從近幾年的鋼材產(chǎn)量和消費量的增長速度看，鋼鐵產(chǎn)能過剩已是業(yè)界和社會的共識。面對各種挑戰(zhàn)，挖潛內(nèi)部成本和開發(fā)高附加值產(chǎn)品是大多數(shù)鋼鐵企業(yè)的應(yīng)對思路，但在市場充分競爭的今天，越來越多的鋼鐵企業(yè)發(fā)現(xiàn)這種思路已難以適用。從國外發(fā)達(dá)國家鋼鐵業(yè)的發(fā)展規(guī)律來看，根據(jù)自身流程和裝備特點，向鋼材的下游加工業(yè)延伸是一個重要發(fā)展方向。

　　發(fā)達(dá)國家已形成鋼制波紋管產(chǎn)業(yè)鏈

　　鋼制波紋管（涵）又稱金屬波紋管涵、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?zhí)间摪?、不銹鋼板、耐候鋼板或者熱鍍鋅熱軋/冷軋鋼板（國內(nèi)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)過耐腐蝕處理（表面鍍鋅、鍍鋁或噴涂復(fù)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(shè)有專門的行業(yè)協(xié)會，1980年以來，美國和加拿大等國加強了對其應(yīng)用環(huán)境、腐蝕機理、設(shè)計和制造等方面的研究，建立了一整套制造、加工、設(shè)計、使用、檢測規(guī)范。2002年美國鋼鐵協(xié)會（AISI）和加拿大波紋管協(xié)會聯(lián)合出臺了一系列鋼標(biāo)準(zhǔn)，見表1。近兩年，美國波紋鋼管協(xié)會（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(shè)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（簡稱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圓管、拱形管或其它形狀波紋管（簡稱SPCSP）。當(dāng)前，后噴涂的涂料已由過去的僅鍍鋅發(fā)展到根據(jù)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(dá)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，對專用鋼板制造和供應(yīng)、鋼板涂鍍層加工、涂鍍層材料生產(chǎn)、波紋管設(shè)計、波紋管制造、波紋管設(shè)備制造等進(jìn)行專業(yè)化分工。根據(jù)NCSPA統(tǒng)計，高峰時期，其旗下會員單位超過140家。

　　在制造裝備方面，國外向著連續(xù)化、高度自動化、專業(yè)化方向發(fā)展，開發(fā)了多類專用設(shè)備和生產(chǎn)線，如連續(xù)輥壓成型生產(chǎn)線、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(dá)7米，拼裝管加工直徑可達(dá)30米，拱形結(jié)構(gòu)跨度可達(dá)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(nèi)澇

　　當(dāng)前，鋼質(zhì)波紋管的應(yīng)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(nóng)業(yè)、港口、機場、市政管道、工業(yè)、商業(yè)建筑、民用住宅、礦山、舊基礎(chǔ)設(shè)施修復(fù)、新能源和軍事領(lǐng)域。根據(jù)美國有關(guān)機構(gòu)調(diào)查統(tǒng)計，近幾年，鋼質(zhì)波紋管占美國大口徑管路市場的30%以上，美國波紋鋼管的年銷售額達(dá)到150億美元。此外，日本、韓國等東亞國家自20世紀(jì)末也開始使用波紋管涵。

　　鋼質(zhì)波紋管在工程應(yīng)用上具有很多優(yōu)勢，如結(jié)構(gòu)強度高，是鋼筋混凝土強度的1倍~3倍；使用壽命長，可達(dá)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同時實施，施工期短，工期可縮短一半；軸向具有柔性，可適用于復(fù)雜地質(zhì)條件和沉降比較嚴(yán)重的地區(qū)；在施工條件比較惡劣的地區(qū)或者特殊地質(zhì)條件下，工程實際造價比同類跨徑的鋼筋混凝土橋、涵洞低；幾乎不用維護(hù)，運行維護(hù)成本低；可進(jìn)行工廠集中化生產(chǎn)，不受環(huán)境影響，有利于降低成本和質(zhì)量控制；現(xiàn)場安裝方便，無須使用大型設(shè)備；環(huán)保低碳，減少或根本舍棄了常規(guī)建材，如水泥、黃沙、石子、木材的使用，有利于環(huán)境保護(hù)。

　　隨著環(huán)保意識增強、勞動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(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大，幾乎涵蓋了所有過去以混凝土、普通鋼板為建構(gòu)筑材料的領(lǐng)域，主要包括：公路、鐵路和礦山隧道類，河流、污水、排水的溝渠和管道類，地下基礎(chǔ)保護(hù)類，雨水、油類等液體儲罐或井類，固體倉類，簡易倉庫和廠房類。

　　尤其值得注意的是，在面對暴雨導(dǎo)致的城市內(nèi)澇問題時，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(tǒng)。這種系統(tǒng)在美國作為停車場、公園、體育場館、路堤、雨水淤積帶、洪泛區(qū)、排水渠、洼地等商業(yè)、公共和民用建筑、公路設(shè)施的輔助系統(tǒng)，得到了大范圍推廣。

　　我國鋼質(zhì)波紋管技術(shù)面臨三大問題

　　制造工藝和裝備簡陋。鋼制波紋管制造業(yè)在我國推廣時間僅有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易熱鍍鋅工藝，對環(huán)境污染嚴(yán)重，鍍層厚度無法保證，嚴(yán)重影響使用壽命；另一方面，制造設(shè)備簡陋，自動化水平比較低，以簡單手動加工的單體設(shè)備為主。國內(nèi)專業(yè)為波紋管做配套設(shè)備的企業(yè)僅有2家~3家，大口徑管加工設(shè)備、連續(xù)化生產(chǎn)線以及定型設(shè)備和噴涂設(shè)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)不得不自己開發(fā)一些專用設(shè)備。此外，我國相關(guān)制造企業(yè)還存在規(guī)模偏小，分布不合理等問題。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(qū)，占中國鋼制波紋管產(chǎn)能的80%以上。國內(nèi)大部分省份無相關(guān)制造企業(yè)，限制了鋼質(zhì)波紋管技術(shù)應(yīng)用推廣。

　　產(chǎn)品單一、粗糙，應(yīng)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(yīng)用。其中，公路、鐵路的涵洞應(yīng)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(hù)、特種罐體、特種倉體等的應(yīng)用較少。

　　應(yīng)用研究和標(biāo)準(zhǔn)滯后。我國自1997年在青海開始鋼制波紋管應(yīng)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，陸續(xù)出臺了《公路橋涵用波形鋼板》《公路涵洞設(shè)計細(xì)則》《公路涵洞通道用波紋鋼管（板）》《拱形波紋鋼蓋結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》等4個行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，有關(guān)適用鋼種標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境條件、涂層材料、壽命設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)構(gòu)設(shè)計研究很少，也沒有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。由于應(yīng)用研究滯后，我國相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有很多不合理的地方，如涂層材料方面，我國標(biāo)準(zhǔn)中僅有鍍鋅一種，鍍鋁和聚合物材料尚沒有；在鋅層厚度要求方面，我國標(biāo)準(zhǔn)要求厚度大于63μm，相當(dāng)于400g/m2，而美國相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求600g/m2以上。另外，美國噴涂材料的使用壽命可以達(dá)到50年~100年，而我國的噴涂材料僅保證50年。

　　環(huán)保將拉動我國鋼質(zhì)波紋管需求

　　鋼質(zhì)波紋管需求量會大幅增加。隨著我國鋼制波紋管相關(guān)應(yīng)用研究和各行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范不斷完善，未來鋼制波紋管需求將大幅增長。其主要影響因素包括以下四方面：

　　一是大規(guī)?；A(chǔ)建設(shè)拉動內(nèi)需，帶來公路、鐵路、水利等鋼質(zhì)波紋管傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的剛性需求；二是應(yīng)用技術(shù)日漸成熟帶來的應(yīng)用領(lǐng)域擴展，如在國外已普遍應(yīng)用的各種工業(yè)項目的內(nèi)部管網(wǎng)、礦山、倉儲、水利設(shè)施等領(lǐng)域；三是勞動力成本和傳統(tǒng)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，將帶來更加廣泛的應(yīng)用。

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

　　不可否認(rèn)，目前各主要波紋管企業(yè)一方面很難在國內(nèi)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(yán)重，很多企業(yè)都選擇土法鍍鋅。隨著國家環(huán)保政策收緊，未來土法鍍鋅工藝將被全面禁止，由此將帶來適應(yīng)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)線也是空白。

　　制造工藝和裝備技術(shù)進(jìn)步。為了適應(yīng)下游客戶個性化需求，如大口徑、異型、多用途管和罐體，同時也為了滿足自身效率和產(chǎn)品質(zhì)量需要，鋼制波紋管制造企業(yè)將持續(xù)提高工藝技術(shù)和裝備水平。目前來看，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(jù)國外經(jīng)濟和社會發(fā)展規(guī)律，我國鋼質(zhì)波紋管需求將隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的擴張而大幅增長。而且，環(huán)保政策從嚴(yán)，也將迫使中國現(xiàn)有的鋼制波紋管制造企業(yè)廢棄先成型后鍍鋅工藝，由此帶來熱軋重鍍鋅板卷的需求。但從整體來看，與發(fā)達(dá)國家相比，我國鋼制波紋管制造和應(yīng)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(yīng)用領(lǐng)域也還有待擴展。

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