碳纤维凭借比重轻、高强度、高模量、耐腐蚀等特性,有着广泛的应用,被誉为“新材料之王”。目前,上海石化碳纤维已被用于生产抽油杆、齿轮、体育用品等,还被制成各类片材、管材用来修复腐蚀管道、修复水坝裂缝、搭挂线缆等,以及给各类建筑物加固。上半年,上海石化碳纤维被中建八局用于莫桑比克N6公路,加固难度较大的路段;此外,东北某高铁项目,以及上海市绕城高速公路修复,均使用到了上海石化的碳纤维。
能创造这样的成绩,关键还是产品质量的提升。上海石化腈纶研究所负责人杨志忠说:“装置主要通过设备改造、过程控制和员工技能培训这三大举措,保证产品质量,以打开市场,拓宽应用领域。”
生产不稳定是影响产品质量的最关键原因。此前,丝束在聚合环节容易堵塞,导致生产断断续续,产品质量很难得到保证。针对这一问题,装置着力研究查找问题的根源,在找到症结后,他们对设备进行改造,或者更换,从而解决生产不稳定的难题。客户提出,碳纤维丝束表面有毛丝,手感差,影响后续使用和制成产品的质量。为减少表面的毛丝,装置加强了过程管理。表征实验室人员对一线生产人员进行培训,教他们如何判定产品是否带毛丝。在进入下一道工序前,一线人员将带有毛丝的丝束剔除出来,将“基因”不好的丝束拦下,解决产品毛丝问题。此外,装置也通过外送培训、内部培训等多种方式,不断提升一线生产人员的技能操作水平,使生产操作精细化、标准化、规范化。
在积极向外推介碳纤维产品的同时,上海石化也努力自产自用。他们以腈纶部为“试验田”,不断尝试着把碳纤维应用到更多的领域,为后期市场推广积累经验。研究人员黄胜德说:“从2015年开始,腈纶部便开始大批量自产自用碳纤维产品。”
今年3月份,上海石化用自产碳纤维制成的5组10个齿轮完成一年的工业化应用试用。因为比重轻,又有自润性,代替铁制齿轮后,不仅有效减少了设备的能耗,而且不需添加润滑油,试用装置一年便减少近万吨污水,从而大幅削减COD(化学需氧量)的产生,收到了极佳的降本减费、节能环保效果。
通过自产自用,上海石化也对碳纤维性能和应用之间的关系有了更深刻的认识。黄胜德说:“以前一直强调把强度提上去,而在实际销售和应用中,外观是否光滑、集束性和分散性这些含金量相对不高的指标不可小觑,它们直接影响着后续加工和后道产品的质量。”
与此同时,上海石化也在生产过程中进行微调,突出产品某一方面的性能,满足客户多样化的需求。去年,该公司和胜利油田合作研制的碳纤维连续抽油杆成功下井作业,而在研制的近两年时间里,上海石化根据需要共生产了4批次10吨的碳纤维产品,对强度、模量等指标不断进行调整。
产品质量不断改善,加上市场走访人员的不懈努力下,一批需求大、用量稳的客户开始选择上海石化的碳纤维产品。三年前,江苏宜兴一家用户放弃使用上海石化的碳纤维,如今,该客户又重新选择了上海石化,并在使用后对产品质量给予肯定,打算长期合作。
(张亮 金伟)
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