文/本刊記者 楚峰

供圖／中交暢觀

一輛大客車（10t）從陡坡上俯沖而下，以60km/h的速度以及20°的角度撞向設(shè)置于坡底路邊的護(hù)欄。撞擊后，大客車沒有發(fā)生側(cè)翻及嚴(yán)重破損，而是在護(hù)欄的作用下控制住了方向和車速，與此同時(shí)護(hù)欄也沒有出現(xiàn)斷裂情況——這是護(hù)欄實(shí)車足尺碰撞試驗(yàn)視頻中的一段情景。

在4月15日舉辦的創(chuàng)新成果助力“平安百年品質(zhì)工程”研討會暨2021年度交通運(yùn)輸重大科技創(chuàng)新成果庫入庫成果展示交流上，北京中交暢觀科技發(fā)展有限公司（以下簡稱“中交暢觀”）董事長王宇分享了“波形梁合金鋼護(hù)欄（熔融納米環(huán)氧涂層）應(yīng)用技術(shù)”，并展示了實(shí)車足尺碰撞試驗(yàn)視頻。

護(hù)欄是保障行駛安全的最后一道防線，作用不言而喻?！耙员Ｕ先嗣裆踩珵槌踔?，中交暢觀持續(xù)深耕交通安全科技新品?！蓖跤罱榻B，“我們的研發(fā)團(tuán)隊(duì)從2012年開始研發(fā)傳統(tǒng)Q235碳鋼護(hù)欄的替代材料，從‘PVC+特種鋼+碳纖維’到‘波形梁合金鋼護(hù)欄’，不斷嘗試各種新材料、新技術(shù)在交通護(hù)欄領(lǐng)域的應(yīng)用?！?/p>

通過大量的研發(fā)、試驗(yàn)及試用，中交暢觀的“波形梁合金鋼護(hù)欄（熔融納米環(huán)氧涂層）應(yīng)用技術(shù)”實(shí)現(xiàn)了從產(chǎn)品端到標(biāo)準(zhǔn)端，并打造成為產(chǎn)業(yè)鏈。其中，波形合金鋼護(hù)欄獲得國家部委、行業(yè)協(xié)會等各方專家認(rèn)可，于2020年在交通安全設(shè)施行業(yè)編制《波形梁合金鋼護(hù)欄》國家團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)號為T/CECS 10088—2020，為我國公路護(hù)欄建設(shè)開創(chuàng)了新材料的應(yīng)用，并通過了交通運(yùn)輸部行業(yè)檢測標(biāo)準(zhǔn)。

值得一提的是，“波形梁合金鋼護(hù)欄（熔融納米環(huán)氧涂層）應(yīng)用技術(shù)”成功入選2021年度交通運(yùn)輸重大科技創(chuàng)新成果庫入庫成果（交通運(yùn)輸科技成果推廣項(xiàng)目），推廣應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。目前，該技術(shù)已在陜西、山東、江蘇、天津、浙江等省市的公路項(xiàng)目中落地應(yīng)用，并收獲了一致好評。

大客車碰撞試驗(yàn)視頻截圖

用過硬的產(chǎn)品筑牢安全防線

“波形梁合金鋼護(hù)欄是在傳統(tǒng)護(hù)欄基礎(chǔ)上，重新進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改進(jìn)提升，各方面性能大大增強(qiáng)，將成為廣泛應(yīng)用的傳統(tǒng)Q235碳鋼護(hù)欄的全新替代產(chǎn)品。”王宇介紹說。

中交暢觀憑借過硬的產(chǎn)品品質(zhì)，讓生命在行駛中更安全。王宇進(jìn)一步分析，“總體來看，我們的波形梁合金鋼護(hù)欄產(chǎn)品具備4大優(yōu)勢”。

其一，安全性。波形梁合金鋼護(hù)欄在撞擊安全性能上大大加強(qiáng)，屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、斷裂伸長率防護(hù)數(shù)值能達(dá)到傳統(tǒng)Q235碳鋼護(hù)欄2～3倍；厚度增加10%～12%的安全存量，通過計(jì)算機(jī)模擬，SA級、SB級、A級、B級的通過厚度為2.6mm、2.4mm、2.2mm、1.8mm，標(biāo)準(zhǔn)最終確定3.0mm、3.0mm、2.5mm、2.0mm，全部采用正公差出品；立柱增加10%～15%的安全存量；通過試驗(yàn)的立柱埋深度SA級、SB級為1400mm,標(biāo)準(zhǔn)確定埋深為1650mm，立柱埋深度A級、B級為1200mm，標(biāo)準(zhǔn)確定埋深為1400mm。

此外，泊松比也增加了撞擊疏導(dǎo)安全指標(biāo)。采用納米涂層后，波形梁合金鋼護(hù)欄表面增加了附著力的固化指標(biāo)，泊松比達(dá)到0.16～0.18之間，有利于車輛在撞擊時(shí)疏通導(dǎo)向力，增加安全性能。

諸多數(shù)據(jù)充分證實(shí)了中交暢觀的波形梁合金鋼護(hù)欄產(chǎn)品的安全優(yōu)勢。依據(jù)《公路項(xiàng)目安全性評價(jià)規(guī)范》（JTG B05—2015），中交暢觀的波形梁合金鋼護(hù)欄產(chǎn)品通過了SA級、SB級、A級、B級護(hù)欄的實(shí)車足尺碰撞試驗(yàn)。

其二，科技性。要充分保障護(hù)欄的性能，材料是關(guān)鍵。中交暢觀的波形梁合金鋼護(hù)欄的鋼材生產(chǎn)線，采用的是德國西門子電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)、意大利Arvedi公司ESP（連續(xù)無接頭軋制技術(shù)）生產(chǎn)線，這是目前世界上熱軋帶鋼技術(shù)的最高水平。毋庸置疑，ESP用于波形梁合金鋼護(hù)欄，其成品各項(xiàng)參數(shù)遠(yuǎn)高于現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)。

高科技的產(chǎn)品生產(chǎn)線，不僅能帶來高性能的產(chǎn)品，還能降低鏈造成本，單位產(chǎn)能造價(jià)降低30%。通過批量采用工業(yè)4.0生產(chǎn)技術(shù)，采用無人燈塔級工廠設(shè)計(jì)體系，在基層生產(chǎn)邏輯之上，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)，對產(chǎn)品的質(zhì)量、效率、數(shù)控、網(wǎng)絡(luò)形成全體系區(qū)塊鏈管理，建立護(hù)欄系統(tǒng)數(shù)字檔案，產(chǎn)品全程可數(shù)字追溯。中交暢觀的波形梁合金鋼護(hù)欄生產(chǎn)線具有量產(chǎn)大、品質(zhì)高、全程可視、可監(jiān)控的特點(diǎn)，大大提高產(chǎn)品的制造效率和產(chǎn)品精度，同時(shí)結(jié)合多項(xiàng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)廠內(nèi)碳中和。

天津試驗(yàn)路段安裝現(xiàn)場

上圖：產(chǎn)品入選2021年度交通運(yùn)輸重大科技創(chuàng)新成果庫入庫成果

下圖：產(chǎn)品應(yīng)用路段

其三，環(huán)保性。波形梁合金鋼護(hù)欄的用鋼量比傳統(tǒng)Q235碳鋼護(hù)欄節(jié)省重量33%～47%。在降低碳排放方面，與傳統(tǒng)薄板坯連鑄連軋工藝相比，ESP生產(chǎn)線所需的能源和水消耗大幅降低，根據(jù)最終產(chǎn)品的不同，能量消耗可降低50%～70%，水消耗可減少60%～80%。ESP生產(chǎn)線長度短，澆鑄、軋制過程直接相連，減少了板坯庫、加熱爐、立輥等設(shè)備投資和加熱能耗，屬于環(huán)境友好型產(chǎn)線。

同時(shí)，波形梁合金鋼護(hù)欄還能降低碳足跡成本，在用量過程中能降低33%～47%的碳排放，在運(yùn)輸過程中能降低29%的碳排放，在安裝過程中降低19%的人工成本。

波形梁合金鋼護(hù)欄通過采用熔融技術(shù)防腐，可以去除鍍鋅的鋅煙、酸洗、空氣中流入土壤中的鋅污染，是可用于食品包裝級防腐技術(shù)。

其四，經(jīng)濟(jì)性。波形梁合金鋼護(hù)欄產(chǎn)品通過“高強(qiáng)減薄”，比傳統(tǒng)Q235碳鋼護(hù)欄節(jié)省鋼材33%～47%。由于產(chǎn)品重量減輕，自然而言產(chǎn)品制造成本也下降，產(chǎn)品價(jià)格進(jìn)一步降低，同時(shí)還能降低運(yùn)輸成本和安裝成本。

某試驗(yàn)路段成品效果圖

1 +1＞2，技術(shù)疊加增強(qiáng)防護(hù)優(yōu)勢

“‘波形梁合金鋼護(hù)欄（熔融納米環(huán)氧涂層）應(yīng)用技術(shù)’里面有兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，一個(gè)是波形梁合金鋼護(hù)欄，另一個(gè)是熔融納米環(huán)氧涂層?！蓖跤罱榻B，“波形梁合金鋼護(hù)欄與熔融納米環(huán)氧涂層結(jié)合后，會有更大的優(yōu)勢?！?/p>

“熔融納米環(huán)氧涂層及涂裝工藝是由專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)多年研發(fā)，反復(fù)測試論證的專利技術(shù)成果，已申報(bào)多項(xiàng)國家發(fā)明專利?！蓖跤钤敿?xì)介紹，在物理性能上，熔融納米環(huán)氧涂層與鋼板的結(jié)合力、附著力、涂層硬度、抗彎曲性、抗沖擊性、陰極剝離性、抗拉拔強(qiáng)度比環(huán)氧鋅基提升了30%以上；在化學(xué)性能上，熔融納米環(huán)氧涂層具備耐酸堿、耐紫外線、耐干熱、耐濕熱、耐低溫、耐微生物生長性，穩(wěn)定性能極佳。

鍍鋅工藝的防腐保護(hù)原理是鋅在空氣中會自然形成氧化鋅膜結(jié)構(gòu)，形成保護(hù)層，但在埋地部分無法與空氣反應(yīng)，無法形成氧化鋅膜結(jié)構(gòu)，所以在實(shí)際使用中更容易產(chǎn)生腐蝕。而熔融納米環(huán)氧涂層由于防腐保護(hù)原理不同，立柱上部和下部不存在點(diǎn)位差，能大幅延長使用壽命。相比傳統(tǒng)鍍鋅15年限的基點(diǎn)，熔融納米環(huán)氧涂層可以達(dá)到30年以上，經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)的部分使用年限可以達(dá)到50年以上。

鍍鋅工藝在空氣中，會與汽油燃燒所產(chǎn)生的硫元素產(chǎn)生氧化鋅硫化物，進(jìn)而在護(hù)欄的上面形成黑斑，一般很難清理，影響美觀。而熔融納米環(huán)氧涂層添加納米材料后，表面納米基鏈緊密，增加疏水性能，形成平滑表面。熔融納米環(huán)氧涂層能夠增加泊松比摩擦系數(shù)，在增加安全指標(biāo)的同時(shí)，更加美觀，灰塵和雨雪等不容易在護(hù)欄表面沉積，可以減少或免于清理。

在成本上，熔融納米環(huán)氧涂層的優(yōu)勢也很明顯，一般鍍鋅工藝的造價(jià)在1500～2000元每噸，而熔融納米環(huán)氧涂層可降低30%的綜合成本。

同時(shí)，熔融納米環(huán)氧涂層的生產(chǎn)體系攻克了多項(xiàng)難關(guān)，達(dá)到了世界領(lǐng)先水平，比如80℃超低溫固化技術(shù)、100米/分鐘超高速噴涂技術(shù)、45秒超高速固化技術(shù)、紅外線固化技術(shù)等。

“熔融納米環(huán)氧涂層結(jié)合波形梁合金鋼護(hù)欄，在交通行業(yè)的應(yīng)用，將給行業(yè)發(fā)展帶來一次歷史性的革命?！蓖跤羁偨Y(jié)道，技術(shù)疊加后的“波形梁合金鋼護(hù)欄（熔融納米環(huán)氧涂層）應(yīng)用技術(shù)”將從環(huán)保角度、安全角度、科技創(chuàng)新角度、降低成本投入角度等帶來產(chǎn)業(yè)落地，增強(qiáng)交通安全防護(hù)，助力交通強(qiáng)國建設(shè)。