对石化重大技术装备国产化的战略思考

 

 

◎沈阳鼓风机（集团）有限公司 苏永强

 

    沈阳是以重大成套装备为特色的我国重要装备制造墓地，曾经为共和国的建设做出了重要历史性贡献。今天，在振兴老工业基地、大力发展装备制造业的历史进程中，沈阳装备制造业仍然肩负着重要的历史使命，具有不可替代的重要地位。以沈阳鼓风机集团有限公司、沈阳气体压缩机股份有限公司和沈阳水泵股份有限公司等大型重点装备制造企业为代表的石化装备产业是沈阳市的支柱产业，在全国占有十分重要的位置和明显优势。新组建的沈鼓集团在我国石化重大技术装备国产化进程中做出什么样的战略选择，值得认真研究与思考。
    一、国外石化装备发展趋势
    当前世界上石化装置仍然是向大型、节能、高可靠性方面发展，同时技术开发的重点转向了提高产品的可靠性和运行效率、降低能源消耗、改进生产工艺方法等方面。国外石化装置的规模越来越大，如1200 万吨/年炼油装置、48—100万吨/年乙烯、48—68万吨/年合成氨装置等。

    1、乙烯裂解配套装置
    作为乙烯分离技术关键设备的裂解气压缩机、丙烯压缩机和乙烯压缩机，通称乙烯“三机”。目前，国外能完成60万吨/年一一110万吨/年乙烯裂解装置用裂解气压缩机、乙烯压缩机、丙烯压缩机的设计、制造。乙烯装置日趋大型化，其装置用“三大”机组也越来越大。同时，采用了高效率三元流动叶轮及与其匹配良好的固定元件使其压缩机效率比原来提高5 % 以上，而且运行平稳可靠。目前，世界上最大的乙烯装置用三大机组供应商当属德来赛一一兰德公司，除此之外还有新比隆公司、三菱重工、德马格公司、克拉克公司等。
    2、石油炼制配套装置
    目前，我国石油加工能力还落后于世界发达国家，国外炼油装置已达600一一1200万吨/年。美国加氢裂化装置单套能力已达306万吨/年。在加氢装置中，由于规模和工艺流程不同，并且有硫化氢等介质腐蚀，制造难度大，世界上只有少数几个国家能制造循环氢压机，比较知名的是美国德来赛一一兰德公司、GE 公司等。

    3、化肥生产配套装置
    合成氨及尿素装置用离心压缩机属技术密集型、高难度的产品，必须由专业设计制造技术作依托，才能生产出满足用户要求的产品。由于合成氨装置不断向大型化发展，用户对压缩机组可靠性、能耗、配套水平等技术指标的要求也越来越高。目前，世界上先进的压缩机制造厂家都在致力于这方面的研究，并取得很大进展。如在压缩机气动性能设计上使用的程序，能适用于几百个大气压，大大提高了计算程度；转子稳定性研究。已经研制出超二阶、三阶的高柔性转子，并已成功应用于上百台产品的设计；此外，国外在风机有关部件成套技术上也有了很大发展，如密封、轴承、调节系统、辅机配套水平等方面取得了突破性的进展。
    4、天然气输送配套设备
    长途管线压缩机组是实现天然气长距离输送的核心设备，要求具有很高的可靠性。目前世界上生产管线压缩机的主要公司有美国的库帕尔能源公司、德拉瓦公司、德来赛一一兰德公司、意大利新比隆公司等。在新技术方面和科研成果应用方面，美国的德拉瓦公司、英格索兰公司在管线压缩机上采用了磁力轴承，取消了密封油系统，提高机组可靠性。

    5、组装式压缩机
    高效、高速、整体组装式压缩机是国际透平压缩机的发展方向，广泛用于化工空分装置、冶金动力站、石化系统装置等，市场需求量很大，目前国际上只有美、德等少数几个国家能设计制造。
    二、国内石化装备产业发展现状与沈鼓的对策
    国内在1998年以前的18套乙烯装置50多台离心式压缩机组均是从国外引进，国产机组在这一领域一直是空白。目前，只有沈鼓独家具备设计制造60一一80万吨/年乙烯装置用离心式压缩机的能力。在化肥生产配套装置用离心式压缩机国产化方面，已取得显著成果。目前，国内已具备了年产30万吨合成氨和52万吨尿素装置用离心式压缩机能力，但在48一一100万吨/年合成氨装置用离心式压缩机组在国内还是空白。在天然气输送配套设备方面，以沈鼓为代表的国内企业已具备长途管线压缩机设计制造能力。沈鼓为两气东输工程长宁支线设计制造的一台PCL303压缩机，标志着长途管线压缩机国产化取得重要进展。
    在组装式压缩机方面，国内主要生产厂是沈鼓集团，经过几年的创新发展，中小流量产品已初步形成系列，市场前景广阔。

    沈阳石化装备产业经过长期不懈的努力，不断跟踪世界先进的风机技术发展趋势，以国家成套设备急需的透平压缩机、鼓风机、大型通风机、分离式压缩机、信息自动化控制泵等为开发研制的主要目标，为石化重大技术装备国产化做出了重大贡献。产业中三大骨干企业产品在国内市场占有率已达70一一80 %；乙烯“三机”的国内市场占有率达70一一90％；石油化工用泵市场占有率为40一一80％。但几乎没有一家能打开国际市场，目前只有沈鼓的部分产品已进入亚洲地区的中、小国家。沈鼓通过与国外公司合资、合作，已形成进入国际石化装备市场的能力，GE型风机产品已出口美国、日本、澳大利亚等国家。
    沈阳石化装备产业中几乎都是传统企业，用高新技术改造和提升传统企业是必然要求，“十一五”期间，沈阳石化装备制造企业首要的任务是针对国家重点发展的16个重大技术装备领域，瞄准产品大型化、大流量、高转速的发展方向，加大具有自主知识产权和国际先进水平的核心技术研发力度。重点是：60一一90万吨以上/年大型乙烯装置配套离心压缩机；500一一1000万吨/年大型炼油配套离心压缩机；45一一75万吨以上/年大型化肥装置配套离心压缩机、往复压缩机；500一一1000万吨以上/年大型煤液化配套离心压缩机；45000一一60000立米以上大型空分装置配套离心压缩机；60一一70万千瓦以上大型火电抽水蓄能机组配套水泵；60一一100万千瓦以上大型核电机组配套核工业泵；大型石油天然气长输管线配套离心压缩机、管线泵、大型化纤墓础原料（PTA）装置离心压缩机、工业泵；国防航空风洞试验压缩机等。
    2004年，沈鼓集团、沈阳水泵公司、沈阳气压机公司实施战略重组，组建了新的沈鼓集团，国家12项重大技术装备中的6项需要沈鼓配套，这为沈鼓提供了前所未有的巨大发展空间。“十一五”期间，沈鼓总体发展战略及目标是通过战略整合和重组改造，使沈鼓综合经营实力居国内通用机械装备制造业领先地位，进入国内500强；打造世界级规模的中国最大通用机械制造基地，进而成为我国重大技术装备国产化的中坚力量。

    三、石化重大装备国产化的路径选择
    经过50多年的发展，我国装备制造业比重占世界份额超过7%，规模居世界第四位，已成为名副其实的制造大国，但关键装备的国产化一直不够理想。以石化装备产业为例，该产业关键设备的国产化率较低，但随着炼油、乙烯等产业的规模化，大型装备缺乏自主核心技术已成为严重威胁我国石化产业安全的问题。因此，必须立足于国内自己制造，下决心改变目前主要技术装备过分依赖进口的局面。为此，从2005年开始，国家发改委集中力量，开始了以天津、镇海、抚顺、成都4套百万吨乙烯、仪征100万吨PTA等项目为国产化依托，自主开发制造百万吨级大型乙烯和PTA成套装置。目前除百万吨乙烯国产化依托工程已经启动外，大型加氢反应器已经国产化，流程中的一些高压机组等也在研制开发中。国家发改委不久前批复的四川乙烯国产化率达到85%，12套装置中有4套完全采用国内技术；5套选用国外技术，其中乙烯装置只引进工艺包。2006年，国家将在能源、装备等领域集中力量组织一批重大产业核心技术攻关，设立创业风险投资引导基金，并对选用国产首台、首套装备给予政策扶持。这对装备制造企业尤其是对实现石化重大装备国产化提供了千载难逢的机遇。

    1、石化重大装备国产化必须搭建企业自己的技术跨越通道

    装备制造业是国家工业化、现代化水平和综合国力的重要标志。经过50多年的发展，我国装备制造业取得了一系列重大成就，已形成了门类齐全、具有相当规模和水平的装备制造业体系，成为经济发展的重要支柱产业。但也应该看到，我国装备制造业整体上大而不强，素质不高，自主创新能力薄弱，国际竞争力不强，与发达国家相比还有较大差距。

    沈鼓集团是我国石化装备产业中的大型骨干企业，拥有国家级技术中心。几十年来，沈鼓从跟踪引进国外先进技术到自行设计制造，形成了从产品设计到制造的全过程的创新体系，搭建了企业自己的技术跨越通道。1976年前后，国家为结束中国不能制造大型离心压缩机的历史，选择沈鼓作为引进国外先进技术的试点企业，这对沈鼓是个历史性的机遇。沈鼓派出工程技术人员、管理人员和技术工人到意大利新比隆公司，接受一年的培训，之后，就引进了新比隆公司一整套离心压缩机设计、制造和检测技术，走出了引进创新的第一步。随后，沈鼓分别从美国、德国、法国、瑞士、日本、捷克等国引进数控加工设备和技术，博采众长，使沈鼓在一年时间内设计制造出我国第一台大型离心压缩机样机。与此同时，沈鼓分别与西安交大、中科院等科研院所建立合作关系，在西安交大、大工、东大等大专院校建立技术分中心，对离心压缩机关键技术进行攻关。沈鼓技术人员与西安交大联合对离心压缩机技术进行设计程序改进，开发新一代基本级系列；与中科院联手，对新比隆公司二元技术进行改造，提出三元流气动理论，从而提高了离心压缩机的叶轮效率。自此，沈鼓在离心压缩机开发、设计、制造、检验等关键技术上取得重大突破，部分产品及相关软件设计制造技术，已居于世界领先地位。

    引进吸收再创新为沈鼓搭建了技术跨越通道，也为石化重大装备国产化创造了条件。沈鼓先后设计完成了国家重大技术装备科研攻关项目“年产52万吨尿素装置和年产30万吨合成氨装置用二氧化碳压缩机、天然气压缩机、氨冷冻压缩机研制”；大庆48万吨乙烯装置改造用裂解气压缩机。二十几年来，沈鼓共研制大型风机1400多台，上百台产品填补了国内空白，产量居世界第4位，替代进口达6.6亿多美元，成为国家重大技术装备国产化墓地。
    沈鼓的实践证明，企业是技术创新的主体，依托国家重点工程提升企业的自主创新能力，是实现重大技术装备国产化的有效途径之一。

    2、用信息化提升企业核心竞争力
    进入二十世纪中后期，随着科学技术的飞速发展，尤其是信息技术的发展，推动世界装备制造业跨入了一个崭新的时代一一知识经济时代，导致整个制造业发生了重大变化。在这一时期，科技进步与装备制造业发展的联系更为紧密。著名科学家钱学森主张应当将“知识经济”更准确地称为“科技经济”。受科技发展的影响，装备制造业在以下二个方面发展迅速，值得我们进行深入的研究和思考。
    其一是设计制造及管理向全面信息化方向迈进。沈鼓集团是我国装备制造业企业中向这一方向发展的典型代表。二十世纪八十年代初，沈鼓集团在国内装备制造业企业率先引进了计算机系统，当前已经实现了生产管理与经营决策、产品工程设计（CAD/CAM/CAPP）和车间自动化三个应用分系统间的信息集成。CAD 覆盖了三大主导产品（离心压缩机、离心鼓风机、大型通风机）的主机、辅机、仪控等全部设计工作，实现了大型压缩机主导产品的CAX/PDM，主要零部件实现了数字化制造。ERP系统广泛应用于生产制造、产品报价、财务管理、合同管理、货款回收、库存管理、质量管理、设备管理、人力资源管理、领导查询、科学决策等管理系统，覆盖了公司的所有部门和全部生产经营活动，全部产品从订单开始，到设计、工艺、生产制造、产品发运，直至售后服务全过程实施ERP，并且实现了信息流集成、企业资金流的集成，已经从传统封闭的集中式系统，发展为客户机/服务器式和浏览器/服务器混合型开放性系统。

    车间管理信息化系统整合了人力资源、生产、设备、成本和质量等信息，主要生产车间实现底层管理信息化，部分车间实现了DNC，从而实现纵向和横向的信息集成。
    建设了企业Intranet网与Internet互联网相互联接的网络系统，在网上建立了移动办公系统、客服中心系统等基于互联网的应用，联网的计算机近千台，实现了网上办公和无纸化办公，管理模式及管理手段达到国内领先水平。
    信息化提升了企业的综合实力和对市场的快速响应能力，产品报价周期缩短了66.7%；产品供货周期从18个月缩短为8一12个月，达到国际供货标准；生产指令与月份生产作业计划的编制周期从过去的30天缩短为5天；产品制造周期从5.5个月缩短为4.4个月。各项主要经济及技术指标几年来以50％以上的速度增长，大大提升了企业的核心竞争力。
    3、着力培养创新型人才，为重大技术装备国产化积蓄能量。我国要跟上世界科学技术进步的步伐，必须加快高新技术产业化，加快人才队伍的建设。沈鼓集团在实施人才战略方面有这样几个做法：
    一是提高科技人员的待遇，在此基础上，实行技术津贴、学位津贴、研发津贴，实行技术创新、价值工程、质量攻关、新产品开发等专项奖励，使他们实际收入高于市场平均水平，激发科技人员的创造潜力。

    二是从政治工作上爱护，在技术人员中选树一批国家、省、市先进集体和先进个人，优先评聘非领导职务、晋升技术职称，积极推荐政府津贴和科技进步奖励，创造良好的工作氛围。去年享誉全国的“五朵金花”就是科技队伍的先进代表，党和国家领导人亲自到沈鼓看望她们，勉励她们为国家和企业自主创新做出更大的贡献。
    三是从学习生活上关心，与东北大学联办工程硕士班，与西安交大联办本科继续教育培训班，选送优秀人员脱产攻读硕士、博士学位（目前在学20多名），优先分配住房，发给住房补贴、安家费等，解决科技人才的后顾之忧。
    四是把培训作为对科技人才最高的福利，舍得投入。对教育培训经费不控制、不封顶，共有1900多人次出国交流、考察和培训，每年举办多个培训班，2005年全公司人均培训45学时，有1.48万人次参加了培训。这些政策和措施，激发了科技人员的工作潜能和创造力，加快了科研开发和成果转化，同时也吸引了人才，仅2005年招聘1名博士、13名重点院校研究生、79名本科生，不断为企业注入智力资源。
    综上所述，以人才为支持，以研发为动力，以品牌塑造形象，应该成为石化装备制造企业打造核心竞争力三个最重要因素。装备制造业企业要紧紧抓住国家大力振兴装备制造业的历史机遇，以重大技术装备国产化为使命，为中国从制造大国走向制造强国做出应有的贡献。