2009年某天,一根滚烫的钢管从机器中缓缓挤出,现场工程师们激动得红了眼眶。
这根看似普通的钢管,却让远在大洋彼岸的美国、德国供应商连夜开会商讨对策。因为它的诞生,意味着中国打破了,西方在重型挤压技术上,长达半个世纪的垄断。
更让人想不到的是,这台创造奇迹的3.6万吨挤压机,从立项到成功只用了三年时间。这背后究竟发生了什么?
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被卡脖子的日子
说起无缝厚壁钢管,普通人可能觉得没什么特别,但它的作用可不小,火电站要靠它输送蒸汽,核电站的冷却系统离不开它,就连航天飞机的关键管路也得用它。没了它,很多大国重器根本转不起来。
问题就出在制造工艺上,要把十几吨重的钢坯,压成十几米长的钢管,还得保证壁厚均匀、没有裂纹,必须用几万吨级的垂直挤压机。2000年前后,全世界只有美国、德国、日本掌握这项技术。美国Wyman-Gordon公司有台3.15万吨的设备,而我们当时最好的挤压机才3150吨,差距整整十倍。
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这种技术差距直接反映在价格上,2008年,进口一吨P92钢管要花16万元,差不多能买辆中档轿车了。而且人家说了算,说断供就断供,说涨价就涨价。
2006年,北重集团想找美国公司谈技术合作,人家连门都没让进。转头找德国SMS公司,对方一开口就是10亿设计费。当时国内每年要进口十几万吨这种钢管,算下来一年得花上百亿。
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钢铁巨兽
2006年,北重集团下了个决心,决定自己造台3.6万吨的挤压机,比美国那台还大。国外同行听说这事儿,差点笑出声:“就凭你们现有的技术,想造3.6万吨的挤压机?简直是天方夜谭。”
这话也不是没道理,当时整个项目没有任何图纸参考,国外把相关资料封得严严实实,团队手里只有一本1998年出版的《异型钢管生产方法》。
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这台设备总重3.6万吨,最大的部件就有2700吨重,光是把这些大家伙运到厂房、安装到位,就是个世界级难题。液压系统更复杂,光管道就有5000多米,焊口超过1500个,任何一个环节出问题,都得从头再来。
项目负责人雷丙旺带着团队,从基础理论开始啃。清华大学研究了四十年的钢丝缠绕技术,原本是用在火箭外壳上的,他们想办法改了改,用在了挤压机机架上。这一招解决了超重型设备的强度问题,相当于给机器穿了层“铁布衫”。
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最难的是1500吨级的特大型铸件,第一次浇筑,冷却后满是裂纹;第二次调整工艺,还是有缺陷。工程师们连试四次都失败了,不少人差点崩溃。后来他们换了思路,用分块制造、现场组装的办法,硬是把2700吨的大家伙拼了起来,这在国际上都是头一回。
三年里,参与项目的工程师几乎没休过一个完整的假期。有人为了攻克一个焊接难题,在厂房里连守三天三夜,困了就靠在机器旁打个盹。雷丙旺后来回忆:“我们用三年时间,干了国外同类设备七年的活。”
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价格地震
2009年7月13日中午,3.6万吨挤压机正式热试。液压系统一启动,一根通红的钢管从模具里慢慢挤出来,直径508毫米,壁厚摸上去特别均匀,后来X光检测显示,里面连个小裂纹都没有。现场瞬间爆发出掌声,有老工程师忍不住抹了把脸,眼泪都下来了。
这根钢管的意义远不止于此,它打破的不只是技术垄断,还直接让国际市场来了场“价格地震”。消息传出去还不到一个月,进口P92钢管的价格就从每吨16万跌到了5万以下,跌幅超过70%。欧美供应商急着降价,但已经晚了,国内市场基本被国产设备占了。
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这里要注意,我们的成本优势特别明显。整个360工程只花了3.4亿元,还不到德国公司报价的三分之一。国产钢管每吨成本不到5万元,进口的却要十几万。这就意味着,建一座百万千瓦级的火电站,光钢管这一项就能省出几个亿。
举个实际例子,华能南通电厂第一个试着用国产P92钢管,他们的超超临界机组四大管道全换成国产的,不仅工期缩短了半年,光这一项成本就降了近七成。之后华能宁夏大坝、烟台八角等一批电厂跟着用,国产钢管的订单直接排到了三年后。
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到2010年,北重集团已经能年产2万吨P92钢管,成了国内唯一、全球主要的供应商。那些之前嘲笑中国“做梦”的外国公司,不得不重新打量这个东方对手。
产业跃升
360工程的影响可不止一台设备,它还带活了一整条产业链。上游的钢厂为了配合生产,不断改进特种钢材的性能;下游的风电、石油开采行业,因为管材成本降了,整体投资门槛也低了,不少专精特新的中小企业冒出来,专门做高端装备的零部件。
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在军工领域,变化更明显。导弹壳体、航空发动机涡轮盘用的高温合金棒材,以前都得靠进口,现在我们能自己生产了。国产大飞机C919的关键材料,不少也来自这套挤压系统。
北重集团也没停下脚步,2012年拿了中国建筑工程鲁班奖,2014年完成了国产化示范工程,2015年又获得国家强基工程近5000万的支持。到2020年前后,国内又投产了5万吨级的挤压机,技术水平再上一个台阶。
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现在我们不光自己用,还开始往外卖。东南亚、中东、非洲的订单不断飞来,中国制造的无缝钢管,出现在了巴基斯坦的电站里,也出现在中东的石油管道中。那些曾经垄断市场的欧美老牌企业,如今得跟中国产品在国际市场上正面竞争。
360工程投产后这些年,累计为国家节省外汇超过300亿元。更重要的是,它让我们在能源、军工等关键领域,不用再担心被人断供。哪怕哪天国际局势有变化,我们自己也能扛得住。
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说白了,核心技术不是花钱能买来的,也不是求别人能要来的。当初那些拒绝合作、漫天要价的外国公司,反倒帮了我们,逼着我们下定决心走自主创新的路。
从3150吨到3.6万吨,从完全依赖进口到自主可控,北重集团用三年时间创造了一个工业奇迹。这背后是无数工程师的不眠之夜,是产学研联合攻关的智慧,更是中国制造业不服输、不认命的劲儿。
现在,越来越多的“360工程”在各个领域冒出来,推动中国从制造大国向制造强国迈进。
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