臧國(guó)松:技術(shù)創(chuàng)新助推PCCP行業(yè)快速發(fā)展

山東電力管道工程公司 臧國(guó)松 · 2011-05-30 00:00 留言

  

山東電力管道工程公司總經(jīng)理臧國(guó)松

      一、PCCP成為21世紀(jì)我國(guó)鋪設(shè)高工壓、大口徑輸水管道首選的理想管材

      預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(Prestressed Concrete Cylinder Pipe)簡(jiǎn)稱PCCP,是采用薄鋼板卷制的筒體與鋼制承、插口鋼圈焊接成鋼筒,經(jīng)水壓檢驗(yàn)無滲漏點(diǎn)后,用立式振動(dòng)成型法在筒體內(nèi)外澆灌混凝土或采用離心法在筒體內(nèi)襯混凝土構(gòu)成管芯,然后在混凝土管芯外施以鋼絲抗拉強(qiáng)度70%的預(yù)壓應(yīng)力纏繞環(huán)向高強(qiáng)鋼絲(纏絲間距根據(jù)工況確定),再在外層噴射以致密水泥砂漿保護(hù)層,組成的一種復(fù)合輸水管材。根據(jù)鋼筒在管芯中位置的不同,PCCP可分為:內(nèi)襯式預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(PCCPL)和埋置式預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(PCCPE)。根據(jù)密封膠圈數(shù)量又可分為單膠圈管(PCCPSL和PCCPSE)和雙膠圈管(PCCPDL和PCCPDE)。PCCP兼具鋼管和混凝土管的優(yōu)點(diǎn),又有許多其它管材不具備的優(yōu)良特性:能承受較高的內(nèi)外荷載、壓力損失小、施工便捷、安裝簡(jiǎn)單、接頭密封可靠、抗震能力強(qiáng)、防腐性能好、維護(hù)方便、性價(jià)比高、使用壽命長(zhǎng),國(guó)內(nèi)業(yè)界公認(rèn)的設(shè)計(jì)使用壽命為50年。國(guó)際上,各國(guó)通常采用美國(guó)水工協(xié)會(huì)耐腐蝕委員會(huì)的研究數(shù)據(jù),認(rèn)為PCCP的使用壽命可達(dá)到75~100年,如美國(guó)普萊斯兄弟公司于1943年生產(chǎn)的PCCP至今仍在正常使用。相比之下,金屬管材只有20~30年的設(shè)計(jì)使用壽命。

  自1939年法國(guó)邦納管道公司成功研制PCCP以來,PCCP已在美洲、歐洲、非洲及亞洲的多個(gè)國(guó)家得到廣泛使用。我國(guó)開發(fā)研制PCCP起步較晚,初期因認(rèn)識(shí)程度不足,發(fā)展緩慢,從2001年后進(jìn)入高速發(fā)展期,經(jīng)過多個(gè)工程的實(shí)際應(yīng)用及檢驗(yàn),現(xiàn)已深受設(shè)計(jì)、使用單位的青睞,目前廣泛應(yīng)用于跨流域引水、農(nóng)業(yè)輸水、城市輸水、配水、工業(yè)園區(qū)輸水、火電廠和核電廠輸水、循環(huán)水管道以及大型壓力排污管道等工程中,PCCP已經(jīng)成為21世紀(jì)我國(guó)鋪設(shè)高工壓、大口徑,尤其是管徑2000mm以上輸水管道首選的理想管材。

  二、PCCP技術(shù)引進(jìn)和發(fā)展

      1985年,當(dāng)時(shí)的水利電力部成立了“大直徑管道引進(jìn)工作組”,在全國(guó)調(diào)研大直徑管道生產(chǎn)行業(yè)發(fā)展情況,隨后又成立專家組,對(duì)前蘇聯(lián)、澳大利亞、日本、德國(guó)、美國(guó)等國(guó)的大直徑管道生產(chǎn)進(jìn)行考察,最終立項(xiàng)確定引進(jìn)美國(guó)先進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)PCCP管道。這項(xiàng)歷史重任落到了山東電力管道公司肩上。1988年,山東電力管道公司在國(guó)內(nèi)率先引進(jìn)具有世界先進(jìn)水平的美國(guó)艾美榮(Ameron)公司預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管生產(chǎn)技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備。

  1989年11月4日,我國(guó)第一節(jié)PCCP管在山東電力管道工程公司下線,開始了我國(guó)規(guī)?;?、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)PCCP的新紀(jì)元。山東電力管道工程公司生產(chǎn)的DN800內(nèi)襯式預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管和DN1600、DN2600嵌置式預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管分別于1988年和1990年通過部級(jí)鑒定,并被認(rèn)定為國(guó)家級(jí)重大新產(chǎn)品,被國(guó)家有關(guān)部門審定為火電廠建設(shè)推薦管道、工程建設(shè)推薦產(chǎn)品和全國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)推薦產(chǎn)品,作為水利電力部國(guó)家重點(diǎn)技術(shù)引進(jìn)項(xiàng)目,山東電力管道項(xiàng)目的成功實(shí)施,填補(bǔ)了我國(guó)輸水管材空白,拉開了PCCP在我國(guó)發(fā)展的序幕。

  山東電力管道工程公司是國(guó)內(nèi)PCCP行業(yè)的開創(chuàng)者,創(chuàng)造了多個(gè)國(guó)內(nèi)第一:首家引進(jìn)、消化、吸收世界先進(jìn)技術(shù);建成我國(guó)第一條預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(PCCP)生產(chǎn)線,生產(chǎn)出我國(guó)第一節(jié)PCCP管道,為國(guó)內(nèi)第一個(gè)應(yīng)用PCCP管建設(shè)的輸水項(xiàng)目—淄博引黃工程提供DN1600PCCP優(yōu)質(zhì)管材, 工程全長(zhǎng)12.5km,試通水一次成功,20年來管線滴水不漏,始終正常運(yùn)行;為國(guó)內(nèi)第一個(gè)應(yīng)用大直徑PCCP的電廠循環(huán)水管道工程—華能德州循環(huán)水工程提供DN2600PCCP管材;在國(guó)內(nèi)第一家制造出核電站用PCCP及其管件;第一家實(shí)現(xiàn)了PCCP出口;第一家成功研制出頂進(jìn)施工法用鋼筒混凝土管;第一家在輸水管道工程中成功實(shí)現(xiàn)PCCP管設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸、施工安裝一體化……,20多年來始終引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。[Page]

  2001年,山西萬家寨引黃工程汾河水庫(kù)至太原市呼延水廠的43.2km 輸水管道, 采用了通徑達(dá)3000mm的PCCP管道,這個(gè)工程是繼長(zhǎng)江三峽、黃河小浪底之后的全國(guó)第三大水利工程,是世界級(jí)的跨流域引水工程,當(dāng)時(shí)更是國(guó)內(nèi)規(guī)模最大的PCCP管道工程。山東電力管道工程公司憑借雄厚的實(shí)力和良好的信譽(yù),一舉中標(biāo)該工程第X標(biāo)段,全長(zhǎng)26.7km,工程總造價(jià)1.6億元。標(biāo)準(zhǔn)管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),嚴(yán)格按照美國(guó)AWWAC304標(biāo)準(zhǔn),管道工作壓力分別為0.6MPa、0.8MPa和1.0MPa,管頂覆土分別為2m、4m、6m和8m。管道要穿過汾河主河道11次,穿越隧洞6次,與煤氣管道交叉19次,與供水管道交叉20次,穿越公路19次,與鐵路交叉5次,還與污水、電力管道交叉,需采用強(qiáng)防腐和弱防腐管道,共需要200多種規(guī)格型號(hào)的管道及配件,管道生產(chǎn)執(zhí)行AWWAC30l標(biāo)準(zhǔn),管配件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)嚴(yán)格執(zhí)行AWWA M9和M11手冊(cè),該工程一期于2002年9月中旬全線貫通,10月18日成功通水,至今運(yùn)行良好。山東電力管道工程公司被山西省引黃工程管理局授予“2002年度引黃工程建設(shè)先進(jìn)單位”榮譽(yù)稱號(hào),成為PCCP施工企業(yè)中唯一獲此殊榮的企業(yè),一炮打響了山東電力管道的品牌,第一次讓國(guó)人真正認(rèn)識(shí)了中國(guó)的PCCP。

  大連引碧入連工程,是山東電力管道工程公司第一次成功實(shí)施集制造、運(yùn)輸、安裝于一體獨(dú)立承接模式建設(shè)的工程,也是我國(guó)第一次運(yùn)用這種施工模式高質(zhì)量建成的輸水管道工程。

  大連引碧工程辦公室為山東電力管道工程公司送上了“引碧入連,造福百姓”的大紅錦旗,該工程為山東電力管道公司吹響了全方位進(jìn)軍管道制造施工一體化市場(chǎng)的號(hào)角。

  隨著產(chǎn)品的進(jìn)一步推廣,PCCP在一些國(guó)家重點(diǎn)、特大型工程中倍受青睞,舉世矚目的南水北調(diào)中線京石段管道總供水工程全長(zhǎng)約80km,其中惠南莊~大寧段管道輸水總長(zhǎng)56.359km 使用PCCP鋪設(shè),管道構(gòu)成中52.375km為標(biāo)準(zhǔn)DN4000 PCCP,2.280km為DN4000PCCP隧洞內(nèi)穿管;1.7034km為DN4000及DN3600鋼制配件,工程采用雙排鋪設(shè),DN4000管線總長(zhǎng)112km,工作壓力為0.8MPa,覆土深度為3.0~10.5m。2005年11月,山東電力管道工程公司憑借雄厚的實(shí)力和良好的業(yè)績(jī)?cè)趪?guó)內(nèi)外8家競(jìng)標(biāo)單位中脫穎而出,中標(biāo)南水北調(diào)中線管道制造工程31km,合同額達(dá)3.5億元。

  于2007年10月9日,提前21天完成DN4000PCCP生產(chǎn)任務(wù),共生產(chǎn)PCCP5823根,鋼配件4500噸,所有成品檢驗(yàn)合格率達(dá)100%,受到國(guó)務(wù)院南水北調(diào)辦公室、南水北調(diào)中線干線管理局等領(lǐng)導(dǎo)的高度評(píng)價(jià)。該工程于2008年建成投入使用,現(xiàn)已從河北省調(diào)水至北京。這是國(guó)內(nèi)目前生產(chǎn)使用的最大口徑管道,標(biāo)志著我國(guó)生產(chǎn)、使用PCCP取得了歷史性的突破。

  廣州西江引水工程是一項(xiàng)大型水利工程和市政項(xiàng)目,是廣州市迎接亞運(yùn)會(huì)、保障供水水源安全的重點(diǎn)工程。采用DN3600PCCP雙管線輸水,從西江取水至廣州西部水廠,管線總長(zhǎng)68.36km。2009年,山東電力管道工程公司中標(biāo)廣州西江引水工程26km,合同額2.7億元,2010年4月份完成合同生產(chǎn)任務(wù)后又續(xù)簽合同額4800萬元的新增任務(wù),2010年9月西江引水工程舉行試通水儀式,展示了山東電力管道工程公司的PCCP精品樣管,并將其永久保存在了業(yè)主展廳里。

  成功引進(jìn)PCCP技術(shù),是山東電力管道走向新發(fā)展的拐點(diǎn),也成為我國(guó)混凝土管道行業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要轉(zhuǎn)折。從PCCP在我國(guó)“生根”,到“開花”、“結(jié)果”,已經(jīng)歷了20多年的風(fēng)雨歷程,目前全國(guó)PCCP生產(chǎn)企業(yè)有50多家,山東省現(xiàn)在已建設(shè)了6個(gè)PCCP生產(chǎn)線,其中山東淄博龍泉管道工程有限公司于1999年投資建設(shè)PCCP生產(chǎn)線,經(jīng)過積極運(yùn)作,目前已躋身國(guó)內(nèi)優(yōu)勢(shì)企業(yè)行列,參與了國(guó)內(nèi)多項(xiàng)重點(diǎn)引水工程,在國(guó)內(nèi)具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。

  三、PCCP成功應(yīng)用于核電項(xiàng)目建設(shè)

      1997年,廣東嶺澳核電站一期項(xiàng)目建設(shè)過程中,原管道設(shè)計(jì)擬采用法國(guó)邦納公司產(chǎn)品,由于成本高等原因,業(yè)主希望在國(guó)內(nèi)尋找能替代生產(chǎn)的單位,山東電力管道工程公司以雄厚的實(shí)力承接了該工程,該項(xiàng)目所用管件技術(shù)要求高、規(guī)格多(包括SEC直管段、變徑管、三通管、CTE管等)、制造難度大,在生產(chǎn)過程中,山東電力管道公司攻克了DN1200直線管開Φ1000孔、鋼管襯膠防腐、高裝配精度要求等一系列技術(shù)難關(guān),成功設(shè)計(jì)制作了技術(shù)含量很高的異型管件。

  1998年,山東電力管道工程公司自主研發(fā)的核電站用PCCP及其管件成功應(yīng)用于嶺澳核電站SEC、CTE一級(jí)質(zhì)保管道工程中,并受到了法國(guó)監(jiān)理的高度評(píng)價(jià),實(shí)現(xiàn)了PCCP管材占領(lǐng)核電市場(chǎng)零的突破,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。由于良好的產(chǎn)品質(zhì)量及售后服務(wù),2006年,山東電力管道工程公司又承接了嶺澳核電二期工程管配件加工任務(wù),此后其產(chǎn)品相繼在多個(gè)核電項(xiàng)目得到應(yīng)用,2008年承接了遼寧紅沿河核電一期工程、福建寧德核電一期,2009年至今,先后承接了廣東陽(yáng)江核電、遼寧紅沿河二期、廣州臺(tái)山核電、福建寧德核電二期、廣西防城港核電一期等工程項(xiàng)目。隨著核電建設(shè)的快速發(fā)展,核電管配件的需求量會(huì)越來越多,PCCP及相關(guān)產(chǎn)品在核電領(lǐng)域還有很好的應(yīng)用前景。[Page]

   四、PCCP成功走向國(guó)際市場(chǎng)

      山東電力管道工程公司始終走在我國(guó)PCCP行業(yè)和企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的最前端,所生產(chǎn)的PCCP不僅在國(guó)內(nèi)國(guó)家重點(diǎn)工程上使用,還率先打開了國(guó)際市場(chǎng)的大門:1994年,出口新加坡1.5kmDN1600PCCP及配套管件,在PULAU SAKRA聯(lián)合電廠循環(huán)水工程中使用;2000年出口毛里求斯DN900、DN1 200 PCCP及其管件(各種彎頭、三通、短管)共計(jì)10km,用于污水管道工程上使用;2010年出口菲律賓2km DN2400mmPCCP及管配件,用于電廠循環(huán)水管道工程。

  五、堅(jiān)持科技創(chuàng)新,始終引領(lǐng)PCCP行業(yè)發(fā)展

      20多年來,山東電力管道作為我國(guó)PCCP行業(yè)先驅(qū),堅(jiān)持科技創(chuàng)新,積極與國(guó)內(nèi)外的PCCP科研單位開展技術(shù)交流與合作,探索研究新工藝、開發(fā)新產(chǎn)品、引進(jìn)先進(jìn)生產(chǎn)管理模式,在管道結(jié)構(gòu)、工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、施工安裝、防腐保護(hù)等各個(gè)方面都積累了豐富的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

  隨著PCCP生產(chǎn)技術(shù)的不斷完善以及對(duì)引進(jìn)設(shè)備的消化吸收,山東電力管道公司書寫著一個(gè)又一個(gè)PCCP行業(yè)的奇跡:

 ?。?)成功地研制生產(chǎn)出鋼筒混凝土頂管,在西安黑河引水工程、杭州污水管道等工程中得到成功應(yīng)用,成為全國(guó)首家設(shè)計(jì)生產(chǎn)頂進(jìn)施工法用鋼筒混凝土管的企業(yè),為管道的科研開發(fā)開辟了新的領(lǐng)域;(2)研制出PCCP管生產(chǎn)的雙層纏絲工藝及雙層纏絲機(jī)刮平裝置,滿足了各種復(fù)雜的工況條件;(3)成功開發(fā)、設(shè)計(jì)、應(yīng)用滿足工程要求的鎧裝接頭和鎧裝管道;(4)研制了國(guó)內(nèi)第一臺(tái)無動(dòng)力翻管機(jī),使大型PCCP管生產(chǎn)更加快捷、安全;(5)開發(fā)出第一代PCCP管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件;(6)研制出了適應(yīng)工程需要的各種管材、管配件等。

  以上這些工藝技術(shù)及設(shè)備的開發(fā),在我國(guó)均屬首創(chuàng)。

  目前山東電力管道工程公司已發(fā)展壯大成為擁有9條PCCP管道生產(chǎn)線、3條電桿生產(chǎn)線,固定資產(chǎn)5.1億元、年產(chǎn)值近5億元的大型國(guó)有企業(yè),始終走在PCCP行業(yè)發(fā)展的最前列。公司現(xiàn)已累計(jì)生產(chǎn)PCCP壓力管1600余公里,成功應(yīng)用于140多個(gè)管道工程項(xiàng)目,產(chǎn)品遍及國(guó)內(nèi)20多個(gè)省、市、自治區(qū),向山西萬家寨引黃工程、北京南水北調(diào)工程、沈陽(yáng)大伙房引水工程、遼寧阜新引白水源工程、廣州西江引水工程、山西晉城下河泉北流供水工程、膠東引黃供水工程、華能日照電廠二期工程、新泰自來水公司管道工程、沈陽(yáng)康平電廠循環(huán)水管道工程等多個(gè)國(guó)家重點(diǎn)工程、省市重點(diǎn)輸水管道工程項(xiàng)目提供DN600~DN4000PCCP優(yōu)質(zhì)管材。是國(guó)家PCCP管道標(biāo)準(zhǔn)的主要起草單位之一,是中國(guó)混凝土與水泥制品協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)單位、壓力管工作部主任單位,擁有國(guó)家“管道工程專業(yè)承包一級(jí)”資質(zhì)。

  六、國(guó)內(nèi)PCCP行業(yè)技術(shù)水平

      進(jìn)一步提高近兩年來,內(nèi)襯式預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(PCCPL)技術(shù)有了較大的改進(jìn)。國(guó)產(chǎn)小口徑PCCP鋼筒自動(dòng)螺旋卷焊機(jī)日趨成熟,主要特點(diǎn)是:焊接速度快,勞動(dòng)生產(chǎn)率高,焊縫平整、光滑,設(shè)備自動(dòng)化程度高。在焊接過程中,可任意改變焊接速度。全套設(shè)備占地面積小,可節(jié)省大量的土建費(fèi)用,已有多家生產(chǎn)企業(yè)采購(gòu)了該設(shè)備,小口徑鋼筒利用帶芯模的大螺旋制筒機(jī)生產(chǎn)也有了應(yīng)用;PCCPL成型工藝也由原來的單一臥式離心生產(chǎn),發(fā)展至目前可以采用立式內(nèi)模振動(dòng)成型工藝,由機(jī)械澆灌料立式成型取代人工投料的離心成型工藝,在同時(shí)需要PCCPL管和PCCPE管的生產(chǎn)項(xiàng)目中優(yōu)勢(shì)突顯,減少了臥式離心生產(chǎn)設(shè)備的投入,同時(shí)減少了投料人員,成型時(shí)間大大縮短,生產(chǎn)效率顯著提高,成本也大幅降低,目前DN1000、DN1200兩種規(guī)格的產(chǎn)品均實(shí)現(xiàn)了立式振動(dòng)生產(chǎn),不僅節(jié)省了設(shè)備投入,而且效率提高40%以上。

  針對(duì)一些工程小批量管道生產(chǎn),部分PCCP設(shè)備廠家開發(fā)了PCCPE生產(chǎn)用纏絲輥射一體機(jī),將纏絲、輥射兩臺(tái)設(shè)備合二為一,減少了場(chǎng)地占用,節(jié)省了投資,進(jìn)一步提高了生產(chǎn)效率。

  伴隨高性能混凝土技術(shù)的發(fā)展,在管芯混凝土中加入鋼纖維的薄壁預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(BPCCP)應(yīng)運(yùn)而生,管材重量大大減輕,可以節(jié)省運(yùn)輸及安裝成本。

  七、目前PCCP 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中存在的主要問題

      1、原材料及能源大幅漲價(jià),使企業(yè)利潤(rùn)大幅降低,生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)困難;2、由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈,企業(yè)間競(jìng)相壓價(jià),無序惡性競(jìng)爭(zhēng)依然是行業(yè)面臨的主要問題;3、重復(fù)建設(shè)極為嚴(yán)重,盲目建廠現(xiàn)象較為普遍存在;4、生產(chǎn)裝備機(jī)械化、自動(dòng)化程度仍然較低,勞動(dòng)強(qiáng)度大,作業(yè)環(huán)境差。

  上述這些問題,即是當(dāng)前行業(yè)存在的主要問題,也是今后一個(gè)時(shí)期行業(yè)應(yīng)重點(diǎn)解決的問題,否則難以適應(yīng)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要?,F(xiàn)有各PCCP生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)以市場(chǎng)為導(dǎo)向,不斷開發(fā)新產(chǎn)品和加強(qiáng)應(yīng)用技術(shù)的研究,滿足城鄉(xiāng)建設(shè)的需要,促進(jìn)行業(yè)健康發(fā)展。

  總之,在PCCP的發(fā)展過程中還有很多工作要做,還有很長(zhǎng)的路要走,愿大家同心協(xié)力,為PCCP行業(yè)的發(fā)展共同努力。

 

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