乙烯壓縮機(jī)第一人成長記

姬小梅

作為全球第一服裝大國，中國人在很多年里都無法用自己制造的機(jī)器生產(chǎn)合成纖維。譬如滌綸、腈綸、錦綸，現(xiàn)代服裝業(yè)以它們?yōu)樵?，才能制成大衣、運(yùn)動服、襯衫、T恤……

合成纖維來自原油到乙烯的轉(zhuǎn)變：前者被投入到氣壓縮機(jī)，被分解為多種氣體——這個(gè)過程被稱為“裂解”。

其中一種氣體丙烯，進(jìn)入丙烯壓縮機(jī)、在零下40攝氏度的環(huán)境下再分離，其結(jié)果進(jìn)入可以提供零下102攝氏度低溫環(huán)境的乙烯壓縮機(jī)。

這一系列過程最終得到的乙烯，有對稱結(jié)構(gòu)的兩個(gè)碳原子和4個(gè)氫原子，這使它可以用于“粘連”其他原子，結(jié)果用來制造合成纖維、合成橡膠、合成塑料等產(chǎn)品。

因?yàn)橛猛緩V泛，乙烯產(chǎn)品在全部石化產(chǎn)品中的比例超過75%。

但是，在這一系列化學(xué)反應(yīng)中作為關(guān)鍵設(shè)備的乙烯壓縮機(jī)，卻一直是中國裝備制造領(lǐng)域的短板——2006年之前，中國甚至無法制造自己的乙烯壓縮機(jī)。

乙烯壓縮機(jī)與裂解氣壓縮機(jī)、丙烯壓縮機(jī)，組成乙烯“三機(jī)”機(jī)組。

2006年，中國決定用超過600億元人民幣建設(shè)3個(gè)百萬噸乙烯項(xiàng)目。這也是中國引以為豪的石化工業(yè)自1978年以來最大規(guī)模的投資。

誰能為中國解決百萬噸級別的乙烯壓縮機(jī)？答案是，41歲的女工程師姜妍。

這句話改變了我一輩子

言語溫柔、神態(tài)沉靜，“中國百萬噸乙烯壓縮機(jī)設(shè)計(jì)第一人”姜妍，已在沈陽鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)股份有限公司（以下簡稱“沈鼓集團(tuán)”）工作了17年。

這家企業(yè)的前身是一家1934年日據(jù)東北時(shí)期創(chuàng)立的企業(yè)，主要制造礦山、建筑機(jī)械以及軍需鋼制產(chǎn)品。1952年，國家用170萬元、相當(dāng)于今天百億元資金的力量對企業(yè)進(jìn)行了改造。各類壓縮機(jī)是它享譽(yù)全國的“拳頭產(chǎn)品”。

而當(dāng)1997年姜妍從沈陽化工學(xué)院畢業(yè)進(jìn)廠時(shí)，國企改革正在沖擊著這家數(shù)年來持續(xù)下滑的企業(yè)。雖然沈鼓集團(tuán)是涉及國家安全的重點(diǎn)企業(yè)，沒有大規(guī)模改制，但經(jīng)營困難還是帶來工人離崗以及勉強(qiáng)維持的工資。

姜妍向《瞭望東方周刊》回憶說，當(dāng)時(shí)每月工資380元也曾不能按時(shí)發(fā)放，對于她這樣的年輕工程師來說，最大的挑戰(zhàn)是外面的誘惑。與她一同入廠的37名同學(xué)，至今留下的只有10個(gè)。

化工機(jī)械專業(yè)畢業(yè)生姜妍是和男友一起進(jìn)入沈鼓集團(tuán)的。因?qū)I(yè)關(guān)系，兩人并沒有被分配到重要的壓縮機(jī)生產(chǎn)部門，而是輔機(jī)——為壓縮機(jī)做配套的容器、油站等。

姜妍對于那時(shí)的印象之一，就是沈陽街頭回響著的《從頭再來》。他們兩人一個(gè)是撫順人、一個(gè)是錦州人，一旦下崗就“不可收拾”。思慮再三，兩個(gè)年輕人決定留下。

2003年，沈鼓集團(tuán)轉(zhuǎn)制。此前它承擔(dān)的“九五”國家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目大型乙烯裂解氣壓縮機(jī)、丙烯壓縮機(jī)研發(fā)成功，并用于大慶乙烯裝置擴(kuò)建。至此，中國只剩下“三機(jī)”中的乙烯壓縮機(jī)還未攻克。

此間姜妍曾被借調(diào)到主機(jī)部門工作一年，后來因?yàn)樾莓a(chǎn)假，又回到了輔機(jī)部分。某日，主機(jī)室主任對她說：“你干活的能力和勁頭，干壓縮機(jī)沒有問題，我非常了解你。”

“這句話改變了我一輩子。”姜妍說，自己還在做輔機(jī)的時(shí)候，看到高級技術(shù)人員制造的壓縮機(jī)項(xiàng)目，內(nèi)心曾十分感慨，覺得自己永遠(yuǎn)都不可能做到。

現(xiàn)在她已經(jīng)參與了幾百臺壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)工作。

中國第一套乙烯裝置于1962年在蘭州石化誕生，年產(chǎn)能5000噸，僅為同期美國乙烯產(chǎn)能的四百分之一，而且全部乙烯裝備都需要進(jìn)口。11年后，燕山石化標(biāo)志性的第一套30萬噸乙烯裝置，連螺絲釘都是進(jìn)口的。

從1973年起，中國在乙烯裝備制造方面連續(xù)遭遇重大挫折。先是原國家計(jì)委決定建造11萬噸乙烯裝置，結(jié)果關(guān)鍵部件要么不能按時(shí)完成，要么存在質(zhì)量問題。

1976年，原一機(jī)部、燃料化工部等決心建造30萬噸乙烯裝置，最后因關(guān)鍵設(shè)備、材料以及投資等原因，中途下馬。

直到1987年，國家級的乙烯領(lǐng)導(dǎo)小組決定將成套裝備分解為氣裂解壓縮機(jī)等6個(gè)部分進(jìn)行。這樣到1988年，第一個(gè)中國人自己的乙烯關(guān)鍵設(shè)備——一萬噸級的裂解氣壓縮機(jī)終告成功。

國產(chǎn)化的路能不能走下去

姜妍告訴本刊記者，一直到新世紀(jì)，當(dāng)他們到意大利企業(yè)參觀時(shí)，對方派人看守，禁止一切拍照設(shè)備，“就像防賊一樣”。

“看到國外的先進(jìn)技術(shù)，還有別人的輕蔑，確實(shí)讓人心里很受觸動。我的性格就是，如果被人瞧不起，我一定要達(dá)到一個(gè)高度。雖然他們發(fā)展比中國早100年，但現(xiàn)在，我相信中國只是差距10年?！苯f，

對于新世紀(jì)以來中國在乙烯裝置上的重大突破，沈鼓集團(tuán)董事長蘇永強(qiáng)接受《瞭望東方周刊》采訪時(shí)說，其代表就是2011年完成的百萬噸乙烯“三機(jī)”。

雖然“三機(jī)”國產(chǎn)化制造只需要不超過3億元人民幣，卻是單個(gè)投資200億元的百萬噸乙烯裝置的核心。

一旦乙烯壓縮機(jī)出現(xiàn)問題，整個(gè)裝置都要停下來，“這種裝置投料一次就要1億多元，一旦有問題，就要把料都倒出來，整個(gè)爐子就報(bào)廢了。”他說，“對于使用廠家來說，相當(dāng)于用百分之一的資金承擔(dān)百分之百的風(fēng)險(xiǎn)，這就是為什么乙烯裝置用壓縮機(jī)這么多年不能國產(chǎn)化的一個(gè)重要原因?！?/p>

在2008年啟動百萬噸乙烯裝置之前，中國甚至都沒有能配合其研發(fā)的單元試驗(yàn)臺。這種大型離心壓縮機(jī)試驗(yàn)臺，可以用來測試機(jī)器在各種工況和速率下的表現(xiàn)。

一個(gè)關(guān)于乙烯裝備的例子是伊朗。雖然該國擁有豐富的石油和天然氣資源，是中東地區(qū)僅次于沙特的第二大石化生產(chǎn)國，但在西方制裁之下，一直無法使用大型乙烯裝置來獲得利潤更高的石化產(chǎn)品。

“一旦有問題，只要有沈鼓在，中國所有的煉油廠和加工廠都可以恢復(fù)。否則，損壞一個(gè)就是徹底失去一個(gè)?！碧K永強(qiáng)說。

2006 年 6月，根據(jù)《關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見》，百萬噸級大型乙烯成套設(shè)備被列為國產(chǎn)化攻關(guān)的重點(diǎn)。endprint

百萬噸乙烯裝置也是2006年開始的“十一五”期間，石油石化裝備行業(yè)三大工程之一。當(dāng)時(shí)要求，乙烯裝置、PTA成套技術(shù)裝備和天然氣長輸管線設(shè)備國產(chǎn)化率不低于 75%。

在此背景下，中國決定在天津、鎮(zhèn)海、撫順各投資200億元建設(shè)3個(gè)百萬噸級乙烯項(xiàng)目，并給沈鼓集團(tuán)下達(dá)了配套“三機(jī)組”任務(wù)。

2008年，百萬噸級乙烯裝置關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)入實(shí)質(zhì)制造階段。

但國產(chǎn)化關(guān)鍵設(shè)備之路并不容易。立項(xiàng)之初，也并非所有人都理解國家和沈鼓集團(tuán)的決心。

蘇永強(qiáng)在百萬噸乙烯壓縮機(jī)項(xiàng)目論證會上曾舌戰(zhàn)群儒，“專家不放心，認(rèn)為風(fēng)險(xiǎn)太大，很難說服他們。”

中國石化原總裁王基銘一錘定音：“我用黨員干部的烏紗帽和我全部家產(chǎn)作抵押，你們相信了吧？”

“輸了國家就把你‘翻牌了，輸就再也不能國產(chǎn)化了，我們輸不起。”蘇永強(qiáng)說。

本來，姜妍沒覺得接手百萬噸級乙烯壓縮機(jī)有多大難處。某日，當(dāng)時(shí)的沈鼓集團(tuán)總工程師王學(xué)軍對她說：“對沈鼓來說只有一次機(jī)會，如果做不好，可能沈鼓在乙烯壓縮機(jī)國產(chǎn)化的路上就終結(jié)了?！?/p>

一直心態(tài)坦然的她開始失眠，開始有了白頭發(fā)。

為了25微米，不敢睜開眼睛

同在2006年，姜妍主持設(shè)計(jì)成功中國第一臺乙烯壓縮機(jī)，成為乙烯裝備制造業(yè)的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

這臺45噸級的裝備為后來更大型的乙烯壓縮機(jī)積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。但它在通入乙烯介質(zhì)后發(fā)生了主軸彎曲。客戶給姜妍20天進(jìn)行改造，一般情況下，這個(gè)時(shí)間只夠確認(rèn)問題所在。姜妍確信是主軸材質(zhì)出了問題，她和同事在上千種材質(zhì)中一一對比，找到了適合低溫運(yùn)行的材質(zhì)。最終，“國產(chǎn)第一臺”順利交付。

在設(shè)計(jì)乙烯壓縮機(jī)時(shí)，它要求在旋轉(zhuǎn)過程中的震動振幅不超過25微米——頭發(fā)絲的四分之一。

姜妍說，在試車現(xiàn)場，她一直盯著顯示數(shù)據(jù)的屏幕，振幅數(shù)據(jù)往上漲，心里就一哆嗦?！半S著壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速上升，最后甚至我都不太敢睜開眼睛看了。”

在沈鼓集團(tuán)透平設(shè)計(jì)院副院長汪創(chuàng)華眼中，用東北話說，姜妍就是“橫活兒”。

而她說，最終百萬噸級乙烯裝置的成功，乃是前人積累的結(jié)果。在2011年百萬噸級乙烯壓縮機(jī)成功前，中國第一個(gè)大型國產(chǎn)化“三機(jī)”機(jī)組中的天津石化裂解氣壓縮機(jī)組，就是由汪創(chuàng)華主導(dǎo)設(shè)計(jì)的。

百萬噸級的規(guī)模引發(fā)了一系列挑戰(zhàn)。比如，“國內(nèi)的設(shè)計(jì)院對我們的制造工藝不信任，他們把壓縮機(jī)的能力控制得很小，余量留得很大，導(dǎo)致性能下降，但會比較可靠?！蓖魟?chuàng)華和姜妍等人最終通過精確控制系統(tǒng)解決了這個(gè)問題，使整個(gè)裝置的功率可以保持在百萬噸級規(guī)模。

事實(shí)上，百萬噸級乙烯壓縮機(jī)在運(yùn)行中確實(shí)發(fā)生過停車，導(dǎo)致幾百萬元損失。

姜妍聽到議論。一方面是用戶要求立即解決問題，另一方面是來自各方的質(zhì)疑。

好在，團(tuán)隊(duì)協(xié)力，最終解決了問題，經(jīng)驗(yàn)缺失帶來的壓力，并沒有導(dǎo)致整個(gè)工程重蹈70年代的覆轍。

如今，在沈陽，姜妍已經(jīng)成為城市“形象大使”，屢屢出現(xiàn)在電視屏幕和都市報(bào)上。而她自己，最自豪的是每次下車間。

她很驕傲地走過那些大家伙——它們正在為圖紙上的設(shè)計(jì)賦形。比如，五坐標(biāo)加工中心臺上正用三元整體銑制技術(shù)雕刻乙烯壓縮機(jī)的核心部件葉輪，就是在一個(gè)約一立方米大的透明盒子里，把鐵塊雕琢成精美的葉片。

還有身邊隆隆工作的15米龍門銑，頭頂上緩慢移動的吊軌……

她也會接到世界五百強(qiáng)挖墻腳的電話，但她喜愛這座城市和這座工廠：“我是東北人，喜歡在沈陽呆著。”endprint