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【抽蓄中坚】水电十一局:钢铁脉动

发布日期:2026-09-17 信息来源:安装分局 融媒体中心   作者:黄敏 王建贞   字号:[ ]

【开栏的话】在“双碳”战略实施中,抽水蓄能电站作为构建新型电力系统的重要支撑,迎来前所未有的发展机遇。作为国内抽蓄业务的骨干队伍与主力军,2001年以来,水电十一局承建了近30项抽水蓄能电站工程,业务涵盖抽蓄工程全部施工内容,拥有诸多关键施工技术,取得一系列重要履约成果,形成涵盖全类型、全工序的成套施工管理体系。

立足七十载“新中国水电建设的摇篮”的深厚积淀,水电十一局2026年年中工作会提出,要着力打造“抽蓄中坚”品牌,坚定不移走差异化发展和品牌化竞争路线,打造核心优势赛道。为此,水电十一局开设《抽蓄中坚》栏目,系统总结抽蓄工程大坝填筑、地下厂房开挖、压力钢管制安、库盆防渗等核心工序的技术突破,深入挖掘生产经营的管理智慧,全景式展现优质履约的重要成果,生动讲述水电十一局人不懈奋斗的难忘故事,与行业同仁共探抽蓄建设之道,与社会各界共享抽蓄技术经验,进一步凝聚起构建新型能源体系、助推抽蓄业务高质量发展的智慧与力量。

这是钢铁与水流的相约,也是力量和壮美的相融。

日前,经过水电十一局参建干部职工的团结奋战,河南九峰山抽水蓄能电站首节压力钢管精准吊装就位,标志着这一国内压力钢管制安量最大的抽蓄工程施工进入压力钢管安装阶段;河北抚宁抽水蓄能电站工程倾角55度、总长345米的1号引水系统下斜井压力钢管安装按期完工,这一全线承压最高、受力最复杂的控制性段施工圆满收官。

从传统水利水电起步,到大规模进入抽水蓄能领域,近年来,水电十一局压力钢管业务成功攻克800兆帕级高强钢制安、机器人自动焊接、超大管径陡峻斜井安装等难题,累计实现抽水蓄能电站压力钢管制作近4万吨,安装超过1.1万吨、总长度超过2公里,形成加劲环弯制成型、六头焊机同步焊接、斜井58度精准溜放、智能焊接管理系统及数字化检测等成套核心技术,成为水电十一局打造“抽蓄中坚”品牌的重要支撑。

制作——标准化车间里的精心打磨

在压力钢管制安领域,水电十一局有着深厚的根基——从黄河三门峡水利枢纽到小浪底水利枢纽,从国内水电站项目到“一带一路”上的海外水电站项目,水电十一局的金属结构制造团队积累了数十年的经验与专业技术能力。

然而,抽水蓄能电站的压力钢管与传统水电站压力钢管有着明显不同。“两者相比,有四个显著差异——材质更硬、体量更大、安装更险、运输更难。”水电十一局安装分局总工程师李忠臣说。

材质上,传统水电站多采用300Q345R容器板,而抽水蓄能电站以600兆帕、800兆帕级高强钢为主。强度越高,焊接性能越差、裂纹敏感性越强、工艺要求越高。体量上,一座抽水蓄能电站需要上万吨甚至数万吨压力钢管,对生产能力、场地布局、物流组织都提出了更高要求。

水电十一局从五岳抽水蓄能电站项目起步,通过编制预焊接工艺规程、制作焊接试块进行工艺验证,最终确立了高强钢焊接工艺;通过抚宁抽水蓄能电站项目推动管理模式变革——现场建厂、就地制安,节省了运输时间和生产成本。而九峰山抽水蓄能电站项目,是这条发展链上的一次靓丽呈现。

2025年4月25日,九峰山压力钢管厂正式投产。而当第一批建设者踏入九峰山时,眼前却是一片未经开发的冲沟——地势陡峭、碎石遍布,下游民宅亟待拆迁,底部排水暗涵交错,10千伏高压线路横卧在规划区域上空。设计图在现实面前屡屡碰壁。

“我们不能等!”压力钢管制安项目经理郭帅的决断掷地有声。团队白天协调土建单位错峰作业,夜晚挑灯编制施工方案。总工程师石长明带领技术人员,在临时搭建的板房里连夜绘制流水线平面图,就地开辟出了一条标准化生产线。

最终建成投产的这座占地4704平方米的全封闭轻钢厂房,内部划分为钢板存放区、数控下料区、坡口加工场区等十大功能区块,形成完整的智能一体化作业体系。

钢板进厂后,经数控下料、材料外观及无损检测,随即进入坡口制备环节。经过与铣边机厂家多次交流探讨,项目部结合钢板材质、厚度等参数,定制了L型数控坡口加工设备,满足了X型坡口及长短边同时铣削的需求,加工精度显著提高,效率提升2至3倍。

压力钢管制安项目经理郭帅说,加劲环是压力钢管的“筋骨”,每节钢管布置3至4圈,是影响加工进度的关键环节。

传统加劲环制作采用多片数控切割再拼装的方式,材料损耗率高、对接纵缝多、焊接效率低。项目部革新工艺,采用“冷弯成型工艺”替代传统下料方式,通过型钢弯曲机冷弯成型,将8片/圈优化为3片/圈,切割长度从118米缩减至63米,每圈108道封口焊减少至36道,人工及焊材成本大幅缩减。

试生产阶段的串浆孔工艺改造是项目实施的一大亮点。原设计中,加劲环焊接过程串浆孔封焊工作量大,每节钢管封焊需占用1.5小时。项目团队与设计对接,将串浆孔位置向上平移15毫米,取消了串浆孔封焊工序,减少了施工时间与工作量。

技术的系列突破最终沉淀为标准化体系。该项目系统编制了车间工艺图、焊接工艺规程等文件,通过焊接工艺评定试验固化操作标准,搭建了“数字九峰”一体化管控平台,实现进度、质量、安全、成本、环保五维实时管控。

“九峰山压力钢管厂的建设经验,为后续同类工程提供了可借鉴的范本。”郭帅说。

安装——地层深处的毫米级定位

压力钢管制作完成之后,真正的挑战才刚刚开始。

抽水蓄能电站的压力钢管深埋在山体里,安装难点主要在竖井或斜井段。数百米深的地下、超过50度的大倾角,建设空间极为有限,大型机械设备进不去,一节节重达数十吨的钢管要精准对接,安全风险高、施工难度大。

安装的难题,五岳抽蓄项目最先领教到了。

该项目40多条隧洞在2公里范围内立体交错,如同一座地下迷宫。而最大的考验,来自地下200多米的上斜井上弯段压力钢管安装。

“大型设备根本进不去,整节钢管运不到安装位置。”时任项目经理胡正山回忆。项目团队创新采用“分片拼装”方案——将钢管分解为单片运入洞内,在竖井顶部一片片拼装。而这只是第一步,将拼装好的钢管精准就位才是更大的挑战。“竖井200多米深,又是斜坡,非常危险。”

项目部优化卷扬机组合吊装方案,反复推演从吊装到支撑拆除的每一个步骤。2024年5月28日,项目2号引水竖井压力钢管吊装全部完成。上弯段压力钢管直径达8米,共计16节,通过3组6个锚点在空中接力,将钢管水平移动17米后才能吊装就位。项目部仅用时3个月便完成新增564.3吨压力钢管的制作及全部拼装,经过43天奋战,最终顺利就位。

五岳抽蓄项目啃下了“硬骨头”,但安装的考验远未结束。

抚宁抽蓄项目地处燕山山脉,1号高压管道下斜井倾角达55度、长达300米。在这样的陡坡上,一节重17吨、直径4.8米的钢管要精准溜放到位,容不得毫厘之差。项目团队自制导向轮开展全流程溜放试验,反复优化方案,运用全站仪精准定位,确保钢管中心、高程和倾角完全符合设计要求,实现一次性吊装、一次性就位、一次性达标。

“长斜井的压力钢管洞内安装,从卷扬机选型、轨道铺设、钢丝绳导向到转弯,很多东西都是我们项目首创。”抚宁抽蓄项目总工陈炜说,“真的是群策群力。”

九峰山抽蓄项目的压力钢管安装难度则更上一层楼。

额定水头682米,436米超长、52至58度大倾角高压引水斜井、压力钢管制安量4.06万吨——每一项数据都在刷新纪录。2026年8月23日,项目引水系统斜井段首节压力钢管精准吊装就位,标志着项目施工正式进入压力钢管安装阶段。

当前,水电十一局深入掌握了压力钢管坡口数控铣边、高强钢冷弯成型、自动化焊接等核心工艺,形成了从钢板下料到成品组焊的规模化制造能力;研发总结了覆盖陡坡溜放、洞内组焊、精准对接的成熟工法,拥有从58度陡坡到400米级深竖井、从分片拼装到毫米级定位的多场景、高强度施工能力。

焊接——技术赋能的品质保证

焊接,是压力钢管制安的最核心一环。

一条焊缝,短的几米,长的十几米,看起来不起眼,却关系着整条输水系统的可靠性与安全性。

“压力钢管要承受数百米水头的巨大压力,焊缝一旦出问题,后果不堪设想。”胡正山说。

高强钢焊接,难在哪里?800兆帕级高强钢焊接前需要预热到一定温度,焊接过程中要严格控制层间温度,焊接后还要保温缓冷,任何一个环节不到位,都可能产生裂纹。

在五岳抽蓄项目,胡正山带领团队请教专家、多方咨询,反复研究焊接工艺和方法。通过焊接工艺评定最终形成契合现场条件的焊接工艺规程;通过严格控制焊接速度、加热温度、保温时间和冷却速度,高标准确保了高强钢焊缝的安全可靠。

焊接技术创新在两个方向上同步推进。

一个是效率。抚宁抽蓄项目的六枪头气保焊设备,让加劲环焊接从“单枪逐个焊”变成“六枪同步焊”,单条焊缝从120分钟压缩至20分钟。项目成立由党员和优秀员工组成的“钢管制安尖兵突击队”,确保万吨钢管“件件是精品、节节堪重任”。2025年11月,项目压力钢管制作提前60天完成年产7000吨目标,当年年底累计突破1万吨。

一个是智能化。对于纵缝、对接环缝焊接,传统方法需要铺设简易轨道、每次循环需人工辅助,环缝焊接需借助型架或简易平台配合。九峰山抽蓄项目引入十字臂焊接回转设备,通过红外探头精确定位、机械臂辅助运动控制,保证焊缝的均匀性和一致性,焊接效率显著提升。

“以前焊一条环缝需要8个人,现在机器人3个人就能完成,合格率还提升到99.8%。”九峰山抽蓄项目焊工班班长裴云洋感慨。针对洞内潮湿、焊接环境复杂的难题,九峰山抽蓄项目配置磁吸式焊接机器人,通过红外探头实现焊缝全角度扫描,全位置自动化作业。该项目还研发了变直径压力钢管组圆装置,组圆效率提升40%。

在加劲环焊接环节,九峰山抽蓄项目对各种焊接工艺进行综合比较,与设备厂家联合研发6枪头气保焊,引入视频监控终端及遥控控制系统,采用“批量焊接+对称控形”模式,实现3条加劲环同时对称焊接,不仅提升了焊接效率,更保障了焊缝质量的稳定,成型美观、均匀一致。

同时,各项目采用衍射时差超声检测等现代化手段进行焊后检测,确保每一条焊缝都经得起检验、万无一失。

团队——扎根一线的淬炼成长

压力钢管制安是一项系统工程,离不开焊工手中的焊枪、铆工的精准拼装、起重工的稳妥吊装、管理者的统筹调度。经过多年的精心培育,水电十一局已经形成了一支工种齐全、技艺精湛、能打硬仗的专业抽蓄项目压力钢管制安队伍。

在五岳抽蓄项目,第一批接触高强钢焊接的焊工,在焊接工艺评定的反复试验中积累数据,在一次次返工中总结教训,最终形成了可复制的成套技术。

抚宁抽蓄项目上马时,一批经历过五岳项目磨炼的焊工和技术骨干被赋予重任。他们带去了高强钢焊接的工艺参数,也带去了“第一次面对”时的经验教训。正是这批人,支撑起了六枪头气保焊设备的研发和调试。

九峰山抽蓄项目则有一支总人数超百人的压力钢管作业队伍,下设焊工、铆工、起重、综合四个核心班组。各班组之间不仅分工明确,更在交叉作业中主动补位、在工序衔接中紧密配合。铆工班组优化流程为焊接争取了时间,起重班组高效转运为成品堆放释放了空间,综合班组的电力保障让设备得以全天候运行。

“一个个项目的积累,最终沉淀为可复制的经验,培养了大量专业人才,为接下来的类似施工提供了保障。”弓上抽蓄项目压力钢管制安负责人程智新说。

从五岳到抚宁、到九峰山、到弓上,水电十一局抽水蓄能压力钢管制安团队在实战中淬炼,在攻坚中提升,在创新中成长:手把焊转变为操作机器人,人工放样变成数控下料,经验判断蜕变为全站仪定位,学徒变成了编制出14项工艺规程文件的技术能手,参加相关培训1000余人次,多次开展专项实训……

钢铁,见证着耕耘;绿电,联结着兴盛。

延伸在群山之中的不仅是压力钢管,更是雄浑有力的发展强音!

九峰山抽水蓄能电站工程压力钢管厂

五岳抽水蓄能电站工程压力钢管安装

多头焊

电焊技能培训






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