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2014年中國鋼質波紋管技術面臨的問題分析

【2018-05-10】

 當前,鋼質波紋管的應用從最初的公路涵管逐步推廣到高速公路、市政公路、鐵路、橋梁、農業、港口、機場、市政管道、工業、商業建筑、民用住宅、礦山、舊基礎設施修復、新能源和軍事領域。根據美國有關機構調查統計,近幾年,鋼質波紋管占美國大口徑管路市場的30%以上,美國波紋鋼管的年銷售額達到150億美元。此外,日本、韓國等東亞國家自20世紀末也開始使用波紋管涵。

鋼質波紋管在工程應用上具有很多優勢,如結構強度高,是鋼筋混凝土強度的1倍~3倍;使用壽命長,可達100年以上;重量輕、施工便捷,重量只有水泥制品的10%~20%,且土建與管體拼裝可分開同時實施,施工期短,工期可縮短一半;軸向具有柔性,可適用于復雜地質條件和沉降比較嚴重的地區;在施工條件比較惡劣的地區或者特殊地質條件下,工程實際造價比同類跨徑的鋼筋混凝土橋、涵洞低;幾乎不用維護,運行維護成本低;可進行工廠集中化生產,不受環境影響,有利于降低成本和質量控制;現場安裝方便,無須使用大型設備;環保低碳,減少或根本舍棄了常規建材,如水泥、黃沙、石子、木材的使用,有利于環境保護。

隨著環保意識增強、勞動力成本上升以及對施工要求提高,美國和加拿大等國家將鋼質波紋管的應用領域不斷擴大,幾乎涵蓋了所有過去以混凝土、普通鋼板為建構筑材料的領域,主要包括:公路、鐵路和礦山隧道類,河流、污水、排水的溝渠和管道類,地下基礎保護類,雨水、油類等液體儲罐或井類,固體倉類,簡易倉庫和廠房類。

制造工藝和裝備簡陋。鋼制波紋管制造業在我國推廣時間僅有10多年,目前制造裝備和工藝技術水平總體還比較落后。一方面,我國目前只能制造鍍鋅涂層的波紋管,并且大部分采用成型后簡易熱鍍鋅工藝,對環境污染嚴重,鍍層厚度無法保證,嚴重影響使用壽命;另一方面,制造設備簡陋,自動化水平比較低,以簡單手動加工的單體設備為主。國內專業為波紋管做配套設備的企業僅有2家~3家,大口徑管加工設備、連續化生產線以及定型設備和噴涂設備的生產制造企業就更少了。一些波紋鋼管制造企業不得不自己開發一些專用設備。此外,我國相關制造企業還存在規模偏小,分布不合理等問題。中國產業洞察網研究部調研顯示,目前,中國有50家~100家鋼制波紋管制造企業,主要分布在10個省,其中排名前3位的是河北、江蘇和四川;最為集中的是河北衡水和泊頭地區,占中國鋼制波紋管產能的80%以上。國內大部分省份無相關制造企業,限制了鋼質波紋管技術應用推廣。

產品單一、粗糙,應用面窄。我國鋼制波紋管品種還比較少,一般以小尺寸的圓形或拱形為主,大量異型管、大尺寸管(整管直徑大于4米、拼裝管直徑大于9米、拱形板大于13米)、特種端頭、特種倉體和罐體還不能生產,由于生產裝備的落后,加工尺寸精度不能保證。

目前,我國鋼制波紋管已經在公路、鐵路、少部分市政工程以及少量倉儲罐體有應用。其中,公路、鐵路的涵洞應用最多。與國外相比,我國在水利工程、市政工程、礦山、工業項目、生態保護、特種罐體、特種倉體等的應用較少。

應用研究和標準滯后。我國自1997年在青海開始鋼制波紋管應用研究,主要集中在交通行業施工方案的選擇優化方面。2006年以來,陸續出臺了《公路橋涵用波形鋼板》《公路涵洞設計細則》《公路涵洞通道用波紋鋼管(板)》《拱形波紋鋼蓋結構技術規程》等4個行業標準,有關適用鋼種標準、環境條件、涂層材料、壽命設計標準、結構設計研究很少,也沒有相關標準。由于應用研究滯后,我國相關標準有很多不合理的地方,如涂層材料方面,我國標準中僅有鍍鋅一種,鍍鋁和聚合物材料尚沒有;在鋅層厚度要求方面,我國標準要求厚度大于63μm,相當于400g/m2,而美國相關標準要求600g/m2以上。另外,美國噴涂材料的使用壽命可以達到50年~100年,而我國的噴涂材料僅保證50年。

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