中国水泵制造业技术发展报告
工业泵网五月的江南,繁花似锦,绿草茵茵。在这春光明媚的日子里,我们迎来了2012年度泵行业技术创新大会。这次大会的召开,是对 "十一五"期间,特别是近两年我们水泵制造业自主研发、技术创新成果的又一次全面的总结。同时,我们将根据国家相关部门制定的"十二五"发展规划,为泵制造企业技术创新和发展指明一个方向。实施自主创新战略不仅是推动泵行业振兴的重大举措,也是我们现阶段水泵制造业最急迫、最重要的战略任务。
企业是技术创新的主体,泵制造企业应结合自己企业的实际情况,根据企业自身特点,走具有企业特色的技术创新道路。技术创新的核心就是要坚持自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来的指导方针。自主创新,就是从增强企业创新能力出发,加强原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新。重点跨越,就是坚持有所为有所不为,选择具有一定基础和优势、瞄准国家重大装备关键领域,集中力量、重点突破,实现跨越式发展。支撑发展,就是从现实的紧迫需求出发,着力突破重大关键技术和共性技术,支撑企业持续协调发展。引领未来,就是着眼长远,超前部署前沿技术和基础研究,创造新的市场需求,培育新兴产业,引领未来水泵行业持续发展。
一、近二、三年我国水泵制造业发展回顾。
1、泵制造企业通过搬迁、重组和技术改造,不断加大资本投入,为企业快速发展奠定了物质基础。
据初步统计,这几年泵业分会会员单位有20%左右的企业进行了整体搬迁或技术改造。通过整体搬迁或技术改造,购置先进加工设备、检测设备,新建或扩建试验回路,提高了泵制造企业的装备水平,为企业的技术发展奠定了物质基础。
沈鼓集团核电泵业有限公司根据核电用泵特点和要求,利用近三年时间,投资8.5亿元打造世界一流的核泵生产制造基地,建成了2万4千平方米的机加车间,配置了意大利制造的6米立式车铣中心、Ф200、Ф160、Ф130镗铣加工中心、五坐标数控加工中心;德国制造的2.65米立式车铣加工中心、重型卧式数控车铣加工中心;大型龙门式三坐标测量仪等先进加工设备。建造了第三代核技术的AP1000主泵试验台、二代改进技术的主泵试验台和核二、三级泵试验台等大型试验台位,能够为核电厂核主泵进行冷、热态试验,核二、三级泵冷、热态及热冲击试验。
大耐泵业有限公司在大连市政府的支持下,投资2亿元人民币在[NextPage]大连"双D港"建设总占地面积15万平方米的泵业园区,大耐泵业及五户合资企业迁入园区。这个泵业园区拥有全新的厂房、先进的数控加工设备、试泵站、铸造车间等,集现代化的装备和建筑为一体。
上海凯泉泵为集团)有限公司是集设计、生产、销售泵、给水设备及泵用控制产品的大型综合性集团公司,总资产达25亿元,在上海、浙江、河北、辽宁、安徽等省市拥有9家企业,5个工业园区,总占地面积近千余亩,生产用建筑面积近35万平方米。近二年,在巩固现有产品基础上,积极拓展新的领域。为了开发火电、核电用泵,公司投资近4亿多元,建设了重型装配车间,建成核二级泵冷、热冲击及性能试验台。同时,为了满足核电用泵、火电用泵加工高精度要求,公司从国外进口大量先进的技术装备,例如Profimill400/100-T六轴五联动龙门镗铣加工中心、九轴五联动落地镗铣加工中心、AC46TM-4000重型高精立式车铣加工中心、TRT314HS六轴五联动加工中心、2.5米重型高精立式车铣中心等。这些先进的装备将全面提升凯泉集团加工制造能力,将保障核电、火电用泵的加工质量。
浙江利欧股份有限公司主要以民用水泵为主导产品,是中国最大的微小型水泵制造商,产品涵盖家用泵、楼宇用泵、花园泵、暖通用泵、排污泵等5大主要行业。从2011年开始,利欧股份在行业内掀起一股并购之风。2011年2月,利欧股份以2.98亿元收购天鹅泵业100%的股权,正式进入电力用泵市场。2011年12月,利欧股份收购无锡市锡泵58%的股权,锡泵成为利欧股份的控股子公司,利欧以此进入水利水务用泵市场。2012年2月,利欧股份收购大连华能耐酸泵厂100%股权,收购完成后,公司正式进入石化泵市场。
利欧股份有限公司在湘潭投资5亿元人民币建立工业泵生产基地,以大型立式斜流泵、轴流泵、中开双吸离心泵、多级离心泵、渣浆泵、脱硫泵、耐腐蚀化工泵及铝业工艺流程泵为主导产品,产品线涵盖20多个产品系列。
伴随着民营泵制造企业的不断壮大,泵行业重组、并购可能成为下一步许多民营企业做大做强的一个方向。
襄樊五二五泵业有限公司是中国兵器集团下属一个公司,主要从事耐磨蚀特种工业泵及特种钢铸件的研发、制造和销售,是我国特种泵的主要生产企业之一,也是国内率先开发燃煤电厂烟气脱硫专业泵的生产厂家之一。产品主要应用于磷化工、火电、石油化工、[NextPage]采矿冶金、核工业等行业。
2009年,五二五泵业有限公司新征土地54.18亩,建成泵装配及测试厂房、科研楼等建筑物,新增工艺设备101台(套),形成年12000台泵的机加、装配、试验的能力,项目总投资合计34571万元。
2011年,五二五泵业又征地572亩,投资6亿元,总建筑面积达135258㎡,将于2012年4月开工,预计2014年完工投产,项目包括新建加工厂房、装配测试厂房、铸造厂房等配套设施。新增主要工艺设备286台/套,其中研发中心设备12台/套、铸造生产设备142台/套、加工生产设备54台/套、装配测试生产设备78台/套,从而形成年产8600台渣浆泵、石化用泵和核二、三级泵的生产能力,使企业年销售收入增加10亿元。
除此之外,湘电集团长沙水泵厂有限公司、上海阿波罗机械股份公司、重庆水泵厂有限责任公司、中国有色(沈阳)泵业有限公司、山东双轮股份有限公司、山东长志泵业有限公司等许多泵制造厂都进行了搬迁或技术改造,提高了技术装备水平,为企业快速发展奠定了物质基础。通过企业的搬迁和技术改造,目前我们许多泵制造企业的装备水平已经超越了国外知名泵类生产企业的装备水平,为下一步技术创新,企业做大做强提供了物质保证。
2、我国泵制造企业发展日新月异,新产品不断涌现,基本满足国民经济各行业对泵类产品的需求。经过两年多时间发展,在国家重大装备项目的拉动下,许多泵类产品替代进口,填补了国家空白。
在中央提出 "建设创新型国家"的方针指导下,泵制造企业根据自身的特点,在国家重大装备项目需求的带动下,走产、学、研、用发展道路,自主研发一系列新产品,填补了国内重大项目用泵的空白,为国民经济发展做出了贡献。
(1)火力发电用泵发展状况
由于近几年发电设备供应企业的制造技术水平不断提高,再加上国家节能减排的需要,火电机组单机容量也在不断扩大,由原来80年代单机容量200MW机组,发展成90年代单机容量300MW机组,又发展成单机容量600MW亚临界机组。从2002年华能沁北电厂第一台国产超临界600MW机组开始,经过近10年时间,600MW超临界或超超临界机组现已经成为火力发电主导机组。据统计,目前国内 600MW超临界或超超临界机组有300多台,1000MW超超临界机组已达到44台。在2008年以前,超临界机组锅炉给水[NextPage]泵芯包全部为进口芯包,国内泵制造企业仅仅是生产一个泵外筒体。投标时虽然表面上是国内几大泵厂在竞争,实际情况是国外泵厂家在竞争。2008年以后,通过泵制造企业不断努力,在借鉴国外技术基础上,通过自主创新,国内泵制造企业已经能够生产出600MW机组超临界给水泵芯包,现正在许多电厂运行。
截止目前为止,国内350MW超临界机组锅炉给水泵芯包已实现全部国产化。600MW超临界机组中50%左右采用了国产芯包,并且国产化率以每年10%以上的速度在增加。
当前,国内1000MW超超临界火电机组锅炉给水泵芯包全部采用进口产品。
上海电力修造厂有限公司经过两年多时间自主研发,通过水力模型设计计算、泵体结构强度校核及重点关键技术攻关,公司自主研制的首台给水泵样机已经完成了试制及性能试验。其技术参数和性能指标经性能试验检测均已达到世界先进水平。我们有理由相信,在不久的将来,1000MW超超临界火电机组锅炉给水泵一定会用上国产芯包。
(2)核电用泵发展状况
截止目前为止,经国家环保部公示,能够有资质生产核级泵的企业共有16家。
在国家核电用泵国产化政策推动下,经过近几年研发,二代改进技术所用核二级泵、核三级泵已全部研发完成,并通过国家相关部门鉴定。国内生产核二、三级泵均有依托项目。安全壳喷淋泵、低压安注泵、上充泵、设备冷却水泵、重要厂用水泵、常规岛蜗壳式海水循环泵、凝结水泵均已批量生产。
沈鼓核电泵业有限公司经过四年时间,相继研制成功了核二级安全壳喷淋泵、余热排出泵、电动辅助给水泵、低压安注泵、上充泵和核三级设备冷却水泵、重要厂用水泵,其中,为百万千瓦核电机组生产低压安注泵、安全壳喷淋泵已于今年初发往现场。现在,除上充泵、常规岛主给水泵没有订单外,所研制的核二级泵、核三级泵均有合同订单。
重庆水泵厂有限责任公司经过近5年多时间研发,该公司先后研制出用于百万千瓦级压水堆核电站水压试验泵和上充泵样机,并通过专家鉴定。从2011年开始,上充泵相继在阳江、田湾核电项目上获得订单,现在该公司已批量生产上充泵,结束了上充泵产品被国外公司垄断的历史。该公司也是国内唯一同时获得容积泵和离心泵核2级设计、制造资格的厂家。
上海电力修造总厂有限公司研制了我国首台AP1000核电站常规岛给水泵组前置泵,并于2008年与国外公司合作获得海阳核电厂主给水泵组的成套供货[NextPage], 其中给水泵前置泵由该公司独立生产。公司于2010年12月获得巴基斯坦恰希玛300MW核电厂工程C3/C4号机组常规岛主给水泵合同,现已安装运行。恰希玛核电厂主给水泵组研制成功并批量生产,结束了核电厂常规岛主给水泵组一直依赖进口的局面,对百万千瓦核电厂常规岛主给水泵研制打下了基础,现该公司正在紧锣密鼓地研制用于百万千瓦核电厂的常规岛主给水泵。
上海阿波罗机械股份有限公司是国内常规岛循环水泵主要生产厂家,国内第一台百万千瓦核电常规岛混凝土蜗壳海水循环泵由该公司生产,并于2011年6月发往福清核电厂,现该公司海水循环泵已批量生产。除此之外,经过这两年研发攻关,阿波罗机械股份有限公司的核电站汽动辅助给水泵、重要厂用水泵、设备冷却水泵、乏燃料水池冷却泵、硼酸输送泵、化学添加剂混合泵、循环水过滤系统反冲洗泵及常规岛凝结水泵相继通过国家能源局的鉴定。
湖南湘电长沙水泵有限公司生产的常规岛海水循环泵样机于2010年2月通过国家鉴定,现已批量生产。2012年2月,该公司研制的第三代核技术AP1000余热排出泵(核Ⅲ级泵)的样机通过鉴定。余热排出泵的鉴定,标志着我国首台AP1000余热排出泵(核Ⅲ级泵)研制获得了成功。为实现我国AP1000余热排出泵的国产化做出巨大贡献,为下一步CAP1400核电站技术中余热排出泵的国产化奠定了基础。
上海凯泉泵业(集团)有限公司早在2010年就建成核二级泵冷、热态性能试验台,并顺利通过功能评审验收。2010年11月,公司研制的HGA75-8型核二级高压安注泵获得了巴基斯坦恰希玛项目C3/C4号机组高压安注泵订货合同。2011年8月,公司的百万千瓦核电机组常规岛主给水泵(含前置泵)和1000/660MW超超临界火电机组高压锅炉给水泵(含前置泵)设计方案通过了由中国机械工业联合会组织的专家评审。2011年10月,用于百万千瓦核电的上充泵和主给水泵(二代加、AP1000两种型号)完成模型泵制作。2012年2月,国家能源局委托中国机械工业联合会组织相关专家见证RNS150-560 型第三代核技术AP1000余热排出泵样机热态试验,并通过了鉴定。现在,公司为百万千瓦级(二代改进型)核电站配套的安全壳喷淋泵、余热排出泵、消防泵、重要厂用水泵、设冷泵(单吸、双吸两种)、常规岛凝结水泵已完成样机试制,低压安注泵也完成模型试验。
大连深蓝泵[NextPage]业有限公司早在2009年就被确定为中国首台套第三代核技术EPR广东台山核电站设备冷却水泵供货单位,设备冷却水泵现已交货。此泵为台山EPR唯一国产核三级泵。2011年5月,该公司研制出核二级余热排出泵、安全壳喷淋泵、低压安注泵的样机并通过国家级鉴定。
除此之外,大耐泵业有限公司也是国内较早进入核电领域的厂家之一;山东长志泵业有限公司为巴基斯坦恰希玛项目C3/C4号机组提供多种非核级泵类产品。
(3)石油化工用泵发展状况
自八十年代我国引进 "德士古"法煤制气工艺以来,固液两相流输送用泵一直为国外公司所垄断,价格奇高。中国有色(沈阳)泵业公司经多年研究,走产、学、研的发展道路,经过不断努力,自主创新,开发大流量、高压力的第三代双缸双作用、三缸单作用系列隔膜泵。现在,隔膜泵已经成为煤化工成套装置中的核心设备之一。除此之外,隔膜泵还广泛应用在氧化铝、矿山、磷化工等行业,长距离水煤浆管道输送也需要大量隔膜泵。中国有色(沈阳)泵业公司生产高压隔膜泵已大量替代进口产品,为国家节约大量外汇。
大连深蓝泵业有限公司经过近20多年发展,目前已是国内最大的化工流程泵制造商之一。作为国内民族品牌泵制造企业,大连深蓝泵业通过多年技术创新、产品研发,在石化领域,许多产品填补国内厂家泵类产品的空白。公司是中石油、中石化及中海油的A类产品主力供应商。近几年共为千万吨级炼油厂提供数百台技术含量较高的石油化工流程泵,为国内首套100万吨乙烯提供许多低温泵。公司产品在化工行业中应用广泛,尤其是在煤化工行业中有较高的知名度,不仅得到了国内市场的认可,还为巴基斯坦、越南、缅甸等国的多套煤头、气头化工装置提供了优质的产品和服务,是煤化工装置用泵国内第一的民族品牌、领军企业。
大连深蓝泵业有限公司从2006年开始进行低温液体泵的研制,经过5年的时间,已完成了低温液体泵的技术储备工作,完全具有为10万以下空分装置配套的实力。2011年5月,中国机械工业联合会在大连组织召开了大连深蓝泵业有限公司和山东华鲁恒升化工股份有限公司联合研制的立式多级低温液氧泵鉴定会,并通过了鉴定。该公司研制的低温液体泵在石化及煤化工项目上已取得了许多应用业绩,除了为客户提供整机的配套外,还承接低温液体泵的维修服务,并且建造了国内第一条低温液氮试验台架,能够完成-196℃低温液氮试验。除[NextPage]此之外,大化肥装置用的高压甲铵泵、液氨泵、重油加氢高温、高压液力透平及百万乙烯装置急冷水泵、急冷油泵都已研制成功,现已批量生产。
襄樊五二五泵业是我国主要特种泵制造企业,经过近二年研发,完成并制造30万吨磷酸装置用LHZ1500立式轴流泵和1000MW火电机组烟气脱硫用LC900/1150循环泵,替代了进口产品,现在该公司在磷化工用泵市场占有率在70%左右,烟气脱硫泵市场占有率在40%左右。
沈阳工业泵制造有限公司与中石化洛阳工程公司共同研发用于加氢装置中循环加氢液相循环油泵,提高了汽、柴油纯度,替代了进口产品。
除此之外,山东双轮股份有限公司研发的半贫甲醇泵、高温高压离心泵也在煤化工项目上替代了进口产品;博山科技股份有限公司生产SN系列用泵,也被评为山东省科技创新产品。
虽然在这几年石油化工用泵取得较大的发展,但是,我们许多泵类产品还远远满足不了石化行业快速发展的需求,大量石化泵依赖国外进口。
●在石油冶炼装置上,大功率磁力泵、屏蔽泵,减压塔底、加氢装置大功率高压液力透平都需要进口。
●在化工方面,80%以上化工用泵国内能够生产;在一些装置上用的低温泵、超低温泵100%为进口。主要原因是国内材料满足不了低温要求,其次,大功率的磁力泵、高速切线泵主要依赖进口。
●液化天然气(LNG)输送采用的低温泵,目前全部是进口。
●油气混输用多相泵,90%以上采用进口产品。
●煤化工中高压水煤浆输送用的隔膜泵,80%以上采用进口产品。
石油化工用泵,已经成为是我国重大装备制造项目国产化的重点,也是下一步泵制造企业重点发展方向之一。
二、泵行业技术创新、发展存在问题
尽管这几年我国许多泵制造企业取得长足发展,但是泵行业发展过程中许多问题还没有得到根本解决,这些问题将成为制约我国泵行业快速发展的瓶颈。
1、行业发展不平衡,结构性矛盾突出,同质化现象严重。
泵作为通用机械,具有量大面广等特点。目前,全国发电量20-25%用于各种水泵驱动上。由于水泵种类繁多,各企业情况参差不齐。初步统计,全国各种水泵制造企业近万家,人数多则几千人,少则几十人,甚至几个人。国家统计局统计资料显示,主营业务销售额在500万元泵制造企业近3000多家;主营业务年销售额在2000万元以上泵制造企业有1100多家。在1100多家[NextPage]企业中,生产清水泵(用于城市供水、高楼给水、污水处理、农排灌溉)的厂家,占整个泵生产厂家的80%左右。生产石化用泵的企业有200多家,生产电站用泵的有100多家(含小火电机组),能够生产核电用泵(核二级、核三级)的只有十几家。其中能够生产1000万吨/年炼油以上主要装置中油浆泵、加氢泵、除焦泵的厂家不超过10家;能够生产300MW火电机组以上锅炉给水泵的厂家只有6家。能够生产核主泵的厂家目前国内只有4家。据相关专家统计,从2004年到2009年6年间,水泵销售收入集中度由原来24.5%下降19.5%;水泵企业资产集中度由23%下降到18.3%,水泵企业利润的集中度由41.7%下降到25.2%。集中度的下降,说明重复制造、重复建设、同质化现象非常严重,这样加剧行业内企业恶性竞争,拉低行业内企业利润,使得许多企业没有能力创新和发展。与此相反的是,许多装置上高技术含量泵类产品则大量需要进口。
2、技术人才缺乏,可持续发展受阻。
在80年代之前,我国没有大规模引进国外技术以前,行业技术开发主要依靠泵行业主导厂自行开发产品和泵行业相对独立的研究所来做技术支撑,在这个时期,我们自主开发了许多新产品,在开发过程中,培养了一大批优秀的技术人才。从80年后期开始,我国大规模引进国外技术。如沈阳水泵厂引进德国KSB锅炉给水泵制造技术、日本茌原公司立式斜流泵制造技术、从美国BJ公司引进化工流程泵制造技术、英国M+P公司海上油田泵制造技术;大耐引进苏尔寿化工泵生产技术。这些技术的引进,推动了我国泵行业技术发展,也使得许多企业逐渐走上了以转化国外技术为主的技术发展道路。国家虽然提出了"引进、消化、吸收、创新"的发展方针,但在实际执行过程中却是引进的多,真正消化吸收的少,进而放弃了自我创新。缺乏自主创新,大量依靠引进,对技术人才培养和发展十分不利。特别是国家职能机构改革之后,行业研究所划归企业管理之后,由于没有为行业服务的职能,再加上科研经费缺乏,人才流失更加严重。
3、基础研究严重滞后,科研费用投入不足。
泵的设计仍然是以半理论半经验的方法为主,因此对于经验的积累显得尤为重要。由于科研经费投入不足,许多泵厂不设专门研发机构,缺乏原始创新,水力模型设计、泵的结构设计、材料选择等方面只停留在相互测绘仿制、消化吸收类比国外水泵产品水平上。国家要求科研[NextPage]费的投入至少要达到销售额的3%—5%。目前,每年科研费投入能够达到3%的只有很少的几家。绝大部分泵制造企业为中、小型企业甚至微型企业,由于各种原因,有些企业连基本的技术人员都很缺乏,根本谈不上产品开发,更不要说自主创新了。
4、国家对泵类产品进口无序管理,也在客观上造成许多企业创新能力下降。
国内许多泵制造企业已经研发出能够替代进口的产品,并通过国家相关部门鉴定。但由于体制、机制上原因,许多使用单位根本不用。许多国内能够生产的泵类产品仍在大量进口,这对泵行业发展十分不利。
三、中国水泵制造业技术创新、发展方向
1、建立一个统一为泵行业服务的研究机构,统筹规划行业布局,避免重复、盲目建设,加速产品升级换代。在国家重大装备项目带动下,我们泵制造企业已经进入快速发展阶段,据相关专家统计,每年泵制造企业产值已达1000亿左右,而据Mcllvaine国际咨询分析,全世界2011年整个泵的需求量才380亿美元,中国市场泵类产品销量已占全球市场销量40%以上。面对如此巨大的市场需求,以及上万家水泵制造厂家,竟然没有一个为行业技术服务的专门研究机构。建立一个为整个泵行业服务特别是为中、小企业服务的研究机构势在必行。
2、加大泵行业人才培养,建立起一支集一流水泵设计、创新技术开发的人才队伍。建立完善人才激励机制,是促进技术创新的原动力。我们应大力加强科技人员队伍建设,在人才使用中,大胆启用年轻同志到重要技术岗位任职,并通过科技研究和技术攻关,锻炼和提高队伍的科技研发和创新能力。其次应设立优秀科技成果奖励制度,对获得国家、省、部级科技进步奖的项目应给予奖励。另外,应该为科技人员在生活、工作上创造有利条件,制订有关科技管理、收入分配、职称晋升、住房分配、人才培养等一系列配套政策,充分调动科技人员的积极性和创造性。
3、加快以企业为主体技术创新体系建设。技术创新是一个由创新构思的形成、开发设计、中间试验直至生产销售管理等环节组成的连续过程,它要求企业必须按技术创新的目标建立快捷、高效、既充分发挥各部门功能,又能实现整体协调、相互促进的运行机制,以及最佳配置企业资源、最大限度调动全体员工创新积极性、能动性的管理方式。所以,创新的机制和管理是企业能否实现技术创新的关键,是企业技术创新的灵魂。
4、加强企业技术研发的投入,注重产、学、研、用相结[NextPage]合,及时把创新成果转化成生产力。针对水泵制造企业90%以上规模小、自有资金有限、无力做大突破性开发项目等特点,政府应鼓励企业合作、合并与兼并,不断提高企业的科研开发规模。一方面,要组织同行业企业通过多种形式扩大规模、多方合作搞技术创新; 另一方面,要积极鼓励高校、科研院所等以技术入股的形式与企业联合开发应用新技术,并充分发挥各自在人才、设备和资金上的优势,以实现科研与开发的规模经济。
5、大力加强知识产权保护是自主创新的一个重要前提。一个企业的创新技术成果迅速被别人抄袭和复制,创新的精神就会被打击,创新的热情将会被抑制。因此,必须通过法制和经济手段加大对于侵犯知识产权的打击力度,加大培养全民保护知识产权意识,引导企业提高运用、管理和保护知识产权的能力,真正建立起一个行之有效的知识产权保护机制。
总之,在我国国民经济快速发展带动下,我们水泵制造业在"十一五"期间得到了跨越式发展,远高于我国GDP的增速。"十二五"乃至"十三五"期间,仍然是我国水泵制造业发展的黄金时期。为此,我们要充分认识自主创新对企业发展的重要性、紧迫性,坚持以科学发展观为指导,以技术创新为依托,以参与国际竞争为目标,夯实基础,真抓实干,为我国泵行业发展再上一个新台阶而努力奋斗。
