特高強度大規格吊索鋼絲繩關鍵技術研發及工程

作者： admin 編輯： admin 來源：admin 發布日期：2021-09-22 16:54

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1.課題來源：國家科技支撐計劃課題特大跨徑懸索橋纜索系統關鍵材料研究（課題編號：2008BAG07B03） 2.應用領域和技術原理應用領域：跨海、跨江、跨湖懸索橋梁工程,石油化工領域卷揚

1.課題來源：國家科技支撐計劃課題“特大跨徑懸索橋纜索系統關鍵材料研究”（課題編號：2008BAG07B03） 2.應用領域和技術原理應用領域：跨海、跨江、跨湖懸索橋梁工程,石油化工領域卷揚設備以及相關行業用繩。技術原理：貴州鋼繩股份有限公司聯合貴州大學開展技術攻關,開發ROPEDESIGN設計軟件設計多絲線接觸的鋼絲繩結構,提高鋼絲繩接觸面積和金屬填充面積,從而提高理論破斷力;利用微觀組織細化原理,優化熱處理工藝和拔制工藝,提高鋼絲的強度、塑形和疲勞性能,得出最優的工藝參數;在原有基礎上改進注塑材料、注塑結構和注塑工藝,降低鋼絲之間的微動接觸疲勞和應力,提高鋼絲繩的疲勞強度;改進預張拉生產線,降低鋼絲繩的殘余結構伸長率;通過上述技術的創新,提高鋼絲繩的強度、破斷力和疲勞壽命,解決了特大型跨度懸索橋用吊索鋼絲繩的國產化瓶頸問題,推動了我國制繩行業和橋梁工程的快速發展。 3.性能指標在繩徑不變的前提下,將8×55SWS（41WS）+IWR結構的鋼絲繩破斷荷載提高5.930%～7.053%,以滿足設計要求。吊索鋼絲繩具有特高的強度及破斷拉力（直徑80mm抗拉強度≥2060MPa,最小破斷拉力≥4600KN;直徑88mm抗拉強度≥2160MPa,最小破斷拉力≥5884KN）,彈性模量高（≥115000MPa）;殘余結構伸長小（＜0.15‰）;同時多絲鍍鋅鋼絲繩的諸多鋼絲能增加了鋼絲與吊索錨頭灌注合金的鉚固面積2.6%,使鋼絲繩與吊索錨頭的鉚固能力強。提高了吊索鋼絲繩的耐疲勞性能（經2000000次脈動載荷加載試驗,斷絲率從不合格的13.5%降至3.28%的合格規定）。 4.與國內指標對比情況貴州鋼繩股份有限公司作為工信部工業品牌培育示范企業,鋼絲行業唯一入選第二屆中國質量獎提名獎企業,其生產的特高強度大規格吊索鋼絲繩強度及疲勞性能指標均超過先進發達國家標準要求,達到國際先進水平。 5.成果的創新型、先進性（1）吊索鋼絲繩的新型結構顯著增加了鋼絲繩的金屬面積,從而提高破斷拉力。查新結果表明國內外未見文獻報道,該創新技術獲得3項實用新型專利授權。（2）創新提出同時具有特高強度和高韌、塑性制繩鋼絲的控制制造技術,從而保證吊索鋼絲繩高破斷（比標準高11%～12%）和高抗疲勞的要求（不小于200萬次的疲勞）。特高強度大規格吊索鋼絲繩的技術指標已高于同類產品國際標準,其性能達到國際領先水平。該創新技術獲得4項發明專利授權,6項實用新型專利授權。（3）創新提出在鋼絲繩生產過程中充填改性聚丙烯新材料的捻制工藝技術。查新結果表明國內外未見文獻報道,該創新技術獲得1項發明專利授權,5項實用新型專利授權。（4）創新的換手式自動恒張力追蹤保持功能的預張拉技術。該系統技術企業未公開、未申請專利,屬于企業Knowhow。它的使用使吊索鋼絲繩最關鍵的長度控制的指標：吊索鋼絲繩結構伸長小于萬分之1.5和長度精準度小于萬分之1.5得以實現,使得項目產品達到國際先進水平,在近10余年國內所建設的大跨度懸索橋中全部采用、并出口到歐洲的挪威大橋建設中。 6.作用意義特高強度大規格吊索鋼絲繩技術填補國內空白,增強企業在國際金屬制品領域核心技術方面的競爭力,同時,引領相關行業技術的發展,取得了良好的經濟效益和社會效益。2008年至2015年實現橋用鋼絲繩產銷售量15800噸,平均年產1975噸,達產率較高,實現銷售收入2.054億元,利稅1906萬元。以該項目為依托,公司負責起草了國際標準1項,國家軍用標準1項,國家標準3項,企業標準1項,獲國家和貴州省新產品證書各1項,建成特高強度大規格吊索鋼絲繩生產線1條,獲國家授權專利23件,發表科研論文9篇。新晉核心專家1人,省管專家2人,正高職稱6人,建立了貴州鋼繩股份有限公司和貴州大學為主的超高強度大規格吊索鋼絲繩研發團隊,為今后特種鋼絲繩的持續開發積累了經驗和奠定了重要的基礎。 7.推廣應用情況產品已應用于挪威哈羅格蘭大橋、浙江舟山西堠門大橋、貴州壩陵河大橋、廣州黃埔大橋、湖南矮寨大橋、云南龍江大橋、浙江春曉大橋、鴨池河大橋、洞庭湖大橋等,對國家大型橋梁工程建設起到了支撐及示范作用。同時,已使用的吊索鋼絲繩設計壽命為20年,達到設計壽命后均將更換。因此,該產品將具有廣闊的應用前景和顯著的經濟效益。此外,各領域對鋼絲繩的綜合性能要求越來越高,主要表現在要求直徑越來越小、破斷拉力越來越高,而且要具有較好的抗彎曲疲勞性能。如近年公司為石油行業成功提供的卷揚提升鋼絲繩,就得益于本項目特高強度、高韌性鋼絲、鋼絲繩的研究成果,它大大提升了鋼絲繩行業的制造水平。