重大裝備制造,事關(guān)國(guó)家命脈、國(guó)家安全。在這個(gè)領(lǐng)域付出的人們,當(dāng)?shù)闷?ldquo;國(guó)家工程師”之名。他們專(zhuān)注的,是代表國(guó)家核心制造能力的大國(guó)重器;他們的事業(yè),撐起國(guó)民經(jīng)濟(jì)的脊梁。
作為全球服裝大國(guó),中國(guó)人在很多年里都無(wú)法用自己制造的機(jī)器生產(chǎn)合成纖維。因?yàn)樵诤铣衫w維技術(shù)中的關(guān)鍵設(shè)備乙烯壓縮機(jī)一直是中國(guó)裝備制造領(lǐng)域的短板。2006年,沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)股份有限公司設(shè)計(jì)成功了中國(guó)臺(tái)乙烯壓縮機(jī),成為乙烯裝備制造業(yè)的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。而它的設(shè)計(jì)者正是姜妍。2011年,姜妍所在的團(tuán)隊(duì)研制成功百萬(wàn)噸級(jí)乙烯壓縮機(jī),徹底改變了依賴(lài)外國(guó)的局面。
中國(guó)百萬(wàn)噸乙烯壓縮機(jī)設(shè)計(jì)人 :姜妍
這句話(huà)改變了我一輩子
言語(yǔ)溫柔、神態(tài)沉靜,“中國(guó)百萬(wàn)噸乙烯壓縮機(jī)設(shè)計(jì)人”姜妍,已在沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“沈鼓集團(tuán)”)工作了17年。
這家企業(yè)的前身是一家1934年日據(jù)東北時(shí)期創(chuàng)立的企業(yè),主要制造礦山、建筑機(jī)械以及軍需鋼制產(chǎn)品。1952年,國(guó)家用170萬(wàn)元、相當(dāng)于今天百億元資金的力量對(duì)企業(yè)進(jìn)行了改造。各類(lèi)壓縮機(jī)是它享譽(yù)全國(guó)的“拳頭產(chǎn)品”。
而當(dāng)1997年姜妍從沈陽(yáng)化工學(xué)院畢業(yè)進(jìn)廠時(shí),國(guó)企改革正在沖擊著這家數(shù)年來(lái)持續(xù)下滑的企業(yè)。雖然沈鼓集團(tuán)是涉及國(guó)家安全的重點(diǎn)企業(yè),沒(méi)有大規(guī)模改制,但經(jīng)營(yíng)困難還是帶來(lái)工人離崗以及勉強(qiáng)維持的工資。
姜妍向我們回憶說(shuō),當(dāng)時(shí)每月工資380元也曾不能按時(shí)發(fā)放,對(duì)于她這樣的年輕工程師來(lái)說(shuō),大的挑戰(zhàn)是外面的誘惑。與她一同入廠的37名同學(xué),至今留下的只有10個(gè)。
化工機(jī)械專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生姜妍是和男友一起進(jìn)入沈鼓集團(tuán)的。因?qū)I(yè)關(guān)系,兩人并沒(méi)有被分配到重要的壓縮機(jī)生產(chǎn)部門(mén),而是輔機(jī)——為壓縮機(jī)做配套的容器、油站等。
姜妍對(duì)于那時(shí)的印象之一,就是沈陽(yáng)街頭回響著的《從頭再來(lái)》。他們兩人一個(gè)是撫順人、一個(gè)是錦州人,一旦下崗就“不可收拾”。思慮再三,兩個(gè)年輕人決定留下。
2003年,沈鼓集團(tuán)轉(zhuǎn)制。此前它承擔(dān)的“九五”國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目大型乙烯裂解氣壓縮機(jī)、丙烯壓縮機(jī)研發(fā)成功,并用于大慶乙烯裝置擴(kuò)建。至此,中國(guó)只剩下“三機(jī)”中的乙烯壓縮機(jī)還未攻克。
此間姜妍曾被借調(diào)到主機(jī)部門(mén)工作一年,后來(lái)因?yàn)樾莓a(chǎn)假,又回到了輔機(jī)部分。某日,主機(jī)室主任對(duì)她說(shuō):“你干活的能力和勁頭,干壓縮機(jī)沒(méi)有問(wèn)題,我非常了解你。”
“這句話(huà)改變了我一輩子。”姜妍說(shuō),自己還在做輔機(jī)的時(shí)候,看到技術(shù)人員制造的壓縮機(jī)項(xiàng)目,內(nèi)心曾十分感慨,覺(jué)得自己永遠(yuǎn)都不可能做到。
現(xiàn)在她已經(jīng)參與了幾百臺(tái)壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)工作。
中國(guó)套乙烯裝置于1962年在蘭州石化誕生,年產(chǎn)能5000噸,僅為同期美國(guó)乙烯產(chǎn)能的四百分之一,而且全部乙烯裝備都需要進(jìn)口。11年后,燕山石化標(biāo)志性的套30萬(wàn)噸乙烯裝置,連螺絲釘都是進(jìn)口的。
從1973年起,中國(guó)在乙烯裝備制造方面連續(xù)遭遇重大挫折。先是原國(guó)家計(jì)委決定建造11萬(wàn)噸乙烯裝置,結(jié)果關(guān)鍵部件要么不能按時(shí)完成,要么存在質(zhì)量問(wèn)題。
1976年,原一機(jī)部、燃料化工部等決心建造30萬(wàn)噸乙烯裝置,后因關(guān)鍵設(shè)備、材料以及投資等原因,中途下馬。
直到1987年,的乙烯領(lǐng)導(dǎo)小組決定將成套裝備分解為氣裂解壓縮機(jī)等6個(gè)部分進(jìn)行。這樣到1988年,個(gè)中國(guó)人自己的乙烯關(guān)鍵設(shè)備——一萬(wàn)噸級(jí)的裂解氣壓縮機(jī)終告成功。
國(guó)產(chǎn)化的路能不能走下去
姜妍告訴我們記者,一直到新世紀(jì),當(dāng)他們到意大利企業(yè)參觀時(shí),對(duì)方派人看守,禁止一切拍照設(shè)備,“就像防賊一樣”。
“看到國(guó)外的先進(jìn)技術(shù),還有別人的輕蔑,確實(shí)讓人心里很受觸動(dòng)。我的性格就是,如果被人瞧不起,我一定要達(dá)到一個(gè)高度。雖然他們發(fā)展比中國(guó)早100年,但現(xiàn)在,我相信中國(guó)只是差距10年。”姜妍說(shuō)。
對(duì)于新世紀(jì)以來(lái)中國(guó)在乙烯裝置上的重大突破,沈鼓集團(tuán)董事長(zhǎng)蘇永強(qiáng)接受我們采訪時(shí)說(shuō),其代表就是2011年完成的百萬(wàn)噸乙烯“三機(jī)”。
雖然“三機(jī)”國(guó)產(chǎn)化制造只需要不超過(guò)3億元人民幣,卻是單個(gè)投資200億元的百萬(wàn)噸乙烯裝置的核心。
一旦乙烯壓縮機(jī)出現(xiàn)問(wèn)題,整個(gè)裝置都要停下來(lái),“這種裝置投料一次就要1億多元,一旦有問(wèn)題,就要把料都倒出來(lái),整個(gè)爐子就報(bào)廢了。”他說(shuō),“對(duì)于使用廠家來(lái)說(shuō),相當(dāng)于用百分之一的資金承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn),這就是為什么乙烯裝置用壓縮機(jī)這么多年不能?chē)?guó)產(chǎn)化的一個(gè)重要原因。”
在2008年啟動(dòng)百萬(wàn)噸乙烯裝置之前,中國(guó)甚至都沒(méi)有能配合其研發(fā)的單元試驗(yàn)臺(tái)。這種大型離心壓縮機(jī)試驗(yàn)臺(tái),可以用來(lái)測(cè)試機(jī)器在各種工況和速率下的表現(xiàn)。
一個(gè)關(guān)于乙烯裝備的例子是伊朗。雖然該國(guó)擁有豐富的石油和天然氣資源,是中東地區(qū)僅次于沙特的第二大石化生產(chǎn)國(guó),但在西方制裁之下,一直無(wú)法使用大型乙烯裝置來(lái)獲得利潤(rùn)更高的石化產(chǎn)品。
“一旦有問(wèn)題,只要有沈鼓在,中國(guó)所有的煉油廠和加工廠都可以恢復(fù)。否則,損壞一個(gè)就是徹底失去一個(gè)。”蘇永強(qiáng)說(shuō)。
2006年6月,根據(jù)《關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見(jiàn)》,百萬(wàn)噸級(jí)大型乙烯成套設(shè)備被列為國(guó)產(chǎn)化攻關(guān)的重點(diǎn)。
百萬(wàn)噸乙烯裝置也是2006年開(kāi)始的“十一五”期間,石油石化裝備行業(yè)三大工程之一。當(dāng)時(shí)要求,乙烯裝置、PTA成套技術(shù)裝備和天然氣長(zhǎng)輸管線(xiàn)設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率不低于75%。
在此背景下,中國(guó)決定在天津、鎮(zhèn)海、撫順各投資200億元建設(shè)3個(gè)百萬(wàn)噸級(jí)乙烯項(xiàng)目,并給沈鼓集團(tuán)下達(dá)了配套“三機(jī)組”任務(wù)。
2008年,百萬(wàn)噸級(jí)乙烯裝置關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)入實(shí)質(zhì)制造階段。
但國(guó)產(chǎn)化關(guān)鍵設(shè)備之路并不容易。立項(xiàng)之初,也并非所有人都理解國(guó)家和沈鼓集團(tuán)的決心。
蘇永強(qiáng)在百萬(wàn)噸乙烯壓縮機(jī)項(xiàng)目論證會(huì)上曾舌戰(zhàn)群儒,“專(zhuān)家不放心,認(rèn)為風(fēng)險(xiǎn)太大,很難說(shuō)服他們。”
中國(guó)石化原總裁王基銘一錘定音:“我用黨員干部的烏紗帽和我全部家產(chǎn)作抵押,你們相信了吧?”
“輸了國(guó)家就把你‘翻牌’了,輸就再也不能?chē)?guó)產(chǎn)化了,我們輸不起。”蘇永強(qiáng)說(shuō)。
本來(lái),姜妍沒(méi)覺(jué)得接手百萬(wàn)噸級(jí)乙烯壓縮機(jī)有多大難處。某日,當(dāng)時(shí)的沈鼓集團(tuán)總工程師王學(xué)軍對(duì)她說(shuō):“對(duì)沈鼓來(lái)說(shuō)只有一次機(jī)會(huì),如果做不好,可能沈鼓在乙烯壓縮機(jī)國(guó)產(chǎn)化的路上就終結(jié)了。”
一直心態(tài)坦然的她開(kāi)始失眠,開(kāi)始有了白頭發(fā)。
為了25微米,不敢睜開(kāi)眼睛
同在2006年,姜妍主持設(shè)計(jì)成功中國(guó)臺(tái)乙烯壓縮機(jī),成為乙烯裝備制造業(yè)的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
這臺(tái)45噸級(jí)的裝備為后來(lái)更大型的乙烯壓縮機(jī)積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。但它在通入乙烯介質(zhì)后發(fā)生了主軸彎曲??蛻?hù)給姜妍20天進(jìn)行改造,一般情況下,這個(gè)時(shí)間只夠確認(rèn)問(wèn)題所在。姜妍確信是主軸材質(zhì)出了問(wèn)題,她和同事在上千種材質(zhì)中一一對(duì)比,找到了適合低溫運(yùn)行的材質(zhì)。終,“國(guó)產(chǎn)臺(tái)”順利交付。
在設(shè)計(jì)乙烯壓縮機(jī)時(shí),它要求在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中的震動(dòng)振幅不超過(guò)25微米——頭發(fā)絲的四分之一。
姜妍說(shuō),在試車(chē)現(xiàn)場(chǎng),她一直盯著顯示數(shù)據(jù)的屏幕,振幅數(shù)據(jù)往上漲,心里就一哆嗦。“隨著壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速上升,后甚至我都不太敢睜開(kāi)眼睛看了。”
在沈鼓集團(tuán)透平設(shè)計(jì)院副院長(zhǎng)汪創(chuàng)華眼中,用東北話(huà)說(shuō),姜妍就是“橫活兒”。
而她說(shuō),終百萬(wàn)噸級(jí)乙烯裝置的成功,乃是前人積累的結(jié)果。在2011年百萬(wàn)噸級(jí)乙烯壓縮機(jī)成功前,中國(guó)個(gè)大型國(guó)產(chǎn)化“三機(jī)”機(jī)組中的天津石化裂解氣壓縮機(jī)組,就是由汪創(chuàng)華主導(dǎo)設(shè)計(jì)的。
百萬(wàn)噸級(jí)的規(guī)模引發(fā)了一系列挑戰(zhàn)。比如,“國(guó)內(nèi)的設(shè)計(jì)院對(duì)我們的制造工藝不信任,他們把壓縮機(jī)的能力控制得很小,余量留得很大,導(dǎo)致性能下降,但會(huì)比較可靠。”汪創(chuàng)華和姜妍等人終通過(guò)控制系統(tǒng)解決了這個(gè)問(wèn)題,使整個(gè)裝置的功率可以保持在百萬(wàn)噸級(jí)規(guī)模。
事實(shí)上,百萬(wàn)噸級(jí)乙烯壓縮機(jī)在運(yùn)行中確實(shí)發(fā)生過(guò)停車(chē),導(dǎo)致幾百萬(wàn)元損失。
姜妍聽(tīng)到議論。一方面是用戶(hù)要求立即解決問(wèn)題,另一方面是來(lái)自各方的質(zhì)疑。
好在,團(tuán)隊(duì)協(xié)力,終解決了問(wèn)題,經(jīng)驗(yàn)缺失帶來(lái)的壓力,并沒(méi)有導(dǎo)致整個(gè)工程重蹈70年代的覆轍。
如今,在沈陽(yáng),姜妍已經(jīng)成為城市“形象大使”,屢屢出現(xiàn)在電視屏幕和都市報(bào)上。而她自己,自豪的是每次下車(chē)間。
她很驕傲地走過(guò)那些大家伙——它們正在為圖紙上的設(shè)計(jì)賦形。比如,五坐標(biāo)加工中心臺(tái)上正用三元整體銑制技術(shù)雕刻乙烯壓縮機(jī)的核心部件葉輪,就是在一個(gè)約一立方米大的透明盒子里,把鐵塊雕琢成精美的葉片。
還有身邊隆隆工作的15米龍門(mén)銑,頭頂上緩慢移動(dòng)的吊軌……
她也會(huì)接到世界五百?gòu)?qiáng)挖墻腳的電話(huà),但她喜愛(ài)這座城市和這座工廠:“我是東北人,喜歡在沈陽(yáng)呆著。”
(來(lái)源:中國(guó)化工機(jī)械設(shè)備網(wǎng))