеспечивает им явные конструктивные преимущества, так как наружный диаметр 3-х жильного кабеля с круглыми токопроводящими жилами, с изоляцией из ЭПР всегда выше на 30% по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией.

Обозначенные в таблице преимущества кабелей с ЭПР несомненно оправданы, номинальная температура эксплуатации составляет 90°С, что на 20 градусов выше, чем у кабелей с БПИ. Однако длительно допустимая рабочая температура токопроводящих жил кабеля с изоляцией из ЭПР является завышенной для реальных условий эксплуатации. Любое повышение температуры в кабеле требует отвода выделившегося тепла от кабеля в окружающую среду. Некоторые мировые производители силовых кабелей с изоляцией из ЭПР в своих рекомендациях по эксплуатации упоминают о необходимости снижения допустимой температуры токопроводящей жилы (ТПЖ) при прокладке в земле, чтобы не подвергать изоляцию кабеля ускоренному тепловому старению, которое, как известно, обязательно приводит к сокращению срока службы линии. Следовательно, допустимые токовые нагрузки также снижаются.

Иллюзия обмана №2: «Кабель с ЭПР более надежный»

Несмотря на явную пропаганду применения кабелей с ЭПР со стороны европейских производителей, та же Италия, где для сетей среднего напряжения преимущественно применялась кабельная изоляция из ЭПР, полностью отказалась от таковой в пользу изоляции из триингостойкого сшитого полиэтилена (ТСПЭ). Некоторые восточноевропейские страны также признали важность применения триингостойкой изоляции из СПЭ для кабелей, рассчитанных на длительный срок службы, и ввели у себя соответствующие нормы.

С чем же связано данное решение и чем оно обосновано?

Надежность кабелей в процессе длительной эксплуатации (25 — 40 лет) во многом связана с интенсивностью старения изоляции. В настоящее время установлено, что старение кабельной изоляции в условиях воздействия электрического поля определяется, прежде всего, наличием неоднородностей в изоляции, возникающих как в процессе производства кабелей, так и свойственных самому изоляционному материалу в исходном состоянии. Если в изоляции кабеля существуют неоднородности, то в процессе эксплуатации в этой изоляции начинают развиваться проводящие каналы, известные под названием триинги.

Озадачившись проблемой кабелей с ЭПР изоляцией, был проведен ряд лабораторных исследований в Национальном центре по испытаниям в области электроэнергии (NEETRAC) при Технологическом институте Джорджии, США (Georgia Institute of Technology). По результатам лабораторных исследований в течение пятилетнего старения кабелей с изоляцией из этиленпропиленовой резины (ЭПР) зафиксировано около 55% отказов. Уважаемый читатель, вчитайтесь в эту цифру!!! Пятьдесят пять процентов отказов!!! И это в течение всего пяти лет, в то время как указанный производителем срок службы данного кабеля составляет 30 лет.

Для чистоты эксперимента испытывались кабели с защитной оболочкой, находящиеся под воздействием воды с внешней стороны при отсутствии воды в токопроводящей жиле, причем испытываемые кабели находились в температурных условиях, сопоставимых с условиями эксплуатации. Ссылки на положительный опыт использования кабеля с ЭПР в нефтяной промышленности связан с отсутствием требования по большим срокам службы, так как в нефтяной отрасли осуществляется обслуживание оборудования раз в 2-3 года, вследствие чего часто заменяют и силовые кабели (в результате повреждений при обслуживании основного оборудования).

Использование силовых кабелей на специальных объектах предполагает их минимальное обслуживание в течение всего срока использования, что на сегодняшний момент может обеспечить силовой кабель с бумажной изоляцией, подтвержденный срок использования которого в Метрополитене превышает 50 лет без ремонтов (Сокольническая линия Московского Метрополитена). О подтвержденном аналогичном сроке использования кабелей с ЭПР в европейских странах информация отсутствует.

Следовательно, для кабелей с ЭПР изоляцией не проведены квалификационные испытания, в том числе по подтверждению ресурса (надежность и долговечность), а отсутствие опыта эксплуатации в энергосетях России выводит данное обстоятельство как чрезвычайно важный фактор безопасности для объекта с массовым пребыванием людей.

Исходя из этого, необходимо с максимальной осторожностью подходить к использованию кабелей с ЭПР на стратегически важных объектах, таких как объекты Минобороны, Росатома, Метрополитена, и др. И, опять-таки, встает вопрос – кто ответит, если негативные прогнозы начнут сбываться?

Иллюзия обмана №3 «Кабель с ЭПР дешевле»

Удастся ли благодаря закупкам иностранной продукции сэкономить бюджетные средства, выделяемые сегодня на строительство, ремонт и обновление энергосистем?

Таблица № 2. Сравнительная информация по кабелям с ЭПР и кабеля с БПИ.

Сравнивая две конструкции кабеля, можно сделать вывод о том, что стоимость кабеля с ЭПР будет дороже в среднем на 40% при закупке и на 45% при монтаже. Таким образом, общая стоимость кабеля с учетом монтажа будет на 85% дороже кабеля с БПИ изоляцией.

Иллюзия обмана №4: «Импортозамещение и кабель с ЭПР»

Тут все очевидно. Сразу следует отметить, что в производстве конструкций с ЭПР изоляцией должны использоваться материалы для изоляции, полупроводящих экранов и оболочки только европейских компаний производителей. Если в каких-то отдаленных перспективах и рассматриваются возможности локализации данного производства, то на текущий момент изоляционные материалы, для производства силовых кабелей с ЭПР, на 100% закупаются в европейских компаниях, которые не имеют производства на территории РФ. И данный факт не позволяет в полной мере обеспечить 100% гарантии производства данных кабелей в случае прекращения поставок. В связи с этим, перед использованием данных видов кабелей целесообразно сначала разработать программу локализации производства всех компонентов, и только затем переходить к применению данных кабелей, начиная с общей промышленности.

Таким образом, с большой долей вероятностиможно  констатировать тот факт, что на текущий момент реальных альтернатив кабелю с БПИ для применения на стратегически важных объектах, к коим, безусловно, относится и Московский метрополитен, просто нет.

Часть 5. Тем временем…

…на объекты Московского метрополитена вполне успешно «заходит» иностранный производитель. И не с чем-нибудь, а именно с кабелями с ЭПР изоляцией. И марки именно этого производителя включаются в «Унифицированную номенклатуру кабельно-проводниковой продукции для применения на объектах московского метрополитена». Никакой другой производитель кабелей с ЭПР туда более не попал. Даже отечественные предприятия, выпускающие подобную продукцию. Удивительно?

Помимо всего прочего, ранее упомянутая компания NEXANS применяет практику использования одних названий марок во всех своих подразделениях по всему миру (как мы помним, в унифицированный список были введены марки: MEDIASTRIP® и ALSECURE®), что приводит к необходимости уплаты роялти в адрес головной компании, за использование бренда компании и торговой марки (хотя это обстоятельство и не сказывается напрямую на стоимости продукции, но не учитывать его нельзя – основной выгодоприобретатель от поставок на стратегические объекты – иностранная компания).

Поставщик утверждает, что поставка кабеля с ЭПР изоляцией, запатентованной европейской торговой марки MEDIASTRIP® и ALSEKURE®, будет осуществлена с предприятия ООО «NEXANS-RUS» (г. Углич Ярославской области). Однако есть серьёзные основания полагать, что производство данного вида продукции на предприятии «NEXANS-RUS» в городе Углич до настоящего времени полностью не освоено и находится только на стадии опытных образцов. А также:

1. на предприятии ООО «NEXANS-RUS» не проведены квалификационные испытания и постановка на производство нового вида продукции в соответствии с требованиями национальных стандартов для кабелей среднего напряжения;
2. кабели с ЭПР изоляцией не прошли 2-х годичные ресурсные испытания по подтверждению срока службы в соответствии с нормативной документацией, следовательно, серийное производство указанной продукции до конца 2016 года на предприятии «NEXANS-RUS» г. Углич невозможно.

Ко всему прочему, в России и вовсе отсутствует опыт эксплуатации, правила и инструкции по монтажу и прокладке кабелей указанных марок, что ранее подтверждали в своем заявлении представители проектных институтов. К примеру, ОАО «Мосинжпроект» сообщал в официальных письмах, что не имел опыта поставок данных марок КПП и не имеет полного комплекта документов по выполнению требований ГОСТ Р 15.201-2001 «Система разработки и постановки продукции на производство. ПРОДУКЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ. Порядок разработки и постановки продукции на производство». Кроме того, марки кабелей MEDIASTRIP® и ALSECURE® не соответствуют требованиям ГОСТ Р 55025-2012 и ГОСТ 31565-2012 в части маркообразования.

Очевидно, что освоение и переход на новые виды кабельной продукции – это и есть прогресс, естественный путь технической эволюции. Но очень важно на этом пути не допустить фатальных, непоправимых ошибок, цена которых – жизни людей, тысячи жизней. Кто возьмет на себя ответственность в случае… даже не форс-мажора, а вполне прогнозируемого специалистами периода аварий? Общество с Ограниченной ответственностью?

Уважаемый читатель, это не шутка: не завод-производитель, не структура, с которой можно будет спросить, а ОБЩЕСТВО с ОГРАНИЧЕННОЙ ответственностью гарантирует! Наверняка большинство наших читателей прекрасно понимают, что будет с этим ООО в случае возникновения чрезвычайной ситуации, а сгоревшее имущество и, тем более человеческие жизни будет уже не вернуть…

ИТОГО

Принятая программа импортзамещения задает чёткое направление для принятия решений – обеспечение комфортного, безопасного существования нашего государства напрямую связано с независимостью в ключевых отраслях. Страна должна иметь свои собственные, а не заимствованные разработки, в том числе в материаловедении, которые в свою очередь должны опираться на надежные разработки советского периода истории и, в комплексе с современными инновациями, предлагаемыми российскими учеными и разработчиками.

По нашему мнению, приоритетная задача метрополитена – обеспечить безопасность при перевозке пассажиров. При таком огромном объеме строительства станций в г. Москва недопустима прокладка кабелей, у которых отсутствует нормативная документация, адаптированная к нормам и требованиям РФ, отсутствует техническая экспертиза о возможности использования конструкций европейских производителей на стратегических объектах РФ и отсутствует опыт эксплуатации в национальных энергосистемах.

Любое лоббирование чужих интересов и продвижение кабелей с ЭПР ни технически, ни экономически не обосновано, а рациональное распределение средств могло бы обеспечить и столь необходимый ремонт существующих кабельных линий метрополитена, и потребности в строительстве новых кабельных линий.

P.S.
И в заключение, несколько удивительных совпадений (а может и не совпадений?):

1. состоявшаяся в 2014 году поездка Департамента строительства Москвы в Италию для ознакомления с производством компании NEXANS;
2. последующее внесение кабельных марок MEDIASTRIP® и ALSECURE® в «Унифицированную номенклатуру кабельно-проводниковой продукции для применения на объектах московского метрополитена»;
3. и на десерт: опубликованные доходы руководителя транспортного комплекса от продажи итальянского имущества нельзя назвать никак иначе, кроме как новой схемой «спонсорства» или, как сказали бы «наши» итальянские коллеги, – cooperazione benefica (итал. – выгодное сотрудничество).

P.P.S.
Продолжение следует…