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风电基础预应力锚栓生产可行性研究

2021-12-02中国能源建设集团南京线路器材有限公司

电力设备管理 2021年14期
关键词:圆钢锚栓螺纹

中国能源建设集团南京线路器材有限公司 顾 群

1 市场前景分析与风险预测

1.1 市场前景分析

近年来世界各国对能源安全、生态环境、气候变化等问题日益重视,加快发展风电产业成为国际社会推动能源转型发展、应对全球气候变化的普遍共识和一致行动。未来五年全球风电新增装机容量的年均复合增长率(GAGR)有望达到4%,海上风电将高达31.5%。中国已成为全球风电装机容量第一大国,且到2023年中国在全球新增风电装机的占比将维持在30%以上。

国家发改委在2019年5月24日发布《关于完善风电上网电价政策的通知》,将陆上风电标杆上网电价改为指导价。新核准的集中式陆上风电项目上网电价全部通过竞争方式确定,不得高于项目所在资源区指导价。2018年底前核准的陆上风电项目、2020年底前仍未完成并网的国家不再补贴;2019年1月1日至2020年底前核准的陆上风电项目、2021年底前仍未完成并网的国家不再补贴。自2021年1月1日开始新核准的陆上风电项目全面实现平价上网,国家不再补贴。一时间国内风电抢装潮高涨。以上种种可以判断,风电锚栓作为风电基础的连接,其市场需求远未到高峰饱和状态[1]。

2020年10月11日,中共中央政治局常委、国务院总理、国家能源委员会主任李克强主持召开国家能源委员会会议,研究进一步落实能源安全新战略,审议通过推动能源高质量发展实施意见。发展水电、风电、光电等可再生能源,提高清洁能源消纳水平。据国外研究,2020~2035年中国风电每年新增装机约20GW,按照平均机组容量2.5MW 计算,每年装机量约为8000台,其中80%以上为陆上风电、约6400台,按每台风机锚栓用量20万元计算,锚栓市场容量仍有每年13亿元左右,所以未来几年风电基础预应力锚栓的市场潜力非常巨大。

1.2 风险预测

由于该项目是直接服务于风电项目建设,国家已出台了《可再生能源法》鼓励发展风电建设项目,所以该项目无政策风险;且2021年陆上风电项目实行平价上网后风电建设发展更为有序,今年国家又明确提出发展风电、光伏等新能源,风电的发展至少有十年的发展周期,对该项目起到定海神针的稳定作用。

从技术角度出发,风电锚栓生产类似地脚螺栓生产,我公司有多年地脚螺栓生产经验,有成熟的工艺和规范,并可和同类产品生产厂家进行技术合作交流与研究,该项目技术风险小。由于该项目在集团内部很多兄弟单位已开始采购使用,我公司又属于集团内部企业,资金回款等承担的市场风险也小。以后集团内的其他生产制造企业会有投入新生产线的可能,但公司一旦投入即是领先一步,能够确立龙头地位,能保证内部的市场份额。同时锚栓生产线也可用于普通地脚螺栓的生产,很好地解决公司地脚螺栓产能不足的瓶颈,为扩大地脚螺栓市场业务也起到很好的保障作用。

综上所述,本项目市场前景可观,若能够尽快投产,既可拓展产品多元化业务,又可提升相关产品产能,最主要的是投入市场后经济收益将非常明显,几乎没有任何风险。

2 锚栓技术要求

锚栓目前没有相应的国家或行业标准,技术要求一般由主机设计单位提供,下面是锚栓常用的技术要求。

锚栓性能等级分别为10.9、8.8时配套螺母为10、8,配套垫圈均为35~45HRC;锚栓常用规格及其螺距(mm) 为M36/4、M42/4.5、M48/5、M56/5.5、M64/6,锚栓光杆部分直径不小于螺纹中径,锚栓螺纹的基本尺寸应符合GB/T196粗牙普通螺纹的规定,螺纹牙侧表面粗糙度不大于Ra3.2、未作要求的按最大参数值Ra6.3,锚栓上端倒角大小为10~15mm、下端倒角5~7mm、倒角角度为30~45°。

锚栓公差要求:锚栓基本尺寸与形位公差应符合GB/T3103.1对C 级产品的规定;锚栓光杆长度允许偏差为0~10mm;锚栓直线度不得大于2mm/m,总长范围内弯曲度不得大于0.1%;锚栓螺纹的公差带按GB/T197的6g。

锚栓性能等级10 .9、 8.8抗拉强度分别为≥1040、≥830MPa;规定非比例延伸强度Rp0.2分别为≥940、≥660MPa;断后伸长率(%)分别为≥10、≥14;端面收缩率(%)分别为≥50、≥54;夏比V 型-40℃冲击吸收能量kV(J)分别为性能等级10.9平均值≥35、单个值≥27,性能等级8.8平均值≥60、单个值≥40;维氏硬度(HV)分别为320~380、255~335。锚栓截面中心硬度与表面硬度差均小于30HV。

锚栓8.8级、10.9级低温抗冲击性能要求分别为:冲击平均值(J)≥60、≥35,单个试样的最小值(J)≥40、≥25;锚栓无损检测要求:锚栓在热处理后,防腐前进行无损探伤检测,应按照NB/T47013.4相关规定进行100%磁粉检查I 级合格;锚栓预应力张拉要求:100%预应力张拉;锚栓标识要求:每根锚栓须打标识;锚栓防腐要求:达克罗、涂油+热缩管等(根据客户选用);锚栓包装:锚栓应专门包装。

3 投资及回报

3.1 生产线投资及产能

第一期生产线设备数量(套)及预算(万元)分别为:中频调质电炉1、85,无心车床1、50,滚光矫直机1、35,圆盘锯1、27,清洗机1、9,磁粉探伤机1、46,倒角机2、激光打码机1共30万元,滚丝输送机1、30,滚丝机2、74,拉力机1、89,基础、水电、环保等1、50,安装调试1、5,合计530万元;第二期生产线设备预算(万元):锚栓自动装配线200、超声波检测60、达克罗生产线200,合计460万元;生产线能耗及产能:整个锚栓生产线全部采用电能,总体能耗约947kW,其中热处理能耗为600kW;热处理产能:热处理炉效率为1t/h,按每天12小时、每月按26天计算,月产能312t,年产能3744t;整个锚栓生产线加工能力为每年10000t。

3.2 锚栓成本及利润

原材料成本:整个锚栓的成本大部分都在原材料上,为提高材料利用率,圆钢推荐采用定长,材料利用率可达到90%。原材料定长周期约1个月,20t 起步;锚栓材料为42CrMo,目前原材料价格约5800元/吨,采用定尺,材料利用率约90%,所以原材料成本约6200元/吨;根据锚栓光杆部分直径为螺纹中径,同时考虑到热处理有0.5mm 厚的氧化皮,圆钢直径只需比中径尺寸大1~1.5mm,可考虑定圆钢直径,周期约1个月,80t 起步。从锚栓常用圆钢规格可看出M48、M56、M64这三种比较适合定圆钢直径。

常用锚栓螺纹规格M36、M42、M48、M56、M64的螺纹中经(mm)分别为33.402/39.077/44.752/52.428/60.103,常用圆钢规格(mm)分别 为Φ35/Φ40/Φ48/Φ55/Φ65,推荐圆钢规格(mm)分别为Φ35/Φ40/Φ46/Φ53.5/Φ61.5,M48、M56、M64分别节省成本8.1%、5.4%、10.5%;加工及其它成本(元/吨):热处理800,剥皮、校直20,下料30,探伤20,倒角50,打码20,滚丝50,预应力张拉20,PVC 管、螺母、垫片、黄油等配件300,组装、包装、运费等300,合计1610。

锚栓总成本:采用涂油+热缩管进行防腐的总成本约7810元/吨,原材料成本约79%。采用锚栓自动化生产线加工费基本上固定,而原材料占的成本比重大,所以原材料的利用率直接影响产品成本;锚栓利润:市场销售价估计10000元/吨,产品毛利润约2190元/吨,毛利率约21.9%,去掉税收纯利约890元/吨。按照锚栓生产线每年10000t 的量,每年可形成890万纯利润。

3.3 生产线投资及回报

本项目先执行第一期生产线设备,投资约530万。由于中国能建要求集团内部协同,所以本项目市场竞争不激烈。新增销售收入1000万元产生纯利89万元,只要完成6000万元的销售收入即可产生纯利534万元,可以收回投资。本项目预计在2021年六月份完成,并形成生产能力。待本项目实施后,保守估计两年内可收回投资。

综上,经过开展市场调研和综合分析,该风电锚栓项目设备投入小,但利润可观;产品加工工艺先进、合理,自动化程度高,生产效率高,摊薄加工成本低,而且产品质量能够得到保证,在国内当属前列;满足环保及节能的要求;产品具有稳定的业务市场,能够持续的保证经济效益;经计算和分析,该项目各项财务及经济评价指标均好。所以该项目可行。

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