因為要去宇宙，人類做出了火箭。

擺脫引力，穿破云層，探索外空，火箭能做到這些的底氣，是發動機給的。

(資料圖片)

如今，火箭發動機將這份底氣帶給了一個與航天不那么相關的領域，一些發動機的關鍵技術衍化應用到了石油化工領域。

從火箭發動機上找機會

石油沉睡了上百萬年，在荒原深海被喚醒后逡巡穿梭，從粘稠、深褐色的液體變成燃料、潤滑油、溶劑，變成工業的血液。其中，如何將其帶離產地，是貫穿始終的關鍵。

不僅石油，液態的化工原料也需要一枚“心臟”將其輸送到全國各地有需要的地方。在石化工業，“泵”就是這顆心臟。進一步而言，高速泵是石化工業萬千“心臟”中跳動得最強勁的一顆。

▲ W7型高速泵現場實拍圖

高速泵，全稱整體齒輪箱增速離心泵，結構簡單、流量小、揚程高，廣泛運用在石油化工、煤化工等領域。通過一對高低速齒輪的嚙合傳動，將原動機轉速提升到目標轉速，實現較高揚程。在制造塑料瓶的PP材料、制作衣物的PX、PTA材料等原材料的生產過程，高速泵發揮著不可替代的作用。

上世紀90年代以前，國外公司的高速泵產品壟斷了世界市場，甚至在今天，大功率高端技術和市場上仍然被國外相關公司占據領先地位。但國內高速泵的研制生產如今已初具規模，在世界市場上占據了一席之地。

其中，航天科技集團六院11所（京）基于火箭發動機渦輪泵技術，研制出了GSB系列高速泵，產品在國內外均享有頗高評價。

▲ W7型高速泵外觀圖

由于外企高速泵產品長期壟斷市場，高速泵國產化問題亟待解決。自上世紀70年代開始，國內相關廠家摸索并研制生產但遲遲未成規模。直至上世紀90年代，六院11所（京）從其主業火箭發動機的研制上找機會，以液體火箭發動機渦輪泵為基礎，開展高速泵的研制。

在吸收國外高速泵設計理念的基礎上，該所分別開展了GSB-L1型和GSB-W5型高速泵的研制，目前已形成GSB-L立式高速泵和GSB-W臥式高速泵兩大系列，最大功率達2000kW，廣泛運用于PTA裝置中對二甲苯輸送泵和密封水泵、聚丙烯裝置中的丙烯進料泵、加氫精制中的注水泵和貧胺液泵、煤制油裝置中的原料油進料泵、MTBE裝置中的原料泵等。

“基于YF-73發動機的渦輪泵本身就是一種高速泵，我們憑借在泵流場計算、水力模型優化、汽蝕機理研究、大負荷高速軸承設計、高PV值超低黏度動密封等方面的設計經驗和技術積累，很快就在工業用高速泵領域打開局面。”六院11所（京）流體與旋轉機械事業部調研員李學華說。

從備選成為首選

“我們高速泵市場開拓開始并不順利，技術人員都得跑市場。”盡管現在六院11所（京）的高速泵已經在全國市場全面鋪開，流體與旋轉機械事業部總經理田國文依然對他們在非主業領域的艱難起步記憶尤深。

上世紀90年代，燕山向陽化工廠委托六院11所（京）流體與旋轉機械事業部研制立式高速泵。依據航天發動機技術的堅實基礎，事業部把握民用高速泵性能參數高、技術難度大、工作時間長等特點，吸收進口高速泵設計理念，先后攻克了增速箱設計、齒輪軸組件、高速機械密封等8項關鍵技術，第一臺高速泵如期誕生，連續無故障運行時間達到8000小時以上。

盡管如此，進口高速泵因其幾十年的積淀，依舊是國內各大廠家的首選，這成為了團隊研制成功喜悅下的小小失望。為此，事業部的技術人員在堅持獨立自主研發高速泵后續型號的同時，從研究所走向了各個廠家，做起了不是很擅長的銷售工作。

▲ W7型高速泵外觀仿真圖

2010年，GSB-W7型600kW級高速泵研制成功，市場反響很好，中國真正意義上結束了國外高速泵行業知名公司大功率高速泵的壟斷地位。不過，在參數范圍上與這些公司的同類產品還存在一定的差距。于是，新型大功率GSB-W9高速泵的研制在2012年被提上日程。

“設計過程中W9高速泵依托液體火箭發動機渦輪泵技術，設計功率可達1000kW，最高轉速≤21000rpm，揚程范圍300～3000m，產品性能達到國際一流水平。”六院11所（京）流體與旋轉機械事業部副主任工程師楊敏介紹，W9型高速泵團隊重點突破了齒輪箱降阻降噪設計、高效過流部件優化設計、齒輪箱耐含腐蝕性沖洗液腐蝕設計等多項關鍵技術，研制完成的W9型高速泵促進了我國石油石化能源化工等領域重大裝備的升級換代。

▲ 出廠前的W9型高速泵

此外，為了適應市場化運行，六院11所（京）成立了航天石化技術裝備工程有限公司，專業的銷售團隊解放了科研人員的市場KPI壓力。如今，六院11所（京）的高速泵已經成為國內石化工程項目的首選，并且不斷開拓國際市場，出口到蘇丹、阿爾及利亞、菲律賓、土耳其、韓國等國家和地區。

“后續，我們還要研制更加先進的高速泵，爭取更多的行業需求，不斷提高售后服務質量，充分滿足市場生產需要，”六院11所（京）流體與旋轉機械事業部主任工程師馬光輝說。

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