成長在三線城市的一流實驗室

文/本刊記者 翟媛媛

成長在三線城市的一流實驗室

文/本刊記者 翟媛媛

秋初的南陽空氣濕潤，時不時地撒些小雨，一派江南氣象。南陽素來被稱為南都帝鄉(xiāng)，五圣故里，千年玉都，臥龍之地，作為三線城市，這里少了幾分大都市特有的忙碌和繁華，讓人多了幾分游歷古城的心境。

提起此次的目的地“南陽防爆電氣研究所”，南陽人是有口皆碑的，它成立于1970年，是我國爆炸危險環(huán)境防爆安全領(lǐng)域唯一的科研檢驗機構(gòu)，不僅在國內(nèi)同行業(yè)中處于龍頭地位，在國際同行業(yè)中也擁有很高的知名度的。

我們要探訪的“河南省電氣防爆安全重點實驗室”就是依托南陽防爆電氣研究所而建。

實驗室自2005年建立以來，先后與美、英、法、德、俄、日等10多個國家的10余個研究機構(gòu)建立了科研合作關(guān)系；承擔(dān)了一大批國家、省、市級重點任務(wù)；獲得多項研究成果和獎勵，數(shù)項成果已在全行業(yè)推廣；在相關(guān)領(lǐng)域著名學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表了數(shù)十篇論文；制修訂了數(shù)十項國家防爆類基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)和防爆電氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；國際電工委員會授權(quán)其為IECEx國際實驗室；并且還建立了博士后科研工作站，吸引了大批專家學(xué)者前來做研究……

研究所頒發(fā)的產(chǎn)品證書通行于世界大部分地區(qū)，被國內(nèi)企業(yè)形象地稱之為國際貿(mào)易通行證。

埋首耕耘酒香不怕巷子深

像南陽這樣的三線城市，往往會因為地域原因錯失很多合作交流和引進(jìn)優(yōu)秀人才的機會，所以一流的實驗室或者研究機構(gòu)按常理都扎根在一線城市。

固然地域問題確實是很多實驗室發(fā)展壯大過程中的一個阻礙，但是很幸運，由于依托單位是南陽防爆電氣研究所，它作為國內(nèi)唯一的權(quán)威研究機構(gòu)，已經(jīng)有了足夠的知名度和國際地位，甚至在國際標(biāo)準(zhǔn)的制訂上也擁有一定的話語權(quán)。近年來，研究所獲得國家專利30余項，制定強制性國家標(biāo)準(zhǔn)50余項，制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)60余項。研究所出具的實驗報告得到了世界主要發(fā)達(dá)國家和地區(qū)廣泛認(rèn)可，頒發(fā)的產(chǎn)品證書通行于世界大部分地區(qū)，被國內(nèi)企業(yè)形象地稱之為國際貿(mào)易通行證。

在實驗室的國際合作名單里，有“德國物理技術(shù)研究院（PTB）”，能夠與其合作的經(jīng)歷就像一個故事。

1997年春，PTB派防爆專家專程訪華，希望能夠找到對等交流的技術(shù)伙伴。然而尋訪了大半個中國也未能如愿。在即將掃興而歸時，機械部陪同領(lǐng)導(dǎo)向客人提出了到南陽一看的建議。他告訴客人，“南陽”可能是德國客人們未曾聽說過的中小城市，但是“南陽防爆電氣研究所”值得客人們一看。于是，機械部領(lǐng)導(dǎo)陪同PTB防爆專家一行，專程來到南陽。沒承想，這些挑剔的德國物理研究院防爆專家們竟然認(rèn)定，這就是他們要找的地方。

于是PTB防爆專家們請示德國總部，改變原有計劃，直接邀請南陽防爆電氣研究所派出防爆專家回訪聯(lián)邦德國物理研究院，并盡快就質(zhì)量保證體系和技術(shù)能力互審達(dá)成協(xié)議。經(jīng)過雙方互訪和互審，在1997年6月，聯(lián)邦德國物理研究院與南陽防爆電氣研究所簽訂了相互認(rèn)可實驗結(jié)果、長期技術(shù)交流的合作協(xié)議。

十幾年來，他們的合作一直延續(xù)，并且觸角伸向了更遠(yuǎn)的地方。

據(jù)實驗室副主任吳建國講，在世界領(lǐng)先的安全檢測和認(rèn)證機構(gòu)——美國安全檢測實驗室公司的一樓大廳內(nèi)，懸掛著標(biāo)有CQST的時鐘格外醒目，因為它所顯示的就是南陽時間，這個CQST的中文全稱是國家防爆電氣產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心，是南陽防爆電氣研究所的下屬機構(gòu)。CQST是國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局授權(quán)的國家產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗機構(gòu)。幾年前，該中心堅持技術(shù)創(chuàng)新與尋求國際合作相結(jié)合，憑借著自己在防爆電氣安全領(lǐng)域的輝煌業(yè)績，引起了美國安全檢測實驗室公司的重視，并建立了對等合作關(guān)系。為了進(jìn)一步增強雙方的交流與合作，美國安全檢測實驗室公司將標(biāo)有該中心當(dāng)?shù)貢r間的鐘表掛到了美國總部。南陽防爆研究所的同志自豪地說：“南陽時間在美國”！

論起實驗室的國際排名，吳建國主任稱，實驗室的科研能力不輸于國際上任何一個國家，承擔(dān)的很多項目都來自于世界級的研究機構(gòu)，對外也大多采取合作交流的模式，針對共性關(guān)鍵難題展開研究及探討，并將其轉(zhuǎn)化為社會及經(jīng)濟效益。

升級換代推動產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程

在實驗室的很多總結(jié)性文字材料里，“YB3系列”是一個頻被提起的名詞，到底這是一個怎樣的課題，我們進(jìn)行了深入了解。

近年來，由于能源緊缺和環(huán)境日益惡化等原因，世界各國都很重視加強對高效系列電機開發(fā)研制及使用。我國防爆電機的效率與國際水平相比還有一定的差距。防爆電機作為石油化工、煤炭、天然氣、軍工等國家重要工業(yè)行業(yè)的主要動力設(shè)備，在紡織、冶金、城市煤氣、交通、糧油加工、造紙、醫(yī)藥等部門的爆炸危險場所被廣泛應(yīng)用。因此盡快研制高效節(jié)能防爆電機，對防爆電機行業(yè)發(fā)展和加快我國能源工業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。

目前普遍使用的YB2系列電機是我國防爆電機的基本系列，是防爆電機行業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)品，約占全國防爆電機總量的60%。由于使用環(huán)境不同，YB2系列電機派生產(chǎn)品達(dá)20多類。新一代YB3系列隔爆型三相異步電動機技術(shù)研究，運用最新電機節(jié)能、降耗理論，形成高效隔爆型三相異步電動機的設(shè)計思路，采用現(xiàn)代電機設(shè)計手段和制造技術(shù)、計算機軟件控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、智能測試技術(shù)等多項先進(jìn)技術(shù)，在防爆電機高效節(jié)能方面實現(xiàn)較大突破。研制成功以后，運行效率較普通防爆電機提高4%-6%，效率指標(biāo)達(dá)到GB18613標(biāo)準(zhǔn)中2級水平，相當(dāng)于歐洲現(xiàn)行能效標(biāo)準(zhǔn)的最高水平（eff1）、美國能效標(biāo)準(zhǔn)的IE2水平。

國家標(biāo)準(zhǔn)GB18613-2006《中小型三相異步電動機能效限定值及能效等級》于2011年7月1日強制實施后，YB3系列電機將會以其不可替代的優(yōu)勢逐步替代YB2系列電機，成為我國防爆電機行業(yè)的基本系列典型產(chǎn)品。按照預(yù)定目標(biāo)，2011年，YB3系列電機將會推廣至我國防爆電機生產(chǎn)企業(yè)的50%以上；2012年將會推廣至整個防爆電機行業(yè)，達(dá)到產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模。YB3系列電機促進(jìn)了高效節(jié)能防爆電機的發(fā)展，加快與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌，從而滿足國際、國內(nèi)市場對高效防爆節(jié)能產(chǎn)品發(fā)展需求。

國外市場特別是美國市場對高效電機的需求在近兩年內(nèi)將達(dá)到高峰。國家將高校電機

作為產(chǎn)業(yè)政策鼓勵出口的高新技術(shù)產(chǎn)品，出口退稅由以前的13%提高到17%，不僅經(jīng)濟效益相當(dāng)可觀，而且對全球的環(huán)保意義十分重大。

大學(xué)沒有這一門專業(yè)學(xué)科，除了要擁有交叉學(xué)科知識之外，還需要接受研究所的二次教育和培訓(xùn)。

招賢納士攻克關(guān)鍵技術(shù)難題

實驗室里的大型器械倉庫的防爆產(chǎn)品并不是我們想象中的那么有限，防爆軸流風(fēng)機、防爆LED工礦燈、隔爆電氣控制箱、正壓柜、防爆高壓電機、隔爆控制柜、防爆壓差開關(guān)、防爆空調(diào)，防爆風(fēng)機盤管，電加熱器控制盒等等，應(yīng)用范圍之廣，產(chǎn)品類型之多，技術(shù)難度之大，文字不能一一描述。

據(jù)說，幾乎全國的防爆電氣產(chǎn)品（如：電機、控制器、通訊器材等）的共性、關(guān)鍵性技術(shù)均由實驗室承擔(dān)開發(fā)、轉(zhuǎn)讓，面積涉及河南、江浙、東北、山東、安徽、上海、山西、重慶等地3 000多家企業(yè)，產(chǎn)值上千億元。研究所承擔(dān)的工程監(jiān)理工作從機場供油系統(tǒng)改造，海上石油平臺用進(jìn)口防爆設(shè)備安全性能檢查，加氫裝置用增安型無刷勵磁同步電機研制監(jiān)造，到印鈔行業(yè)制墨工序爆炸危險場所劃分，職能無所不在……

近年來，為提高科研水準(zhǔn)，研究所博士后研究站與國外知名檢測機構(gòu)開展合作，引進(jìn)國外人才。相繼和日本TIIS開展了《靜電防爆技術(shù)研究》，與美國FM、UL開展了《中美防爆技術(shù)及防爆安全體系兼容性研究》等。最近，還和南陽理工學(xué)院聯(lián)合研究《煤礦井下環(huán)境能量采集及其在本安無線傳感網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用》，該研究國內(nèi)外尚未見到公開報道。該項目的研究和應(yīng)用，將填補了國內(nèi)外在此領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)空白。

憑借強大的技術(shù)優(yōu)勢和人才優(yōu)勢，2009年實驗室順利加入河南省重大專項“河南省風(fēng)電產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”，并承擔(dān)特大專項“2.0MW風(fēng)力發(fā)電機組關(guān)鍵技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)”中的“2MW及以上風(fēng)力發(fā)電機可靠性及性能關(guān)鍵試驗技術(shù)和試驗平臺建設(shè)”項目。該成果最終建成了國際先進(jìn)、國內(nèi)領(lǐng)先、配套完整、具有社會公信力的創(chuàng)新型風(fēng)力發(fā)電機可靠性和性能試驗檢驗機構(gòu)和先進(jìn)的研究開發(fā)試驗平臺，為河南省風(fēng)電產(chǎn)業(yè)提供從產(chǎn)品研發(fā)、階段性驗證到后續(xù)改進(jìn)、產(chǎn)品驗證、第三方公正數(shù)據(jù)報告等方面的技術(shù)支持與服務(wù)，獲河南省“十一五”重大科技專項優(yōu)秀獎。

根據(jù)有關(guān)調(diào)查資料顯示，煤礦、石油化工行業(yè)本質(zhì)安全型防爆儀表年需求量呈現(xiàn)30%的遞增趨勢，2010年，實驗室獲得河南省基礎(chǔ)與前沿技術(shù)研究計劃項目科研經(jīng)費30萬元，這項名為《煤礦用小型電子元件防爆檢測技術(shù)研究》的研究可以確定小型電子元件在本質(zhì)安全型電路方面的安全可靠性，以及確定小元件在煤礦環(huán)境使用應(yīng)注意的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，從而為在爆炸性環(huán)境下使用的電氣設(shè)備提供防爆檢驗的依據(jù)，同時為最新的國家防爆標(biāo)準(zhǔn)提供相應(yīng)的理論數(shù)據(jù)和科學(xué)依據(jù)。

類似的研究工作還有很多，比如防爆消防車關(guān)鍵技術(shù)研究。防爆消防車就是專門為可能產(chǎn)生爆炸性氣體或粉塵的危險場所而設(shè)計和生產(chǎn)的，其研制及生產(chǎn)在國內(nèi)尚屬空白。

由于電氣防爆領(lǐng)域的特殊性和局限性，該行業(yè)專門人才比較稀少，而且?guī)缀踉擃I(lǐng)域人才都積聚到了南陽這個方寸之地。目前還沒有一所大學(xué)設(shè)立這樣的專業(yè)學(xué)科，專業(yè)人才的培養(yǎng)除了要擁有交叉學(xué)科比如機電專業(yè)的知識之外，還需要接受研究所的二次教育和培訓(xùn)；甚至，在我國很多項目立項過程中，都未曾涉及該行業(yè)的重大科技專項或者前沿項目，所以，在研究所的榮譽名單里，獲得的省級以上榮譽較少，國家榮譽更是寥寥。

進(jìn)軍國家級實驗室，實驗室的研究人員們也有這樣的抱負(fù)，但他們認(rèn)為距離國家級還有一定的距離，還需要引進(jìn)更多的人才擴充科研隊伍，還需要發(fā)掘和完成更多國際前沿的科研項目國家實力和行業(yè)水準(zhǔn)……如今，他們已經(jīng)把觸角伸向了一線城市上海，在那里，他們將邁開更大的步子，為行業(yè)招兵買馬，迎接新的挑戰(zhàn)！