Представяне на проект Иновации

Представяне на проект по договор за безвъзмездна финансова помощ № BG16RFOP002-1.016-0015-C02

На 01.07.2020 г. Сдружение ИКПИ и Министерство на икономиката сключиха договор за безвъзмездна финансова помощ № BG16RFOP002-1.016-0015-C02 „Повишаване на иновационната активност на ИНДУСТРИАЛЕН КЛЪСТЕР ПОДЗЕМНА ИНФРАСТРУКТУРА чрез създаване на център за развойно-експериментална дейност и разработване на продуктова иновация“, финансиран по процедура № BG16RFOP002-1.016 „Развитие на иновационни клъстери“ по Оперативна програма „Иновации и конкурентоспособност“ 2014-2020 г.

Общата стойност на проекта е 2 080 515,06 лв., от които 1 162 669,09 лв. европейско и 205 176,89 лв. национално финансиране.

Основна цел на проекта е устойчивото повишаване на конкурентоспособността на Сдружение „Индустриален клъстер подземна инфраструктура“ (ИКПИ) и неговите членове чрез иновационна дейност, като трите специфични цели на проекта са:

1) Повишаване на иновационната активност на клъстера и неговите членове.
2) Засилване на връзките и сътрудничеството между клъстера и научноизследователските, иновационните и академичните организации.
3) Осигуряване на достъп до технологиите и експертните познания, необходими за укрепване и обновяване на иновационната и развойната дейност на клъстера и неговите членове.
В процеса на изпълнение на проекта Сдружение ИКПИ повиши иновационната си активност като успешно създаде Център за развойно – експериментална дейност и изпитвания и разработи продуктова иновация (облицовка на база карбонови влакна за рехабилитация на тръбопроводи с високо налягане и температура на провеждания флуид по безизкопна технология „Облицовка с втвърдяване на място“ - CIPP).

За постигането на тези цели и в рамките на проекта, клъстерът изпълни следните три проектни дейности:

1) Ресурсно обезпечаване на иновационната и научно-изследователска дейност на клъстера чрез осигуряване на иновационен и научно-изследователски персонал за развитие на клъстерните иновационни дейности, както и на материали и консумативи за извършване на иновационна и научно-изследователска дейност.
2) Придобиване на дълготрайни материални активи (ДМА) за общи (съвместни) клъстерни иновационни дейности - комплекс за развойно-експериментална дейност и изпитания в областта на безизкопните технологии, включващ лабораторен модул и развойно-експериментален модул.
3) Дейности по публичност и визуализация на проекта.
Създаденият по проекта Център за развойно-експериментална дейност и изпитвания е разположен в предоставени за безвъзмездно ползване помещения в производствената база на члена на ИКПИ "Строителна механизация" АД край с. Копринка, общ. Казанлък, като в рамките на Центъра беше осъществена и дейността по разработване на продуктовата иновация.

Успешното изпълнение на проекта даде възможност за повишаване на иновационната дейност на клъстера, за засилване на връзките и сътрудничеството между неговите членовете, както и за повишаване на конкурентоспособността им.

Представяне на Дейност 1 от проект по договор за БФП № BG16RFOP002-1.016-0015-C02

В рамките на проект по договор за БФП № BG16RFOP002-1.016-0015-C02, Сдружение ИКПИ успешно изпълни Дейност 1 от проекта, която предвиждаше: „Ресурсно обезпечаване на иновационната и научно-изследователска дейност на клъстера чрез осигуряване на иновационен и научно-изследователски персонал за развитие на клъстерните иновационни дейности, както и на материали и консумативи за извършване на иновационна и научно-изследователска дейност“.

В рамките на Дейност 1 от проекта и с оглед укрепване на иновационния и научно-изследователския потенциал на Сдружение „Индустриален клъстер подземна инфраструктура“, бяха изпълнени индустриални научни изследвания по създаване на лабораторен прототип на разработвания от ИКПИ иновативен облицовъчен материал - облицовка на база карбонови влакна за рехабилитация на тръбопроводи с високо налягане и температура по безизкопна технология „Облицовка с втвърдяване на място“ (CIPP).

Дейността беше изпълнена чрез:

I. РЕСУРСНО ОБЕЗПЕЧАВАНЕ НА ИНОВАЦИОННАТА И НАУЧНО-ИЗСЛЕДОВАТЕЛСКА ДЕЙНОСТ НА КЛЪСТЕРА:

Тази част от дейността беше изпълнена посредством наемането по трудови договори по проекта при пълна месечна заетост на 4-часов работен ден на квалифициран иновационен и научно-изследователски персонал, който беше пряко отговорен за развитието на клъстерните иновационни дейности, на следната длъжност:

1. Специалист-изследовател в областта на материали и технологии за безизкопна рехабилитация на топлопроводи - 3-ма души;

II. ЗАКУПУВАНЕ НА МАТЕРИАЛИ ЗА ИЗВЪРШВАНЕ НА ИНОВАЦИОННАТА И НАУЧНО-ИЗСЛЕДОВАТЕЛСКА ДЕЙНОСТ:

1) Материали и консумативи за създаването, изследването и изпитването на лабораторния прототип на иновативния облицовъчен материал - 1 комплект;

Конкретните видове, технически и функционални характеристики и количества на материалите и консумативите бяха уточнени и конкретно специфицирани след старта на изпълнението на дейността, в хода на изпъленние на посочения по-долу Етап 1.

От хронологична гледна точка, научно-изследователската дейност, изпълнена в рамките на Дейност 1 от проекта, включваше изпълнението на следните последователни етапи:

ЕТАП 1: ПРОУЧВАНЕ, ИЗСЛЕДВАНЕ, ИЗПИТВАНЕ И ИЗБОР НА МАТЕРИАЛИ, ОТ КОИТО ДА БЪДЕ СЪЗДАДЕНА ИНОВАТИВНАТА ОБЛИЦОВКА

В рамките на този етап тримата наети по проекта експерти на длъжността „Специалист-изследовател в областта на материали и технологии за безизкопна рехабилитация на топлопроводи“ събраха и анализираха детайлна кабинетна и лабораторна информация относно:

• видовете карбонови влакна, най-подходящ производител и модификация влакна (от 3 до 5 вида);
• видовете тъкани от карбонови влакна - ориентация и разпределение на влакната в аксиално и радиално направление (от 3 до 5 вида тъкани);
• най-подходящи изкуствени смоли (мин. 3 вида), както и начини за импрегниране на облицовката;
• най-подходящи начини за изработка на първични лабораторните образци на материала;

В резултат на Етап 1 бяха избрани най-подходящите материали и консумативи, необходими за изработване на инивативния облицовъчен материал по проекта, а именно: 3 вида карбонови влакна, 3 вида карбонов плат (тъкан) и 3 вида изкуствени смоли.

Предвидените материали и консумативи бяха закупени след проведена процедура за избор на изпълнител с публична покана с предмет: „Доставка на материали и консумативи, необходими за създаването, изследването и изпитването на лабораторен прототип на иновативен облицовъчен материал - 1 комплект“, включваща доставката на следните видове и количества материали и консумативи:

• КАРБОНОВИ ВЛАКНА – 3 вида, със следните характеристики:

Карбоново влакно Тип Модул на опън, GPa Якост на опън, MPa Количество, кг
Влакно 1 3к ≥ 230 ≥ 4100 5
Влакно 2 6к ≥ 230 ≥ 4700 5
Влакно 3 12к ≥ 335 ≥ 4400 5

• КАРБОНОВ ПЛАТ (ТЪКАН) – 3 вида, със следните характеристики:

Карбонов плат Тип плетка Тегло, гр/м2 Ширина, см Количество, м
Плат 1 Права 200 ≥ 120 225
Плат 2 Еднопосочна
(unidirectional) 100 ≥ 100 225
Плат 3 Двупосочна (biaxial) 300 ≥ 120 225

• ИЗКУСТВЕНА СМОЛА – 3 вида, със следните характеристики:

Изкуствена смола Тип Срок на съхранение, месеца Отворено време (+21оС), часа Работна температура, оС Количество, кг
Смола 1 Полиестерна ≥ 6 ≥ 5 ≥ 65 100
Смола 2 Винилестерна ≥ 6 ≥ 5 ≥ 80 60
Смола 3 Епоксидна ≥ 3 ≥ 5 ≥ 110 100

ЕТАП 2: СЪЗДАВАНЕ, ИЗСЛЕДВАНЕ И ИЗПИТВАНЕ НА ЛАБОРАТОРНИ ПРОТОТИПИ НА МАТЕРИАЛА

В рамките на Етап 2 от изпълнението на дейността, тримата наети по проекта квалифицирани експерти на длъжността „Специалист-изследовател в областта на материали и технологии за безизкопна рехабилитация на топлопроводи“, изпълниха следните задачи:

• Бяха създадени първични лабораторни прототипи на материала (облицовки, произведена от различни видове карбонови влакна и тъкани, импрегнирана с различни смоли);
• Бяха извършени изследвания и изпитвания на механичните свойства на първичните лабораторни прототипи за определяне на оптималната им конструкция, режими на изработка и режими на втвърдяване на облицовката;
• Беше избран окончателен лабораторен прототип на иновативния материал, въз основа на резултатите от изследванията и изпитванията на първичните прототипи.

В резултат на изпълненето на дейността беше създаден и тестван лабораторен прототип на иновативен облицовъчен материал - облицовка на база карбонови влакна за рехабилитация на тръбопроводи с високо налягане и температура по безизкопна технология „Облицовка с втвърдяване на място“.

Дейността беше изпълнена в предоставените за безвъзмездно ползване за целите на проекта помещения в базата члена на ИКПИ - "Строителна механизация" АД в с. Копринка, местност "Язовира" №10, общ. Казанлък.

В резултат от успешното изпълнение на Дейност 1 бяха постигнати следните резултати:
• Бяха наети по трудови договори 3-ма квалифициарни експерти за създаването на лабораторен прототип на разработвания иновативен облицовъчен материал;
• Бяха доставени материали и консумативи, необходими за създаването на лабораторен прототип на иновативния облицовъчен материал;
• Беше осъществена дейност по изследвания, изпитвания и измервания във връзка със създаването на лабораторен прототип на иновативния облицовъчен материал;
• Беше успешно създаден и тестван лабораторен прототип на иновативен облицовъчен материал.

Представяне на Дейност 2 от проект по договор за БФП № BG16RFOP002-1.016-0015-C02

В рамките на проект по договор за БФП № BG16RFOP002-1.016-0015-C02, Сдружение ИКПИ успешно изпълни Дейност 2 от проекта, която предвиждаше: „Придобиване на дълготрайни материални активи (ДМА) за общи (съвместни) клъстерни иновационни дейности - комплекс за развойно-експериментална дейност и изпитания в областта на безизкопните технологии, включващ лабораторен модул и развойно-експериментален модул“.

В рамките на Дейност 2 от проекта бяха придобити ДМА за иновационна развойно-експериментална дейност и изпитвания, включващи оборудване за изпитвателна лаборатория (лабораторен модул) и развойно-експериментално оборудване (развойно-експериментален модул). Посочените две групи оборудване послужиха за създаването на Център за развойно-експериментална дейност и изпитвания в областта на безизкопните технологии на ИКПИ, предназначен за изпълнението на общи иновационни дейности в областта на безизкопните технологии.

Предвиденото в рамките на дейността оборудване беше закупено след провеждането на процедура за избор на изпълнител с публична покана с предмет: „Доставка на оборудване за развойно - експериментална дейност и изпитвания в областта на безизкопните технологии - 1 комплект“, включваща следните 2 (две) обособени позиции оборудване:

Обособена позиция № 1: „Доставка на оборудване за изпитвателна лаборатория (лабораторен модул)“, включваща следните видове и бройки оборудване:
1. Лабораторно оборудване за определяне на механични свойства на образци от композитни материали и пластмаси – 1 бр. (комплект)
2. Лабораторно оборудване за определяне на дебелината на образци от композитни материали и пластмаси - 1 бр. (комплект)
3. Лабораторно оборудване за определяне на специфично тегло и плътност на образци от композити и пластмаса – 1 бр. (комплект)
4. Лабораторно оборудване за определяне на твърдостта на образци от композитни материали и пластмаси – 1 бр. (комплект)
5. Лабораторно оборудване за измерване на ударната здравина на композитни материали и пластмаси – 1 бр. (комплект)
6. Лабораторно оборудване за определяне на хидростатична якост на образци от композитни материали – 1 бр. (комплект)
Обособена позиция № 2: „Доставка на развойно-експериментално оборудване (развойно-експериментален модул)“, включваща следните видове и бройки оборудване:
1. Инсталация за получаване (изработване) на образци от облицовки за извършване на рехабилитация по безизкопна технология CIPP с UV втвърдяване на тръбопроводи с диаметър от ф 150 мм до ф 1800 мм - 1 бр.
2. Инсталация за получаване (изработване) на образци от облицовки за извършване на рехабилитация по безизкопна технология CIPP с термично втвърдяване за тръбопроводи с диаметър от ф 150 мм до ф 1200 мм - 1 бр.
Посочените два модула оборудване (лабораторен и развойно – експериментален модул) бяха използвани, както за разработването на иновативния продукт (облицовка на база карбонови влакна за рехабилитация на тръбопроводи с високо налягане и температура), така и за осъществяване на други иновационни, развойно-експериментални и изпитвателни дейности на Сдружение ИКПИ в полза на членовете си и на всички други заинтересовани ползватели, както следва:

1. За разработване на иновативния продукт бяха използвани и двата модула. Чрез използване на лабораторното оборудване наетите по проекта 3-ма души квалифицирани експерти тестваха и подбраха най-подходящите материали и консумативи за създаването на иновативния продукт, като успешно създадоха и тестваха различни варианти на структура на облицовката и състава на изкуствената смола. Всеки вариант на облицовката се втвърдява на някоя от инсталациите в Модул „Развойно-експериментален“ и от него се вземат стандартизирани образци. Образците се изследват отново от лабораторното оборудването в Модул “Лабораторен“, където се определят физико-механичните им показатели, като тази информацията служи за внасяне на промени и създаване на нови варианти, до получаване на окончателен прототип на облицовъчния материал.

2. Паралелно на разработването на иновацията и след приключването на проекта оборудването на двата модула е предвидено да се използва и от други членове на Сдружение ИКПИ и външни ползватели. Лабораторният модул функционира като независима лаборатория за изследване на композитни материали. Инсталациите от развойно-експерименталния модул обслужват иновационната дейност на клъстера и неговите членове за създаване на облицовки за безизкопна рехабилитация с UV и термично втърдяване.

Представяне на разработената продуктова иновация по проект по договор за БФП № BG16RFOP002-1.016-0015-C02

В рамките на проект по договор за БФП № BG16RFOP002-1.016-0015-C02 „Повишаване на иновационната активност на ИНДУСТРИАЛЕН КЛЪСТЕР ПОДЗЕМНА ИНФРАСТРУКТУРА чрез създаване на център за развойно-експериментална дейност и разработване на продуктова иновация“, Сдружение ИКПИ разработи по същество продуктова иновация, а именно – облицовка на база карбонови влакна за рехабилитация на тръбопроводи с високо налягане и температура на провеждания флуид (топлопроводи) по безизкопна технология „Облицовка с втвърдяване на място“ (CIPP).

Технологията за безизкопна рехабилитация „Облицовка с втвърдяване на място“ (Cured In Place Pipe – CIPP) се е утвърдила в световен мащаб като най-подходяща за безизкопна рехабилитация на всякакви тръбопроводи, но до момента не се прилага за тръбопроводи с високо работно налягане и температура, каквито са топлопроводите на топлофикационните дружества. Причината затова е в спецификата на топлопроводите, а именно работни налягания от порядъка на 20-25 бара и работна температура от 110-130 градуса по Целзий.

Съществуващите до момента облицовки за безизкопна рехабилитация са разработени на основата на стъклени влакна и са предназначени за водопроводи, които обикновено функционират при налягания от порядъка на 6 бара и температури до 20-30 градуса по Целзий. Приложението им при топлопроводите е невъзможно, защото за постигане на необходимата за високите налягания здравина са необходими много слоеве стъклени влакна, оттам голяма дебелина и тегло, висока цена и много труден монтаж. Друг фактор е липсата доскоро на изкуствени смоли, които да издържат работни температури над 100 градуса по Целзий, които да имат приемлива цена.

Разработената по проекта иновация разрешава тези съществуващи ограничения, тъй като представлява иновативен продукт (облицовка на база карбонови влакна), която прави възможна рехабилитацията на тръбопроводи с високо налягане и температура на провеждания флуид (топлопроводи) по технология „Облицовка с втвърдяване на място“ (CIPP). Иновативният материал се монтира от вътрешната страна на корозирали топлопроводи, като се импрегнира с подходяща изкуствена смола. След втвърдяването на смолата се получава по същество нова тръба, която е напълно херметична, притежава структурна здравина еднаква или по-голяма от старата тръба, има експлоатационен срок от 50 години и повече, и има хидравлични свойства, по-добри както от старата тръба, така и от нова стоманена тръба.

По този начин разработеният по проекта иновативен продукт предоставя възможност за извършване на рехабилитация на съществуващи тръбопроводи (топлопроводи) с високо налягане (25 бара) и температура на провеждания флуид (130 °C) по технология „Облицовка с втвърдяване на място“ (CIPP). Посоченият иновативен продукт представлява категорична новост на европейския и световния пазар.

Иновативният продукт предоставя възможност без изкопи да се извършва пълна рехабилитация, т.е. възстановяване и дори подобряване на функционалните характеристики на топлопроводите, използвани от топлофикационните дружества, което би могло да бъде оценено като революционна стъпка в сферата на топлофикационната инфраструктура.