国内外原油主机发展和技术服务现状

罗玉贵

摘要：原油主机作为海上平台的动力装置，因其可用海上油田自产原油作为原料而受到了较为广泛的应用。通过分析国内外原油主机发展和技术服务现状，明确原油主机相关配件国产化和检维修技术服务是未来国内原油主机主要发展趋势，从而提高国内相关配件的制造技术和检维修技术。

Abstract： As the power unit of offshore platform， crude oil engine is widely used because it can use crude oil produced by offshore oil field as raw material. Based on the analysis of the development and technical service status of crude oil engine at home and abroad， It is the main development trend of domestic crude oil engine in the future to define the localization of relevant parts of crude oil engine and the technical service of inspection and maintenance， so as to improve the manufacturing technology and inspection and maintenance technology of domestic related accessories.

关键词：原油主机;发展;技术服务;国产化

Key words： crude oil engine;development;technical service;domestication of products

0  引言

原油主机的耗油率相对比柴油机略高，海上油田自产原油，用它作为原料可以省去燃料运输、储存等环节，这是海上平臺大量使用原油发动机的主要原因。与柴油机和燃气轮机相比，原油主机增加了原油分离和净化模块、原油增压模块、供油模块、润滑及净化模块，装备更加复杂，但重质原油燃烧质量不良，可能导致原油主机的综合磨损大于轻质柴油发动机的综合磨损，从而导致其运动零件和整机的使用寿命减少，同时故障率也随之上升。

1  原油主机国内现状

1.1 国内发展现状

海上电站的燃料费用占整个油田工程投资的比例较大，我国南海东部的海上平台上大部分使用原油发动机作为电站，以自产原油作为原料降低投资成本。我国船舶中速柴油机通过技术合作、专利或许可证引进及自主开发研制，在国内已经形成了一定的生产能力。我国中速机生产企业数量众多，有陕西柴油机重工有限公司、镇江船用柴油机厂、安庆船用柴油机厂、重庆长江柴油机厂、中船动力有限公司、潍柴重机股份有限公司等。产品系列繁多、缸径分布密集（160～400mm），但功能较单一，国产中速机技术水平落后，仅用于渔船、内河航行船舶等，进不了主流市场。我国制造的远洋船舶上配套的中速机70%直接购买国外进口原装机，其余30%几乎都是国外许可证技术制造的产品，技术依赖于国外[1]，没有相关的自主知识产权，海洋平台的原油主机更是过度依靠进口国外原装机。

针对国外原装机，国外厂家有针对相关品牌的检维修服务和配件供应，但价格较高。国内原油主机专业生产厂家，如陕柴、安柴等，在原油主机领域的业务，主要侧重于原油主机整机生产、调试及原油主机零部件（如：汽缸盖、缸套、活塞、连杆）的生产加工;在原油主机日常服务方面，仅限售后维修服务，存在服务单一、规模小等特点，无法满足海上国外品牌设备的综合维保服务。海上维保服务主要依靠国外厂家工程技术指导，费用较高并且有逐年增长的趋势，同时依赖国外指导也限制了国内相关技术发展。

1.2 国内技术服务现状

近年来，我国逐渐重视柴油机配套体系的科研能力，目前已经形成了一批国家级/省级企业技术中心，这些机构的制造能力较强，实验能力较好、人才队伍比较充足。在上述条件的支撑下，近年来我国低速柴油机配套技术的研发取得较大发展，已经形成了一批获得市场认可和有自主知识产权的产品，如表1所示为部分柴油机配套技术中心。

而原油主机的配件制造技术方面，由于原油主机结构更加复杂、对于材料和工艺的要求更高，加上国内原油主机一般采用国外原厂配件，国内一些研究机构或者公司接触相关产品较少，对于其工艺和技术的了解较少，导致了原油主机的配件制造技术没有良好的技术和制造基础，但国内柴油机的相关技术已经比较成熟，为原油主机的相关技术研究提供了更好的基础，国内急需对相关技术进行深入研究，获取相关的自主知识产权，从而提高国内厂商的竞争优势。

由于检维修技术需要丰富的理论及实操，国内科研单位难以保证该部分与企业能较好的协调一致，因此很难提供较为完整和体系化的维修技术标准，国内油田一般采用国外厂家维修标准，或者是国内相关企业对于检维修技术的技术总结，形成了符合国内的自主的检修技术。

我国船用柴油机配套体系的一批企业虽然具备了比较强的生产能力，但国内由于营销、售后服务体系不完善，服务意识不强，在市场拓展和品牌宣传方面力度不够，导致其产品难以被船东和船厂接受，打不开销售路径，从而导致产品产量低、利润低，形成了恶性循环。

国内一些制造原油主机配件配套厂商，通过引用许可证和国外合作生产国外品牌船用设备，主要利用国外厂商的营销服务网和宣传产品提供维修服务，企业不仅在经济上受到一定的损失，也不能及时、准确地了解产品在使用中出现的问题，不利于改进和提供工艺和产品质量。因此提高国内相关企业的专业化、规模化、品牌化发展是相关公司的一个发展方向，当然其最核心的部分还是产品质量满足客户要求。

2  国外现状

2.1 国外发展现状

目前，世界上主要的船用柴油机制造商约有10家，其中竞争实力最强的前三家分别是MAN、瓦锡兰和卡特彼勒公司[2]。通过一系列的收购与兼并等活动，这些大型船用柴油机制造商在市场中的地位进一步巩固和加强。在20世纪70年代，世界最大的三家船用柴油机制造商——MAN、瓦锡兰和卡特彼勒公司几乎占据了全球船用柴油机的三分之一的市场份额;而在2000年以后，他们在市场中的地位愈加巩固，竞争优势也更加明显，已基本垄断世界船用柴油机市场[3]。

世界船用柴油主机的研发中心在欧洲，制造中心在东亚[4]。船用低速主机基本采取授权生产的方式，专利方制造比例在2%左右。MAN和瓦锡兰公司均已不生产低速机;船用中速机专利方制造比例约占67%，授权商制造比例約占33%。目前，世界上主要的远洋船用中速柴油机专利均掌握在国外老牌发动机企业手中，其中MAN、瓦锡兰、卡特彼勒、Pielstick以及日本的大发是世界中速机前五强，产量平均占中速机产品的80%，并且有上升的趋势。

国外著名的中速柴油机制造厂家主要有德国MAN B&W、芬兰瓦锡兰、德国MTU、美国卡特彼勒、韩国Hyundai、日本洋马、大发等公司。这些公司的中速柴油机都形成了系列化，缸径一般为160～280mm，气缸数为5～9缸，单缸功率在10～300kW之间[5]。国外大功率中速柴油机绝大部分是四冲程机，转速375～1150r/min，平均有效压力为2.4～3.0MPa，最高燃烧压力16～21MPa，最高喷油压力160～180MPa，燃油耗率170～180g/（kW·h），单缸功率2010kW，大修期为18，000～24，000h，可满足大中型船舶的辅机、中小型船舶的主机以及陆用电站的市场需求。

而原油主机的制造厂商也主要为MAN、瓦锡兰、卡特彼勒和大发等公司，这些公司掌握着原油主机绝大部分的专利，具有很强的相关技术及产品生产能力，同时拥有较为完善的售后服务和配件制造技术的能力，能满足客户对原油主机的各种服务要求。

2.2 国外技术服务现状

国外公司掌握着原油主机绝大部分专利技术，拥有足够技术力量和竞争优势，21世纪以来，国外公司在完善原有主机和服务基础上主要发展趋势为：

①开发新机型，拓展功率范围，提高市场竞争力;

②调整燃油喷射、雾化过程采用高压喷射的燃油系统;改进增压系统;

③改进排气阀的驱动方式;

④增装空气中间冷却器，加强水冷却系统的冷却能力，降低零部件的热负荷、提高柴油机的性能，提高工作可靠性和增加零部件的使用寿命;

⑤使用电子技术，控制排期和燃油喷射，燃烧过程;

⑥采用新概念设计，减少整机的零部件等;

⑦研究更优秀且更环保的技术。

国外公司通过向客户提供产品、解决方案和服务，通过提供完整周期的产品方案，改善客户业务状况。目前国内原油主机绝大部分依靠进口和依靠国外厂商提供相关服务。

3  国内未来发展趋势

国外大功率中速四冲程原油主机整机检修行业技术水平相对较高，而且整机检修行业发展也比较成熟，这与其先进的整机研发、制造水平密切相关，国内需要加大对原油主机检修技术研究，形成进口原油主机自主检修能力，减少对原厂工程师的技术依赖，从而减少维修服务费用、降低运营成本。

国外柴油机配件制造公司非常重视配件的设计能力，尤其是国际巨头，在这方面拥有丰富的经验、完整的流程、先进的数字化设计手段和专业的设计团队。国内需要与专业配件生产厂家合作，借助厂家专业技术力量和制造设备，为配件国产化研制工作提供保障，同时进行严格的国产配件试用，在国产配件试用合格后，分年度逐步国产化替代并且加强配件的监测和管理，保证国产配件能达到原厂进口配件的质量技术要求，同时随着加工工艺的不断改进和创新，国内需要进行最新技术研究，缩短与国外的差距。

4  结语

我国在船舶配套业特别是原油主机方面的差距还很大，必须加强原油主机科研开发投入，加大技术创新的力度，逐步形成一批具有自主知识产权的主机动力装置产品和培养一批专业的检维修技术人员，才能提高海上平台原油主机相关配件制造及检维修技术。

参考文献：

[1]丁淑富，孙笋升，冯细文.我国船用大功率柴油机产业现状及发展趋势分析[J].柴油机，2012（5）：1-5.

[2]汤朝明.国内外主要船用中速柴油机供应商发展现状分析[J].船舶与配套，2014（9）：66-92.

[3]刘贵浙，刘贵浙.世界两大船用柴油机巨头——MAN和瓦锡兰公司发展情况[J].船艇，2008（16）：14-19.

[4]曹惠芬.世界船用柴油主机产业发展有关情况分析[J].船舶物资与市场，2009（06）：5-9.

[5]曹惠芬，冯明志.船舶柴油机现状及发展趋势[C].2006中国大连国际海事论坛.