SCI论文（www.lunwensci.com）
摘要：强制性国家标准GB 21350—2023《铜及铜合金加工材单位产品能源消耗限额》已发布，于2024年6月1日实施。该标准于2020年度启动整合修订，包括铜及铜合金板、带、箔材、管材、棒材、线材、电工用铜线坯铜加工材产品的能耗限额，其中铜及铜合金管材部分牵头修订起草单位为浙江海亮股份有限公司。本文介绍了GB 21350—2023《铜及铜合金加工材单位产品能源消耗限额》中铜及铜合金管材部分修订背景，并对核心内容进行了解析。
关键词：铜及铜合金管材；能源消耗限额；标准；技术要求
1前言
2017年1月14日，国务院标准化协调推进部际联席会办公厅印发了关于强制性标准整合精简的通知（国标委综合函[2017]4号），其中要求将现行的《铜及铜合金板、带、箔材单位产品能源消耗限额》（GB 29442—2012），与《铜及铜合金管材单位产品能源消耗限额》（GB 21350—2013）、《铜及铜合金棒材单位产品能源消耗限额》（GB 29443—2012）、《铜及铜合金线材单位产品能源消耗限额》（GB 29137—2012）、《电工用铜线坯》（GB 32046—2015）等5项标准精简整合修订为1项强制性国家标准《铜及铜合金加工材单位产品单位产品能源消耗限额》。上述5项强制性国家标准共同构成了铜及铜合金加工材单位产品能源消耗限额标准体系，对铜加工企业能耗限额进行规定。该系列标准2012年-2015年发布实施，实施年限平均已8年以上。为使工厂向绿色、低碳发展，控制产品能源消耗势在必行，应及时修订现行国家标准。随着科技的发展，有色金属加工业快速发展，铜及铜合金加工技术有了较大的发展，同时为统一铜及铜合金加工材能耗的计算原则、计算方法和统计范围等，对该系列标准进行整合修订。
接下来，文章针对GB 21350—2023《铜及铜合金加工材单位产品能源消耗限额》中的铜及铜合金管材部分（简称管材部分）的修订内容及背景进行解读。
GB 21350—2023《铜及铜合金加工材单位产品能源消耗限额》中的管材部分是在《铜及铜合金管材单位产品能源消耗限额》（GB 21350—2013）的基础上，根据国内铜及铜合金管材企业生产和能源消耗实际情况进行的修订。
GB 21350—2013《铜及铜合金管材单位产品能源消耗限额》标准修订工作于2021年3月份开始筹备，历经近两年的时间对行业内进行了能耗调研、统计、分析和整理工作，在此基础上，进行了7次讨论、预审及审定、审查会议，并根据会议意见及征求意见的反馈进行了十余次的文件修改，最终于2022年12月份对该文件进行了报批。
2主要修订内容
2.1主要技术修订点
（1）修订前后管材单位产品能源消耗限额指标对比情况见表1。
（2）修订前后管材单位产品能源消耗限额主要更改说明。
①紫铜、普通黄铜类管材的能耗指标有明显下降；复杂黄铜、白铜类管材的能耗指标除加工工序，其他指标有明显下降；青铜类管材的能耗指标与2013版一致。
②删除了“全部管材综合能耗”指标。
③“熔铸工序单位产品能耗”和“加工工序单位产品能耗”改为“熔铸工序单位产品综合能耗和”和“加工工序单位产品综合能耗”。
④增加了“高铜”类管材的能耗指标。
⑤增加了“翅片管材的能耗限额为表中对应值的1.1倍；外径不大于4mm管材的能耗限额为表中对应值的1.2倍”的脚注。
（3）更改的原因。
①国家节能环保政策和企业降低生产成本的要求，使行业节能化技术、装备不断的创新发展，降低了能源消耗。
②该标准2013版考核指标分为三个部分：管材工序能耗、各种类（全工序）管材综合能耗、全部管材综合能耗，是根据当时铜加工企业的生产现状和能源计量管理水平进行的规定。当时行业中各企业根据自身技术特点和战略发展规划，有的只生产铸锭，有的从坯料开始进行产品加工（称为工序非完整型加工企业），针对该类企业进行能耗考评时以工序综合能耗作为考评指标；有的只生产某一种类产品（或者某一种类产品的占比≥80%），针对该类企业进行能耗考评时以该种类（全工序）综合能耗作为考评指标；有的同时生产两种或两种以上多种类产品，在多种类产品同时生产的企业当中，有的是以不同生产线不同厂区生产不同种类的产品，有的是同一生产线不同时段分别生产不同种类的产品，针对前者是可以使用各种类（全工序）综合能耗进行考评的，针对后者以当时的技术及能源计量管理水平，企业很难将能耗准确的计量到不同种类的产品中，所以标准给出了全部综合能耗进行考评，以帮助该类企业不断的自我完善和进步。
在本次修订时，调研了解到不同企业生产的管材产品结构存在较大差异，能耗指标相差很大。不同类别的管材生产工艺和技术不同，所需能耗也不同，相较来说：使用相同的生产工艺生产相同规格的管材时，紫铜管材能耗最低，普通黄铜管次之，复杂黄铜、青铜（高铜）、白铜管材由于成材率、材料特性等原因，能耗较高，与紫铜和普通黄铜管材相比相差较大。若同时生产复杂黄铜、青铜（高铜）、白铜管材的企业和同时生产紫铜、普通黄铜管材的企业同时使用综合能耗指标进行考核，就会存在不合理或无效考核，因此使用各类别（全工序）综合能耗去考核更加合理，还可以促进行业能源计量智能化管理水平的提升。因此本次修订删掉了“全部管材综合能耗”指标。
③原标准中的“熔铸工序能耗限额”和“加工工序能耗限额”不包括辅助生产能耗和附属生产能耗，本标准修改为“熔铸工序单位产品综合能耗限额”和“加工工序单位产品综合能耗限额”，统计时要包括辅助生产能耗和附属生产能耗，以便只有该工序的企业可以进行能耗考核。
④本标准中管材的类别与GB/T 5231—2022《加工铜及铜合金牌号和化学成分》中的类别一致，GB/T—5231新版本中增加了高铜类别，所以本标准也相应增加，通过调研，高铜与青铜管材在加工工艺及能耗方面类似，所以本标准将高铜与青铜放在同一类别中进行规定。
⑤通过对调研数据的分析整理发现，翅片管材尤其是软态翅片管材在生产过程中需要消耗大量的氮气，增加了能源消耗，根据数据对比，约为表中对应值的1.1倍；目前一般管材的外径为>4mm，外径≤4mm的管材称为毛细管，毛细管在经过一般工艺加工后，还需经过多次拉伸、变径、弯曲、退火等工序，增加了能源消耗，经与外径>4mm的管材能耗对比，约为表中对应值的1.2倍。
2.2标准水平对比分析
通过新旧两版能源消耗限额指标对比，本次铜及铜合金管材修订能耗限额指标不论是工序综合指标、还是各种类（全工序）综合指标，除个别指标外均有不同幅度的提升（青铜管与老版标准保持一致），特别是紫铜管各级提升比例达17%~34%，具体可见表1。
3标准修订背景
3.1行业概况及数据来源
近5年，中国铜管材产量处于平稳的态势，基本为210万吨左右，约占中国铜加工材总产量的10%，2018年至2022年铜管材的产量分别为210万吨、214万吨、205万吨、214万吨、212万吨（数据引自中国有色金属加工工业协会发布的通报）。
铜管材产品分为紫铜管和合金管，紫铜管种类有内螺纹铜管、光管及外翅片管等，合金管种类有黄铜管、白铜管、青铜管等，2022年中国铜管材细分品种产量分别为：紫铜内螺纹管70.5万吨、紫铜光管122.2万吨、紫铜外翅片管6.8万吨、黄铜管9.6万吨、白铜管2.7万吨、其他管材0.2万吨（数据引自中国有色金属加工工业协会发布的通报）。
数据调研反馈来源15家单位2018—2020年的产销量总和为154.18万吨，161.9万吨和159.98万吨，分别占到中国近三年管材产销量的75.36%，75.69%和78.19%，该15家单位中有8家单位居中国产销量的前12位，调研数据覆盖面广，可以反映我国铜管材加工行业能源消耗现状，也体现了行业的先进水平，指标具有代表性和广泛性。
3.2标准适用性
管材部分能源消耗限额规定了熔铸工序单位产品综合能耗、加工工序单位产品综合能耗和各种类单位产品综合能耗三个指标的要求，适用于加工铜及铜合金管材生产企业的单位产品能耗计算、考核及对新建项目的能耗控制。综合能耗是指生产过程中所消耗的全部能源量，包括直接消耗、辅助能耗和附属能耗；统计计算工序综合能耗时，应包括附属能耗和辅助能耗，本部分管材针对挤压生产和铸轧生产两种工艺流程。
3.3能耗边界
管材部分单位产品能耗的系统边界包括产品实际消耗的各种能源，包括一次能源（原煤、原油、天然气等）、二次能源（如电力、热力、焦炭、煤气等）和生产使用的耗能工质（水、氧气、压缩空气等）所消耗的能源，不包括生活用能和批准的基建（包括技改）项目用能。
3.4能耗取值原则
（1）按照GB/T 12723-2013《单位产品能源消耗限额编制通则》的规定，将统计数据占比80%左右的能耗数值取整定为3级指标。
（2）将统计数据占比20%左右的能耗数值视为准入值，取整后定为2级指标。
（3）以行业领跑者水平作为该先进值，即将统计数据占比5%左右企业的能耗数值视为先进值，取整后定为1级指标。
3.5能耗指标测算情况说明
本次标准修订中，能耗指标的测算基本合理，也基本符合国家相关要求，具体指标测算情况如下。
（1）紫铜管。本次一级指标达标产量占行业总产量24%，达标企业有4家，代表行业标杆及先进水平，占行业总企业数量（约220家）的1.8%，小于5%；二级指标达标产量占行业总产量29.22%基本准确，可以代表行业先进水平；本次调研企业中的能耗管理有先进水平也有较落后水平，具有一定的代表性，所以三级指标占比需按照本次统计产量占行业总产量的占比进行折算，折算后三级指标达标产量占行业总产量76.67%，淘汰产能23.33%。
（2）普通黄铜管。本次一级指标达标产量占行业总产量37.25%，达标企业有3家，占行业总企业数量（约220家）的1.36%，小于5%；二级指标达标产量占行业总产量37.25%基本准确，可以代表行业先进水平，普通黄铜管的生产现状是头部企业产能和产量较大，所以代表行业先进水平的产能占比会较大，这是行业现状，也是行业技术水平进步产生的良好效果；本次调研企业中的能耗管理有先进水平也有较落后水平，可以代表行业的全部水平情况，所以三级指标占比需按照本次统计产量占行业总产量的占比进行折算，折算后三级指标达标产量占行业总产量73.64%，淘汰产能26.36%。
（3）复杂黄铜管。本次调研没有获取到行业复杂黄铜管产销量数据，各级别能耗限额的产量与行业总产量占比通过折算分析。本次收集到复杂黄铜管能耗数据的企业共4家，从数据上看，有两家企业属于标杆企业，1家企业属于中等偏上企业，1家企业属于尾部企业，两家企业能耗指标达到了一级限额要求，三家企业能耗指标达到了二级以上限额要求，1家企业能耗指标不达标，本次调研企业能耗数据分布十分不均，按照单纯的数据分析，三级指标达标产量占行业总产量的74.35%，淘汰产能25.65%，该指标并不十分准确，只能作为参考。
（4）青铜管和高铜管。本次青铜管的能耗指标只收集到两家企业的数据，数据较少，且两家的指标与2013版标准中的要求还有一定的差距，所以该两家的能耗数据不作为修订该标准的依据，在没有其他数据的情况下，青铜管的能耗指标维持原有水平不变；本次修订没有收集到高铜管材的能耗数据，考虑高铜牌号与青铜牌号的管材加工难易程度接近，所以高铜管材的能耗限额指标按照青铜管材的指标执行。
（5）本次收集到复杂黄铜管能耗数据的企业共4家，从数据上看，有两家企业能耗指标在330kgce/t以下，两家企业在500kgce/t以上，中间差距非常大，其中一家企业近三年的能耗指标及销量都比较稳定，在行业里具有一定的代表性，所以本次参考该的能耗指标，将500kgce/t作为三级指标，2013版标准中先进值、准入值和限定值之间的差额分别是70kgce/t和50kgce/t，按照该差额将二级和一级指标分别定为450kgce/t和430kgce/t，本次数据不适合做能耗限额产量占比分析。
4预测标准实施带来的节能效果
本次标准修订，各种类管材的综合能耗限额指标都有一定幅度的下降，以此规范生产企业的能耗管理，可以节约大量的能源消耗，减少碳排放，同时可以促进企业不断进行节能技术、工艺及装备的研发，采用智能化的能耗管理手段，降低能耗，实现低碳绿色生产。
通过新旧两版标准中各种类（全工序）管材综合能耗指标对比，按照2022年各种类管材的行业产销量数据及能耗三级指标提升情况进行核算，根据有色金属加工工业协会中色加协字[2023]3号《关于发布2022年中国铜铝加工材产量的通报》数据，2022年行业调研各种类管材的产销量及节能量见表2，表中黄铜管以普通黄铜管节能量进行计算。新版标准实施后，能源节约量巨大，总节能量可达到175725tce。
5标准实施作用
（1）本标准可规范行业用能行为。本标准是强制性国家标准，对铜及铜合金加管材加工企业的能源消耗设定了严格的能耗分级值，并对企业能源消耗在计算方法、计算原则、统计方法等做出了规定，是企业能源消耗的测定、监控、计算、统计与考核的依据，可有效规范企业的用能行为，既确保现有企业通过技术改造等措施降低能源消耗，也防止新建企业盲目投资和低水平重复建设，浪费能源资源。
（2）本标准可推动行业技术进步。本标准是在充分调研现有生产企业的基础上，通过行业专家多次充分讨论，综合分析各生产企业的能源消耗数据，对铜及铜合金管材企业是适用的；本标准按不同的工艺路线，将单位产品能源消耗限额划分为三个级别，即三级值（现有企业能耗限定值）、二级值（新建企业能耗准入值）和一级值（能耗先进值），能够有效推进铜及铜合金管材加工企业在技术上的共同进步，实现企业在能源消耗上的整体降低，为实现双碳目标提供标准支持。
（3）本标准可鼓励先进、淘汰落后。20世纪末和21世纪初，许多铜及铜合金管材加工企业不断采用新工艺、新技术、新设备，能耗指标已经有了极大下降，而部分加工企业，没有及时进行技术改造和设备更新，工艺流程不完整，生产设备落后，计量设施不完善，能耗指标停留在原有水平上，造成极大的能源浪费。本标准设定严格的能源消耗限额值，并具有强制性实施的功能的，因此可以起到鼓励先进、淘汰落后的作用。
6标准实施建议
本标准发布后，建议国家相关职能部门加大对本标准进行宣传，监管部门严格按照该标准对相关企业进行监督管理，加强标准的推广应用，保证标准的实施效果。
关注SCI论文创作发表，寻求SCI论文修改润色、SCI论文代发表等服务支撑，请锁定SCI论文网！ 文章出自SCI论文网转载请注明出处：https://www.lunwensci.com/ligonglunwen/68048.html
