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天津日报:守护腾飞的“中国心”必须靠自己

2019-11-30       

《天津日报》2019年11月30日02版

本报记者 姜凝 实习生 李秀秀
  在第五届中国“互联网+”大学生创新创业大赛总决赛上,天津大学凭借“善测科技──中国最领先的重大装备守护神”项目荣获主赛道金奖。用该项目主讲人、天津大学精仪学院博士生王宪全的话说:“本次大赛的参赛项目大部分都是致力于解决当下国内‘卡脖子’问题的。”
  这一斩获金奖的项目来源于善测(天津)科技有限公司,该公司由天津大学精仪学院段发阶教授和其学生叶德超、李扬宗联合创立。该项目实现了非接触、低介入的叶片在线监测,能够守护中国重大旋转装备的安全,现已广泛应用于航空发动机、汽轮机、盾构机等重大旋转装备,助力中国先进制造业的腾飞。

动叶片在线监测系统

名为最领先的“重大装备守护神”,究竟是何方神圣?

“我们的核心产品之一,就是研发‘重大旋转机械动叶片在线监测系统’,它就像一个‘听诊器’,能时刻守护重大旋转机械这类‘工业心脏’的运行安全。”在天津大学精仪学院的实验室里,该项目的创始人、负责人段发阶这样介绍。

从外观上看,这个监测系统可能只是一个其貌不扬、可大可小的“机器盒子”。但从用途来说,它不仅能够监测重大旋转机械旋转叶片的运行安全,还能够为这些装备的设计与改进提供数据支撑。之前这项重要的监测技术一直被国外所垄断,善测科技产品的出现,标志着我国在重大装备旋转叶片监测领域突破了国外的技术封锁。

在高端制造业领域有这样一个比喻:如果说航空发动机、汽轮机等重大旋转机械是现代工业的“皇冠”,那么旋转叶片就是“皇冠上的明珠”,是所有工业大国输不起的领域。段发阶解释说,以航空发动机为例,旋转叶片因其处于温度最高、应用最复杂、环境最恶劣的部位而被列为第一关键件,此外,旋转叶片还是关乎航空发动机性能的关键部件,“航空发动机的叶片,工作温度高达1000多摄氏度,转速更是能达到每分钟几万转,其工作状态是决定重大装备运行安全和效率的关键,所以对其进行监测至关重要。”

“因为是在装备旋转叶片运转过程中进行的监测,所以叫做旋转叶片在线监测。”段发阶说,简而言之,其任务就是监测和检查各种重大旋转机械的旋转叶片,比如航空发动机或发电厂的汽轮机,给它们做在线体检,避免重大事故的发生。但航空发动机叶片的数量众多,总叶片数目在1000枚以上,并且造价昂贵,加之叶片的工作环境十分恶劣,如何实现低介入、非接触、全叶片振动参数的高精度在线检测,已经成为制约新一代航空发动机设计与研发的重要瓶颈,这也是整个项目的关键难点之一。

“实现实时的在线监测,可以快速判断叶片的运行状态,减少维修周期,降低维护难度,对用户来说,可以更好地节约运营成本。”段发阶介绍说,大型火电厂依靠汽轮机发电,如果停机对叶片进行检修,每天的损失成本以百万元计,而采用善测科技的实时在线系统进行监测,则可以缩短停机时间,为企业节省下来的成本可想而知。

十八年磨一剑

“善测”的成功问世,堪称“十八年磨一剑”。2001年,国内某航空发动机研究所找到段发阶,表示国外已开始研究基于叶尖定时原理的动叶片振动在线监测方法与技术,认为这是航空发动机动叶片监测的发展趋势,希望能够合作研发。

“守护腾飞的‘中国心’必须要靠我们自己。”经过十几年的不懈研究,段发阶带领团队在技术上有了长足的进展。2010年,他们尝试与企业合作,进行科研成果产业化,但在寻求合作中发现,高技术的成果转化若只依赖企业,很难快速实现。段发阶不愿如此重大的技术在技术转换的“最后一公里”中失败,恰逢国家推行创新创业政策,便于2015年与他培养的两名学生一起成立了善测(天津)科技有限公司,公司核心团队主要由天津大学硕士和博士组成,瞄准国内重大旋转机械状态监测和健康管理方面开展深入研究,同时也涉及光电视觉及环保检测、高精度几何量检测。公司近几年成长快速。此次比赛,天津大学的参赛作品便以“善测科技──国内最领先的重大装备守护神”命名。

主导制定国家标准

“目前,公司从卖产品到卖服务转变,经营范围涵盖了设备销售、设备租赁、实时监测、故障诊断等全系列服务,主要提供航空发动机、燃气轮机、蒸汽轮机的旋转叶片在线监测设备及解决方案。” 段发阶说,善测科技公司技术一经问世,立刻获得同领域企业抛来的橄榄枝。基于这项技术,善测科技已经为中国首款商用发动机──CJ1000提供了测试设备和技术服务,同时,善测科技也在国内首次解决了汽轮机带冠叶片的检测难题。此外,由“善测”主导的行业国家标准正在制定中,还将为中国制造贡献出更多力量。

天津日报:http://565.144056.com/tjrb/html/2019-11/30/content_152_1970425.htm

(编辑 焦德芳 张佳楠)

 

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