中国泵王

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  它,压力堪与大炮发射时媲美;它,臂架伸展长度世界排名第一。
  混凝土是修建楼房必需的建筑材料。近些年随着经济发展,建高楼已是普遍现象,动辄几十上百层。那么,高楼建设中,混凝土是怎样被输送到好几百米高度的呢?
  建高楼时,要用混凝土拖式泵输送混凝土。拖式泵的前方连接输送管道。大楼有多高,管道就接多长,混凝土通过管道被输送到所需的高度上。也就是辆小汽车大小的拖式泵,真的能把混凝土输送到好几百米高的地方吗?
  三一重工股份有限公司执行总裁易小刚说,在建设406米高的香港国际金融中心时,用的就是我们的拖式泵,混凝土输送得很顺利。
  上海国际环球中心的高度是492米,混凝土通过我们连接的管道也被输送了上去。
  准备建设的630米高的上海中心,也打算用三一重工的拖泵泵送混凝土。
  从理论上讲,我们的拖式泵往1000米高的在建建筑上泵送混凝土没有问题。
  混凝土和水、油这些液体不同,它里面混合了沙子、碎石块等固体,比花岗岩的比重还要大。把这么稠这么硬的物质,一次性泵送到几百上千米的高度,究竟是如何做到的呢?
  大家知道,水、油,可以用管道输送;但大家没想到像混凝土这么硬这么稠的东西,也可以通过管道输送。这里只有一个秘密,就是高压力。靠每平方厘米500公斤的压力,相当于指甲盖大小的面积承受500公斤的压力。
  凭借巨大的高压,拖泵才可以轻而易举地将混凝土输送到几百上千米的高度。这么大的压力堪比大炮发射时产生的冲击力。
  拖泵产生的巨大压力,保证了混凝土通过管道,源源不断地被输送到所需的高度。不过,在几百上千米的输送过程中,混凝土不会干吗?
  混凝土的固化时间为一小时,超过一小时,混凝土就会慢慢变干。所以要求拖泵必须在输送过程中持续运转。试想,建一栋492米的高楼,要用630多米的管道,假如设备突然出现故障,管道里的混凝土一旦凝固,管道就全部报废了。
  混凝土中混合了大量沙子、碎石块等坚硬物质,它们在拖泵和管道中持续流动,巨大的摩擦力很容易破坏设备和管道。
  要解决这个问题,一要管道耐磨,二要它很硬,为此,我们做成双层的管道。里面一层用很硬的高耐磨钢,能够抵制巨大摩擦引起的高磨损;外面一层是韧性钢,能有效地解决高耐磨钢易脆的问题。就这样,双层钢的管道结构耐磨性大大提高,连续工作也不会将管道磨穿。
  高压力、高耐磨性,使拖泵有可能将混凝土泵送到几百上千米的高度。然而,有这两点还不行,还有一个问题必须解决,否则,前面的努力都将功亏一篑。
  由于要建很高的楼,例如400多米高的上海环球中心。输送管道肯定也是一节一节地接,那么,3米一节的管道,节与节的接点之间,密封问题是怎么解决的呢?怎样才能防止混凝土中含的水泄漏呢?
  易小刚说,这是个很关键的问题。混凝土本来含水量就很少,如果管道和管道之间的接点有泄漏,沙子、碎石、水泥是漏不出来的,但混凝土里的水会漏出来。如果混凝土里的水漏掉了,就没办法泵送了。就像干了的牙膏一样挤不出来。后来,我们采用一种特殊的,即把管道接口做成公母型式,叫作凹型槽的方式。两根管道连接时再用上密封圈,就把管道完全密封住了。由此,解决了泵送的一大难题。
  管道密封的可靠性是关键技术。类似的关键技术,三一重工解决了好几项。
  高压力、高耐磨、强密封,具备了这3个要素,拖泵就能将混凝土快速泵送到几百上千米的高度,为今天快速发展的城市建设带来了便捷。
  除了拖泵,今天广泛应用于建筑施工的还有另一款泵送明星,它的方便性更高,这就是混凝土泵车。
  易小刚说,我们制造的混凝土泵车,臂架伸展最高达72米,是世界上最高的,创吉尼斯纪录。
  72米泵车臂架可以快速自动伸展,臂架顶部到地面的垂直距离达到72米,相当于30层楼高。这么一个庞然大物,能否将混凝土准确地泵送到位呢?
  易小刚说,臂架的控制很灵活,是智能化的,整个臂架的动作,全部由计算机控制,就像一个灵活的手臂。它应用广泛,操作简单,操作手无线遥控,就能很好地控制操作泵车。
  这个庞然大物,工作时需要完成各种动作,如垂直伸展、水平伸展、弯曲等。72米的臂架能否经受如此繁多的要求,这么长的臂架又该如何防止它从中断裂呢?
  易小刚说,业内流行一句话,泵车的臂架每增高1米,比登天还难。为什么这么说呢?钓过鱼的人都知道,钓鱼时用长鱼杆和用短鱼杆可不一样,用长鱼杆很费力。泵车臂架也是这个道理。工作时,臂架要水平展开,就像拿一根很长的钓鱼杆,受力很大。这相当于杠杆原理,在远离支点的一端,若增加1公斤的重量,离支点近的这一端就是几十公斤的重量。因此,对臂架的要求很高。
  混凝土泵车的输送管道和拖泵输送管道一样,要求内层管道坚硬耐磨、外层管道韧性柔软,同时支撑架又轻又结实,总体重量还要降低。特殊的材料再加上复杂的计算及结构设计,各方而综合在一起,三一最终制造了世界上臂架最长的泵车。
  今天我们有可以泵送上千米高度的超级拖泵,还有世界第一的泵车。而在20多年前,中国没有自己的泵送技术,那时使用的混凝土泵,95%来自同外。
  易小刚说,在1996年以前,可以说95%以上的混凝土设备都是进口的。因为在当时,混凝土设备在世界上也是新技术,就是花钱去外国买,他们也不愿意把核心技术卖给你。
  同外生产拖泵的大公司对中国实行技术封锁,为的就是垄断市场,谋取高额利润。为了打破垄断,拥有自己的品牌和技术,三一人在毫无经验可借鉴的情况下,自主研发,克服了密封、耐磨性、高压力等技术难关,实现了中国人做中国泵的梦想。然而,这条自主研发之路,走得并不顺利。
  易小刚说,2002年时,我们公司去参加建设406米高的香港国际金融中心混凝土工程的竞标。当时我们还没有建过这么高的楼,人家不相信我们。为此我给工程业主一个承诺:如果我的设备泵送不上去,你当场就把我这台设备砸烂。我三一花钱买一台世界上你认为能够泵送上去的设备,并免费为你泵送。因为我相信我们的设备能泵送上去。第一次泵送时,管道堵了,设备不动了,没成功;之后,我们又泵送第二次,还是没成功。这时,香港公司要求我们撤场。当时我在现场,压力很大,因为我们代表的是国内的水平。我请求他们,再给一次机会。我们当即从长沙调来新型的管道输送设备,这次泵送得很顺利。我们终于拿下了这项工程。
  2002年,香港国际金融中心是亚洲第二高楼。它的泵送成功,标志着国产自主品牌的混凝土输送泵已达到国际水平。经历了这次挑战,三一泵送系统的相关技术越来越成熟。经过十几年的努力,我国混凝土输送泵技术走到了世界前列。
  易小刚说,在我们三一参与高楼泵送之前,因为混凝土不是连续一次泵送完,往往是浇铸一层停一下。若停下后,混凝土干了,管道就要报废。所以管道里混凝土的处理,一直是高楼泵送的难题。对此,外国公司采取什么技术呢?他们往往在泵送完了后,把底下的管道拆掉,上面的混凝土就流下来了。这样做,虽然保护了管道,但从管道里流下来的十几方混凝土,必须要清理走。这样既造成了浪费,又污染了环境。如果能把管道里的混凝土,也应用到工程上就好了。最后我们采取的措施是,仍然利用这台泵,泵送混凝土后,再往管道里加水,水顶着混凝土往上输送到施工现场。最后,混凝土全部泵出来了,管道里只剩下水,水还可以循环利用。目前,只有我们的混凝土泵具备了这项技术。
  由于三一混凝土输送泵的优良技术和卓越贡献,2006年,它们的混凝土输送泵关键技术获得同家科技进步二等奖,并先后承担了青藏线、三峡大坝等国家重大工程的建设。胡锦涛主席、温家宝总理等国家领导人多次视察三一公司。如今,因为三一混凝土输送泵的存在,20多年前国外泵送产品占领中国市场95%份额的现象已被完全扭转,取而代之的是国外产品市场占有率下降到仅剩5%。三一泵送由此成为真正的泵送之王。
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