2017年中国水泥质量分析报告
2018-08-16王长安张庆华张晓明
崔 健,戴 平,王 涛,王长安,张庆华,张晓明
(中国建材检验认证集团股份有限公司/国家水泥质量监督检验中心,北京 100024)
0 导 语
我国是水泥生产和消费大国,水泥的产量近年来一直稳居世界第一位。随着我国基础建设和房地产行业由高速发展期步入调整期,水泥行业目前已进入产能严重过剩阶段。2017年,全国水泥产量23.16亿吨,比上年下降0.2%,截至2017年6月底,全国共水泥企业3 465家,其中熟料生产企业46家,含熟料的水泥生产企业1 234家,水泥粉磨站企业2 173家,水泥配置站企业12家。全国实际熟料产能20.2亿吨,水泥产能38.30亿吨。目前由于我国水泥行业正处于生产工艺转型及产业结构调整时期,生产企业的规模和产品质量参差不齐,有海螺、中联等大型新型干法生产企业,也有数量众多的小型水泥粉磨企业。大、中型企业具有先进的生产工艺设备、科学的管理方法、完善的生产控制手段,水泥产品各项质量指标有保证;而小型水泥粉磨企业需要购买水泥熟料,在生产及市场方面处于被动局面,且盲目依靠低成本追求利润,忽略了水泥产品质量;多数小型企业的生产工艺条件不高、质量控制技术较差,技术人员数量较少,水泥产品质量不稳定,存在较多的质量隐患。
通过对国家水泥质量监督检验中心日常委托检验结果、全国水泥生产许可证获证企业产品质量监督检验结果、各省市水泥质量抽查结果、全国水泥大对比情况和风险监测情况统计分析,可以看出2017年我国水泥质量总体趋于稳定,但是依然存在一些不能忽视的质量风险和隐患。
1 我国水泥标准体系
标准是世界通用的技术语言,标准亦是检验产品质量的度量衡。水泥的标准体系是开展行业标准化工作的基础,随着智能化管理等新技术的发展,2017年我国水泥标准体系进一步得到了完善,在体系中增加了3D打印材料、过程能源管理和过程控制管理的内容,体现了水泥生产技术创新发展的方向。水泥行业标准体系见图1,目前水泥行业执行的产品标准见表1。
2 2017年水泥产品政府抽查情况与结果
为贯彻落实国务院关于化解水泥行业过剩产能推动水泥行业转型升级的有关部署,根据国家质检总局产品质量监督司《关于开展水泥产品生产许可证获证企业监督检查和产品质量监督检验的通知》(质检监函[2017]63号)文件要求,全国工业产品生产许可证办公室水泥产品审查部组织国家水泥质量监督检验中心等25家水泥产品机构对北京、天津、上海、重庆、河北、山西、山东、河南、安徽、江苏、江西、浙江、湖南、湖北、广东、广西、海南、宁夏、陕西、甘肃、青海、黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、云南、贵州、四川、西藏、新疆等31个省、自治区、直辖市的1 600家企业进行证后监督检验,实际抽取到1 360家企业生产的1 360批次样品,其中有33个批次样品不合格,合格率为97.57%。在33个批次不合格样品中,有23个批次样品氯离子含量不合格,5个批次样品烧失量不合格,7个批次样品胶砂强度不合格,三氧化硫和游离氧化钙各有1个批次样品不合格。
图1 我国水泥行业标准体系
表1 水泥产品执行标准
氯离子含量是本次监督检验出现不合格最多的检验项目,主要原因是企业在生产过程中使用氯盐或含氯盐的助磨剂,对进厂原材料的氯离子含量不控制,氯离子检测不规范或不检测造成的。
本次监督检验有5个批次样品的烧失量不合格,主要原因是水泥企业混合材掺加量失控,非活性混合材掺量超标,化验室检验出厂控制不到位,人员操作水平不高等。有7个批次水泥样品强度项目不合格,主要原因是生产企业片面追求成本效益,减少熟料用量、掺加早强剂造成水泥胶砂强度不合格。
3 2017年全国各省市地区水泥监督抽查情况
作为全国工业产品生产许可证目录中重要的产品种类,水泥产品质量一直是我国各级政府的重点监控对象,几乎每年国家质检总局都要安排水泥产品的监督抽查工作,各地质监局每年也都不同程度地对水泥产品质量安排定期监督抽查。抽查的样本结合本地区水泥生产的实际情况具有一定的区域代表性,抽查结果也能真实地反映该地区水泥质量的状况。2017年全国各省水泥抽检范围覆盖16个省(区、市)1 420家企业生产的1 606批次通用硅酸盐水泥产品。抽查主要涉及水泥的LOI、MgO、SO3、IR、Cl-、压蒸安定性、安定性(沸煮法)、凝结时间、强度等重点项目,共发现32批次不合格产品,主要涉及水泥氯离子、氧化镁、凝结时间、烧失量、强度。经统计,2017年各省水泥抽检总体合格率为98%。各省的抽查结果统计见表2。
4 水泥产品委托检验结果统计综述
国家水泥质量监督检验中心作为国家授权的水泥产品质量监督检验机构,承担着全国水泥产品委托检验、对比检验和政府抽查等检验工作。本文对中心2017年受理的四千余组通用硅酸盐水泥样本质量检验结果进行分析统计,统计结果见表3。从表中可以看出,硅酸盐水泥产品合格率为98.89%,普通硅酸盐水泥产品合格率98.07%,复合、矿渣硅酸盐水泥产品合格率97.54%,不合格项目集中在氧化镁、烧失量、氯离子和胶砂强度,具体统计数据见表3。
表2 2017年全国各省市地区水泥监督抽查情况统计表
表3 2017年国家水泥质量监督检验中心所检通用硅酸盐水泥产品质量合格率统计
出现不合格样本数量比较多的依然是复合硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥样品,这些水泥品种的生产单位多为一些小型水泥粉磨站,质量控制水平相对较差。追求高利润、不严格执行国家标准的相关规定,乱掺外加剂和不符合标准要求的混合材是造成低标号水泥不合格的主要原因,为建设工程质量埋下隐患。
5 全国水泥大对比结果分析
全国水泥大对比工作是由国家水泥质量监督检验中心根据《水泥企业质量管理规程》的规定、按照GB/T15483.1-1999《利用实验室间比对的能力验证第一部分:能力验证计划的建立和运作》实施的一项全国范围内的重要的能力比对活动,实施范围为全国水泥生产企业和省(直辖市)级、地区建材(水泥)质检站。每年进行一次全国水泥检验大对比工作,检验项目为水泥品质指标检验或水泥化学分析检验,至今已成功组织实施了十六次水泥品质指标检验大对比和十五次化学分析大对比。
通过参加全国水泥检验大对比,可以帮助水泥集团验证其质量监控的效果,改进质量监控的方式和频次,提高企业化验室检验人员的检验水平,并且帮助其分析在全国水泥行业质量检验中所处的水平。
2017年2月~10月,中心组织全国第十六次水泥品质指标大对比工作,全国共有1 212家单位参加,包括39家质检站和1 173家水泥企业。2017年水泥品质指标大对比参与单位的全合格率为89.19%,与2015年第十五次水泥品质指标大对比全合格率79.19%相比,提高了十个百分点,体现出我国水泥实验室检验水平和能力整体上又有很大提升,见表4。
表4 第十六次与第十五次水泥品质指标检验大对比结果合格率对比
6 水泥中水溶性六价铬风险提示
国家水泥质检中心一直持续关注水泥产品质量和环境安全,致力于提高我国水泥产品质量,降低对环境和人身健康伤害工作的开展。自2005年起中心便开始对水泥中水溶性六价铬检测方法进行研究,并对全国水泥产品中进行了调研和普查,作为水泥中水溶性六价铬检测标准工作的一部分,积累了大量的检测和研究调研数据。国家强制性标准GB31893-2015《水泥中水溶性铬(VI)的限量及测定方法》于2016年10月1日起正式实施。国家水泥质量监督检验中心自2015年起已连续三年在全国范围内开展了水泥中水溶性六价铬含量的质量安全风险普查工作,为水泥行业管理部门制定相应政策提供依据。
从监测结果可以看出,三次监测的样本平均值接近,2016年样本合格率比2015年提高了4.9%;2017年样本合格率比2016年提高2.69%。说明样本覆盖区域水泥生产企业在过去一年时间里水溶性六价铬的控制方面有了一定的提高。2015年、2016年、2017年风险监测结果对比见表5。
表5 近三年水泥中水溶性六价铬风险监测结果比对
综合风险监测数据分析,可以看出目前国内水泥行业的铬污染情况比较严重,仍有约13%的样本Cr(VI)含量超出强制性国家标准GB31893-2015《水泥中水溶性铬(VI)的限量及测定方法》的限量要求;若以欧盟REACH法规2006-1906规定的水泥中水溶性六价铬含量限值2ppm来统计,我国水泥产品水溶性六价铬合格率不足20%。如果企业不重视风险的存在,不采取先进的工艺技术、使用无铬耐火材料和控制废渣中铬含量,片面追求高利润,不加以控制废弃物利用工艺,或者采用的原材料中铬含量较高,将导致生产出来的水泥产品水溶性六价铬含量严重超标,严重威胁环境安全及人身健康。
7 总结及建议
我国目前是世界的水泥生产大国,更应该成为水泥生产强国。水泥行业应继续加大产业结构调整力度,采取有效措施坚决淘汰落后水泥产能。政府有关部门应进一步加大质量奖惩力度,严厉打击假冒伪劣,严厉查处不具备生产许可证生产要求的水泥产品,强化行业质量监督与管理,与检验机构、行业协会协同配合,联手从生产源头到流通、使用环节共同采取整治行动,强化对生产、经销以及使用不合格产品的惩处力度,共同促进水泥行业整体质量水平的提高。
针对目前水泥行业存在的质量问题和质量风险,提出如下建议:
(1)完善水泥产品质量监督检验体系,加强水泥产品对比验证检验。
中国建筑材料联合会标准T/CBMF 17-2017《水泥生产企业质量管理规程》中附录C《水泥生产企业产品质量对比验证检验管理要求》是保证我国水泥产品质量的重要砝码。按照规定要求,日产熟料4000吨以下的水泥生产企业,应定期与省级建材(水泥)质检站进行对比验证检验;省级建材(水泥)质检站、日产熟料4000吨以上的水泥生产企业、特种水泥生产企业应定期与国家水泥质量监督检验中心进行对比验证检验,这样环环相扣的对比验证检验制度,与政府质量监督抽查配合在一起,保证了我国水泥产品质量稳定发展。
(2)完善水泥行业铬污染控制标准体系,加快铬污染控制的技术创新。
根据水溶性六价铬风险监测结果统计,我国仍有13.21%的企业面临铬污染超标的情况,而GB175《通用硅酸盐水泥》正在修订,已经将水溶性六价铬指标作为型式检验项目纳入标准中。下一步还应尽快完善水泥行业铬污染控制的标准体系研究,通过对原材料、熟料中总铬、混合材中水溶性六价铬的检测方法标准研究,确认水泥企业生产过程中水溶性六价铬的来源,尽快研制相应的检测仪器设备和标准样品。另外,同样具有重要意义的一项工作就是如何降低水泥产品中的六价铬含量。目前,一些科研单位和水泥外加剂和助磨剂企业都在关注,但是真正进行相关工作的单位和成熟的降铬技术还很少。这项工作目前已经进入到非常紧迫的阶段,需要检测部门和科研单位共同合作,对降低水泥中水溶性六价铬控制技术的有效期、不同价态铬的稳定性等方面进行研究。
综上,产品质量提升是全社会面临的共同任务,如何做好新形势下的水泥产品质量提升工作,责任重大,任务艰巨,相关单位必须以高度的政治责任感和使命感,为把我国水泥产品质量提高到一个新的水平,积极推进我国水泥产品质量向国际水平靠拢。