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后水电时代焊接技术新课题
发布时间：2016-10-11 作者： 来源：点击：656
后水电时代焊接技术新课题
——第十四届中国焊接之桥（凯天环保）行业发展论坛
中国水电基础有限公司
肖恩尚
2016.10.11 广州
提 要
1.后水电时代的由来
2.后水电时代的抉择
3.后水电时代焊接技术新课题
4.结语
1.后水电时代的由来
“后水电时代”是2006年由中国水利水电建设集团公司针对国内水电项目减少的现状提出的一个新名词。它是指中国水电事业已经达到一个高峰期，在未来的一段时间内，将逐步萎缩，对于水电企业来说，必须要在这段时间实现过渡性转型，避免企业硬着陆。
强调“后水电时代”的目的，就是要唤醒水电施工单位掌门人要有远虑，强化对水电建设市场的危机意识，不要被目前的现状蒙蔽双眼、冲昏头脑，不要以为我国目前大规模的水电开发建设的局面能够永远持续下去，水电建设的“春天”总要过去。
从目前的水电建设高峰期，逐步过渡到“后水电时代”，水电建设规模必然会逐步缩小，将会对水电设计、施工企业的生存和发展造成深远影响。为了避免陷入无事可做的尴尬境地，水电建设企业应该更加积极主动的“调结构、促转型、创新发展”（本次论坛主题），向更广阔的市场进军。
这里我们必须强调：所谓的“后水电时代”与“后石油时代”等其它能源有着根本不同的意义。因为后石油时代是指石油枯竭之后，全世界再没有石油可用，不得不寻求其他替代能源的时代。而水电是一种可再生能源，从严格意义上来说，“后水电时代”的准确提法应该是“后水电开发时代”。
“后水电时代” 不仅不是水电资源本身的枯竭，反而是水电资源得到充分开发、最有效利用的时代。
例如，挪威是世界上水电利用比例最高的国家，至今，水电仍然提供挪威全国所需的99%以上的电力（我们国家的水电占比仅仅为16%）。
挪威由于较早开发利用了水电这种清洁的可再生能源，是全世界生态环境最好的国家之一，几乎见不到任何由于煤碳开采和燃烧所产生的土地塌陷、地下水源枯竭、污染排放过量等等严重的生态环境问题。不管是在挪威、在西欧还是在北美，几乎所有国家的水电开发程度都与其生态环境成正比。
“十二五”期间，我国加速水电资源的开发建设，形成了从规划设计、建设施工、装备制造到运行管理庞大的队伍和经济规模。
我国水电装机总量2009年底为2亿千瓦，2014年底突破3亿千瓦，每年投产2000万千瓦，这也加速了我国走向“后水电时代”。预估“十三五” 每年投产约1000万千瓦。
2.后水电时代的抉择
我国未来国内水电开发的重点必在西部的川、藏、滇三省区，其中四川1.2亿千瓦、西藏1.1亿千瓦、云南1亿千瓦，三省区占了全国水能资源技术可开发总量6亿千瓦的一半多。西部水电开发的条件比不了中东部，难度要大得多。
中国水电建设的主力军——中国电力建设集团有限公司2011年09月28日成立，由多家电力设计、施工和修造企业整合，形成多领域一体化服务的国内领先、国际先进的特大型电力建设集团公司。
在2016年世界500强企业中排名第200位，较去年上升53位。
为了应对系统性风险，中国电建早已积极着手应对“后水电时代”的到来。在继续做强做优水电核心产业的同时，重点开拓非水电市场和国际市场，进一步调整、优化产业结构，加大投资带动施工的力度，真正做到国际、国内市场“两翼齐飞”，实现国内水电工程、国际工程、非水电项目、投资领域“四轮驱动”。
如果我们的眼光只局限在国内，那么未来水电的市场和前景必然是悲观的，所以，我们必须“走出去”。我国水电开发相对较晚，水电工程的现代化程度较高。目前多项水电的世界之最都是由我们创造的，我们的水电建设经验和技术都比较先进，具有打入国际市场参与其他欠发达国家水电开发的优势。
就我们水电基础局而言，地基与基础处理技术处于世界领先水平，一再创造和刷新多项世界记录。目前正在新疆大河沿水库工程中刚刚建造了186m深的防渗墙，比日本创造并保持了30多年的世界记录136m，加深了整整50m。这看似简单的数字增加，其难度却象百米记录缩短零点几秒一样。背后依靠的是我们领先的技术实力和攻克世界级难关的能力。
国际水电协会去年提出了“2050年全球20.5亿千瓦装机容量”的目标。目前世界水电总装机约11.3亿千瓦，还有9亿多千瓦可开发，即未来世界水电还要增长约一倍，国际水电开发潜力巨大，前景仍然广阔。
因此，在我国已步入后水电时代之际，40万的水电大军将主战场转移到西部和国际，是必然的抉择。
3.后水电时代焊接技术新课题
后水电时代，重心转移到西部和国际之后，由于西部的特殊地理气候条件对焊接技术的影响、国际上焊接规范要求与国内的较大差异性，对焊接技术提出新的课题。必须对相应的焊接技术新课题开展深入的研究，妥善处理好所遇到的特有问题，方能更好地进行所在区域的水电开发。
3.后水电时代焊接技术新课题
3.1西部水电开发中焊接技术新课题
西部主要是指川、藏、滇三省区。四川和云南的水电开发程度较高，仅剩余少量流域的资源正在开发建设中。而西藏的水电蕴藏量1.1亿千瓦，可开发量为8000万千瓦，现已开发的只有100多万千瓦，占比不足2%，有98%以上的有待开发。因此西藏将是国内水电开发的未来重点区域。
众所周知，西藏地处我国第一阶梯，属于高原地带。高原有诸多特殊气候条件，如高寒、缺氧、低压、多风、干燥、温差大、强紫外线等等，平原上的人初到高原，都有心慌气短、四肢无力、呼吸急促、心跳加速、头昏脑涨、腿像灌铅、头似带着紧箍咒、精神萎靡的感觉。这就是典型的“高原反应”。
高原反应，即急性高原病，是人到达一定海拔高度后，身体为适应因海拔高度而造成的气压差、含氧量少、空气干燥等变化而产生的自然生理反应，海拔高度一般达到2700米左右时，就会有高原反应，俗称“高反”。对人的影响如此巨大，那么对焊接技术、焊接质量又有哪些影响呢？
我们基础局近20年在几乎所有西藏水电站建设得出的经验是：由于高原高寒条件下气温低、低温期长、昼夜温差大、空气中氧含量低,使焊接过程变得异常复杂，因而，若非采取特殊工艺技术措施，焊接质量难以保证。在这种异常复杂特殊的环境下，焊接工艺改进和优化始终是需要持续开展的课题。
结合我们基础局在西藏雪卡、老虎嘴、多布等十多个水电站工程中的焊接经验，我们认为高原高寒条件对焊接的不良影响有：
1.大气缺氧，电弧燃烧不充分，降低了电弧稳定性和线能量值；
2.低温态焊接施工，必须加热保温；
3.昼夜温差大，极易冷裂、变形。
为了在确保质量前提下快速高效、简单方便地施焊作业，高原高寒条件下的焊接技术新课题建议从以下几个方向提出和开展：
1.高原高寒条件下人为改善焊接环境的因素及标准；
2.高原高寒条件下焊接材料适应性专项研究；
3.高原高寒条件下，焊接工艺优化研究。
国内水电除了近10年发展很快之外，我国水电企业通过持续“走出去”，已占有国际水电市场50%以上的份额，未来海外市场在5亿千瓦以上，远大于国内市场过去30年的建设规模。东南亚、非洲、南美等区域国家的水电发展在资金、技术等方面有着广泛的需求，而这些正是我们在全球具有领先优势的方面。
因此，中国水电企业走出去的基础是扎实的，为中国水电全产业链“走出去”提供了良好的发展机遇。
参与国际水电建设和目前我国推行的“一带一路”战略有着广泛的契合，在“一带一路”战略推进中，水电“走出去”步伐将加快，有望出现新一轮爆发式增长。
中国水电“走出去”的另一种情况不是提供全产业链一体化服务，从规划设计到完建运行的各环节由多国服务商分别实施，执行标准不一，因此，每一道环节都有“接轨”的问题。
在焊接方面，就需要针对焊接材料、焊接工艺、焊接质量检测及竣工评定验收等等与业主要求执行的标准“接轨”。
对比中外焊接技术，在焊接母材、焊接材料、焊接工艺、焊接标准、焊接要求等方面，还是有较大差异的。中国的焊接标准有好几种，如《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002,《钢结构焊接规范》GB50661-2011等,不同部门发布，大同小异。而欧盟和美国只有一个《AWS
D1.1/D1.1M-2010钢结构焊接规范》。
图
4.结语
后水电时代已悄然来临， 40万的水电大军将主战场转移到西部和国际是必然的抉择。有针对性地开展焊接技术的“高反”、“接轨”新课题研究，将加快西部水电开发和“一带一路”国家战略下中国水电“走出去”的步伐