杭氧再造“国之重器”

　　邵永标 张 帆

　　在宁夏贺兰山下黄河岸边的戈壁荒原上，巍然矗立着当今全球最大的空分集群——其中占半壁江山的6套是来自杭州杭氧股份有限公司的十万等级空分装置，它们以实测能耗指标达到世界上现有十万等级空分装置的国际领先水平，打破国外企业十万等级空分设备垄断，实现我国重大装备国产化又一突破。

　　杭氧股份公司董事长蒋明说，十万等级特大型空分装置在国际上很少有运行业绩。杭氧作为我国空分技术及装备制造领域的龙头企业,理应义不容辞承担起十万等级空分装置国产化的重任，这既是挑战,也是难得的发展机遇。杭氧通过艰苦的努力，交出了一份圆满的答卷。这对高端制造业，特别是特大型空分成套装置国产化具有重大的促进作用，对杭氧快速发展具有里程碑的意义。

　　机会垂青有准备的人

　　十万等级空分装置每小时能产气十万立方米，是冶金、煤化工等行业重要装置，为生产提供充足的氧气、氮气等工业用气，被称为“现代工业之肺”。杭氧的这6套十万等级空分装置正是为神华宁煤400万吨/年煤炭间接液化项目这个“世界级”世纪工程而造，堪称国之重器。

　　国家重点建设的煤炭深加工示范项目——神华宁煤400万吨/年煤炭间接液化示范项目被誉为“国家实验室”，承担着37项重大技术、装备及材料的国产化任务，打破国外对煤制油化工核心技术、装备及材料的长期垄断，为后石油时代抢占技术制高点提供战略技术储备。该项目每小时消耗120多万立方米的氧气，相当于1小时生产的氧气量要充满1.4个“北京水立方”场馆，这就需要建设一个12套十万等级的空分集群。

　　杭氧股份公司副总经理邱秋荣介绍：神华宁煤这个空分项目无论在合同金额、空分规模，还是技术复杂性均居世界第一，令全球空分行业瞩目，也因此引来了国内外各大空分厂商的关注，来自德国、法国、美国等世界空分设备知名企业派出精兵强将争夺。在这场中外空分巨头的竞争中，国家能源局、中国机械工业联合会、中国通用机械工业协会、神华宁煤表现出了对国产空分的充分信任和对大型空分设备国产化的大力支持。

　　为打赢这场“中国制造”的品牌攻坚战，与国际空分巨头在同一赛道上一较高下，杭氧毅然扛起了空分设备国产化的示范大旗，在国际公开招标中承诺：在能耗及主要性能指标上，达到世界先进水平。

　　机会总会垂青有准备的人。2013年4月26日，杭氧与中国神华宁夏煤业集团公司在杭州签署了其中的6套100000m3/h空分设备设计、供货和服务合同。

　　蒋明在签约仪式上表示：“这是杭氧迄今为止合同额最高、套数最多、制氧量最大的订单。我们将十分重视和珍惜这次和神华宁煤的合作机会，在神华宁煤的合作和支持下，以追求卓越的精神，优质、高效地完成这个世界级的重要煤制油示范项目，同时与神华宁煤一起推进具有自主知识产权的特大型空分设备的国产化工作，为提升我国的装备制造业和空分行业的整体水平作出贡献。”

　　弯道超越展示杭氧智慧

　　作为中国空分产业的龙头企业，杭氧深知，这样大规模的十万等级空分设备岛群对于世界上任何空分制造商来说，都是一大挑战，要抓住这次机会实现与国际巨头在技术上和市场上并跑甚至弯道超越，必须对关键技术进行攻关。

　　杭氧设计研究院院长韩一松博士说，为实现弯道超越，杭氧采用大量数据分析方法，对近10年来投产运行的上百套空分设备进行分析研究，进行了一系列关键技术及装备的研发和创新，包括十万等级特大型空分工艺包和成套集成关键技术、自动变负荷先进控制技术、特大型径向流分子筛吸附器等，获得专利23项，其中发明专利18项，找到了如何开发出国际领先水平的十万等级空分装置的技术路径。

　　杭氧专门为神华宁煤十万等级空分设备量身定制了最先进的空分流程，攻克了关键的十大瓶颈技术问题。该空分岛集成了目前世界上最先进的空分设备技术，其最关键的能耗指标及主要性能指标进入世界最先进行列，达到国际先进水平，得到用户的高度赞扬。

　　为让十万空分装备更好适应当地的戈壁环境，杭氧站在用户角度，从研究单一设备制造到系统研究装置周边环境，并提出解决方案确保空分装置更优更安全运行。韩一松博士说，一般空分设备供应商不考虑未来环境会对设备的影响，而杭氧在研制设计之初便考虑了未来环境对空分设备的影响，帮助用户改变了国外咨询公司的前期方案，最大程度地避免了因顶层设计缺陷带来的后期问题，得到用户的高度认可。

　　关键部件高压铝制板翅式换热器由于受进口换热器先入优势影响，国内市场能接受的国产换热器压力一直徘徊在7.5MPa以下，限制了国产高压换热器的发展，成为其推广应用的瓶颈。杭氧创新制造工艺，2015年4月,铝制高压板翅式换热器研制成功，其设计压力提高到10.0MPa，达到国际先进水平。这些关键部机国产化示范的应用，不仅为未来特大型空分设备实现100%的国产化率奠定了基础，还能在其他相关领域应用，大大提升了我国重大能源装备的附加值水平。杭氧股份公司总工程师周智勇介绍说，关键配套部机国产化，降低了大型、特大型空分需要配套进口关键部机而带来的昂贵投资成本。

　　杭氧股份公司副总经理赵大为告诉笔者，特大型空分设备的制造，对制造厂房和工装提出了更高的要求，并且由于设备规格尺寸较大，运输不便。因此，杭氧推行异地生产新模式——就近加工制造。就近加工制造并非简单的照抄照搬厂内生产流程进行生产，而需要根据现场条件，对所有产品的每一个零件加工制造工艺进行论证。杭氧工艺人员与设计人员反复讨论，改变传统方法，开发新工艺、新工装、新设备，确保每一项设计要求的生产可行性。新模式打破了杭氧60多年的生产管理模式，为杭氧大型空分设备异地制造积累了重要经验。

　　在神华宁煤项目的实施过程中，杭氧推行了项目化管理模式，公司上下以项目为核心，打破职能部门之间的界限，通过规范、专业的项目管理，将高质量的技术服务贯穿于项目的全过程，将设备制造和工程建设完美融合，实现了整体项目优化，展现了企业的良好形象。

　　项目部严格监控安装工序所有的质量控制点，冷箱内每根管道的安装都要通过清洁度、焊接质量、管道走向的三遍检查。这三项工作就意味着现场服务人员，每天都要面对近百种规格、3.6万多米长度的管道、6万多道焊口，每天都需要多次在60多米高的冷箱内爬上爬下仔细检查确认。而神华宁煤项目现场气候条件恶劣，春夏季节漫天沙尘，冬季低温冰寒，在设备裸冷查漏时，服务人员冒着零下三十摄氏度的严寒，检查设备、管道的安装质量，严把质量关。

　　争夺空分市场话语权

　　杭氧股份公司总经理毛绍融告诉笔者，十万等级特大型空分装置国产化示范项目的成功实施，大大提升了杭氧在空分制造行业的国际影响力，加大了公司在国际市场竞争中的话语权，对杭氧成为“世界一流的空分设备和气体运营专家”有着深远意义。

　　杭氧特大型空分设备成功研发，不仅打破了国外对特大型空分设备的垄断，企业也得到了快速发展，为企业和国家创造了巨大的经济效益和社会效益，也使杭氧拥有了特大型空分设备的话语权。空分工艺包和成套集成技术的国产化大大降低了原有大型、特大型空分设备进口的费用。以6万等级空分设备为例，在杭氧等国内企业参与竞标的情况下，国外公司的价格大幅下降。神华宁煤十万等级空分设备国产化示范，带动了我国空分行业及相关能源装备的整体技术水平。

　　十万等级空分装置的研发历程，同样也是杭氧提升企业核心竞争力、争取国际市场话语权的历程。在低温空分领域，杭氧孜孜不倦耕耘六十余载，拥有了深厚的技术和经验积累，先后取得6万～12万空分项目国产化技术突破，研发出了世界上最先进的空分技术，特别是在能耗指标上，达到了世界先进水平。

　　据相关数据预测，未来5年，我国8万～10万等级的空分装置的需求量在60套左右。这些成套设备若能全部使用国产化设备，将会为国内相关企业带来200亿元左右的产值。

　　今年3月15日，第一套神华宁煤杭氧十万等级空分成功出氧。实时数据显示，氧纯度超过99.6%，氮纯度达到99.999%，且系统运行稳定。8月25日，6套空分设备全部投入运行。经测试，能耗指标达到国际领先水平，专家实测的8号空分设备能耗指标为202.8T/h,且经受了夏季极端天气工况的考验，是世界上同规模在运行能耗最低的空分设备。中国机械工业联合会与中国通用机械工业协会共同组织对全部研制完成的6套空分设备进行评审。与会专家认为杭氧十万等级空分设备达到了国际先进水平，是我国重大装备国产化的又一突破。

　　以神华宁煤十万空分设备示范项目为契机，杭氧已成功中标浙江石化四套83000m3/h空分设备、江苏海力化工有限公司72000m3/h空分设备、山东方宇两套76000m3/h空分设备、新疆天业两套90000m3/h空分设备、神华榆林三套100000m3/h空分设备等一批特大型空分项目合同。

　　杭氧打造的国产十万等级空分装置通过国家工业运行评审后，参加评审的国家能源局监管总监李冶说，神华宁煤十万等级空分项目达到了世界先进水平，展现了国家骨干企业的设计、创造能力，向世界充分展示“中国制造”的力量。