我國鋼制波紋管涵市場(chǎng)可期

  從近幾年的鋼材產(chǎn)量和消費量的增長(cháng)速度看，鋼鐵產(chǎn)能過(guò)剩已是業(yè)界和社會(huì )的共識。面對各種挑戰，挖潛內部成本和開(kāi)發(fā)高附加值產(chǎn)品是大多數鋼鐵企業(yè)的應對思路，但在市場(chǎng)充分競爭的今天，越來(lái)越多的鋼鐵企業(yè)發(fā)現這種思路已難以適用。從國外發(fā)達國家鋼鐵業(yè)的發(fā)展規律來(lái)看，根據自身流程和裝備特點(diǎn)，向鋼材的下游加工業(yè)延伸是一個(gè)重要發(fā)展方向。

　　發(fā)達國家已形成鋼制波紋管產(chǎn)業(yè)鏈

　　鋼制波紋管（涵）又稱(chēng)金屬波紋管涵、金屬波紋涵管、鋼波紋板通道、金屬波紋板通道、波紋鋼管，由普通熱軋碳鋼板、不銹鋼板、耐候鋼板或者熱鍍鋅熱軋/冷軋鋼板（國內通常用厚度為2mm~6mm的Q235或SS400熱軋薄板）加工而成，帶有波紋外形并經(jīng)過(guò)耐腐蝕處理（表面鍍鋅、鍍鋁或噴涂復合物涂層）。

　　鋼質(zhì)波紋管在國外有100多年的制造歷史，美國、加拿大、韓國、日本、中國、印度和歐洲一些國家均有企業(yè)生產(chǎn)。美國和加拿大還設有專(zhuān)門(mén)的行業(yè)協(xié)會(huì )，1980年以來(lái)，美國和加拿大等國加強了對其應用環(huán)境、腐蝕機理、設計和制造等方面的研究，建立了一整套制造、加工、設計、使用、檢測規范。2002年美國鋼鐵協(xié)會(huì )（AISI）和加拿大波紋管協(xié)會(huì )聯(lián)合出臺了一系列鋼標準，見(jiàn)表1。近兩年，美國波紋鋼管協(xié)會(huì )（NCSPA）綜合近幾年的波紋管使用情況，又出版了一系列的波紋管相關(guān)手冊，用于波紋管設計、制造和使用。

  波紋鋼管制造工藝分為先鍍鋅后成型和先成型后鍍鋅兩種工藝。前者是用鍍鋅鋼板直接輾軋成型（簡(jiǎn)稱(chēng)CSP），后者是先輾軋鋼板，然后進(jìn)行噴涂鍍層，裝配并用鍍鋅螺栓和螺母栓固在一起形成一個(gè)圓管、拱形管或其它形狀波紋管（簡(jiǎn)稱(chēng)SPCSP）。當前，后噴涂的涂料已由過(guò)去的僅鍍鋅發(fā)展到根據壽命要求分別噴涂鍍鋅（鋅層厚度600g/m2以上）、鍍鋁和噴涂聚合物涂層等，壽命保證分別達到50年~100年。

　　美國和加拿大已經(jīng)形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈，對專(zhuān)用鋼板制造和供應、鋼板涂鍍層加工、涂鍍層材料生產(chǎn)、波紋管設計、波紋管制造、波紋管設備制造等進(jìn)行專(zhuān)業(yè)化分工。根據NCSPA統計，高峰時(shí)期，其旗下會(huì )員單位超過(guò)140家。

　　在制造裝備方面，國外向著(zhù)連續化、高度自動(dòng)化、專(zhuān)業(yè)化方向發(fā)展，開(kāi)發(fā)了多類(lèi)專(zhuān)用設備和生產(chǎn)線(xiàn)，如連續輥壓成型生產(chǎn)線(xiàn)、異型管定型機以及后噴涂機等。在制造能力方面，美國和加拿大的公司最大整管加工直徑可達7米，拼裝管加工直徑可達30米，拱形結構跨度可達40米，并且可以加工各種異型管，以及水平放置、垂直放置的各種密封倉和罐體。

　　鋼質(zhì)波紋管有助于改善城市內澇

　　當前，鋼質(zhì)波紋管的應用從最初的公路涵管逐步推廣到高速公路、市政公路、鐵路、橋梁、農業(yè)、港口、機場(chǎng)、市政管道、工業(yè)、商業(yè)建筑、民用住宅、礦山、舊基礎設施修復、新能源和軍事領(lǐng)域。根據美國有關(guān)機構調查統計，近幾年，鋼質(zhì)波紋管占美國大口徑管路市場(chǎng)的30%以上，美國波紋鋼管的年銷(xiāo)售額達到150億美元。此外，日本、韓國等東亞國家自20世紀末也開(kāi)始使用波紋管涵。

　　鋼質(zhì)波紋管在工程應用上具有很多優(yōu)勢，如結構強度高，是鋼筋混凝土強度的1倍~3倍；使用壽命長(cháng)，可達100年以上；重量輕、施工便捷，重量只有水泥制品的10%~20%，且土建與管體拼裝可分開(kāi)同時(shí)實(shí)施，施工期短，工期可縮短一半；軸向具有柔性，可適用于復雜地質(zhì)條件和沉降比較嚴重的地區；在施工條件比較惡劣的地區或者特殊地質(zhì)條件下，工程實(shí)際造價(jià)比同類(lèi)跨徑的鋼筋混凝土橋、涵洞低；幾乎不用維護，運行維護成本低；可進(jìn)行工廠(chǎng)集中化生產(chǎn)，不受環(huán)境影響，有利于降低成本和質(zhì)量控制；現場(chǎng)安裝方便，無(wú)須使用大型設備；環(huán)保低碳，減少或根本舍棄了常規建材，如水泥、黃沙、石子、木材的使用，有利于環(huán)境保護。

　　隨著(zhù)環(huán)保意識增強、勞動(dòng)力成本上升以及對施工要求提高，美國和加拿大等國家將鋼質(zhì)波紋管的應用領(lǐng)域不斷擴大，幾乎涵蓋了所有過(guò)去以混凝土、普通鋼板為建構筑材料的領(lǐng)域，主要包括：公路、鐵路和礦山隧道類(lèi)，河流、污水、排水的溝渠和管道類(lèi)，地下基礎保護類(lèi)，雨水、油類(lèi)等液體儲罐或井類(lèi)，固體倉類(lèi)，簡(jiǎn)易倉庫和廠(chǎng)房類(lèi)。

　　尤其值得注意的是，在面對暴雨導致的城市內澇問(wèn)題時(shí)，美國的解決方案就是采取由CSP材料建成的地下雨水收集和釋放系統。這種系統在美國作為停車(chē)場(chǎng)、公園、體育場(chǎng)館、路堤、雨水淤積帶、洪泛區、排水渠、洼地等商業(yè)、公共和民用建筑、公路設施的輔助系統，得到了大范圍推廣。

　　我國鋼質(zhì)波紋管技術(shù)面臨三大問(wèn)題

　　制造工藝和裝備簡(jiǎn)陋。鋼制波紋管制造業(yè)在我國推廣時(shí)間僅有10多年，目前制造裝備和工藝技術(shù)水平總體還比較落后。一方面，我國目前只能制造鍍鋅涂層的波紋管，并且大部分采用成型后簡(jiǎn)易熱鍍鋅工藝，對環(huán)境污染嚴重，鍍層厚度無(wú)法保證，嚴重影響使用壽命；另一方面，制造設備簡(jiǎn)陋，自動(dòng)化水平比較低，以簡(jiǎn)單手動(dòng)加工的單體設備為主。國內專(zhuān)業(yè)為波紋管做配套設備的企業(yè)僅有2家~3家，大口徑管加工設備、連續化生產(chǎn)線(xiàn)以及定型設備和噴涂設備的生產(chǎn)制造企業(yè)就更少了。一些波紋鋼管制造企業(yè)不得不自己開(kāi)發(fā)一些專(zhuān)用設備。此外，我國相關(guān)制造企業(yè)還存在規模偏小，分布不合理等問(wèn)題。目前，中國有50家~100家鋼制波紋管制造企業(yè)，主要分布在10個(gè)省，其中排名前3位的是河北、江蘇和四川；最為集中的是河北衡水和泊頭地區，占中國鋼制波紋管產(chǎn)能的80%以上。國內大部分省份無(wú)相關(guān)制造企業(yè)，限制了鋼質(zhì)波紋管技術(shù)應用推廣。

　　產(chǎn)品單一、粗糙，應用面窄。我國鋼制波紋管品種還比較少，一般以小尺寸的圓形或拱形為主，大量異型管、大尺寸管（整管直徑大于4米、拼裝管直徑大于9米、拱形板大于13米）、特種端頭、特種倉體和罐體還不能生產(chǎn)，由于生產(chǎn)裝備的落后，加工尺寸精度不能保證。

　　目前，我國鋼制波紋管已經(jīng)在公路、鐵路、少部分市政工程以及少量倉儲罐體有應用。其中，公路、鐵路的涵洞應用最多。與國外相比，我國在水利工程、市政工程、礦山、工業(yè)項目、生態(tài)保護、特種罐體、特種倉體等的應用較少。

　　應用研究和標準滯后。我國自1997年在青海開(kāi)始鋼制波紋管應用研究，主要集中在交通行業(yè)施工方案的選擇優(yōu)化方面。2006年以來(lái)，陸續出臺了《公路橋涵用波形鋼板》《公路涵洞設計細則》《公路涵洞通道用波紋鋼管（板）》《拱形波紋鋼蓋結構技術(shù)規程》等4個(gè)行業(yè)標準，有關(guān)適用鋼種標準、環(huán)境條件、涂層材料、壽命設計標準、結構設計研究很少，也沒(méi)有相關(guān)標準。由于應用研究滯后，我國相關(guān)標準有很多不合理的地方，如涂層材料方面，我國標準中僅有鍍鋅一種，鍍鋁和聚合物材料尚沒(méi)有；在鋅層厚度要求方面，我國標準要求厚度大于63μm，相當于400g/m2，而美國相關(guān)標準要求600g/m2以上。另外，美國噴涂材料的使用壽命可以達到50年~100年，而我國的噴涂材料僅保證50年。

　　環(huán)保將拉動(dòng)我國鋼質(zhì)波紋管需求

　　鋼質(zhì)波紋管需求量會(huì )大幅增加。隨著(zhù)我國鋼制波紋管相關(guān)應用研究和各行業(yè)應用標準和規范不斷完善，未來(lái)鋼制波紋管需求將大幅增長(cháng)。其主要影響因素包括以下四方面：

　　一是大規?；A建設拉動(dòng)內需，帶來(lái)公路、鐵路、水利等鋼質(zhì)波紋管傳統應用領(lǐng)域的剛性需求；二是應用技術(shù)日漸成熟帶來(lái)的應用領(lǐng)域擴展，如在國外已普遍應用的各種工業(yè)項目的內部管網(wǎng)、礦山、倉儲、水利設施等領(lǐng)域；三是勞動(dòng)力成本和傳統建筑材料成本上升將提高鋼質(zhì)波紋管的競爭優(yōu)勢；四是環(huán)保意識的增強和水土保持要求的提高，將帶來(lái)更加廣泛的應用。

　　其中，環(huán)保政策的從嚴使波紋管對水泥、混凝土制管的替代性增強，而隨著(zhù)我國治理城市內澇對相關(guān)污水設計、排水設計以及水土保持標準的提高，將帶來(lái)巨大的市政工程改造需求。此外，先成型后鍍鋅工藝的環(huán)保問(wèn)題將帶來(lái)熱軋重鍍鋅板的需求。

　　不可否認，目前各主要波紋管企業(yè)一方面很難在國內采購到用于波紋管制造的熱軋鍍鋅板；另一方面由于普通熱軋板價(jià)格低廉，采用土法鍍鋅成本又比較低，為降低成本，即使污染比較嚴重，很多企業(yè)都選擇土法鍍鋅。隨著(zhù)國家環(huán)保政策收緊，未來(lái)土法鍍鋅工藝將被全面禁止，由此將帶來(lái)適應各種用途的熱軋重鍍鋅板卷的需求。目前，我國相關(guān)裝備和生產(chǎn)線(xiàn)也是空白。

　　制造工藝和裝備技術(shù)進(jìn)步。為了適應下游客戶(hù)個(gè)性化需求，如大口徑、異型、多用途管和罐體，同時(shí)也為了滿(mǎn)足自身效率和產(chǎn)品質(zhì)量需要，鋼制波紋管制造企業(yè)將持續提高工藝技術(shù)和裝備水平。目前來(lái)看，引進(jìn)消化吸收國外的裝備和技術(shù)，是縮短我國與先進(jìn)國家差距最有效的途徑。

　　根據國外經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展規律，我國鋼質(zhì)波紋管需求將隨著(zhù)城鎮化的發(fā)展、基礎設施建設的擴張而大幅增長(cháng)。而且，環(huán)保政策從嚴，也將迫使中國現有的鋼制波紋管制造企業(yè)廢棄先成型后鍍鋅工藝，由此帶來(lái)熱軋重鍍鋅板卷的需求。但從整體來(lái)看，與發(fā)達國家相比，我國鋼制波紋管制造和應用還存在較大差距，制造裝備和產(chǎn)品質(zhì)量亟待提高，產(chǎn)品品種和應用領(lǐng)域也還有待擴展。

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