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北京冬奥会，从滑雪跳台“雪飞天”到竞速赛道“雪游龙”，从“冰丝带”再到“雪如意”，各个场馆的比赛精彩纷呈，造型各异的比赛场馆给大家留下深刻的印象，这些巨型钢结构的背后有什么奥秘？今天我们就跟随镜头一起去看看智慧钢铁、绿色钢铁给冰雪之约带来的全新理念。 北京冬奥加速我国钢铁工业绿色转型 专家告诉我们，为了充分体现北京冬奥绿色低碳的办奥理念，北京冬奥会场馆建设包括附属设施的建设，所用的主体材料全部采用了高强韧性、高耐腐蚀性的优质钢。 据不完全统计，本次冬奥会场馆建设及主体配套工程建设用钢合计超过百万吨。 冶金工业信息标准研究院院长 张龙强：我国大型钢铁企业和一些特别有竞争优势的企业，都参与了奥运用钢的保供项目，通过参与冬奥用钢保供，推进了钢材品种结构调整升级，比如说，钢结构替代了原来的钢筋混凝土，更高强度的用钢带来了钢铁产量的减量化。 国家材料腐蚀与防护科学数据中心主任 李晓刚：大家知道，钢的强度提升一倍，就意味着它的用量要下降一半，把它的耐腐蚀性提高一倍，那么它的寿命就会延长一倍，这是多么节能环保的一件事情。 此外，使用优质钢的另外一个优势就是改变了过去建筑用钢需要定期刷涂料来防腐蚀的做法，从而大大减少了油漆带来的环境污染。 首钢滑雪大跳台 + “雪游龙” 位于北京石景山区的首钢滑雪大跳台，它也是世界上第一个采用钢结构建设的永久性保留和使用的滑雪大跳台场馆。 首钢滑雪大跳台不同部位对钢材性能有着不一样的特殊需求，比如大跳台的主体支撑结构要能够抵抗12级大风、8级地震。大跳台的钢结构赛道则需要解决反复使用融雪剂对赛道严重腐蚀的世界难题。 首钢股份副总经理 冶金工程高级工程师 李明：因为要求永久性地保存和使用，要求结构更安全、造型更优美，更易于保养。我们一共使用了七种高性能的钢材，其中五种都属于国内首次使用。 再来看国家雪车雪橇中心“雪游龙”。国家雪车雪橇中心整个赛道垂直落差将近40层楼房高，由16个角度、倾斜度各异的弯道组成，其中第11个弯道是目前世界上唯一一个360度的回旋弯道。建造这样的场馆，对钢材的强度和韧性都提出了很高的要求。 河北钢铁集团高级工程师 李耀强：这条空间三维扭曲的赛道，必须能够承受反复制冷、反复融化，因此对钢材的强度和韧性要求极高。为了满足专属的定制化要求，我们创新性开发了高强钢筋，这是我们的专利。 更具挑战的是，“雪游龙”由于与空气直接接触，表面又需要反复制冰，这就要求铺就“雪游龙”的钢板必须具有较强的“耐大气腐蚀性”。 针对这样的需求，专家们首次将耐候钢运用到雪车赛道。耐候钢是一种耐大气腐蚀的钢材，是介于普通钢和不锈钢之间的低合金钢，它的耐大气腐蚀性是普通钢的8倍。据介绍，“雪游龙”使用了1200吨赛道耐候钢，国家高山滑雪中心也首次使用了6000多吨的建筑用耐候钢。 120公里不锈钢管实现“冰丝带”绿色制冰 北京冬奥会的一大亮点就是“绿色办奥”。为了体现环保概念，被称为“冰丝带”的国家速滑馆，成了冬奥历史上第一个使用二氧化碳作为制冷剂的速滑场馆，而要使用这种方式制冰，整个冰面下面的不锈钢制冷管加起来总长达到120公里，这样就对钢材的加工精度提出了非常高的要求。 国家速滑馆的冰面是所有冬奥场馆中冰面温度最低的，按照比赛要求，整个冰面的温差要控制在0.5摄氏度，二氧化碳在常温常压下是气态，但在施加一定高压后，二氧化碳会变成临界状态的流体，这些流体通过不锈钢制冷管输送到冰面下的制冷管中，来达到降温制冷的目的。 中国宝武太钢不锈钢管公司经理 高级工程师 杨成义：如果冰面温度不均匀，有的地方硬、有的地方软，会影响选手的发挥，所以我们的不锈钢管作为流体输送管，必须确保产品尺寸精确度。 在“冰丝带”冰面以下，如“千层糕”一样的层层铺设。整个冰场中的120公里不锈钢制冷管之间的焊接非常关键，尤其针对不同直径、不同长度的钢管需要弯成不同的弧度，所以，对钢管尺寸的精度要求也更加严苛。 中国宝武太钢不锈钢管公司经理 高级工程师 杨成义：在钢管矫直过程中，我们首次采用精度较高的矫直机，而且是反复矫直两次，也就是说，必须保证内外椭圆度达到较高精度，这样才能确保不锈钢管在场馆使用过程中相互之间的衔接就能高度吻合，这样才能保证液态二氧化碳在流动过程中的流量和流速，才能保证最快的冰的恒温性。 |
