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        2022混凝土科學技術獎
        【技術革新類】三等獎:預應力鋼筒混凝土管纏繞預應力鋼絲在線檢測裝置
        時間:2023-12-14    來源:CCPA科技工作部    分享:
        本技術革新的目的旨在提供一種預應力鋼筒混凝土管纏繞預應力鋼絲在線檢測裝置,可降低存在缺陷的預應力鋼絲在PCCP管芯表面纏繞過程中斷絲致使管芯需要退絲重纏,造成纏絲作業的重復勞動,影響纏絲作業進度;也避免了存在缺陷的預應力鋼絲在PCCP管芯表面纏繞過程中斷裂給纏絲工序操作工人帶來人身傷害;同時降低了管材成品中的鋼絲存在質量隱患。


        2022年度中國混凝土與水泥制品協會

        混凝土科學技術獎?技術革新類

        項目展示


        2022年度中國混凝土與水泥制品協會混凝土科學技術獎工作于2022年5月啟動,至2023年1月圓滿完成。報名期間共收到有效申報項目44項。經過專家評審委員會的初評及終評,共計36個項目獲獎,包括一等獎1項、二等獎16項、三等獎19項,其中“科技進步類”22項、“技術革新類”14項。


        三等獎項目

        預應力鋼筒混凝土管纏繞預應力鋼絲在線檢測裝置


        主要完成單位:山東龍泉管道工程股份有限公司

        主要完成人:趙利、尹俊、邢兵兵、路程豪、楊繼波

        項目概況  

        預應力鋼筒混凝土管是由鋼板、預應力鋼絲和混凝土構成的復合管材,預應力鋼絲對其結構至關重要。預應力鋼絲是以一定的拉應力螺旋式纏繞在混凝土管芯上,使管芯產生均勻的預壓應力以抵抗由內壓和外荷載產生的拉應力,同時纏繞著預應力鋼絲的管芯混凝土承擔著管材的內水壓及外荷載,并保護鋼筒和提高管材剛度。由于預應力鋼絲的作用,使得該管材具備高工壓、高覆土的使用環境,因而保證預應力鋼絲的質量,對保障管材的力學性能和耐久性能尤為重要。

        預應力鋼絲母材在生產過程中可能存在夾渣、砂眼等內在質量缺陷,在生產和運輸過程中可能造成劃痕等損傷,存在缺陷的預應力鋼絲,通過拉拔后缺陷增大,造成鋼絲截面積減小,在施加預應力后出現斷絲現象,造成材料、人工浪費,直接影響產量,即使施加預應力后未出現斷絲,對管道的運行也存在較大隱患。

        針對目前PCCP纏絲作業情況,本技術革新的目的旨在提供一種預應力鋼筒混凝土管纏繞預應力鋼絲在線檢測裝置,可降低存在缺陷的預應力鋼絲在PCCP管芯表面纏繞過程中斷絲致使管芯需要退絲重纏,造成纏絲作業的重復勞動,影響纏絲作業進度;也避免了存在缺陷的預應力鋼絲在PCCP管芯表面纏繞過程中斷裂給纏絲工序操作工人帶來人身傷害;同時降低了管材成品中的鋼絲存在質量隱患。

        為實現上述目的,本技術革新采用如下技術方案:

        預應力鋼筒混凝土管纏繞預應力鋼絲在線檢測裝置,包括放線盤、校直器、檢測器、重繞機,放線盤上面放置有預應力鋼絲,預應力鋼絲的一端依次穿過校直器、檢測器,纏繞在重繞機上,校直器對放線盤出來的預應力鋼絲進行校直,保證鋼絲在經過檢測器時保持穩定,避免因鋼絲晃動對檢測數據造成影響,檢測器檢測預應力鋼絲表面及內部是否存在缺陷,檢測器與上位機電連接,上位機與報警器和打標機電連接;通過檢測器檢測合格的預應力鋼絲纏繞到重繞機上,上位機實時顯示檢測數據,上位機與打標機和報警器連接并根據檢測數據實時控制打標機和報警器。檢測出有缺陷的鋼絲,在缺陷處打標,將缺陷處剪除重新搭接后纏繞在重繞機上,重繞機上的預應力鋼絲由纏絲設備纏繞到PCCP管芯表面。

        1.放線盤 2.預應力鋼絲 3.校直器 4.調整器 5.檢測器 6.重繞機


        主要創新點  

        1)在預應力鋼絲纏絲之前對預應力鋼絲進行實時檢測,可以確保在預應力鋼筒混凝土管管芯表面纏絲的鋼絲無超標物理缺陷,進一步保證了預應力鋼筒混凝土管的整體產品質量,同時也對混凝土管安裝使用后的通水安全具有重要意義。

        (2)使用本檢測裝置,可以將存在凹坑、裂紋、夾渣等物理缺陷的預應力鋼絲在纏絲之前通過檢測器檢出,并對檢出存在缺陷部位進行打標和報警,與傳統工藝無鋼絲檢測過程相比,一方面,可以降低因鋼絲存在的裂紋、夾渣等物理缺陷在纏絲時斷裂給工作人員造成人身傷害,保障了工作人員的人身安全;另一方面,也可降低纏絲過程中鋼絲斷裂導致退絲重纏,進而提高工作效率。

        應用效果 

        該項目于2021年8月完成,已正常運行1年,目前已在各分子公司推廣使用。使用過程中,該設備對鋼絲實時檢測,發現缺陷后立即發出聲音警報并對缺陷部位噴漆打點標記,工人對存在缺陷的鋼絲剪裁后再進行纏絲作業,確保了PCCP管材使用的鋼絲檢測合格后使用,進一步保證了產品質量。預應力鋼絲在線檢測裝置在龍泉股份河南公司應用的一年多時間里,經該檢測裝置檢驗后的鋼絲在纏絲過程中從未出現斷絲現象;同時對該檢測設備檢驗報警的鋼絲段進行檢測,發現抗拉強度不滿足要求,鋼絲存在瑕疵,因此進一步證明了預應力鋼絲在線檢測裝置能夠確保PCCP管纏絲作業的安全和質量。

        檢測探頭

        噴涂設備

        鋼絲檢驗過程中出現的異常

        檢驗出來的缺陷鋼絲


        企業介紹  

        山東龍泉管道工程股份有限公司是深圳證券交易所A股上市企業,其控股股東是廣東建華企業管理咨詢有限公司。經過多年發展,不斷地進行技術改造、革新、提高產品質量、擴大市場份額,逐步形成規?;洜I,截止至今,龍泉股份在全國10個省區(山東、新疆、內蒙古、河南、湖北、遼寧、江蘇、安徽、廣東、云南)成立并投產了12處生產基地。

        公司的主營業務包括預應力鋼筒混凝土管(簡稱PCCP)、綜合管廊、混凝土預制構件、鋼筋混凝土管、鋼管、不銹鋼管及管件、核電石化高端管件制造銷售和市政公用工程施工、管道非開挖工程、智慧管網建設、管網全生命周期管理等。公司是國內建材行業生產用于國家大型水利工程建設、跨流域調水工程建設的預應力鋼筒混凝土管系列產品、石油化工和核電領域所需高端金屬管件的骨干供應企業。

        公司先后通過了質量、環境、職業健康安全管理體系認證,以及歐盟PDE認證等,全資子公司新峰管業是國內少數幾家掌握高壓臨氫管件制造技術和少數幾家取得國家核安全局核發的《民用核安全設備制造許可證》廠商之一。公司連續多年獲得中國混凝土與水泥制品協會頒發的“中國預應力鋼筒混凝土管十強企業”,2019年獲得中國腐蝕與防護學會四十年貢獻獎“優秀企業”榮譽稱號,中國PCCP產業發展30年“特殊貢獻獎”“2019中國建材企業500強”等榮譽稱號,是“守合同重信用”企業、“中國建材優秀企業”、“山東工業突出貢獻企業”。龍泉股份自創立以來,依靠科技進步,創新經營,不斷開拓市場,取得飛躍發展。公司熱烈歡迎有識之士參觀訪問龍泉股份,真誠期盼與社會各界保持廣泛聯系,共創美好未來。


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