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1704758968 评审的最后阶段,会场气氛异常凝重。来自美国各地的专家对这项来自中国教授的新技术非常关切。有专家提出,虽然该项技术很先进也已很成熟,但在中国只做了一米的内径,却向我们申请3.6米内径,“这变化太大了”。参加答辩的朱国辉胸有成竹,不紧不慢地分析:“绕一米内径容器时所用钢带的宽度与厚度,和绕3.6米内径容器时的钢带宽度与厚度的规格是一样的,哪个更容易绕呢?当然是大的容器容易绕!因为后者弯曲半径大,曲率变化小,当然容易缠绕贴紧。只要有一台大型简易的绕带装置,3.6米内径容器只会更好绕!”边说还边画了分析图。与会的专家们起初多持有怀疑的眼光,听到他的解释都频频点头。一番窃窃私语后,在最后的表决时都举起了手,全场起立,热烈鼓掌。他们说:“这是美国锅炉压力容器规范标准(ASME BPV Code),继日本和德国之后来自中国的第一项重大的机机械工程科技。”
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1704758970 评审会议结束后,锅炉压力容器规范标准总委员会主席(GE公司的首席专家)握住了朱国辉的手向他表示祝贺,并说:“以后若有哪家公司要用你的技术做更大直径的容器,你们报告给ASME纽约总部备案就可以到现场制造”。
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1704758972 “中国绕带式压力容器技术”获得了免于在美国再作任何验证试验的异常优惠条件,被允许在世界上推广制造内径达3.6米、壁厚达400毫米、长度达40米的各种尿素合成塔、石油加氢反应器等高压、高温、耐腐蚀等大型特殊贵重的重大承压装备,并被美国同行专家誉为未来21世纪的国际压力容器工程新技术。这实属不易!
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1704758974 朱国辉教授的“中国绕带式压力容器技术”被正式列入了当今国际上最具权威、公认范围最广的美国机械工程师学会ASME锅炉压力容器规范标准,成为中国至今列入ASME锅炉压力容器标准的第一项重大机械工程技术。而他本人最早学的却不是化工机械学科,关于他的“转行”,其中还有一段故事。
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1704758976 1955年毕业于浙江大学机械工程系机械制造专科的朱国辉,由于成绩优秀留校任教。恰逢当时的化机专业,需要一名机械制造专业的毕业生。由于对化工机械学科缺乏了解,留校的几位同学中只有朱国辉表示愿意去“转行”试试。在校园路上他遇到了他崇敬的王仁东教授,问:“化工机械是干什么的?他们说就是搞玻璃瓶瓶罐罐的,我们搞机械制造的到你这里有什么用?”王仁东教授耐心地一连用了四个“非常”解答了这个“门外汉”的提问。他说:“我们化工机械是一个非常好的专业。各种机械设备在不少专业都很难看到。非常特殊、非常庞大、非常昂贵、非常重要。”他说:“在化工机械领域,一个高压容器就有几百上千吨重,全部设备可能都是用不锈钢等特殊贵重的材料制成,包括核反应堆都是我们这个专业的范畴。我们哪里是搞玻璃瓶瓶罐罐啊!”朱国辉立即对当时这个学科交叉的新兴学科产生了兴趣,说:“好,我来!”这一来,就在王仁东教授指导下在其所开创的浙江大学化机学科研究所一直干到了退休。他和他的学生郑津洋教授等所发明推广的薄内筒扁平绕带式压力容器,先后由国内10家工厂制造了7000多台氨合成塔等各种高压容器,并推广应用于全国28个省市,产生的直接经济效益(利润)超过了10个亿,并获国家发明三等奖和国家教委科技进步一等奖等多项重大奖励,还由中国机械工业出版社出版了科技专著。目前,他的学生郑津洋教授等正将该技术扩展应用到其他新的重大应用科技领域。
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1704758978 新方向:高压储氢容器
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1704758980 半个多世纪以来,浙江大学化工机械学科不断适应新的变化和发展,从一个传统的学科领域逐渐演变成机械、化工、计算机、材料等各学科交叉、融合集成明显的学科。
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1704758982 进入21世纪,清洁新能源的利用成为科技界的热门话题,也是未来的发展目标。氢气便是其中的一种。氢气的利用主要要解决4个大问题:氢气经济规模的制备、储存、运输和氢气的转化利用。
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1704758984 2001年,金属材料所的一位老教授找到了化机学科的郑津洋教授,他说:“你们做高压的,能不能在储氢方面做些工作。日本已经做到350个大气压的罐子。你们能不能把它做到400个大气压?”郑津洋一听,觉得是个不错的方向,当年年底就与金属材料所的王新华教授联合申报了国家“863”项目,负责轻质高压储氢容器的研究。2004年成功拿出了样机,实现了储氢容器气压的提升,一下子把我国轻质容器的压力水平拉到国际先进的水平。
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1704758986 这个成功点燃了他的研究热情,一发不可收。解决了车载储氢的问题后,郑津洋又想到能否建一个更大型的、技术要求更高的加氢站用高压储氢容器。恰逢我国准备在北京建第一座加氢站,走的也是高压的技术路线。得知消息后,郑津洋欣喜地与对方取得了联系,并将自己的想法道出,却被对方告知储氢容器的方案已经基本确定,将采用美国CPI公司的方案。
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1704758988 这是一个千载难逢的机会,郑津洋不想放弃。他开始了艰苦的谈判,并向对方拍下胸脯,“如果你们提出的技术问题我们解决不了,或者不满意我们的方案,那我们就自动退出”。对方同意给他一个“面试”的机会。
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1704758990 为了兑现承诺,圆满通过“面试”,郑津洋查阅了大量资料,发现美国公司采用的是经过两端收口锻造而成的无缝高压氢气储罐。他说:“这种罐子是两端收口的,而加氢站的储氢容器就是由这些小罐子堆叠而成的大罐子。”这种方式在技术上存在很大的缺陷,郑津洋介绍说:“加氢站对容量的要求很高,采用这样的方式,容积很难扩大,且接点多,增加了泄漏的可能性。高压氢气还可能会使单层钢瓶发生脆性破坏,且无法实现在线安全监测,存在很多安全隐患。”
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1704758992 为了解决这些问题,他运用在高压容器上的知识积累,发明了一种抗压抗爆、缺陷分散、多功能的高压储氢容器,研制成功了目前世界上单台容积最大的高压储氢容器,在国内外相关行业引起强烈反响,一些国内外的企业和研究机构纷纷登门洽谈合作研究事宜。
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1704758994 2006年,我国第一座制氢加氢站在北京永丰高新技术开发区落成。启用典礼上,郑津洋长舒一口气,在接受美国《纽约时报》的记者采访时,他自豪地说:“这是我国首台拥有完全自主知识产权的大型全多层多功能高压氢气储罐!”
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1704758996 储氢容器的研制成功,郑津洋一点“劳务费”都没要。在与负责人谈判时,他说:“我们的第一台容器不赚钱,甚至可以赔钱,只要你们答应一个条件。”这个所谓的“条件”就是在容器完成后挂上一个牌子,写明项目的研发单位是:浙江大学化工机械研究所。让大家都知道,这台高压储氢容器的研发单位是浙江大学化工机械研究所。如今,这块牌子便赫然地挂在这台储氢容器上。
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1704758998 现今,在浙江大学的招生目录上,化工机械这个名称已经成为过去式,早已被过程装备与控制工程取而代之。郑津洋说,我们学科的发展思路在这个高压储氢容器的研制后一下子豁然开朗了,对我们学科来讲,这是个比较大的转型,不仅提升了学科的研究水平,还大大拓宽了研究领域。“未来的发展,是解决新能源的储备、运输问题,实现装备的高效节能与安全监测,再进一步发展就是与军工的结合,如已经开发研究的新型抗爆炸容器等,争取在高端科技上找到我们的用武之地,以便为国家做出更大贡献。”
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1704759000 (作者:傅炜琳)
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1704759002 参考文献
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1704759004 1.福庚著.当代成功之路,北京:团结出版社,1990.
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1704759006 2.王仁东同志生平与回忆(资料).
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1704759008 3.王仁东传略(资料).
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1704759010 4.朱国辉、郑津洋著.新型绕带式压力容器,北京:机械工业出版社,1995.
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1704759012 5.郑津洋、董其伍、桑芝富主编.过程设备设计,北京:化学工业出版社,2001.
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