“黑马”团队引领创新动能——记第四届“最美中铝人”获得者、云铝文山“氧化铝溶出工艺管道内测厚机器人研发与应用”项目团队
来源: 中国铝业报时间: 2023-01-14作者: 何艳
他们是一群年轻的科技工作者,2021年,他们参加了中国创新方法大赛,一路过关斩将,最终获得全国电视擂台赛金奖,以实际行动诠释了敢为人先、团结协作的创新精神。他们就是第四届“最美中铝人”获得者,云铝文山“氧化铝溶出工艺管道内测厚机器人研发与应用”项目团队。
精益求精 填补行业空白
“我们研发的机器人代替人工进入管道内进行检测,避免了突发事故发生,提高了安全性。”云铝文山参加2021年中国创新方法大赛领队、检修工区副经理贾万东说道。
在拜耳法氧化铝生产流程中,如何对溶出反应器内管进行厚度检测,一直以来是个行业性难题。此前,行业内种种办法均不能准确检测管道磨损情况,内管磨薄后容易发生爆管或刺穿,不仅会产生溶出系统紧急停车、料浆污染、锅炉损坏等一系列重大影响,还可能造成刺料伤人、泄压不及时发生爆炸、锅炉回水污染等安全事故。
为突破这项生产技术瓶颈,2019年6月,贾万东所在的项目团队开始科研攻关,他们的目标就是研发一款专门针对管道内管测厚的装置。在设计过程中,该项目团队通过现场蹲守,持之以恒研究流程工艺,建立了磨损作用物场模型,运用“76个标准解”“科学效应库”“有害流改进措施”等创新方法和工具,制订了解决各环节问题的25个方案,通过反复试验、对比、论证,从25个方案中遴选出5个组合得到最优解,历时两年时间,成功研发出了氧化铝溶出工艺管道内测厚机器人。该机器人首次实现小型化、远距离、从管道内部精确测量壁厚,首次应用激光测距技术实现套管换热装置内管测厚,首次实现了有效预防刺穿事故发生,提升管道运行经济性。该项目的成功,填补了行业内套管测厚的空白,有望得到推广实施。
创新驱动 推动科技成果转化
“虽然理论知识已经过关,但是要真正设计出产品且成功运用并没有想象中那么简单。”贾万东告诉我们。
为让研发产品尽快服务生产,该项目团队与行业专家进行技术交流探讨,一边分析内测厚机器人的优缺点,一边誓要研制出适合云铝文山氧化铝溶出工艺管道内测厚的机器人。
采用激光测距技术、确定机器人行走方式、机器人如何在管道内扫描模块……该项目团队在“推倒—重来—再推倒—再重来”中摸爬滚打,完整的机器人模型构想在图纸上逐步成形。
基本模型确定后,下一步难点在于如何控制驱动轮转动从而实现机器人在管道内爬行与测量。该项目团队经过反复设计、制图、仿真验证、修复优化,终于在2019年12月,第一版“文铝牌”氧化铝溶出工艺管道内测厚机器人“横空出世”。经过实际应用,机器人成功实现了现场测量、数据输出、找准定位和问题消除功能。
在运用初期,机器人也曾出现拍摄聚焦不准、画面模糊不清等状况,导致管壁厚度测量不准确。该项目团队成员反复增加拍摄灯光,调整摄像参数,并通过数次校对完善,机器人检测效果达到了预期目标。
目前,机器人在岗位上已经运行1年多,多次参与各类管道化检修工作,不仅消除了诸多人员、设备安全隐患,每年还节约检修费用约360万元。该项技术获得国家发明专利授权1项、实用型专利授权1项。
价值创造 助推企业高质量发展
该项目的成功研发和应用,只是云铝文山科研团队创新路上的一个缩影。该项目团队研发的“两段法铝灰资源化综合利用新工艺”,铝灰处理关键技术达到国际领先水平;研发的“电石渣代替石灰用于氧化铝生产工艺技术”达到国际先进水平,实现电石渣变废为宝,每年创造经济效益2000余万元;研究开发的“高硫高钛高碳铝土矿利用技术”等,在氧化铝生产、节能减排、赤泥综合利用等方面取得重大突破。
正因为有这么一群科技人员守正创新、攻坚克难,云铝文山连续4次通过国家高新技术企业认定,获得“云南省科技小巨人企业”“云南省科技创新型企业”等称号,成功转化科技成果90余项,获省部级以上科学技术进步奖5项;累计获得授权专利85项,其中发明专利13项……一项项科研成果,昭示着云铝文山创新发展的强大动能。
青松遇雪枝更挺,枫叶经霜色更浓。第一次参加中国创新方法大赛的他们就一举夺魁,很多人称他们为“黑马”,但熟悉他们的人知道,这是云铝文山科研团队技术攻关路上的厚积薄发。面对新的困难和挑战,他们将扛起使命担当,再次朝着新的目标奋勇前行,为云铝文山打造最有竞争力的全产业链企业贡献科技力量。
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