國內(nèi)外原油主機(jī)發(fā)展和技術(shù)服務(wù)現(xiàn)狀

羅玉貴

摘要：原油主機(jī)作為海上平臺的動力裝置，因其可用海上油田自產(chǎn)原油作為原料而受到了較為廣泛的應(yīng)用。通過分析國內(nèi)外原油主機(jī)發(fā)展和技術(shù)服務(wù)現(xiàn)狀，明確原油主機(jī)相關(guān)配件國產(chǎn)化和檢維修技術(shù)服務(wù)是未來國內(nèi)原油主機(jī)主要發(fā)展趨勢，從而提高國內(nèi)相關(guān)配件的制造技術(shù)和檢維修技術(shù)。

Abstract： As the power unit of offshore platform， crude oil engine is widely used because it can use crude oil produced by offshore oil field as raw material. Based on the analysis of the development and technical service status of crude oil engine at home and abroad， It is the main development trend of domestic crude oil engine in the future to define the localization of relevant parts of crude oil engine and the technical service of inspection and maintenance， so as to improve the manufacturing technology and inspection and maintenance technology of domestic related accessories.

關(guān)鍵詞：原油主機(jī);發(fā)展;技術(shù)服務(wù);國產(chǎn)化

Key words： crude oil engine;development;technical service;domestication of products

0 ?引言

原油主機(jī)的耗油率相對比柴油機(jī)略高，海上油田自產(chǎn)原油，用它作為原料可以省去燃料運(yùn)輸、儲存等環(huán)節(jié)，這是海上平臺大量使用原油發(fā)動機(jī)的主要原因。與柴油機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)相比，原油主機(jī)增加了原油分離和凈化模塊、原油增壓模塊、供油模塊、潤滑及凈化模塊，裝備更加復(fù)雜，但重質(zhì)原油燃燒質(zhì)量不良，可能導(dǎo)致原油主機(jī)的綜合磨損大于輕質(zhì)柴油發(fā)動機(jī)的綜合磨損，從而導(dǎo)致其運(yùn)動零件和整機(jī)的使用壽命減少，同時故障率也隨之上升。

1 ?原油主機(jī)國內(nèi)現(xiàn)狀

1.1 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

海上電站的燃料費(fèi)用占整個油田工程投資的比例較大，我國南海東部的海上平臺上大部分使用原油發(fā)動機(jī)作為電站，以自產(chǎn)原油作為原料降低投資成本。我國船舶中速柴油機(jī)通過技術(shù)合作、專利或許可證引進(jìn)及自主開發(fā)研制，在國內(nèi)已經(jīng)形成了一定的生產(chǎn)能力。我國中速機(jī)生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量眾多，有陜西柴油機(jī)重工有限公司、鎮(zhèn)江船用柴油機(jī)廠、安慶船用柴油機(jī)廠、重慶長江柴油機(jī)廠、中船動力有限公司、濰柴重機(jī)股份有限公司等。產(chǎn)品系列繁多、缸徑分布密集（160～400mm），但功能較單一，國產(chǎn)中速機(jī)技術(shù)水平落后，僅用于漁船、內(nèi)河航行船舶等，進(jìn)不了主流市場。我國制造的遠(yuǎn)洋船舶上配套的中速機(jī)70%直接購買國外進(jìn)口原裝機(jī)，其余30%幾乎都是國外許可證技術(shù)制造的產(chǎn)品，技術(shù)依賴于國外[1]，沒有相關(guān)的自主知識產(chǎn)權(quán)，海洋平臺的原油主機(jī)更是過度依靠進(jìn)口國外原裝機(jī)。

針對國外原裝機(jī)，國外廠家有針對相關(guān)品牌的檢維修服務(wù)和配件供應(yīng)，但價格較高。國內(nèi)原油主機(jī)專業(yè)生產(chǎn)廠家，如陜柴、安柴等，在原油主機(jī)領(lǐng)域的業(yè)務(wù)，主要側(cè)重于原油主機(jī)整機(jī)生產(chǎn)、調(diào)試及原油主機(jī)零部件（如：汽缸蓋、缸套、活塞、連桿）的生產(chǎn)加工;在原油主機(jī)日常服務(wù)方面，僅限售后維修服務(wù)，存在服務(wù)單一、規(guī)模小等特點(diǎn)，無法滿足海上國外品牌設(shè)備的綜合維保服務(wù)。海上維保服務(wù)主要依靠國外廠家工程技術(shù)指導(dǎo)，費(fèi)用較高并且有逐年增長的趨勢，同時依賴國外指導(dǎo)也限制了國內(nèi)相關(guān)技術(shù)發(fā)展。

1.2 國內(nèi)技術(shù)服務(wù)現(xiàn)狀

近年來，我國逐漸重視柴油機(jī)配套體系的科研能力，目前已經(jīng)形成了一批國家級/省級企業(yè)技術(shù)中心，這些機(jī)構(gòu)的制造能力較強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)?zāi)芰^好、人才隊(duì)伍比較充足。在上述條件的支撐下，近年來我國低速柴油機(jī)配套技術(shù)的研發(fā)取得較大發(fā)展，已經(jīng)形成了一批獲得市場認(rèn)可和有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，如表1所示為部分柴油機(jī)配套技術(shù)中心。

而原油主機(jī)的配件制造技術(shù)方面，由于原油主機(jī)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜、對于材料和工藝的要求更高，加上國內(nèi)原油主機(jī)一般采用國外原廠配件，國內(nèi)一些研究機(jī)構(gòu)或者公司接觸相關(guān)產(chǎn)品較少，對于其工藝和技術(shù)的了解較少，導(dǎo)致了原油主機(jī)的配件制造技術(shù)沒有良好的技術(shù)和制造基礎(chǔ)，但國內(nèi)柴油機(jī)的相關(guān)技術(shù)已經(jīng)比較成熟，為原油主機(jī)的相關(guān)技術(shù)研究提供了更好的基礎(chǔ)，國內(nèi)急需對相關(guān)技術(shù)進(jìn)行深入研究，獲取相關(guān)的自主知識產(chǎn)權(quán)，從而提高國內(nèi)廠商的競爭優(yōu)勢。

由于檢維修技術(shù)需要豐富的理論及實(shí)操，國內(nèi)科研單位難以保證該部分與企業(yè)能較好的協(xié)調(diào)一致，因此很難提供較為完整和體系化的維修技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)油田一般采用國外廠家維修標(biāo)準(zhǔn)，或者是國內(nèi)相關(guān)企業(yè)對于檢維修技術(shù)的技術(shù)總結(jié)，形成了符合國內(nèi)的自主的檢修技術(shù)。

我國船用柴油機(jī)配套體系的一批企業(yè)雖然具備了比較強(qiáng)的生產(chǎn)能力，但國內(nèi)由于營銷、售后服務(wù)體系不完善，服務(wù)意識不強(qiáng)，在市場拓展和品牌宣傳方面力度不夠，導(dǎo)致其產(chǎn)品難以被船東和船廠接受，打不開銷售路徑，從而導(dǎo)致產(chǎn)品產(chǎn)量低、利潤低，形成了惡性循環(huán)。

國內(nèi)一些制造原油主機(jī)配件配套廠商，通過引用許可證和國外合作生產(chǎn)國外品牌船用設(shè)備，主要利用國外廠商的營銷服務(wù)網(wǎng)和宣傳產(chǎn)品提供維修服務(wù)，企業(yè)不僅在經(jīng)濟(jì)上受到一定的損失，也不能及時、準(zhǔn)確地了解產(chǎn)品在使用中出現(xiàn)的問題，不利于改進(jìn)和提供工藝和產(chǎn)品質(zhì)量。因此提高國內(nèi)相關(guān)企業(yè)的專業(yè)化、規(guī)?；⑵放苹l(fā)展是相關(guān)公司的一個發(fā)展方向，當(dāng)然其最核心的部分還是產(chǎn)品質(zhì)量滿足客戶要求。

2 ?國外現(xiàn)狀

2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀

目前，世界上主要的船用柴油機(jī)制造商約有10家，其中競爭實(shí)力最強(qiáng)的前三家分別是MAN、瓦錫蘭和卡特彼勒公司[2]。通過一系列的收購與兼并等活動，這些大型船用柴油機(jī)制造商在市場中的地位進(jìn)一步鞏固和加強(qiáng)。在20世紀(jì)70年代，世界最大的三家船用柴油機(jī)制造商——MAN、瓦錫蘭和卡特彼勒公司幾乎占據(jù)了全球船用柴油機(jī)的三分之一的市場份額;而在2000年以后，他們在市場中的地位愈加鞏固，競爭優(yōu)勢也更加明顯，已基本壟斷世界船用柴油機(jī)市場[3]。

世界船用柴油主機(jī)的研發(fā)中心在歐洲，制造中心在東亞[4]。船用低速主機(jī)基本采取授權(quán)生產(chǎn)的方式，專利方制造比例在2%左右。MAN和瓦錫蘭公司均已不生產(chǎn)低速機(jī);船用中速機(jī)專利方制造比例約占67%，授權(quán)商制造比例約占33%。目前，世界上主要的遠(yuǎn)洋船用中速柴油機(jī)專利均掌握在國外老牌發(fā)動機(jī)企業(yè)手中，其中MAN、瓦錫蘭、卡特彼勒、Pielstick以及日本的大發(fā)是世界中速機(jī)前五強(qiáng)，產(chǎn)量平均占中速機(jī)產(chǎn)品的80%，并且有上升的趨勢。

國外著名的中速柴油機(jī)制造廠家主要有德國MAN B&W、芬蘭瓦錫蘭、德國MTU、美國卡特彼勒、韓國Hyundai、日本洋馬、大發(fā)等公司。這些公司的中速柴油機(jī)都形成了系列化，缸徑一般為160～280mm，氣缸數(shù)為5～9缸，單缸功率在10～300kW之間[5]。國外大功率中速柴油機(jī)絕大部分是四沖程機(jī)，轉(zhuǎn)速375～1150r/min，平均有效壓力為2.4～3.0MPa，最高燃燒壓力16～21MPa，最高噴油壓力160～180MPa，燃油耗率170～180g/（kW·h），單缸功率2010kW，大修期為18，000～24，000h，可滿足大中型船舶的輔機(jī)、中小型船舶的主機(jī)以及陸用電站的市場需求。

而原油主機(jī)的制造廠商也主要為MAN、瓦錫蘭、卡特彼勒和大發(fā)等公司，這些公司掌握著原油主機(jī)絕大部分的專利，具有很強(qiáng)的相關(guān)技術(shù)及產(chǎn)品生產(chǎn)能力，同時擁有較為完善的售后服務(wù)和配件制造技術(shù)的能力，能滿足客戶對原油主機(jī)的各種服務(wù)要求。

2.2 國外技術(shù)服務(wù)現(xiàn)狀

國外公司掌握著原油主機(jī)絕大部分專利技術(shù)，擁有足夠技術(shù)力量和競爭優(yōu)勢，21世紀(jì)以來，國外公司在完善原有主機(jī)和服務(wù)基礎(chǔ)上主要發(fā)展趨勢為：

①開發(fā)新機(jī)型，拓展功率范圍，提高市場競爭力;

②調(diào)整燃油噴射、霧化過程采用高壓噴射的燃油系統(tǒng);改進(jìn)增壓系統(tǒng);

③改進(jìn)排氣閥的驅(qū)動方式;

④增裝空氣中間冷卻器，加強(qiáng)水冷卻系統(tǒng)的冷卻能力，降低零部件的熱負(fù)荷、提高柴油機(jī)的性能，提高工作可靠性和增加零部件的使用壽命;

⑤使用電子技術(shù)，控制排期和燃油噴射，燃燒過程;

⑥采用新概念設(shè)計(jì)，減少整機(jī)的零部件等;

⑦研究更優(yōu)秀且更環(huán)保的技術(shù)。

國外公司通過向客戶提供產(chǎn)品、解決方案和服務(wù)，通過提供完整周期的產(chǎn)品方案，改善客戶業(yè)務(wù)狀況。目前國內(nèi)原油主機(jī)絕大部分依靠進(jìn)口和依靠國外廠商提供相關(guān)服務(wù)。

3 ?國內(nèi)未來發(fā)展趨勢

國外大功率中速四沖程原油主機(jī)整機(jī)檢修行業(yè)技術(shù)水平相對較高，而且整機(jī)檢修行業(yè)發(fā)展也比較成熟，這與其先進(jìn)的整機(jī)研發(fā)、制造水平密切相關(guān)，國內(nèi)需要加大對原油主機(jī)檢修技術(shù)研究，形成進(jìn)口原油主機(jī)自主檢修能力，減少對原廠工程師的技術(shù)依賴，從而減少維修服務(wù)費(fèi)用、降低運(yùn)營成本。

國外柴油機(jī)配件制造公司非常重視配件的設(shè)計(jì)能力，尤其是國際巨頭，在這方面擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)、完整的流程、先進(jìn)的數(shù)字化設(shè)計(jì)手段和專業(yè)的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)。國內(nèi)需要與專業(yè)配件生產(chǎn)廠家合作，借助廠家專業(yè)技術(shù)力量和制造設(shè)備，為配件國產(chǎn)化研制工作提供保障，同時進(jìn)行嚴(yán)格的國產(chǎn)配件試用，在國產(chǎn)配件試用合格后，分年度逐步國產(chǎn)化替代并且加強(qiáng)配件的監(jiān)測和管理，保證國產(chǎn)配件能達(dá)到原廠進(jìn)口配件的質(zhì)量技術(shù)要求，同時隨著加工工藝的不斷改進(jìn)和創(chuàng)新，國內(nèi)需要進(jìn)行最新技術(shù)研究，縮短與國外的差距。

4 ?結(jié)語

我國在船舶配套業(yè)特別是原油主機(jī)方面的差距還很大，必須加強(qiáng)原油主機(jī)科研開發(fā)投入，加大技術(shù)創(chuàng)新的力度，逐步形成一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的主機(jī)動力裝置產(chǎn)品和培養(yǎng)一批專業(yè)的檢維修技術(shù)人員，才能提高海上平臺原油主機(jī)相關(guān)配件制造及檢維修技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]丁淑富，孫筍升，馮細(xì)文.我國船用大功率柴油機(jī)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢分析[J].柴油機(jī)，2012（5）：1-5.

[2]湯朝明.國內(nèi)外主要船用中速柴油機(jī)供應(yīng)商發(fā)展現(xiàn)狀分析[J].船舶與配套，2014（9）：66-92.

[3]劉貴浙，劉貴浙.世界兩大船用柴油機(jī)巨頭——MAN和瓦錫蘭公司發(fā)展情況[J].船艇，2008（16）：14-19.

[4]曹惠芬.世界船用柴油主機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展有關(guān)情況分析[J].船舶物資與市場，2009（06）：5-9.

[5]曹惠芬，馮明志.船舶柴油機(jī)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[C].2006中國大連國際海事論壇.