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中国能建天津电建:金木水火土“五维破局”!硬核技术填补世界空白

  当工程建设遇上“地基不稳、金属难焊、技术垄断、能源低效、测量偏差”等痛点,中国能建天津电建以“土金木水火”为脉络,淬炼出一套破解难题的“技术密码”,既扎根工程现场解决实际困境,更以自主创新打破国外垄断,为行业技术升级提供“能建方案”为能源建设领域注入“中国智造”动能。

  “木”赋智能外眼丝级导航

  木,承构建之基,以榫卯定方位、以梁柱立精度。天津电建创新的WMPS全智能扫描定位系统+激光测距技术,便以“木”之构思路径,为大型转动机械安装装上“精准导航”,打破传统测量局限。

  传统汽轮机安装的“钢丝找中法”对施工环境要求苛刻。振动、气流会直接影响精度,且需反复吊装调整,不仅效率低,还存在高安全风险。天津电建则借鉴“木构多支点稳基”的逻辑与地球GPS原理,构造模拟GPS的测量控制场。通过光学仪器发射激光、捕捉光源、测算空间坐标,既能实时获取汽轮机各部件对中数据,又可在线调整、测量,减少大型部件反复吊装,如同以多根精准木料搭建稳固框架。

  配套的“大型转动机械联轴器激光定位技术”,更延续“木”之精细校准思维。通过激光发射器、接收器与预设软件结合,实时测量联轴器中心偏差,还能通过手机WIFI组网记录数据、生成偏差曲线。这一技术大幅提升施工工效,降低安全风险,让转动机械安装如同木构建筑般精准咬合,迈入“精准化、高效化”新时代。

  “火”破壁垒打破国外垄断

  火,燃创新之力,以高温熔阻碍、以炽势破垄断在能源外送的关键工程——甘肃庆阳换流站(国内首个“风光火储一体化”能源基地外送项目)中,天津电建联合业主、设备厂家攻克特高压换流变压器分接开关国产化难题,为能源传输装上“中国心”。

  这款分接开关堪称换流站“心脏”,由超1000个精密零部件构成,年均需完成6000余次毫秒级切换,涉及电、热、力多场耦合,此前长期被国外少数厂家垄断,故障后订货周期长达3-4个月。天津电建发挥工程实践优势,提供千余组现场运行参数优化零部件公差设计,联合开展仿真计算破解多场耦合难题,创新时序校准方式确保400余个零部件动作精度。最终,国产分接开关成功通过168小时试运,实现工程化应用,彻底填补国内空白。

  与此同时,换流站控制保护室搭载的国产自主可控芯片直流控制保护系统,以每秒20亿次的算力守护安全,响应速度比进口芯片提升30%,这一突破同样离不开天津电建与芯片企业的联合调试,推动重大装备全产业链自主可控。

  “土”筑根基破解地质难题

  土,立工程之稳,以层理辨地质、以夯实施根基在工程建设的“第一关”——地基处理中,天津电建针对不同地质痛点,拿出两套“治土良方”,让松软地基成为工程的“稳固底座”。

  面对西北湿陷性黄土地区“遇水软化、冬季冻融”的难题,创新研发的抗冻融流态固化土堪称“黄土救星”。这种材料以湿陷性黄土为基础,掺入抗冻融固化剂后,经水化胶凝反应形成高密度、高强度的环保地基土,不仅自带“自流动、自固结、自找平”属性——不加泵送能流动超70米,填满1毫米以上缝隙,4-8小时初凝、24小时终凝,更像“隔水屏障”般阻断雨水、管沟渗水与黄土的接触,抗渗能力达小于10⁻⁸;在-10℃以下低温环境中,因密实度高、含水量低,不会出现冻融破坏,还能根据设计需求调整强度(0.3-10MPa),适配建筑物地基、路基、管道回填等场景,彻底解决黄土地区地基沉降隐患。

  而在沿海淤泥地质的电厂建设中,锅炉钢架分区施工技术则实现“精准控偏”。技术团队按筏板基础划分钢架区域,从起步区拼装稳定框架后顺时针推进,实时监测柱梁沉降与回弹数据,创新提出“基础偏移堆载反压经验公式”“钢立柱标高预设安装偏差经验公式”,配套开发数据分析系统处理偏移、扭转数据;通过基础外堆载抵消桩基施工影响,用搅拌固化技术稳定淤泥层,最终让钢架标高、中心线偏差全符合国家标准,还实现钢架与土建桩基、设备基础同步施工,大幅缩短关键工期。

  “金”致精工填补国内空白

  金,铸器械之魂,以淬炼求精密、以坚质补空白金属结构是工程的“筋骨”,天津电建旗下诚信达公司深耕金属检测与焊接领域,以三项智能技术打破人工依赖,让“金属精造”告别“看经验”“靠手感”。

  全自动MAG焊接机在超超临界机组倾斜水冷壁焊接中实现“国际首创”。传统人工焊接焊道稀释率超15%、偏差达5毫米,而这台设备通过机械臂作业,将稀释率压至10%以下,偏差控制在2毫米内,操作距离从15米扩展到50米以上,效率提升45%。在鸿山热电厂检修中,原本8名焊工15天的工作量,如今1台专机配2名辅助工7天即可完成,既保障质量,又让焊工远离高温、粉尘的恶劣环境。

  给管道做“微创手术”,一套基于基于BIM的焊接施工数智建造技术在国际领域也闯出了一条“新赛道”。在三澳核电项目,新技术借助BIM模型直接导出加工图,下料误差率被控制在2%以内,流程效率提升约10%,数据共享准确率跃升至99%,精准策划焊接任务,大幅减少无效工时与材料损耗。实现了自动化操作,日均完成量从传统的50寸径/日提升至200寸径/日,效率提升5-8倍。

  远程智能热处理监控系统为核电项目装上24小时温控仪”。过去管道焊缝热处理需工人裹厚衣现场值守12小时手动控温,而这套系统通过5G连接现场设备与中控室,实时传输温度数据并自动调功率,能识别12种故障(如加热器断裂、升温异常),一旦异常立即停机、报警并推送短信。在浙江三澳核电站应用中,控温精度达±5℃,连续120小时无误差,还解决了夜间热处理与射线检测无法同步的难题,推动核电建造向“智能管控”升级。

  智能远程自动伽马探伤机则成了管道焊缝检测的“安全卫士”。传统人工探伤需围起200米防护区、停工检测,风险高且效率低。新设备将射源、屏蔽罐、传送管道整合为封闭系统,工作人员在200米外远程操控,辐射伤害降低70%,防护距离缩至50米,一半区域可正常施工。在福建泉州鸿山电厂检修中,单此一项就缩短工期4天,彻底改变了“探伤必停工”的行业现状。

  “水”育清洁清洁发电跨越

  水,蕴低碳之能,以澄澈育清洁、以奔涌助跨越在清洁能源领域,天津电建参与建设的天津大港电站找渤海“要水”,实现“喝海水”到“产淡水”打破国外垄断,助力我国清洁高效发电技术从0”到“强”的逆袭。

  1988年,天津电建在大港二期工程中引入美国多级闪蒸海水淡化装置,日产淡水3000吨,开创火电厂“水电联产”先河。1990年代,天津电建进一步优化技术,将淡化成本从每吨9元降至5元。如今,这套装置仍稳定运行,成为循环经济的经典案例。

  海水淡化装置玻璃钢管道对口粘接工艺:大港电厂二期扩建工程从美国ESCO公司引进的海水淡化装置,大量采用玻璃钢管道,完成其对口粘接是确保装置投产的关键,但在安装过程中,外方未能履行合同规定的义务也没有提供有关工艺资料,形成了一项技术难关。在现场收集有关资料和通过粘接试验的基础上,经3个月紧张施工完成了任务,保证了该淡化装置的投产。实践证明,该项玻璃钢粘接新工艺,施工方便,缩短工期,保证质量,为玻璃钢管道对口粘接创出了一条新路。

  育“木”赋能智能,燃“火”突破瓶颈,植“土”筑牢根基,淬“金”精雕细琢,疏“水”净化体系。天津电建以“金木水火土”五维技术创新,在工程建设领域不断破局突围既书写了自主技术突围的“奋斗故事”,更为能源建设领域的高质量发展提供了可复制、可推广的“天津电建方案”。