混凝土排水管芯模振動(dòng)成型工藝及設(shè)備的現(xiàn)狀和發(fā)展

1、混凝土排水管芯模振動(dòng)成型工藝及設(shè)備的現(xiàn)狀和發(fā)展一、概述  由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、城市規(guī)模的擴(kuò)大，我國(guó)城市污水排放量不斷上升；環(huán)保意識(shí)的增加，污水處理廠、城市污水管網(wǎng)和合流污水治理工程的大量新建，中大口徑排水管的需量逐年大幅度增加，原有傳統(tǒng)的鋼筋混凝土排水管生產(chǎn)工藝在產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量等方面均不能完全滿足要求。并且由于人工費(fèi)用上升，電、煤等能源日趨緊張等諸多原因，鋼筋混凝土排水管生產(chǎn)成本急劇加大，利潤(rùn)空間越來(lái)越小，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，并隨之而來(lái)偽劣產(chǎn)品的不斷出現(xiàn)。  隨著上述矛盾不斷加劇，近年來(lái)，一種先進(jìn)的鋼筋混凝土排水管生產(chǎn)工藝-芯模振動(dòng)制管工藝由于它相對(duì)其它傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝具有生產(chǎn)效率、自動(dòng)

2、化程度高，產(chǎn)品質(zhì)量好，節(jié)能、環(huán)保，產(chǎn)品對(duì)工程適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越受到制管行業(yè)的重視和青睞。  特別是國(guó)家實(shí)行輸水管生產(chǎn)許可證制度后產(chǎn)品質(zhì)量意識(shí)的加強(qiáng)，以及通過(guò)多年的努力，國(guó)產(chǎn)設(shè)備的成熟過(guò)關(guān)，大力促進(jìn)了芯模振動(dòng)制管工藝的發(fā)展。  二、排水管生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)要比較  離心制管工藝我國(guó)生產(chǎn)排水管較早的工藝，生產(chǎn)周期長(zhǎng)、生產(chǎn)效率低，排水管在堆放過(guò)程中易產(chǎn)生內(nèi)壁干縮裂縫，脫模時(shí)易粘皮，浮漿影響管體強(qiáng)度和內(nèi)壁光滑，模具合縫處易跑漿漏水。  懸輥制管工藝輥壓過(guò)程中管子鋼筋骨架易移位變形，超過(guò)1.5米管徑的管子易產(chǎn)生內(nèi)壁塌落，外壁沉陷，內(nèi)壁超厚和承口不密實(shí)是該工藝最易發(fā)生的

3、問(wèn)題。  濕法振搗的混凝土管，內(nèi)部組織致密性差，毛細(xì)孔及細(xì)微裂縫較多，吸水率高，抗?jié)B性能差，污水腐蝕的耐久性差，管道開(kāi)裂，鋼筋侵蝕膨脹，導(dǎo)致管體破壞現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。  芯模振動(dòng)是一種機(jī)械化、自動(dòng)化程度較高的新工藝，它具有以下優(yōu)點(diǎn)：  （1）地面控制，地下封閉立式成型，相對(duì)離心、懸輥工藝地面臥式生產(chǎn)條件，工作環(huán)境得到了改善，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低，有利于安全文明生產(chǎn)；  （2）采用干法生產(chǎn)，一般混凝土的工作度為20至60間，芯模高頻整體振動(dòng)，使混凝土密實(shí)度極高，產(chǎn)品質(zhì)量得到保障；  （3）成型后可立即脫模去內(nèi)外模，每種口徑只需一套模具，保證了每根管子的內(nèi)徑

4、和外徑尺寸精度一致，且模具投資費(fèi)用大大減少；  （4）一般不需蒸汽養(yǎng)護(hù)，利用水泥的水化熱，進(jìn)行保濕、保溫養(yǎng)護(hù)，20多小時(shí)后即可吊運(yùn)至露天堆場(chǎng)，節(jié)約了大量能源；  （5）振動(dòng)的頻率、振幅和激振力可以根據(jù)生產(chǎn)不同口徑大小的管子方便地進(jìn)行調(diào)整，設(shè)備對(duì)產(chǎn)品適應(yīng)性強(qiáng)，一般生產(chǎn)600-3000的排水管只需二套設(shè)備即可完成；  （6）能滿足產(chǎn)品大規(guī)格、多樣化生產(chǎn)，能成型特大口徑的管子，可成型異型管道，如檢查井、箱涵、帶底座管以及防腐內(nèi)襯管等；  （7）生產(chǎn)效率較高，可確保大工程以及應(yīng)急工程對(duì)管材的需求，在保證底托數(shù)量的情況下，每工位一天一般能生產(chǎn)中大口徑排水管100米

5、以上；    常用的幾種排水管制管工藝主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較 序號(hào)         工藝型式項(xiàng)目立式內(nèi)模振動(dòng)離心工藝懸輥工藝1生產(chǎn)效率高低低2勞動(dòng)強(qiáng)度低高高3自動(dòng)化程度高中中4產(chǎn)品規(guī)格大中小5產(chǎn)品對(duì)工程適應(yīng)性強(qiáng)一般弱6生產(chǎn)占地面積小大大7生產(chǎn)成本低高高8生產(chǎn)線造價(jià)一次投入高低低設(shè)備投入低中中生產(chǎn)線投入低高高9廢漿、污水無(wú)多少10模具數(shù)量一套多多11養(yǎng)護(hù)條件脫模自然養(yǎng)護(hù)帶模蒸氣養(yǎng)護(hù)帶模蒸氣養(yǎng)護(hù)12產(chǎn)品質(zhì)量尺寸精度高中低外壓強(qiáng)度高中低抗摻性能好一般低外觀一般好一般成品率高中低 三、

6、我國(guó)芯模振動(dòng)制管設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀 芯模振動(dòng)制管設(shè)備相對(duì)其他傳統(tǒng)工藝裝備比較復(fù)雜，融合了機(jī)、電、液壓和自動(dòng)控制技術(shù)，它代表了混凝土制管領(lǐng)域裝備的較高水平，自20世紀(jì)80年代末期上海率先引進(jìn)芯模振動(dòng)制管設(shè)備以來(lái)，至2004年杭州、武漢、嘉善、昆山、北京等多家企業(yè)相繼引進(jìn)了丹麥佩德哈博、意大利科力、德國(guó)祖布林、施洛斯非凡、寶姆格特納的芯模振動(dòng)制管生產(chǎn)設(shè)備，隨后，國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)此工藝設(shè)備進(jìn)行了研制，至今已有近30家企業(yè)采用國(guó)內(nèi)自行研制的芯模振動(dòng)制管設(shè)備。 2002年7月，蘇州混凝土水泥制品研究院、科星混凝土水泥制品裝備有限公司立項(xiàng)申請(qǐng)，科技部撥款下達(dá)科研項(xiàng)目“立式內(nèi)模振動(dòng)排水管生產(chǎn)設(shè)備的開(kāi)發(fā)研究”。 200

7、4年8月蘇州科星混凝土水泥制品裝備公司1350-2400長(zhǎng)度立式內(nèi)模振動(dòng)制管設(shè)備試制完成，在南寧鴻基水泥制品公司的大力配合下，成功地進(jìn)行了七種規(guī)格的混凝土排水管生產(chǎn)中試，此后不斷進(jìn)行調(diào)整、改進(jìn)，2005年上半年正常生產(chǎn)運(yùn)行，情況良好，隨后又對(duì)大小口徑的芯模振動(dòng)制管設(shè)備進(jìn)行了研究、試制，從而覆蓋了長(zhǎng)度3m及以下，口徑從600-3000的排水管生產(chǎn)能力，并制定廠標(biāo)，形成了裝備系列。 2004年12月，與武漢雙強(qiáng)水泥制品公司合作，形成該產(chǎn)品的第一套的產(chǎn)品銷(xiāo)售。  2006年6月，“立式芯模振動(dòng)排水管生產(chǎn)設(shè)備的開(kāi)發(fā)研究”項(xiàng)目通過(guò)部級(jí)鑒定，確定該項(xiàng)目為：填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)行業(yè)空白，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，部

8、分指標(biāo)超過(guò)進(jìn)口設(shè)備。 為規(guī)范產(chǎn)品質(zhì)量，2006年10月，國(guó)家有關(guān)部門(mén)下達(dá)“芯模振動(dòng)制管設(shè)備”的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目，由蘇州混凝土水泥制品研究院、科星混凝土水泥制品裝備有限公司負(fù)責(zé)制定。   2007年6月，由蘇州科星混凝土水泥制品裝備公司制造的1350-2400單工位國(guó)產(chǎn)設(shè)備第一次出口至哈薩克斯坦。 2007年10月，由蘇州混凝土水泥制品研究院、科星混凝土水泥制品裝備公司完成的“立式內(nèi)模振動(dòng)制管設(shè)備”項(xiàng)目獲國(guó)家部級(jí)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。 作為“立式內(nèi)模振動(dòng)制管設(shè)備開(kāi)發(fā)項(xiàng)目”的延伸項(xiàng)目，2008年4月 ，科技部下達(dá) “預(yù)制裝備式公用箱涵生產(chǎn)工藝及裝備”科研開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，由蘇州混凝土水

9、泥制品研究院、科星混凝土水泥制品裝備公司負(fù)責(zé)完成。 2008年6月，由科星混凝土水泥制品裝備有限公司研制的先進(jìn)國(guó)產(chǎn)設(shè)備在唐山永宏水泥制品廠運(yùn)行成功，該設(shè)備集中了計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制、生產(chǎn)自動(dòng)監(jiān)控記錄、安全防護(hù)裝置、自動(dòng)定位布料、自動(dòng)漲緊連接、碾壓行程壓力選擇自動(dòng)控制等多項(xiàng)先進(jìn)功能。 至2008年7月，科星混凝土水泥制品裝備有限公司的“芯模振動(dòng)制管設(shè)備”已與26個(gè)單位合作，形成了58個(gè)生產(chǎn)工位的銷(xiāo)售，運(yùn)行情況良好，其中主機(jī)系統(tǒng)、芯棒最長(zhǎng)運(yùn)行4年無(wú)故障。 四、芯模振動(dòng)制管工藝在國(guó)內(nèi)水泥制品企業(yè)的應(yīng)用情況 芯模振動(dòng)工藝在我國(guó)是一種新興的制管工藝，已采用芯模振動(dòng)工藝的企業(yè)在全國(guó)近千家排水管生產(chǎn)單位中所占比例

10、還很小，約占5左右，而在先進(jìn)發(fā)達(dá)國(guó)家占80以上，但由于這些企業(yè)是排水管行業(yè)的骨干力量，無(wú)論生產(chǎn)能力、技術(shù)實(shí)力、管理經(jīng)驗(yàn)還是質(zhì)量保證方面都具有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而其產(chǎn)品在當(dāng)?shù)丶爸苓叺貐^(qū)的市政建設(shè)和管道工程中得到了廣泛的應(yīng)用，取得了非常明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，對(duì)芯模振動(dòng)工藝的推廣和促進(jìn)排水管行業(yè)的科技進(jìn)步起到了重要的作用。 1通過(guò)對(duì)部分已采用芯模振動(dòng)工藝的企業(yè)調(diào)研，主要產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)：  武漢雙強(qiáng)水泥制品有限公司，企口式1500×175×2500鋼筋混凝土排水管（級(jí)）檢測(cè)結(jié)果為：產(chǎn)品達(dá)到和超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，其中裂縫荷載為國(guó)標(biāo)要求的倍，內(nèi)水壓力為國(guó)標(biāo)要求的5倍，破壞荷載為國(guó)標(biāo)值

11、1.6倍時(shí)裂縫寬度，產(chǎn)品未破壞。    鋼承口式1500×175×2500頂進(jìn)施工法鋼筋混凝土排水管（級(jí)）檢測(cè)結(jié)果為：產(chǎn)品達(dá)到和超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，其中裂縫荷載為國(guó)標(biāo)要求的倍，內(nèi)水壓力為國(guó)標(biāo)要求的5倍，破壞荷載為國(guó)標(biāo)值1.6倍時(shí)裂縫寬度，產(chǎn)品未破壞。 南寧鴻基水泥制品有限公司，企口式2400×235×2500鋼筋混凝土排水管（ 級(jí)）檢測(cè)結(jié)果為：產(chǎn)品達(dá)到和超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，其中裂縫荷載為國(guó)標(biāo)要求的2.1倍，內(nèi)水壓力為國(guó)標(biāo)要求的4.5倍，破壞荷載為國(guó)標(biāo)值1.5倍時(shí)裂縫寬度，產(chǎn)品未破壞。      汕

12、頭浮西建材有限公司，企口式2000×200×2500鋼筋混凝土排水管（ 級(jí)）檢測(cè)結(jié)果為：產(chǎn)品達(dá)到和超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，其中裂縫荷載為國(guó)標(biāo)要求的倍，內(nèi)水壓力為國(guó)標(biāo)要求的2倍，破壞荷載為國(guó)標(biāo)值1.2倍時(shí)裂縫寬度，產(chǎn)品未破壞。 遼寧北票電力電桿有限公司，企口式1500×175×2000鋼筋混凝土排水管（級(jí)）檢測(cè)結(jié)果為：齡期僅天，產(chǎn)品達(dá)到和超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，其中裂縫荷載為國(guó)標(biāo)要求的倍，破壞荷載為國(guó)標(biāo)值倍時(shí)裂縫寬度，產(chǎn)品未破壞。   2與其它工藝相比，生產(chǎn)成本調(diào)研： （以級(jí)排水管生產(chǎn)為例，芯模振動(dòng)與懸輥工藝比較，以每立方米混凝土為單位）  &#

13、160;工藝項(xiàng)目懸輥工藝芯模振動(dòng)工藝差值折合成人民幣（元）1水泥用量4003703010.5元2蒸氣耗煤冬季100505030元其它季節(jié)-60元3人工2.6工時(shí)0.6工時(shí)2工時(shí)254用電量18.8度5.2度13.6度11.6元5其它（相同費(fèi)用不作比較）6總計(jì)：每立方米混凝土相差77.1元（冬季）107.1元 注：a.懸輥工藝每班16人用50m3混凝土，芯模振動(dòng)每班11人用150m3混凝土，每班8小時(shí)，每人每天人工費(fèi)用以100元計(jì)。 b. 以2000 L2500管道為例，3.6 m3混凝土用量，懸輥工藝功率90kw，每根管主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)45分鐘，芯模振動(dòng)工藝功率

14、70kw, 每根管主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)15分鐘，每度電費(fèi)以元計(jì)。 c.蒸氣耗煤以每噸600元計(jì)，水泥以每噸350元計(jì)。 根據(jù)上述生產(chǎn)成本調(diào)研結(jié)果，一個(gè)中型排水管生產(chǎn)企業(yè)，排水管生產(chǎn)用混凝土在6萬(wàn)m3以上，全年可節(jié)約生產(chǎn)成本500萬(wàn)元以上。 3.采用芯模振動(dòng)工藝的企業(yè)產(chǎn)品規(guī)格種類(lèi)調(diào)研： 國(guó)內(nèi)的一些水泥制品企業(yè)對(duì)芯模振動(dòng)工藝及設(shè)備的應(yīng)用進(jìn)行了廣泛的研究，成功地生產(chǎn)了異形管道和大口徑排水管。 南寧鴻基水泥制品公司等單位采用了管材的預(yù)埋吊錨，極大地方便了管子的吊運(yùn)和施工中的安裝對(duì)接。 廈門(mén)千秋管業(yè)采用自行研制的芯模振動(dòng)裝備率先生產(chǎn)了帶底座的鋼筋混凝土排水管，這種管材開(kāi)槽施工時(shí)可不澆注混凝土基礎(chǔ)，能夠適應(yīng)

15、管線施工速度快的要求。 北京京龍管道公司采用芯模振動(dòng)工藝成功批量生產(chǎn)了3米大口徑排水管。 武漢雙強(qiáng)水泥制品公司、汕頭浮西建材有限公司用芯模振動(dòng)制管設(shè)備成功地生產(chǎn)了內(nèi)襯軟PVC材料的防腐排水管。由于PVC具有極強(qiáng)的耐腐蝕性能，因此該種管材可用來(lái)輸送含有腐蝕性介質(zhì)的污水，經(jīng)后的應(yīng)用面很廣。 五、存在的一些問(wèn)題 相對(duì)其它帶模養(yǎng)護(hù)成型工藝，芯模振動(dòng)成型的排水管管體表面光潔度較差，雖然不影響排水管的任何質(zhì)量，但由于施工等有關(guān)單位的習(xí)慣理解，此問(wèn)題確實(shí)成為了推廣芯模振動(dòng)制管工藝應(yīng)用的一個(gè)最大問(wèn)題。即將發(fā)布的混凝土排水管?chē)?guó)家行業(yè)修訂標(biāo)準(zhǔn)對(duì)該問(wèn)題作出了明確的定義，隨著混凝土排水管修訂標(biāo)準(zhǔn)的頒布，將會(huì)逐步解決對(duì)

16、芯模振動(dòng)成型工藝特點(diǎn)的理解問(wèn)題。 由于我國(guó)的水泥制品產(chǎn)品長(zhǎng)期處于微利狀態(tài)，多數(shù)排水管生產(chǎn)廠家設(shè)備陳舊、資金緊張，由于企業(yè)資金不足，一次性投入有困難，從而影響開(kāi)發(fā)推廣力度。 六、芯模振動(dòng)制管工藝發(fā)展前景 我國(guó)對(duì)于芯模振動(dòng)工藝應(yīng)用還處于起步階段，由于工藝優(yōu)勢(shì)明顯，整體裝備投入以及生產(chǎn)成本的節(jié)約給企業(yè)帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)效益，預(yù)計(jì)近幾年會(huì)有持續(xù)迅速的發(fā)展。 參照先進(jìn)發(fā)達(dá)國(guó)家的芯模振動(dòng)工藝的發(fā)展過(guò)程，結(jié)合行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，應(yīng)對(duì)該工藝及裝備進(jìn)一步研究： 中小口徑多根管同時(shí)生產(chǎn)的自動(dòng)化芯模振動(dòng)制管設(shè)備會(huì)受到很大歡迎。 除主機(jī)以外的配套設(shè)備，如混凝土攪拌系統(tǒng)、專(zhuān)用的起吊裝運(yùn)設(shè)備、性能優(yōu)良的雙層鋼筋骨架焊機(jī)、各類(lèi)異型模具等應(yīng)進(jìn)一步開(kāi)發(fā)完善。 針對(duì)