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上一版3  4下一版 2014年11月10日 星期 放大 缩小 默认
以创新自觉攻克“极端制造”
——河北宏润重工自主研制世界最大5万吨热垂直挤压机纪实
本报记者 雷汉发 董碧娟 通讯员 张 伟

①宏润重工自主研发制造的世界上最大的5万吨垂直液压机组正在挤压无缝钢管。②钢管出炉。本报记者 雷汉发摄

河北宏润重工股份有限公司位于河北省盐山县。这家原本名不见经传的民营企业自2012年以来异军突起,先后承接了国家原子能对外工程公司在建的巴基斯坦两台核电站的管道、渤海华润电力2×350兆瓦项目、绿能光电热电工程2×350兆瓦项目以及神华煤化工等多个项目的超临界四大管道钢管制造任务,一举打破了“洋产品”在这一领域的长期垄断,为国家每年节省5亿美元进口费用。不仅如此,宏润还承担了国家重大科技专项课题以及2014年国家工业转型升级强基工程等。

一项“生死”抉择

火电机组四大管道是指连接锅炉与汽轮机之间的主蒸汽管道、再热蒸汽热段、再热蒸汽冷段、主给水管道以及相应旁路管道。造价占项目总投资5%-8%的四大管道本应“畅通”无阻,却因关键技术受制于人,成为我国装备制造业中“卡脖子”的难题之一。

此前,美国、德国、日本等公司几乎垄断了世界全部耐高温高压厚壁成型材料。几千元一吨的钢材,经拥有大型挤压机的外国企业一加工,价格就升高到10万至15万元一吨,钢管更是每吨高达200万元。即便如此,垄断企业还常常限产抬价,我国企业即使出高价也难买到。

近年来,随着机组向大型化、清洁化发展,我国新上了一批60万千瓦、100万千瓦超临界机组,其中高端阀门和四大管道,仍多从国外进口。为改变这一现状,国家先后出台《装备制造业调整和振兴规划》《高端装备制造业“十二五”发展规划》等,提出发展一批有较强竞争力的大型装备制造企业集团,增强具有自主知识产权重大技术装备的制造能力。

对宏润而言,在这样一种背景下启动了5万吨垂直挤压机项目,不仅是顺势而为的选择,更是事关企业“生死”的抉择。原来,宏润所在的管道装备行业,由于低端产品产能过剩,企业间大打价格战,造成了无序竞争,不少企业在微利甚至亏损状态下苦苦挣扎。

“管道装备企业数量和规模越来越大,市场竞争越来越激烈,人力、原材料价格不断攀升,传统产品毛利越来越低,不上这个项目,就是等死;上了,不仅可为宏润打下至少30年平稳发展根基,还将改变中国乃至世界的管道装备制造业的格局。”2009年底,宏润重工董事长刘春海用这段话敲响了企业的创新大锣。

“上了弦”的项目

在外界看来,一家民营企业挑起这个创新重担,好比小牛拉大车。就拿实现液压机组输出5万吨垂直挤压来说,需要新建一座10000千伏的变电站让230台电机同时启动,而这样一个变电站至少要花3年时间,投资3000万元才能建成,而使用1500吨液压油也要1700多万元。如此庞大的投资对于一家民营企业简直不是个“难”字可以描述了。

为了攻克这一难题,研发团队的大脑就像上了弦,时时刻刻都在飞速转动。“媳妇说,那时半夜说梦话说的都是叽哩哇啦的机器。”宏润重工钢管分厂厂长杨印明笑着说。终于,技术人员采用变压器从低压变高压的思路,成功研发了蓄能器,实现由常压转变成超高压的目标。“单安装电机就节省了300平方米的安装控件,液压油节省了1200吨,整个空间安装面积节省了近6倍,仅压机动力输出组研发安装就节省资金近1亿元。”杨印明一脸自豪。

然而,困难绝不是这一个。制造万吨级重型设备面临设计、制造、运输、安装等诸多技术难题,属于“极端制造”领域。5万吨垂直挤压机由于项目巨大、系统庞杂,又是全世界首台首套,可借鉴的经验少,再加上工艺工装、人员培训都是全新的,不可预测的技术难题随时出现,更是“极端中的极端”。在攻关中,宏润陆续押上这些年积攒的5亿元,几乎把整个行业能用到的新技术都用上了。

创新苦功终修正果。2012年6月29日,5万吨热垂直挤压机一次试制成功并顺利投产。杨印明介绍,5万吨垂直挤压机打破了锻压设备传统的设计理念和方法,在多个方面实现了技术突破:机组压力大,工作台面及开档尺寸大,生产效率更高,几分钟即可挤压出一根直径1320毫米、长13米、重逾25吨的大口径无缝钢管,且一次成型。同时,该机组特别适用于难成型材料的生产,还可安装模锻工艺装备。

自主装备新宠儿

国家工信部装备司组织的新产品鉴定如是评价宏润的创新成果:“机组结构先进、合理,是目前世界上同类设备中最大吨位的液压机组。机组运行平稳可靠,所生产的钢管外形尺寸偏差小,金相组织致密,晶粒细化,综合性能优良,符合有关标准规范规定。该机组项目成果处于国内领先、国际先进水平。”

今年2月8日,内蒙古鄂尔多斯市绿能光电有限公司热电工程2×350兆瓦机组四大管道管材管件国产化合同签订。公司总经理表示,宏润重工是此示范工程唯一管道管材钢管产品供应企业。在此之前,华润热电(渤海新区)有限公司还与宏润就2×350兆瓦项目签订合作协议,公司总经理韩学美表示,华润热电将采用宏润生产的厚壁无缝钢管与进口钢管在相同材料、相同规格、相同工况下进行同机组运行。不仅如此,5万吨挤压机组还被应用到军工、海上石油钻采平台制造等领域的重要装备制造中。宏润业绩因此不断攀升,仅今年上半年新签订单总额就超过7.5亿元,超过了去年销售额。

“宏润‘世界之最’的横空出世,为四大管道国产化稳步推进提供了装备保障,我国火电技术因此迎来新拐点。”中国机械工业联合会发电设备中心主任张科对宏润5万吨热垂直挤压机项目寄予厚望。

目前,宏润牵头承担了国家科技重大专项“核电大型复杂管件关键制造工艺及应用”课题,将主要研发AP1000核电主管道,对于推动我国第三代核电AP1000设备国产化,提升我国装备制造业的核心能力具有深远影响。借助5万吨挤压机组,材料利用率将比原有锻造工艺提高两倍,成本降低至原来的一半。这个自主装备新宠儿将继续大显身手。

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