近日，南京化学工业公司化工机械厂制造的大型煤炭深加工核心静设备水冷—气冷甲醇合成反应器两套6台设备，通过了专家鉴定，其制造技术达世界先进水平。

　　专家表示，该公司创造的包括甲醇合成反应器在内的三项成果，是中国制造的新突破。水冷—气冷甲醇合成反应器制造具有高难度、高精度、高要求的特点，南化机在其制造过程中，首次完成了复杂曲线管板的精密制造，首次采用普通成型和机加工设备实现了复杂零部件的加工。这两套设备实现国产化，填补了国内煤炭深加工静设备自主制造领域的空白。

　　将煤炭深加工设备制造核心技术握在手中

　　“我国的自然资源具有富煤少油少气特点，提升煤炭深加工水平意义重大。这方面设备制造的核心技术，当然应该掌握在我们自己手里。”曾在南化机鄂尔多斯分厂主持工作、现任南化机党委副书记的韩雪元认为，掌握能源领域高端设备的制造技术，事关国家经济命脉。

　　目前，这些反应器在位于沙漠腹地的内蒙古鄂尔多斯中天合创装置现场稳定运行已超过两年，各项经济技术指标全部满足设计要求。

　　对于能够批量制造千吨级反应器的南化机来说，大型水冷—气冷甲醇合成反应器要求制造工艺先进、结构复杂精密，是该厂必须攻克的煤炭深加工装备技术“制高点”。

　　该厂制造的气冷甲醇反应器直径达4.2米，椭圆度却仅3毫米，制造精度完全达到技术要求。而在水冷甲醇反应器制造方面，专利商对设备制造工艺的要求更是极高。

　　时隔数年，该厂员工仍然清晰地记得这些由宁波工程公司设计、采用德国鲁奇公司专利技术设备的内部结构、关键细节和特殊的制造工艺要求。

　　不论是水冷反应器的梅花折流板，还是气冷反应器的渐开线管板，这些从未遇到过的复杂部件，已被他们做成了绝活儿。“那是最艰苦、最难忘的两年。那段时间，我们每天都工作到深夜。”韩雪元说。从南京总部到鄂尔多斯分厂，参与制造的员工度过了很多个不眠之夜。

　　精准加工造出神奇的黄金螺旋

　　2014年11月，南化机完成不锈钢材质的反应器渐开线管板加工，成品如绽放的花朵般绚丽夺目。

　　数学领域的渐开线，被称作神奇的黄金螺旋，被认为是最能有效利用空间的模型。在自然界中，向日葵、松果和斐波那契花菜等植物都具备这样的结构。

　　为了这块结构极其复杂的管板，南化机员工如痴如醉地研究了整整半年。

　　该厂重加工车间主任周正国对复杂曲线的加工颇有研究。行事严谨的他，先是找了一块同材质500毫米的方形试板做试验，一是为了验证程序，检验编程准确性；二是为选择刀具、探索工艺参数、测算进度；三是希望以此检测累计误差。通过这个试验，他果然发现渐开线末端有累积误差，这将造成管孔分布不均，给后续的装配工作带来困难。

　　由于渐开线的每一段半径不同，周正国认为用电脑制图工具的近似画法很难画出精准的曲线，他便与车间计划员任有志一起用电脑编程，画出了接近完美的渐开线模型，为管板、复合折流板和筋板的加工奠定了质量基础。

　　怎样完成管板上渐开线筋板的焊接是个难题：筋板高240毫米，间隙仅100毫米，在焊接过程中还要避让管头，并且保证手伸不进去、眼睛看不到焊缝。该厂电焊工高级技师、江苏省首席技能大师高申华和铆焊车间的同事共同商讨对策，研究出了“渐开线箱体与管板的小空间熔化极氩弧焊接技术”，设计制作了焊接工装，改制了焊枪，不仅成功解决了这个难题，而且将工效提高3倍。

　　水冷反应器的梅花折流板有4718个管孔，每个管孔周围又有6个小孔，形状像数千朵盛开的梅花。因为孔间距非常小，稍有不慎就会打穿管孔。该厂车工高级技师、南京市工人发明家沈宗文，带领技术员设计出了梅花孔定位工装，用普通钻床加工出了高精密度梅花管板。后来，这个工装获得了国家实用新型专利。

　　大开“脑洞”解“烧脑”难题

　　为了制造这些结构复杂的设备，“周主任把机床拆了”。这是该厂员工回忆当时情景的玩笑之语。

　　准确地说，周正国拆的是大型数控深孔钻的操作室门板和安全护栏。水冷反应器要求先把管板和管箱焊接后再打孔，这样钻头的长度便不够了。他试图暂时拆掉机床上的这些安全辅助部件，却还差几毫米。由于制作新的钻削工装成本高、耗时长，他只好设法对钻削工装的密封套进行改装。

　　气冷反应器渐开线管板直径4.2米，这个尺寸大于钻床的加工行程，管板无法一次完成钻孔任务，超出行程部分的管孔必须移位后才能加工，这又是一个难题。因为大部分的钻孔完成后，管板会像一只巨大而柔软的筛子，非常容易变形。周正国又设计了一个管板固定工装，移位时只需要起吊工装即可，既防止了管板变形，又方便了找正。

　　在气冷甲醇反应器管束气密试验过程中，为了把所有管孔密封起来，容三车间副主任王明龙设计制作了一个临时的“壳体”，可是管板上那些安装热电偶和取样口的长圆形孔（腰型孔）成了问题——热电偶伸出管板的部分就像一把剑的剑柄，包不起来。

　　为了解决这个问题，王明龙反复研究热电偶的设计意图，突发奇想：“如果能改变一下热电偶套管的结构，就可以把‘剑柄’塞进容器肚子里，做完气密试验再拽出来。”这一招出奇制胜，效果很好，连德国专利商都想亲眼看看他们是怎么把热电偶拽出来的。

　　他还设计了内件拖入工装，让内件“滑”进了壳体，其间隙仅20毫米。（记者 叶迎春）

　　转自：中国石化报

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