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我国矿用救生舱整体技术达国际领先水平

】 2011-03-19 10:02:00 来源:平顶山日报

 

由中平能化集团机械制造公司与科研单位联合研发的“煤神”牌矿用可移动式救生舱日前通过行业鉴定,成为《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》发布后我国首个通过行业鉴定的矿用救生舱,整体技术达到国际领先水平。

 

“能获得这个‘准生证’,真的太难太难了!”得知“煤神”牌矿用可移动式救生舱在北京通过行业鉴定后,记者向机械制造公司经理渠清团道贺时,他万分感慨地说。

 

“自2008年8月开始,我们研发人员都承担了很大的压力,渠总就更不用说了。”3月15日下午,该公司副总工程师、化工设备研发中心主任张国平也无比感慨地说。

 

投资2000多万元,进行了百余次试验……作为《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》发布后我国首个通过行业鉴定的矿用救生舱,由机械制造公司与南京航空航天大学联合研发的“煤神”牌矿用可移动式救生舱的诞生充满了艰辛。

 

接到订单,苦苦摸索

 

机械制造公司是一个有着50多年历史的企业,主要为中平能化集团煤矿生产煤机设备和从事设备维修。近年来,由于种种原因,截至2008年上半年,该公司还是一家亏损企业,企业年销售收入不到4亿元,职工收入徘徊不前。

 

2008年7月19日,该公司新一届领导班子进行大刀阔斧的改革,整合生产车间,实行竞聘上岗。

 

受多种因素制约,机械制造公司的传统产品如刮板运输机、皮带机和液压支架等产品缺乏市场竞争力。该公司一方面实行技术革新,降低生产成本,另一方面苦苦寻找新的研发方向。

 

当年8月,机械制造公司接到省煤层气(瓦斯)公司的订单,要求研发一种避险新产品。煤层气公司专门为煤矿抽取瓦斯后,将其制成市场所需的产品出售。煤层气公司采取水压裂的办法抽放瓦斯,同样存在安全隐患。为此,该公司希望机械制造公司能够提供一种避难舱,以便职工遇险时可以躲进里边等待救援,为抢险争取宝贵的时间。

 

干!不就是一个安全“壳子”吗!抱着这个想法,尽管他们没有任何图纸和资料,机械制造公司技术人员苦苦摸索,踏上了一条相当艰辛的研发之路。

 

顺势而为,全力进军

 

据张国平介绍,由于对方从业人员少,起初他们设计的是4到5人的救生舱。要想达到安全避险的目的,首先是“壳”要结实。他们按照瓦斯瞬间爆炸的环境,设计出2兆帕(约20个大气压)的高压参数。

 

2009年,他们将设计出的壳体运到国家指定的重庆一家试验单位。为检验密闭性,他们将一只兔子放进舱内。“爆炸过后,壳是安全的,兔子也平安活着。”张国平说。

 

之后不久,我国根据煤矿重大事故时有发生的严峻现实,提出未来几年各煤矿(包括非煤矿山)要有安全避险设施。全国各大研发单位、煤机企业都提出了向矿用可移动式救生舱进军的申请。据张国平说,在当年的一次煤炭产业会上,仅递交申请的企业就超过了20家。

 

一份资料是这么描述的:我国有两三万家矿山企业,矿用可移动式救生舱能为生产企业提供4000亿元的订单。除此之外,国家对生产企业还有相当多的优惠政策。

 

于是,机械制造公司顺势而为,全力向矿用可移动式救生舱进军。

 

压力重重,顽强攻关

 

限期投放安全避险设备同样也是集团的一项紧迫任务。在这种背景下,集团也对机械制造公司提出了要求,要求早日研发出矿用可移动式救生舱,并给予了多方面的积极支持。

 

机械制造公司整合科技力量,成立了化工设备研发中心,由总工程师吴连城全面负责。

 

救生舱内的人数由4人增加到6人,此后又增加到8人。按照要求,避险人员要在舱内安全躲避96个小时;如果加上备用安全系数,要达到116个小时。

 

外面是爆炸后的高温,弥漫着毒气。在与外界全部隔绝的狭小救生舱内如何降温?如何除湿、除异味?救生舱的结构和功能分区如何科学布置?在这些方面,美国、澳大利亚等国虽有较成熟的技术,但一方面由于技术封锁,另一方面由于设计体积过于庞大,并不适合我国煤矿。

 

“如何降低湿度是矿用可移动式救生舱设计的最大难题之一。”张国平说。他参与了一次乘人试验,仅几个小时就不得不宣布试验结束。“出来时,冷凝水就有20多公斤。”他说。

 

2010年,山西潞安等企业相继取得重大进展的消息公布后,研发人员的压力更大了。有相当一段时间,他们每天的工作时间有十七八个小时。“回到家里,脑子里想的还是试验,根本无法入睡。”张国平回忆道。

 

2010年11月18日,中国煤机展销会在我市开幕。机械制造公司研制的矿用可移动式救生舱首次亮相,引起了不小的轰动,多家单位表达了订购意向。“那时,除湿效果还不是怎么理想。一个月后,这一问题才真正得到了有效解决。”张国平说。他们还克服重重困难,解决了除异味、处理粪便等难题。

 

失败是成功之母。同样,在生产矿用可移动式救生舱的过程中,机械制造公司也经历了一次次的失败。

 

“我们还差点儿毁在一个小毛病上。”张国平后怕地回忆道。在克服了一个个技术难题、完成了一次次单项试验后,他们开始了乘人的综合试验:在舱门外设置了55摄氏度以上的高温,人为地增加了一氧化碳等有害气体的浓度,将试验逐步增加到8小时、24小时、48小时、96小时、120小时。试验表明,在无外来动力的情况下,救生舱内的温度可以控制在25摄氏度至28摄氏度之间,湿度控制在55%至65%之间,同时可以有效处理一氧化碳、二氧化碳、甲烷、硫化氢等有害气体,为舱内人员提供一个安全、干爽的生存环境。

 

2010年12月下旬,他们终于等来了国家相关检验人员的验收。然而,那次验收在刚刚过96个小时后,他们听到了舱内有泄漏气流的声音,接着看到舱内人员示意。于是,试验被迫提前结束。“那一时刻,我感觉到天一下子塌了。”张国平说。在场的人员均一脸的郁闷。

 

莫非这一试验成果就要流产了?几天的沉闷后,研发人员重新打起了精神,仔细排查。终于,症结被找到了——一根制冷管路出了问题。

 

新的起点,蓄势待发

 

矿用可移动式救生舱被分成3部分。第一部分为隔离区。人员进去后,打开开关,高压气流会将人体所带的外界有毒气体吹出,形成了一层帘幕。张国平介绍,必要时还能形成淋浴帘幕。

 

走过隔离舱,便来到了乘人舱。打开照明设施,坐在凳子上后,可以打开输氧装置、制冷装置。张国平介绍,一定时间后可根据需要打开除湿装置。舱内留有气孔,人们可以抽取外面的气体进行检测,如果达到了生存指标,就可以离开舱体,取得更久的救援时间。最后一部分是设备舱,所有提供生存指标的装置均被安置在这里。

 

这台长8.4米、宽1.4米、高1.9米的救生舱,集温度湿度调节、有毒有害气体吸收、通信、环境参数监测等功能于一体,在人员舱内常备食品和饮用水,在与外界通信、气体完全隔绝的情况下,能够安全提供116小时的生存时间,为外界抢险赢得宝贵时间,最大限度地保障遇险者的安全。

 

由中国工程院院士周世宁、张铁岗组成的鉴定委员会给出这样的认定:中平能化集团研发制造的KJYF96/8矿用可移动式分体救生舱,采用了无风机驱动的降温除湿系统,实现制冷系统的无缝对接,技术先进,性能稳定可靠。该救生舱的抗爆性能、综合防护性能和单项指标的监测,达到了《煤矿井下避难所试点建设基本要求(试行)》中的技术指标要求,有利于适应不同矿井的安装与运输要求。多项技术具有创新性,整体技术达到了国际领先水平。

 

“我完全相信,矿用可移动式救生舱不但能成为我们新的经济增长点,而且有可能打造一个或数个上市公司。”渠清团满怀信心地说。

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