因?yàn)橐ビ钪?，人類做出了火箭?/p>
擺脫引力，穿破云層，探索外空，火箭能做到這些的底氣，是發(fā)動(dòng)機(jī)給的。
(資料圖片)
如今，火箭發(fā)動(dòng)機(jī)將這份底氣帶給了一個(gè)與航天不那么相關(guān)的領(lǐng)域，一些發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)衍化應(yīng)用到了石油化工領(lǐng)域。
從火箭發(fā)動(dòng)機(jī)上找機(jī)會(huì)
石油沉睡了上百萬年，在荒原深海被喚醒后逡巡穿梭，從粘稠、深褐色的液體變成燃料、潤(rùn)滑油、溶劑，變成工業(yè)的血液。其中，如何將其帶離產(chǎn)地，是貫穿始終的關(guān)鍵。
不僅石油，液態(tài)的化工原料也需要一枚“心臟”將其輸送到全國(guó)各地有需要的地方。在石化工業(yè)，“泵”就是這顆心臟。進(jìn)一步而言，高速泵是石化工業(yè)萬千“心臟”中跳動(dòng)得最強(qiáng)勁的一顆。
▲ W7型高速泵現(xiàn)場(chǎng)實(shí)拍圖
高速泵，全稱整體齒輪箱增速離心泵，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、流量小、揚(yáng)程高，廣泛運(yùn)用在石油化工、煤化工等領(lǐng)域。通過一對(duì)高低速齒輪的嚙合傳動(dòng)，將原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提升到目標(biāo)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)較高揚(yáng)程。在制造塑料瓶的PP材料、制作衣物的PX、PTA材料等原材料的生產(chǎn)過程，高速泵發(fā)揮著不可替代的作用。
上世紀(jì)90年代以前，國(guó)外公司的高速泵產(chǎn)品壟斷了世界市場(chǎng)，甚至在今天，大功率高端技術(shù)和市場(chǎng)上仍然被國(guó)外相關(guān)公司占據(jù)領(lǐng)先地位。但國(guó)內(nèi)高速泵的研制生產(chǎn)如今已初具規(guī)模，在世界市場(chǎng)上占據(jù)了一席之地。
其中，航天科技集團(tuán)六院11所（京）基于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪泵技術(shù)，研制出了GSB系列高速泵，產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)外均享有頗高評(píng)價(jià)。
▲ W7型高速泵外觀圖
由于外企高速泵產(chǎn)品長(zhǎng)期壟斷市場(chǎng)，高速泵國(guó)產(chǎn)化問題亟待解決。自上世紀(jì)70年代開始，國(guó)內(nèi)相關(guān)廠家摸索并研制生產(chǎn)但遲遲未成規(guī)模。直至上世紀(jì)90年代，六院11所（京）從其主業(yè)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的研制上找機(jī)會(huì)，以液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪泵為基礎(chǔ)，開展高速泵的研制。
在吸收國(guó)外高速泵設(shè)計(jì)理念的基礎(chǔ)上，該所分別開展了GSB-L1型和GSB-W5型高速泵的研制，目前已形成GSB-L立式高速泵和GSB-W臥式高速泵兩大系列，最大功率達(dá)2000kW，廣泛運(yùn)用于PTA裝置中對(duì)二甲苯輸送泵和密封水泵、聚丙烯裝置中的丙烯進(jìn)料泵、加氫精制中的注水泵和貧胺液泵、煤制油裝置中的原料油進(jìn)料泵、MTBE裝置中的原料泵等。
“基于YF-73發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪泵本身就是一種高速泵，我們憑借在泵流場(chǎng)計(jì)算、水力模型優(yōu)化、汽蝕機(jī)理研究、大負(fù)荷高速軸承設(shè)計(jì)、高PV值超低黏度動(dòng)密封等方面的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積累，很快就在工業(yè)用高速泵領(lǐng)域打開局面。”六院11所（京）流體與旋轉(zhuǎn)機(jī)械事業(yè)部調(diào)研員李學(xué)華說。
從備選成為首選
“我們高速泵市場(chǎng)開拓開始并不順利，技術(shù)人員都得跑市場(chǎng)?！北M管現(xiàn)在六院11所（京）的高速泵已經(jīng)在全國(guó)市場(chǎng)全面鋪開，流體與旋轉(zhuǎn)機(jī)械事業(yè)部總經(jīng)理田國(guó)文依然對(duì)他們?cè)诜侵鳂I(yè)領(lǐng)域的艱難起步記憶尤深。
上世紀(jì)90年代，燕山向陽化工廠委托六院11所（京）流體與旋轉(zhuǎn)機(jī)械事業(yè)部研制立式高速泵。依據(jù)航天發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，事業(yè)部把握民用高速泵性能參數(shù)高、技術(shù)難度大、工作時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)，吸收進(jìn)口高速泵設(shè)計(jì)理念，先后攻克了增速箱設(shè)計(jì)、齒輪軸組件、高速機(jī)械密封等8項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，第一臺(tái)高速泵如期誕生，連續(xù)無故障運(yùn)行時(shí)間達(dá)到8000小時(shí)以上。
盡管如此，進(jìn)口高速泵因其幾十年的積淀，依舊是國(guó)內(nèi)各大廠家的首選，這成為了團(tuán)隊(duì)研制成功喜悅下的小小失望。為此，事業(yè)部的技術(shù)人員在堅(jiān)持獨(dú)立自主研發(fā)高速泵后續(xù)型號(hào)的同時(shí)，從研究所走向了各個(gè)廠家，做起了不是很擅長(zhǎng)的銷售工作。
▲ W7型高速泵外觀仿真圖
2010年，GSB-W7型600kW級(jí)高速泵研制成功，市場(chǎng)反響很好，中國(guó)真正意義上結(jié)束了國(guó)外高速泵行業(yè)知名公司大功率高速泵的壟斷地位。不過，在參數(shù)范圍上與這些公司的同類產(chǎn)品還存在一定的差距。于是，新型大功率GSB-W9高速泵的研制在2012年被提上日程。
“設(shè)計(jì)過程中W9高速泵依托液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪泵技術(shù)，設(shè)計(jì)功率可達(dá)1000kW，最高轉(zhuǎn)速≤21000rpm，揚(yáng)程范圍300～3000m，產(chǎn)品性能達(dá)到國(guó)際一流水平?！绷?1所（京）流體與旋轉(zhuǎn)機(jī)械事業(yè)部副主任工程師楊敏介紹，W9型高速泵團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)突破了齒輪箱降阻降噪設(shè)計(jì)、高效過流部件優(yōu)化設(shè)計(jì)、齒輪箱耐含腐蝕性沖洗液腐蝕設(shè)計(jì)等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，研制完成的W9型高速泵促進(jìn)了我國(guó)石油石化能源化工等領(lǐng)域重大裝備的升級(jí)換代。
▲ 出廠前的W9型高速泵
此外，為了適應(yīng)市場(chǎng)化運(yùn)行，六院11所（京）成立了航天石化技術(shù)裝備工程有限公司，專業(yè)的銷售團(tuán)隊(duì)解放了科研人員的市場(chǎng)KPI壓力。如今，六院11所（京）的高速泵已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)石化工程項(xiàng)目的首選，并且不斷開拓國(guó)際市場(chǎng)，出口到蘇丹、阿爾及利亞、菲律賓、土耳其、韓國(guó)等國(guó)家和地區(qū)。
“后續(xù)，我們還要研制更加先進(jìn)的高速泵，爭(zhēng)取更多的行業(yè)需求，不斷提高售后服務(wù)質(zhì)量，充分滿足市場(chǎng)生產(chǎn)需要，”六院11所（京）流體與旋轉(zhuǎn)機(jī)械事業(yè)部主任工程師馬光輝說。
標(biāo)簽：
