文章來源:人(ren)民日報(bao) 發(fa)布(bu)時(shi)間:2020-07-15

圖為建設中的白鶴灘水電站。(數據來源:國家統計局和本報報道)
完整的(de)工業體系、齊(qi)全的(de)工業門類、豐富(fu)的(de)產業鏈條,大大增(zeng)強了中國(guo)經濟的(de)韌性。
作為在建(jian)的(de)巨型水電(dian)站,白鶴灘水電(dian)站的(de)建(jian)造過程涉及水電(dian)設(she)計、重大裝備制造、建(jian)設(she)管理等諸多產(chan)業(ye)領域,彰顯了我(wo)國(guo)(guo)完備的(de)產(chan)業(ye)鏈在鍛(duan)造大國(guo)(guo)重器、超級(ji)工程中(zhong)的(de)優勢。正是完備的(de)產(chan)業(ye)鏈才支撐起了我(wo)國(guo)(guo)的(de)超級(ji)工程建(jian)設(she)。
時至盛夏,川滇交界,金沙江(jiang)畔,遠望山(shan)巔,云舒(shu)云卷(juan)。地處(chu)四川省涼山(shan)州(zhou)寧南(nan)縣和(he)云南(nan)省昭通市巧家縣交界處(chu)的白鶴灘水電站建設現場(chang),酷暑中(zhong)的施工更(geng)顯火熱。
全工程應用(yong)低熱(re)硅酸(suan)鹽水(shui)(shui)泥混凝土(以(yi)下簡稱(cheng)“低熱(re)水(shui)(shui)泥”)、率先使用(yong)單機(ji)容量百萬千瓦級(ji)水(shui)(shui)輪機(ji)組,作為(wei)在建(jian)的巨(ju)型水(shui)(shui)電站(zhan),白鶴灘(tan)工程建(jian)設(she)將(jiang)把(ba)中(zhong)國(guo)水(shui)(shui)電產業(ye)和中(zhong)國(guo)水(shui)(shui)電設(she)計水(shui)(shui)平、施(shi)工能(neng)力(li)、重大(da)裝備(bei)(bei)制造能(neng)力(li)、建(jian)設(she)管理水(shui)(shui)平提(ti)升到(dao)一個(ge)全新的高度(du)。白鶴灘(tan)水(shui)(shui)電站(zhan)建(jian)成投產后,將(jiang)產生巨(ju)大(da)的發(fa)電、防洪等效(xiao)益,每年(nian)可節(jie)約(yue)標(biao)準(zhun)煤約(yue)1968萬噸,減少排放二氧化碳5160萬噸。這個(ge)超級(ji)工程背后的支撐,是中(zhong)國(guo)完備(bei)(bei)的產業(ye)鏈。
溫控防裂,特種水泥解難題
“正是因為有白鶴灘水電站這樣的巨大需求,相關技術才有了用武之地”
大體(ti)積混凝土的溫(wen)控防裂(lie)一(yi)直是(shi)工程(cheng)界的難題。“白鶴(he)灘水(shui)電站建設(she)至今,尚(shang)未出現一(yi)條溫(wen)度裂(lie)縫。”白鶴(he)灘工程(cheng)建設(she)部教授級高(gao)工孫明(ming)倫說。
大壩建設(she)需(xu)要澆筑大量(liang)混凝(ning)土,混凝(ning)土中的(de)水泥(ni)水化反應會產生(sheng)熱量(liang),使(shi)得混凝(ning)土澆筑后(hou)(hou)溫度上升,之后(hou)(hou)再(zai)緩慢冷卻到環境溫度。如果不采取有效的(de)溫度控制措(cuo)施,任(ren)由混凝(ning)土熱脹(zhang)冷縮(suo),難免(mian)會產生(sheng)裂縫。為了從源(yuan)頭上解(jie)決大壩的(de)溫度裂縫問題,白鶴灘全壩采用特種水泥(ni)——低(di)熱水泥(ni)。
白鶴灘拱(gong)壩(ba)高289米,混凝土總方(fang)量為803萬立方(fang)米,低熱水(shui)泥(ni)的(de)水(shui)化熱比中熱水(shui)泥(ni)低約15%,能(neng)提(ti)高混凝土出機(ji)口(kou)溫度(du)、減少混凝土冷(leng)卻通水(shui)量,僅溫控(kong)費用一(yi)項,就可節(jie)省(sheng)上億元。“對于1700多億元的(de)工(gong)程項目來說(shuo),節(jie)省(sheng)上億元不是最關鍵的(de)。控(kong)制溫度(du)裂縫(feng),提(ti)高工(gong)程質量和保證工(gong)程長期安(an)全穩(wen)定運(yun)行才是我們最看重的(de)。”孫(sun)明倫說(shuo)。
低(di)熱水(shui)(shui)泥的應用并非心血來(lai)潮。國外很早(zao)就(jiu)能夠生產低(di)熱水(shui)(shui)泥,但是因(yin)(yin)為早(zao)期強(qiang)度(du)低(di)、生產成本(ben)高、影響工期等(deng)因(yin)(yin)素沒有得到(dao)廣泛應用。為了降低(di)低(di)熱水(shui)(shui)泥生產成本(ben),我國5家科研單位(wei)早(zao)在“九五”期間就(jiu)開始進行技(ji)術研發(fa),實現(xian)利用離子摻(chan)雜提高水(shui)(shui)泥礦物活(huo)性等(deng)技(ji)術突破。“三(san)峽工程三(san)期圍堰(yan)進行了混凝土(tu)試驗,溪(xi)洛(luo)渡電站泄洪(hong)洞因(yin)(yin)使用低(di)熱水(shui)(shui)泥裂縫數量(liang)下降了70%,等(deng)到(dao)現(xian)在建(jian)設白鶴灘、烏東(dong)德水(shui)(shui)電站,咱們的技(ji)術已經相(xiang)當成熟。”孫明倫說(shuo)。
實際上,低熱水(shui)泥一般只用在水(shui)電站大(da)壩(ba)、港口(kou)等(deng)大(da)體積混凝(ning)土(tu)建設(she)領域。“正(zheng)是因(yin)為有(you)白(bai)鶴灘水(shui)電站這樣(yang)的(de)巨大(da)需求,相(xiang)關技術(shu)才有(you)了(le)用武之地。沒有(you)白(bai)鶴灘,低熱水(shui)泥就沒有(you)市場;而沒有(you)嘉華、華新這樣(yang)的(de)水(shui)泥廠,白(bai)鶴灘大(da)壩(ba)混凝(ning)土(tu)溫度控制就要(yao)難(nan)得(de)多。”孫明(ming)倫說,超(chao)級工程催生(sheng)了(le)超(chao)級材料、超(chao)級技術(shu)。
中國制造,物美價廉顯優勢
“參建白鶴灘水電站的水電四局,為其直接供貨的生產商超過百家,絕大多數是國內廠家”
夏(xia)日白鶴灘,35攝氏度以上(shang)的(de)高溫是常態。從(cong)拌和廠出(chu)廠到大壩施工現場的(de)7分鐘時間里,如何盡可能保證低溫攪拌混凝(ning)土不會(hui)因為外界環境溫度變(bian)化驟(zou)然升高?
“混凝土拌和過程中不僅(jin)要加(jia)入(ru)低溫水(shui),還要摻入(ru)一(yi)定(ding)比例的(de)(de)(de)冰(bing)屑;而混凝土從拌和樓出來后,就會灌入(ru)專門加(jia)裝了(le)保溫材料的(de)(de)(de)自卸式貨(huo)車(che),再通過纜機(ji)(ji)在幾(ji)分鐘內迅速(su)送到大(da)壩施工現場(chang)。”水(shui)電四局白(bai)鶴(he)灘(tan)施工局機(ji)(ji)電大(da)隊大(da)隊長苗育西說,反(fan)復比選,最終(zhong)選擇(ze)了(le)國(guo)產的(de)(de)(de)“武(wu)(wu)漢新武(wu)(wu)新”作為(wei)冷水(shui)方案(an)提(ti)供(gong)方。國(guo)產冷水(shui)機(ji)(ji)一(yi)小(xiao)時能夠(gou)生產300多立(li)方米8攝氏(shi)度的(de)(de)(de)冷水(shui),進(jin)(jin)口(kou)的(de)(de)(de)只能生產250立(li)方米;而從價格上說,國(guo)產的(de)(de)(de)機(ji)(ji)器118萬元,進(jin)(jin)口(kou)的(de)(de)(de)則高達(da)180萬元,只要是企業,都不難作出選擇(ze)。
“30多年前,就是(shi)想用(yong)國產的(de)(de)產品,也未必買得(de)到。最早只能進(jin)口(kou)冷水(shui)(shui)機組(zu),因為國內壓根就不能生產。”建(jian)了二三十年水(shui)(shui)電站的(de)(de)苗育(yu)西,也是(shi)我國水(shui)(shui)電工(gong)程建(jian)設領域的(de)(de)見證者。上世(shi)紀八九十年代,忙碌在(zai)水(shui)(shui)電站的(de)(de)施工(gong)設備,至少有(you)一半是(shi)從國外(wai)進(jin)口(kou)的(de)(de)。而在(zai)如今(jin)的(de)(de)白鶴灘,想找(zhao)進(jin)口(kou)裝備可有(you)點難。
“倒不是我(wo)們會優先考慮國(guo)內(nei)(nei)廠(chang)商,而是國(guo)內(nei)(nei)廠(chang)商的性價比(bi)高(gao)。”苗育西給(gei)記(ji)者算(suan)了筆賬:性能基本(ben)一(yi)致的自卸式(shi)貨車,一(yi)臺進口車要近百萬(wan)元,可國(guo)產的“紅巖金(jin)剛(gang)”才40萬(wan)元,價格優勢明(ming)顯。
“其(qi)實對我(wo)們來說,采購(gou)設(she)備不(bu)(bu)僅看價(jia)(jia)格,更重要的(de)是(shi)看性價(jia)(jia)比。國外(wai)不(bu)(bu)少廠商(shang)配件到位慢(man),個別軟件只(zhi)能由廠家操作。有時(shi)久等(deng)不(bu)(bu)來影響(xiang)施工進度,我(wo)們不(bu)(bu)敢買。”苗育西說,國內設(she)備不(bu)(bu)僅價(jia)(jia)格低,質量也非(fei)常可靠。“參建白鶴灘水電(dian)站的(de)水電(dian)四局,為其(qi)直接供(gong)貨的(de)生產商(shang)超過百家,絕(jue)大(da)多(duo)數(shu)是(shi)國內廠家。”
“我(wo)們抱著開放的心態,絕不(bu)會刻意區(qu)分國產還是(shi)進口(kou),關鍵還是(shi)看哪個物美價廉(lian)。”苗(miao)育西(xi)說。
智能建造,建設安全更高效
“不必冒著酷暑去工地,只要坐在指揮部,現場視頻、實時數據全都一目了然”
怎么能最便捷直(zhi)觀地(di)了解(jie)白(bai)鶴(he)灘(tan)水電站的建設進度?“不必冒著(zhu)酷暑去工地(di),只要(yao)坐在指揮部(bu),現(xian)場視頻、實時數(shu)據(ju)全都一目了然。”苗育西說。
混(hun)凝(ning)土(tu)澆筑后,需要進行平(ping)倉振(zhen)搗。依靠瑞能電(dian)(dian)器提供的(de)(de)高精度(du)傳感(gan)器、北斗(dou)衛星(xing)定位(wei)系(xi)統、中國電(dian)(dian)建(jian)成都(dou)院研(yan)發的(de)(de)監控軟件,可(ke)以對混(hun)凝(ning)土(tu)的(de)(de)平(ping)倉振(zhen)搗全過程進行實時監控,任何(he)操(cao)作(zuo)不(bu)到位(wei)的(de)(de)情況會(hui)自動預警,提示現場(chang)質(zhi)量管理(li)人員進行糾偏;生(sheng)產什么樣(yang)的(de)(de)混(hun)凝(ning)土(tu),只要一線人員在(zai)手機上(shang)遠程操(cao)作(zuo)即可(ke)完(wan)成;負責(ze)數據傳輸的(de)(de),則是中國聯通。為了避免(mian)水(shui)電(dian)(dian)站在(zai)遭遇地(di)震(zhen)時潰壩、下泄而(er)造(zao)成次(ci)生(sheng)災害,天河一號超級(ji)計算(suan)機對白鶴(he)灘水(shui)電(dian)(dian)站的(de)(de)抗(kang)震(zhen)安全性進行模擬分析,保(bao)證抗(kang)震(zhen)設計安全。
清華(hua)大學和(he)(he)三峽集(ji)團共同研制(zhi)(zhi)的(de)智能通(tong)水成套裝(zhuang)備(bei)和(he)(he)移動實時(shi)軟件平臺(tai),通(tong)過在(zai)新澆筑混凝(ning)(ning)土(tu)壩塊和(he)(he)水管中安裝(zhuang)數(shu)字溫度傳感器,實時(shi)測量混凝(ning)(ning)土(tu)溫度和(he)(he)進(jin)出(chu)水溫。點開手機,大壩施工狀(zhuang)態和(he)(he)各種參數(shu)盡在(zai)掌握。在(zai)冷卻(que)水管中安裝(zhuang)的(de)溫度、流量和(he)(he)一體流溫集(ji)成控制(zhi)(zhi)裝(zhuang)置,還可以(yi)實現動態智能控制(zhi)(zhi)。
自主創新,國之重器有底氣
“我國水電站建設、安裝、運營全產業鏈都已經走出國門,成為中國的名片”
在(zai)白鶴灘水(shui)(shui)電站(zhan)眾多(duo)工程技術指標中,“百(bai)萬機(ji)組”格(ge)外引(yin)人注目。作為世界上首批百(bai)萬千瓦水(shui)(shui)電機(ji)組,不僅實現了單機(ji)容量的巨大跨越(yue),背后(hou)的技術支撐更將引(yin)領整個水(shui)(shui)電產(chan)業技術水(shui)(shui)平(ping)的提升。
然而,鍛造“國之重器”談(tan)何容易?白(bai)鶴灘工程建設部(bu)機電(dian)(dian)項目(mu)部(bu)主任康永(yong)林介(jie)紹,最初三(san)峽電(dian)(dian)站的(de)發(fa)電(dian)(dian)機組(zu)(zu)(zu)所需的(de)硅鋼片只能(neng)依靠(kao)進(jin)口(kou),當我們自(zi)主研發(fa)右岸機組(zu)(zu)(zu)時,外方突然將(jiang)價格(ge)提高(gao)到左岸機組(zu)(zu)(zu)的(de)3倍(bei)。無(wu)奈之下(xia),三(san)峽集團只能(neng)與(yu)寶鋼聯手研發(fa)。“如(ru)果當時放棄了(le)自(zi)主研發(fa),可能(neng)白(bai)鶴灘水(shui)(shui)電(dian)(dian)站水(shui)(shui)電(dian)(dian)機組(zu)(zu)(zu)的(de)硅鋼片還(huan)是(shi)需要進(jin)口(kou)。”
從三峽前單個機組發(fa)電能力的30萬千瓦到(dao)白鶴灘(tan)的100萬千瓦,中(zhong)國水電裝備(bei)設(she)計制造實現了大跨越。如果說(shuo)三峽是“引(yin)進、消化吸收、再創(chuang)新(xin)”,那么(me)在白鶴灘(tan),則實現了完全自主創(chuang)新(xin)。
引(yin)領世界,不(bu)少(shao)支(zhi)撐技術只能首創(chuang),白鶴灘水電(dian)(dian)(dian)站的(de)建(jian)(jian)(jian)設(she)(she)(she)(she),倒逼東方(fang)電(dian)(dian)(dian)機、哈電(dian)(dian)(dian)集(ji)團(tuan)(tuan)等研(yan)(yan)發新(xin)的(de)絕緣材(cai)料(liao)、發電(dian)(dian)(dian)機組;倒逼中國(guo)電(dian)(dian)(dian)建(jian)(jian)(jian)、中能建(jian)(jian)(jian)集(ji)團(tuan)(tuan)提升水電(dian)(dian)(dian)設(she)(she)(she)(she)施安裝(zhuang)水平(ping)。早在(zai)2006年(nian),三(san)峽集(ji)團(tuan)(tuan)就牽頭國(guo)內(nei)設(she)(she)(she)(she)計單位、科(ke)研(yan)(yan)院(yuan)所和(he)設(she)(she)(she)(she)備(bei)制(zhi)造廠家(jia),攻克(ke)發動機散(san)熱(re)、新(xin)型材(cai)料(liao)等系列技術難關。三(san)峽集(ji)團(tuan)(tuan)通過在(zai)重(zhong)大(da)裝(zhuang)備(bei)科(ke)研(yan)(yan)、設(she)(she)(she)(she)計和(he)制(zhi)造、安裝(zhuang)和(he)運(yun)行(xing)鏈條中分層次有步(bu)驟地穩步(bu)推(tui)進國(guo)產化,已在(zai)機組設(she)(she)(she)(she)備(bei)、高壓電(dian)(dian)(dian)氣設(she)(she)(she)(she)備(bei)、輔(fu)助設(she)(she)(she)(she)備(bei)乃至(zhi)基礎材(cai)料(liao)上取得了重(zhong)要成果。
“不僅是高大上的(de)技(ji)術(shu)(shu),白鶴灘(tan)水(shui)電站(zhan)對于照明、供水(shui)、排風管這(zhe)樣的(de)基(ji)礎配套(tao)設施也(ye)有(you)更高標準(zhun)的(de)要求。能夠參與(yu)電站(zhan)建設,對相(xiang)關企業(ye)來說,也(ye)是其技(ji)術(shu)(shu)能力的(de)體現(xian),將(jiang)有(you)助(zhu)于企業(ye)拓展普通(tong)消費市場。”康永林(lin)介(jie)紹,“如今,我(wo)國水(shui)電站(zhan)建設、安裝、運(yun)營全產(chan)業(ye)鏈(lian)都已經走出國門,成為中(zhong)國的(de)名片。”(記者 楊(yang)文明)
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