我國電力結(jié)構(gòu)約70%為火電,隨著環(huán)境的日益惡化,發(fā)展清潔能源已上升為國家戰(zhàn)略,而水利發(fā)電占我國清潔能源60%以上,是最主要的清潔能源。為提高水電站的發(fā)電效率,國內(nèi)外水電站設(shè)計(jì)水頭和裝機(jī)容量不斷提高,作為水電站主動(dòng)脈的壓力管道,其用鋼向特厚、高強(qiáng)、高韌、易焊接方向發(fā)展。長期以來,120-150毫米岔管用特厚板及800兆帕級(jí)焊材依賴進(jìn)口,并存在預(yù)熱溫度高(120-150℃)、焊接窗口窄(≤25千焦/厘米)等問題,難以滿足野外焊接及復(fù)雜服役環(huán)境要求,嚴(yán)重限制了大型電站的升級(jí)換代。
首鋼率先從水電行業(yè)需求出發(fā),聯(lián)合中國電建、中國能建兩大水電建設(shè)集團(tuán)歷經(jīng)八年突破了低合金添加量實(shí)現(xiàn)低預(yù)熱、低淬硬傾向、適應(yīng)大熱輸入、低應(yīng)變時(shí)效敏感性等多限制條件下易焊接600-800兆帕高強(qiáng)特厚水電鋼的設(shè)計(jì)、制造;采用獨(dú)創(chuàng)性的調(diào)質(zhì)工藝,實(shí)現(xiàn)心部貝氏體組織再細(xì)化,突破了低壓縮比連鑄工藝生產(chǎn)保心部性能150毫米特厚岔管用板技術(shù)瓶頸,擺脫了長期依賴進(jìn)口的局面;集成焊縫金屬精細(xì)結(jié)構(gòu)控制技術(shù)和低氫高流動(dòng)性焊條藥皮設(shè)計(jì)方案,首次開發(fā)出適應(yīng)50千焦/厘米大線能量焊接的800兆帕級(jí)配套超低氫焊材,填補(bǔ)國內(nèi)外行業(yè)空白。從而解決了一系列高強(qiáng)特厚水電鋼制造及應(yīng)用技術(shù)瓶頸,首次提出了滿足高水頭大型水電站壓力管道施工、服役的易焊接高強(qiáng)水電鋼板、焊材、配套焊接工藝一體化解決方案。該方案的提出顯著降低了水電站壓力管道野外焊接施工勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了施工效率,為大型水電站高效、環(huán)保施工和安全、穩(wěn)定運(yùn)行做出了重要貢獻(xiàn)。進(jìn)而加快了我國常規(guī)水電站、抽水蓄能電站的升級(jí)換代,并對(duì)調(diào)整我國能源結(jié)構(gòu),降低二氧化碳等溫室氣體排放做出貢獻(xiàn)。
經(jīng)過幾代技術(shù)人員的共同努力,首鋼600-800兆帕高強(qiáng)水電產(chǎn)品從官地水電站首次應(yīng)用,到馬來西亞沐若水電站實(shí)現(xiàn)整電站全單供貨,再到老撾XPXN電站為用戶提供產(chǎn)品及焊接一體化解決方案,首鋼水電產(chǎn)品經(jīng)歷了從無到有,由弱變強(qiáng)的發(fā)展歷程,目前已應(yīng)用于國內(nèi)外九個(gè)大型水電站,其中巴基斯坦的“三峽工程”—塔貝拉電站擁有世界最大鋼岔管、埃塞俄比亞吉布Ⅲ電站是非洲最大電站、仙居電站擁有國內(nèi)單機(jī)容量最大抽蓄機(jī)組、老撾XPXN電站為海外首次應(yīng)用國產(chǎn)800兆帕鋼板。為用戶提供一體化解決方案的產(chǎn)品研發(fā)模式為我國鋼企擺脫同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)起到了重要的示范作用,截至2016年累計(jì)為首鋼創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益2520.6萬元,并獲授權(quán)核心技術(shù)專利12項(xiàng)。
該項(xiàng)目的實(shí)施為水電行業(yè)技術(shù)升級(jí)提供有力支撐,提高了中國水電在“一帶一路”沿線國家的影響力,對(duì)促進(jìn)我國優(yōu)勢(shì)制造產(chǎn)能的輸出有著重大的意義。