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一枝一叶总关情应流集团实施工业强基工程项目侧记

2020-06-15张金柱

中国工业和信息化 2020年4期
关键词:铸件阀门

张金柱

如果把工业基础方面的薄弱点看作前进路上的“绊脚石”,那么,搬掉这个“绊脚石”需要大家共同发力。工业“四基”领域的突破必须进行更高层次的技术创新,不应该也不可能是单打独斗式的“个体创新”,需要融合和协同,打通研发、制造、应用合作链条,确保项目达标。

应流集团董事长、总裁杜应流在实施方案入选强基工程专项时,曾多次对科研和工程人员强调:“国家将工业强基重大专项交给我们,是对我们民营企业莫大的信任和支持,我们一定要抓住这个重大机遇,把事情干好,确保万无一失。”

咬定项目不放松

工业基础是推动经济高质量发展的前提,是我国制造业赖以生存发展的基石,也是我国制造强国建设的决胜制高点。与发达国家相比,我国工业“四基”发展滞后,制造业长期处于全球制造产业链中低端,直接影响我国产业核心竞争力和附加值提升。一个最显著的案例是,高压加氢阀门作为石油炼制深加工大型装置的A级管道阀门,其阀体铸件属关键基础件,铸件质量和可靠性是决定阀门性能的关键因素,过去长期依赖国外进口,是作为石油炼制大国亟待解决的问题。因此,实施工业强基工程,推动制造业腾飞迫在眉睫。

应流集团之所以能够有机会参与工业强基工程,首先是得益于坚守基础产业,提升核心能力。该集团1990年进入铸造行业,30年来坚持基础产业不动摇,不断提升研发制造水平,成功实现从传统铸造产业向高端核心基础零部件产业嬗变。如今,集团产品属于高端装备核心基础零部件,构成产品的是特殊合金、中子吸收材料等关键基础材料,产品制造过程中运用的是高端铸造、高能球磨和挤压等先进基础工艺。因此,集团发展定位与国家工业强基战略高度契合,也为集团参与工业强基工程奠定了良好基础。其次是得益于加强产业结合,舍得加大投入。然后是得益于及时总结推广,拓展成果运用,使得基础零部件研制能力进一步增强。

应流集团围绕制造强国国家战略,规划并实施企业发展战略。贯彻制造强国战略部署,坚持以科技创新为驱动力,把航空装备、核能装备两大新兴产业作为主攻方向,制定了应流“产业链延伸和价值链延伸”发展战略。集团强化使命意识,攻坚克难坚决完成强基工程项目。在项目实施过程中,虽然国家油价下跌、产品需求下滑,但集团始终“咬定项目不放松”,坚持把强基项目列入集团重大科研和工程化、产业化清单,如期完成了强基工程项目这个“国家任务”。

应流集团依靠创新探索新路,打通创新链和产业链。服务国家产业水平提升,是应流的又一独特做法。阀门铸件是关键基础件,在项目实施过程中,应流不仅与阀门厂沟通协调强基工程项目要求和产品指标,而且在中石油、中石化等最终用户的采购规范制定、采购平台建设中发挥重要作用,实现基础零部件、阀门产品和装置用户的协同创新。同时充分利用公司国外客户优势,产品接受国际先进标准检验,一方面等同采用和借鉴国际先进标准,另一方面,又借助强基工程提升国际竞争力。集团突破关键技术,加速成果转化,使强基工程项目发挥更多价值。该项目突破高纯净度特种材质熔炼技术、中大型铸件少无缺陷铸造技术、敏感材质特殊热处理技术等,在核电、航空等高尖端产品研制中同样发挥了重大作用。

一木独秀难成林

如果把工业基础方面的薄弱点看作前进路上的“绊脚石”,那么,搬掉这个“绊脚石”需要大家共同发力。面向工业“四基”领域的突破和创新,必须进行更高层次的技术创新,不应该也不可能是单打独斗式的“个体创新”,需要融合和协同,打通研发、制造、应用合作链条,确保项目达标。

应流集团广泛开展国内外产学研合作,同时与下游客户和终端用户紧密合作。公司通过自身多年行业生产的经验技术积累,项目实施过程中,与北京科技大学、英国谢菲尔德大学、伯明翰大学等开展产学研合作,攻克了项目产品多种技术难点,形成全套制造工艺,拥有自主知识产权。有了“融合创新”“协同创新”,才有了今天的创新成果和成果转化效率,形成了从科学到工程、从工程到产业的高效创新发展链条。在产用阶段,应流集团与下游整机厂建立互访联动机制,全面掌握下游客户使用需求,有针对性地改进产品工艺设计。集团在组织实施工业强基项目时,通过政府政策引导、与大院大所产研合作、了解掌握下游客户的产品需求等措施,调动整合资金、科研、市场等多方面创新资源,协同发力,共同创新,才得以顺利完成项目建设和考核指标,并产生良好的社会效益和经济效益。

集团投资2亿元用于开展加氢阀门铸件的技术研发和产业化建设,目的是突破关键零部件、先进基础工艺瓶颈,打破高压加氢阀门长期依赖进口的局面。项目实施后,使得国产化加氢阀门铸件从900磅级提升到2500磅级,产品合格率从72%提高到94%。应流集团因此成为中石油、中石化等炼化行业企业高压加氢阀门铸件的指定供应商,不仅替代进口,还实现了出口。应流保持了阀门零件出口全国第一的地位,其中就包括向欧洲、美国客户交付的千万美元以上的加氢阀门关键铸件。

应流集团副总裁束学成介绍:“项目实施前,国内石油石化行业由于生态环保的需要,炼油标准提高,对炼化行业提出了更高要求。加氢裂化项前期严重依赖进口,采购成本持续走高,同类产品国际上要比国内高30%—40%。加氢阀门因而成了名副其实的‘卡脖子项目。在国内寻找能够生产制造加氢阀门的替代企业成了石油石化企业的燃眉之急。”

项目的实施使得高纯净熔炼、少无缺陷铸造、热等静压致密化等工艺技术取得突破。这些先进基础工艺,应用于核电零部件,实现CAP1000、CAP1400和华龙一号核一级主泵泵壳国产化,已经批量供货。应用于“两机”核心零部件,已经成功研制航空发动机等轴晶高温合金叶片、国外某知名燃气轮机龙头企业E级和F级燃气轮机定向高温合金叶片,承担航空发动机单晶高温合金叶片研制任务。

凡事有章可循

应流集团之所以能够得到国际知名阀门公司以及国内中石化集团等客户的垂青,主要是因为集团一直以来始终致力于实施创新驱动战略,高度重視质量管理模式的改变。应流是国内最早一批建立国际和国内核安全质量管理体系的企业,在实施强基工程项目过程中,借鉴核质保体系要求,建立质量保证大纲的模式,“凡事有人负责、凡事有章可循、凡事有据可查、凡事有人监督”,对产品从技术攻关、工艺设计、制造过程以及检验交付进行全流程管控,工业强基重点工程项目“加氢阀门”就是其中非常成功的案例。

在技术方面,结合材料标准和性能指标要求,凝练出金相组织、非金属夹杂物、气体含量等一系列特殊控制指标要求。创新“中频炉+AOD”双联精炼技术,控制钢水中的有害元素以及氮、氢、氧等气体夹杂物。创新应用“精炼强烈搅拌”工艺,促使合金元素均匀一致,保证化学成分和金相组织满足要求。在热处理方面,按照ASTM(美国材料试验协会)A991标准对热处理温场均匀性分析,确保达到铸件热处理要求。在铸造工艺方面,无损检测要求很高,对整个产品进行评价,工艺设计过程中采用国际先进的MAGMA软件(计算机铸造数字模拟软件),设计并控制最优凝固顺序,确保铸件能得到良好的补缩条件和补缩通道,大幅度减少需焊补缺陷,满足加氢阀门铸件控制焊补的特殊要求。

通过项目实施,获得了加氢阀门铸件的数字模拟数据库,设定边界条件,优化工艺设计,优化生产工艺,铸件一次成品率显著提高。在突破关键技术的同时,产业化生产的经济性也显著提升。

酒香不怕巷子深

“说起这个工业强基项目,其中还有一段佳话呢。”束学成笑着说。中石化集团过去一直在国外采购加氢阀门,直到有一次在美国某国际排名靠前的阀门公司采购时,发现加氢阀门铸件上赫然标识“MADE  IN  CHINA”,经询问才知道是国内应流集团生产制造的。“这真是众里寻他千百度,蓦然回首,那人却在灯火阑珊处。”中石化有关负责人当时激动地说。

束学成分析:“虽然应流集团跟这家国外著名大企业已经合作多年,但在国内却鲜为人知,出现这种墙内开花墙外香的情况,可能是我们民营企业对自己产品宣传不够,导致藏在深闺人未识。”这件事也促成了应流在项目实施过程中与国内產业链上下游合作,央企和民营企业在国家重大项目上的合作。

中石化集团装备处立即组织12人来到应流集团考察,了解集团的生产制造和工艺研发等情况。通过实地调研,他们对应流集团的生产制造和科技研发能力等有了一个全新的认识。中石化集团在江苏南京专门召开高压临氢阀门铸件采购技术条件研讨会,应流集团提交了自己的质量管理先进经验,得到了与会专家们高度一致的好评:“全部达到国际标准,在国内同行中处于前列,有的工艺具有应流自主创新含量,价格上也远远低于国外进口。”

应流集团被列入碳钢、不锈钢、合金钢供应商清单,可以承接国内石化行业所有加氢阀门铸件,后来又成为磅级加氢阀门铸件国内唯一供应商。荆门石化、西安石化、扬子石化、茂名石化……应流承接了一个又一个国内石化项目的订单,同类产品出口并应用于世界近200个大型石油石化项目。

从2014年2月正式启动到2017年4月,经强基工程验收专家组现场勘查评定,项目顺利通过验收,实现了1500~2500磅高压加氢阀门核心部件国产化。一分耕耘,一分收获。截至2017年4月,应流集团成功攻克加氢阀门铸件关键制造技术,形成年产2000吨高端加氢阀门铸件产业化能力,产品可承压力、机械性能、化学成分、合格率等技术指标优于指南要求,累计实现销售量3240吨,实现销售收入近1.5亿元。应流铸造公司研发的高压加氢阀门铸件/JRY25WA2P7荣获国家重点新产品证书和安徽省重点新产品证书。研制加氢阀门铸件过程中获授权相关专利3项。

2014年以来,应流集团把重点放在重大装备国产化上,依托已经建立的高性能合金材料制备及成型技术国家地方联合工程研究中心、国家级博士后科研工作站、国家认可实验室、安徽省首批技术创新中心等8个创新研发平台,依托与合肥工业大学、南京航空航天大学联合创办的应流职工大学,培养一大批专业技术人才,并与清华大学、中国科学院等大院大所开展合作,高薪聘请了国内外一批具有重要影响力的专家、教授加盟集团,技术研发攻关,解决“卡脖子”问题,在产品研发、技术引进、人才培养等方面,累计投入超13亿元。

近年来,应流集团以制造强国、创新驱动等国家战略为指引,积极投身重大装备国产化进程,研发生产了一系列产品,均成功打破国外技术垄断,填补国内空白,解决国家重大装备国产化“卡脖子”问题,依托强基工程实施中取得的技术突破和设备优势,继续深耕“四基”领域,带动其他关键技术和核心技术零部件取得突破:

在核能、航空装备领域研制生产一批首台套产品,填补了国内空白。例如,CAP1000、CAP1400和华龙一号等三代核电站核一级主泵泵壳研制成功并批量供货,使我国成为世界少数几个具有核主泵泵壳制造能力的国家之一。某重点型号国产发动机8个品种等轴晶叶片已完成测试,进入挂片试验。为贝克休斯、西门子生产燃气轮轮机定向、单晶叶片。承接全球主要航空发动机制造商重点型号发动机叶片研制任务。

此外还承担并顺利完成国家能源装备自主创新专项“自主研发核一级泵阀关键铸件技术及产业化”,核一级主泵泵壳、核岛主设备金属保温层、核燃料中子吸收板等一批首台套产品通过鉴定并批量生产制造,还牵头承担2018国家重点研发计划增材制造与激光制造专项“增材制造陶瓷铸型在熔模精密铸造中的应用示范”。

实践表明,国家实施工业强基工程,是一项放眼未来、立足长远的强国工程,对于快速提升我国工业基础能力发挥着重要作用,对于项目实施单位也提供了有力支持和政策支撑。为此,建议立足“四基”补短板,提升行业国际竞争力,设定强基项目支持方向。确定年度项目前,扩大调研范围,不仅包括相关学科方向的科研院所,也吸收相关领域的领先企业和下游应用企业参与,确保项目的先进性、适用性。条件成熟时,建立相关领域产学研用平台,围绕国家重大技术装备、重大科技专项等战略需要,实现技术进步、工程应用和市场拓展紧密结合。“四基”项目越是向高尖端领域进军,设备投资之外的技术研发、试验验证投资越会大幅度增加,建议列入项目投资支持范围,从投资导向逐步转入创新导向。

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