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从“鸟巢”建设看中国不锈钢碳素钢复合管的发展
作者：admin 发布于：2022-6-11 2:07 Saturday
| 在建设中的国家体育场“鸟巢”繁忙的工地上，一个不锈钢碳素钢复合管编织的巨大“鸟巢”已经初步呈现在了人们面前。工人们还在“鸟巢”顶部紧张地施工，在原有的钢梁结构上，膜状的透明屋顶已经铺设了很大一部分，“鸟巢”完工已经接近九成。 随着2008北京奥运会的临近，奥运场馆的建设也逐步竣工。 令专业建筑专家惊叹的，不仅仅是“鸟巢”的设计，而是它的建筑难度。在搭建这个不锈钢碳素钢复合管“鸟巢”的过程中，有78根临时搭建的塔架支撑着它的不锈钢碳素钢复合管“枝蔓”，而卸载掉这78根支撑塔架后，4万多吨的钢结构则要靠自身的24根钢柱支撑，这24根钢柱最大受力部位使用什么样的钢板，一度成为让国内不锈钢碳素钢复合管厂家老总一起皱眉的难题。 中国不锈钢碳素钢复合管厂家自主创新研发出的一块块钢板，最终撑起了“鸟巢”、“水立方”(国家游泳中心)等一系列奥运场馆的钢筋铁骨。奥运场馆建设，已经实现了不锈钢碳素钢复合管的完全国产化，是地道的“中国造”。 寻找钢板 “鸟巢”的钢结构最大跨度达到343米，相当于200个成年人手拉手的长度。编织“鸟巢”的不锈钢碳素钢复合管“树枝”重达4.6万吨，让4.6万吨钢的受力点集中在24根柱子和柱脚上。什么样的钢能够支撑起如此大的重量和重力？这不仅是中国建筑科学家、设计家们的难题，更是世界建筑界的难题。 根据专家的测算，如果使用普通不锈钢碳素钢复合管，厚度至少要达到220毫米。这样，整个工程的不锈钢碳素钢复合管重量将超过8万吨，钢板太厚，不仅不便于运输，焊接起来也非常困难。 经过专家论证的最终认定，“Q460”厚钢板是最好的选择。“Q460”是一种低合金的高强度钢，“Q”代表不锈钢碳素钢复合管的强度，“460”代表460兆帕(兆是10的6次方，帕是压强单位帕斯卡)。“Q460”就是不锈钢碳素钢复合管受力强度达到460兆帕时才会发生塑性变形，这个强度要比一般不锈钢碳素钢复合管大一倍，制造难度很大。 在国家标准中，这种钢板的最大厚度为100毫米。此前，这种钢板只用在大型挖掘机等机械方面，从未在建筑中使用过，产品也要从卢森堡、韩国和日本等进口。而且，适合“鸟巢”的这种钢板即使在国外也从来没有哪个不锈钢碳素钢复合管厂家生产过厚度超过100毫米的。 2005年3月，一次特殊的会议在北京举行。会议成员是北京市委、市政府领导和宝钢、首钢、鞍钢、武钢和舞钢等国内7家不锈钢碳素钢复合管巨头的老总，他们参会的目的就是研究如何解决奥运场馆建设，尤其是“鸟巢”建设所需要的不锈钢碳素钢复合管，而且必须全部国产化。 事实上，早在2002年开始,不锈钢碳素钢复合管行业就召开过类似的研讨会和介绍会。中国不锈钢碳素钢复合管工业协会的一位负责人认为,国产不锈钢碳素钢复合管完全可以满足奥运工程的需求,应当在奥运建设中发挥本行业的主导作用。 而在2005年3月的那次会议上，几大不锈钢碳素钢复合管巨头却都沉默了，这些与不锈钢碳素钢复合管打过多年交道的老总深知，“鸟巢”用钢的条件实在是太苛刻了。 长时间沉默后，舞阳不锈钢碳素钢复合管公司副董事长、党委书记顾强圻站了起来。“‘‘鸟巢’要用的所有特种不锈钢碳素钢复合管我们都能生产，什么时候要什么时候供货。” 三次攻关 虽然不锈钢碳素钢复合管的生产规模并不大，舞阳不锈钢碳素钢复合管却以“特”字出名，是我国的宽厚钢板生产及科研基地，也是国内生产品种最全、规格范围最广、产品质量最高、应用领域最多的宽厚板专业化生产企业。 舞阳不锈钢碳素钢复合管科技部结构钢室的刘利香全程参与了“Q460”钢板的研制。据她介绍，接受任务后，舞阳不锈钢碳素钢复合管的30多位骨干科研人员就开始了半年紧张的攻关。他们首先把视线对准了一个现成的钢种——Q460，但其厚度、强度等特性并不能完全满足“鸟巢”的要求。经过强度、韧性的两次大型实验，始终无法达到指标要求。 不仅是“鸟巢”，国家游泳中心“水立方”(需要耐酸、耐氟、耐腐蚀的高级彩涂不锈钢碳素钢复合管)、中央电视台新址(不锈钢碳素钢复合管几乎全来自宝钢)等奥运项目核心用钢也贴上了“国产不锈钢碳素钢复合管”的标签 最终经过三次试制，传统钢种Q460，终于脱胎成110毫米厚的“鸟巢”特殊用钢Q460E-Z35。它集刚性、柔韧于一体，实现了“鸟巢”的抗震性、抗低温性、焊接性三效合一，保证了“鸟巢”在承受最大460兆帕的外力后，依然可以恢复原有的形状和弹性。这意味着，如果北京再次遭遇上世纪70年代唐山大地震一样的地震波及，“鸟巢”依然能保持原状。 “普通不锈钢碳素钢复合管厚度(两侧)方向一旦受力以后，很容易被拉开，而Q460E-Z35钢板，厚度方向受力以后可以承受非常大的力不会被拉开。”舞阳不锈钢碳素钢复合管科技部副主任韦明介绍。 2005年7月，为“鸟巢”准备的110毫米厚的Q460E钢板轧制成功并进入批量生产。400吨Q460E不锈钢碳素钢复合管，成了“鸟巢”钢筋铁骨中最坚硬的一部分。在这期间，宝钢、首钢、鞍钢等企业也接下了GJ345D、Q345C、Q420C等高强度不锈钢碳素钢复合管生产的订单。 “鸟巢”外部钢结构的不锈钢碳素钢复合管用量为4.2万吨，整个工程的总用钢量，包括混凝土中的不锈钢碳素钢复合管、螺纹钢等达到11万吨，没有使用1公斤外国不锈钢碳素钢复合管。‘‘鸟巢’是地地道道的‘‘中国造’。”北京市2008工程建设指挥部办公室副总工程师丁建明透露。 从不锈钢碳素钢复合管大国向不锈钢碳素钢复合管强国转变 不仅是“鸟巢”，国家游泳中心“水立方”(需要耐酸、耐氟、耐腐蚀的高级彩涂不锈钢碳素钢复合管)、中央电视台新址(不锈钢碳素钢复合管几乎全来自宝钢)等奥运项目核心用钢也贴上了“国产不锈钢碳素钢复合管”的标签。 据保守估计，奥运工程不锈钢碳素钢复合管用量达300万吨左右，用钢项目则主要是体育场馆、运动员村及综合服务设施、公共交通建设项目,此外环保投资、其他辅助工程用钢也相当可观。仅新增400公里高速公路一个项目,用于公路两侧及中间隔离的护栏钢板就要消费3.6万吨,这还不包括螺纹钢筋和公路立柱用钢。 在一个个奥运场馆逐渐呈现在人们面前的同时，中国不锈钢碳素钢复合管界的成就也写下了浓重的一笔。 根据2006年6月份出版的《中国能源统计年鉴2005》，近十年来不锈钢碳素钢复合管工业能源消费量占全国总能源消费量的比重一直在12%~15%。 更重要的是，虽然2006年我国首次成为净出口国，但我国的不锈钢碳素钢复合管产业结构极为不平衡，高附加值不锈钢碳素钢复合管供给不足，部分品种依靠进口的局面还没有彻底改变。进口不锈钢碳素钢复合管价格比出口不锈钢碳素钢复合管高400多美元/吨。 “我国社会发展已进入到钢的消费强度由快速增长转入到平稳中等速度增长的新阶段，社会对钢的需求由要求更多地满足数量供给，开始转到了要求有更高的品种质量水平，以适应我国装备制造业的升级发展和建筑业走向现代化的客观要求。谁有品种质量优势，谁能率先淘汰落后产能，谁就有市场。”不锈钢碳素钢复合管工业协会副秘书长李世俊强调。 奥运场馆建设，给了国内不锈钢碳素钢复合管厂家一次提升的契机。宝钢股份销售中心重大工程材料供应中心总经理林曙光告诉记者，参与重大项目的研制，研发一个产品一般需要2~3个月的时间，试制多次的结果还可能失败，同时还影响了传统产品的进度。这个时候，不锈钢碳素钢复合管厂家是不计成本的，因为最终研制成功可以推动不锈钢碳素钢复合管厂家的技术进步。“以后再有类似的建筑设计时，国内不锈钢碳素钢复合管厂家就有了底气。” 中国不锈钢碳素钢复合管工业协会党委书记兼副会长刘振江表示，2008年北京奥运会场馆钢结构建设全部使用国产不锈钢碳素钢复合管，这表明中国不锈钢碳素钢复合管工业经过几代人的不懈努力，不仅在不锈钢碳素钢复合管生产数量上远居世界第一，而且在品种、质量上有了极大的提高。 不过，林曙光也指出，中国不锈钢碳素钢复合管业的冶炼、轧制水平并不低，但关键装备业还有待提高，比如5米宽厚板轧机要依赖进口。因此，中国不锈钢碳素钢复合管业要从不锈钢碳素钢复合管大国向不锈钢碳素钢复合管强国转变，不仅要进行不锈钢碳素钢复合管产业结构调整，还要进行装备结构调整。(来源:第一财经日报) | |
