2024年12月5日，国内最长引水斜井——浙江天台抽水蓄能电站1#引水下斜井下弯段1000兆帕级压力钢管安装焊接工作全部完成，标志着1000兆帕级超高强钢材质在国内首次成功规模化应用于抽水蓄能电站。
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浙江天台抽水蓄能电站1#引水下斜井长483米，其中上弯段和直线段采用800兆帕级钢板衬砌，下弯段采用1000兆帕级钢板衬砌。从2024年10月26日首条1000兆帕级管节环缝开焊至12月5日最后一条1000兆帕级管节环缝第三方探伤合格，共历时41天。为在计划内完成焊接工作，项目团队攻坚克难，严格控制焊接工艺参数，所有焊缝一次验收合格率100%，顺利完成焊接工作。
1000兆帕级压力钢管安装焊接完成，标志着水电十二局已充分掌握1000兆帕级压力钢管安装技术及1000兆帕级压力钢管焊接环境处理技术，为电站2025年进行引水系统充排水试验打下了良好基础。下一步，水电十二局项目团队将高质量完成后续工作，为水电工程大规模推广应用1000兆帕级超高强钢夯实根基，朝着电站2025年实现首批机组发电目标稳步迈进。
来源：中国水电十二局机电工程公司
钢岔管是抽水蓄能电站用于连接压力钢管主管与支管的重要结构部件，主要作用是将上游压力钢管的水输配到2台或更多机组中，浙江天台抽蓄电站钢岔管母材首次选用抗拉强度1000兆帕级的高强度调质钢。![]()
钢岔管三维图
不少人会发问，白鹤滩水电站压力钢管大规模采用800兆帕级高强钢，在国内大型水电工程中已属首次。为什么浙江天台抽蓄电站还要研发应用1000兆帕级高强钢？与800兆帕级高强钢相比，1000兆帕级高强钢的研制难度更大，涉及到冶炼、轧制、热处理等多个环节，需要具备高水平的材料科学、工程技术和制造工艺。虽然难度更大，但它的好处也是显而易见的，就浙江天台抽蓄电站钢岔管来讲，在设计许用应力不变的前提下，采用1000兆帕级钢板比800兆帕级钢板可以减重约20%，施工时间减少约10%，工程效益显著。更重要的是，1000兆帕级水电用钢国内尚无实际运用，此前只有国外极少数钢厂能够生产，而进口钢板和焊材价格高、供货周期长，核心技术和产品长期受制于人，属于“卡脖子”技术难题。“三峡建工发挥水电机组创新联合体的牵引作用，联合华东院、哈电、上海宝钢、南阳汉冶等产业链上下游单位，持续推进1000兆帕级高强钢关键技术研究，为实现工程应用打下坚实基础。”三峡建工机电技术中心副主任李海军说到。“不尝试、不突破，怎么知道不行？”三峡建工团队在项目实践中牢记嘱托，在科技创新上赋能核心能力。1000兆帕钢板国内研发属于首次，在合金成分设计、冶炼过程、热处理工艺等方面必须进行多次试验，才能生产出符合要求的钢板。![]()
1000兆帕级钢岔管水压试验
“2021年1月起，经过产业链上下游单位不断探索和试验，通过多重工序循环，最终生产出满足要求的1000兆帕级水电用高强钢板。”三峡建工机电技术中心业务主管杨年浩说，“根据研究过程中的经验积累，三峡建工牵头编制了1000兆帕级水电用高强钢三峡企业标准。”首次应用1000兆帕级高强钢，最大的难题是无相应焊接工艺可供参考、无配套国产焊材可供使用。需要通过反复做焊接工艺评定，来确定关键要素。为解决气保焊过程中出现的密集型气孔缺陷，建设者们从焊接的“人机料法环测”六要素上逐一排查原因，最终通过调整保护气体的比例和延长后热保温时间，成功解决难题。这标志着，1000兆帕级水电高强钢气保焊接实现了从0到1的突破。2024年4月，国内首次应用1000兆帕级高强钢的浙江天台抽蓄电站首台套钢岔管经受住两次最高9.5兆帕水压试验循环，各部位焊缝均未发生渗漏等异常情况，应力应变等满足设计要求，经见证确认顺利通过验收，成功实现国内首台套装备工程示范应用。![]()
浙江天台抽蓄电站首台1000兆帕级高强钢钢岔管通过验收
钢岔管安装是抽蓄电站地下厂房系统的重要工程节点。要完成安装，则必须先将钢岔管吊装运输至地下厂房。由于1000兆帕级钢种裂纹敏感性高，不允许在外侧焊接加固附件，给吊装运输工作出了一道难题。三峡建工所属浙江天台抽蓄公司联合参建单位，多次组织专会研究钢岔管洞内加固措施方案，最终选择了采用3个抱箍相互锁紧的方式对钢岔管进行固定，再通过槽钢与岩壁锚杆连接，实现首台钢岔管的顺利定位。![]()
浙江天台抽蓄电站钢岔管运输准备
“有参建单位打趣说，你们三峡集团就是喜欢自己超越自己。”三峡建工所属浙江天台抽蓄公司副总经理姚亮说，“下一步，我们将高质量完成钢岔管吊装、安装、焊接工作，为2025年首台机组发电目标打好基础，为后续水电工程大规模推广应用1000兆帕级水电高强钢夯实根基。”
浙江天台抽蓄电站地下厂房内，建设者们正紧锣密鼓开展钢岔管安装前的准备工作。1000兆帕级水电高强钢即将正式应用于工程实际。
曾经努力攀登世界水电“珠峰”的三峡建工人，继续发扬“精益求精、勇攀高峰”精神，用项目实践不断续写新的篇章。
来源： 三峡建工 文图：天台公司 机电技术中心 华东分公司
