主题：【原创】芯片、运十与产业政策 -- 自以为是

2019年河南小麦平均亩产是436.6公斤，你这自留地80年代就能亩产800斤了？

建国初小麦平均亩产86斤，76年增长到236斤每亩。90年代突破每亩400斤。你那地方刚改开就能亩产400斤是怎么吃不饱的。。。

2018年有个邓州推广杂交小麦基地的新闻，审定会上杂交小麦亩产600斤就已经达到预期了。

改开能吃饱是很多人的回忆。化肥水利现在是谈的多，但经常把良种给华丽地无视了。

比如河南郑天存育种的麦8048、8088-46（豫麦15号）、8826、8833，使小麦单产从每亩150公斤左右提高到三四百公斤。一般这种产量都是农科院的实验地的极限产量，实际推广以后没那么高。

下面的内容涉及化工生产的细节，会比较枯燥。大多数人都不会关心。跳过即可。TLDR;

前面说合成氨相对来说较为简单，是因为这是化工本科的一门专业课的重要一章。给本科开的课，就没啥秘密可言。但是实现起来很难，需要国家级的科技力量，实现后改变国力对比。德国最先实现合成氨的生产，于是炸药不再依赖南美的硝石，于是有了和英法开启一战的底气。一战后，英法也强迫德国开放了合成氨的专利，工业强国的炸药不再依赖硝石，从空气中固氮，理论上想造多少就造多少，二战也就不远了。

谈到吴泾化工厂，其实厂里面有两套合成氨产线，一套10万吨、一套30万吨。10万吨这套产线才是完整的从工艺到设备全部国产化的产线。并且从意义上来说，10万吨这套产线才是真正的零的突破，给整个化工行业带来了巨大的进步。这套产线是在70年代初实现。也正是我们完全自主搞定这套产线，才有了和欧美公司谈判的底气，可以引进30万吨的工艺和设备。

10万吨这套产线最苛刻的要求就是在30兆帕条件下合成氨，也就是要300个大气压。最难实现的就是那个反应容器，这就是这套工艺的核心设备。在那以前，国内制造压力容器都是采用绕带式实现，又重又不能保证耐受高压，根本不可能达到30兆帕。后来国家组织攻关，在60年代末，从冶金工艺到制造工艺和焊接工艺都有重大突破，终于可以制造30兆帕的高压容器。我国的压力容器国家标准设定的高压容器的上限，还有其它工业国家的类似标准的上限，大都是30兆帕，来源就来自合成氨工艺。也就是如果你搞定了30兆帕压力容器，那你整体的工业水平就是相当强了，你的炸药也自给自足了，那大家都是文明人，就可以坐下来谈生意了。

要实现30兆帕的压力条件十分费劲，需要串联6级活塞压缩机才能实现。活塞压缩机的流量不大，制约了产能，而且每级压缩后气体温度急剧上升，还需要冷却，浪费了能量。还有那个30兆帕反应容器的造价高容量低，不好多造，也不好检修。30兆帕的系统很难密封也很危险，一旦发生爆炸，不要说那个厂了，恐怕那片城区都没了。每次检修后给那个反应容器上大盖扭螺栓是最头痛的事情，又需要出大力又需要技巧，十几个强壮青工要对称地扭螺栓，要严格按照顺序和扭矩扭螺栓，过一会还需要停下来检查是否平衡。扭到一定程度后需要停止，过夜，释放应力，到第二天才最后上紧。

后来，国外大公司研发出新的触媒，可以在15兆帕条件下实现合成氨工艺，这一下子打开新天地，合成氨的成本大幅下降。首先是压力降了一半，那个反应容器就可以做大，增加反应面积提高了产能，并且制造成本下降。做30兆帕的容器在国内可能只有上海地区少数几个厂家能做，做15兆帕的容器在全国好几个工业基地的厂家都能做。唯一头痛的是这个反应容器怎么密封，因为直径大了周长就大了，用螺栓不能保证完全密封。后来的解决方案是干脆焊上，在制造时预留好长度，开始检修时割开，检修后再焊上。于是反应容器不再是这套工艺的瓶颈。

因为产能从10万吨增到30万吨，扩大了3倍，这套工艺的实现难点转移到怎么提供这么大流量的15兆帕气体。活塞压缩机的特点是压力高但流量低，通过串联加并联的方式实现，成本和能耗受不了，检修维护也受不了。解决方案是采用轴流式压缩机，音译是透平机。该机的工作原理和网上讨论很热门的涡扇发动机的原理一样，靠高速旋转的叶片在径向压缩气体。这种压缩机的特点是压力低但流量大。但是国外大公司凭借自身的工业实力，实现了一级15兆帕的压缩能力，30万吨产能只需要并联两台压缩机，压缩气体不需要中间冷却就可以送去反应。这才是这套合成氨工艺的运行成本大幅下降的关键。

我国对于涡扇发动机的突破是后来的事情了。可以说从70年代到90年代，我国不能制造这么高压力这么大流量的、并且保证运行一年不坏的透平机，必须依靠进口。这才是这套30万吨装置无法推广的根本原因，也是国外卡我们脖子的地方。进口这种设备不是单纯的商业买卖，和现在购买制造芯片设备一样，都是我国和欧美政府之间的博弈项目。开始维修这种设备都是老外工程师，不允许我们工程师参与，怕我们偷学了去，然后在涡扇发动机方面有突破。

这套30万吨的合成氨工艺另外一个难题在反应容器出口到另外一个容器之间的管道上。合成气体在反应容器出口处大约是800多度，高温，15兆帕，高压，大流量气体冲刷产生的高频振动，就会产生金属材料最头痛的问题：金属疲劳和高温蠕变。并且氨还有腐蚀性，在上述条件下腐蚀性更厉害。大多数钢材在这种条件下早就软化了，而在这里的钢材要求保持高温强度耐冲刷耐腐蚀，能稳定运行一年。很遗憾，在很长时间里我国都不能生产出类似的钢材，必须依赖进口，这也是国外卡我们脖子的地方。

因为安全生产的原因，每年大检修时必须更换这批不锈钢管。这管子不长，大概十来米，每根计价一万多美刀，90年的计价，我忘了总共有多少根管子了，总之每年全部更换对工厂也是很头痛的事情。更换下来的不锈钢管需要清洗干净封存起来，以备不时之须。最紧张的时候是在89以后，担心他们不再给我们提供零配件，于是这批不锈钢管被翻出来进行检测，准备挑状态最好的顶上。后来经过谈判，他们继续供应零配件，我们才没有冒险。好像也是在那个时候，因为他们的工程师来不了，也就由我们的工程师打开那个透平机看了看，也就那么回事。后来我们的工程师就能参与维修了，再后来也就全由我们的工程师自己维修了。

所以说，79年我们设计并实现这套30万吨产线时，当时是中美蜜月期，我们是在可以向外采购核心设备和材料的情况下进行的设计。最早采用了很多进口设备和材料，这个很正常，经济快速出产品才是最重要的，当时全国农业急需大量尿素。后来随着我们在各个工业领域的进步，逐步替换了很多进口设备和材料。到上文总结的91年的时候，还有两台透平机和一批不锈钢管必须依赖进口。而要替换这些最后的核心设备和材料，后来大约又花费了10年时间。从合成氨工业的发展历程看，从69年到99年，大约30多年的时间里，我们逐步掌握了欧美公司的核心的工业能力，然后在新世纪初，他们也开启了轰轰烈烈的去工业化进程...

而且，连麦道民航也不要，只能草草收场。

@shuyong

你说70年代末到90年代初国产化程度是不断提高的，请问下面这些合成氨关键设备有哪种在80年代由进口换成国产了？——氮氢气、空气、氨气三种大型离心式压缩机、与压缩机配套的工业汽轮机、直径3200毫米的高压合成塔、高速冷氨调节泵。

实际上一种都没有，如果你前面说的不假，反而是把氮氢气离心式压缩机由国产换成进口了。

国企效率比私企低，这种立论少扯了！私企规模上到国企这种程度你效率高给我看！照样山头林立，互相扯皮，互相推责，决策速度底下！你是被这四十年的媒体八股文给洗透了脑子还是没进过大型私企？或者没跟过大型私企打交道？

75年6月上海压缩机厂试制成功年产30万吨合成氨GLY2000—150/25高压离心式压缩机，填补了国内空白。

此压缩机安装在上海吴泾化工厂。

洲际导弹不入轨，对火箭运载能力要求低于发射卫星。

能发射够大的卫星，就一定有洲际导弹能力。

81年首次一箭三星，外媒报道就是中国掌握多弹头导弹能力。。。。

对于设备的国产化是为了什么？国产化率是一个最容易被误导也最不被看重的数据。

企业最看中的是利润，倒推过来就是产品的质量和产量，以及投入产出的比较。那么，79年那个国产化率有没有坚实的基础？给我们的产品带来怎样的生产效率？能不能为化工生产提供稳定运行一年的可靠性？

我前面说过，我不想讨论“国产化”的定义。比如，如果用国外的钢材制造出的压力容器，算不算国产设备？比如，离心机的主轴承使用国外的轴承，算不算国产设备？比如产线上大多数阀门都是国产阀门，但是关键节点使用国外阀门，算不算国产产线？比如，产线上的国外产品虽然不多，但都是别无选择、必须选择的，没这些设备或材料，这产线都运转不起来，这算不算国产化成功了呢？在干活的人看来，纠结这些做什么，干就是了。

你所引用的资料，有太多的春秋笔法，说的是事实，但有更多的事实没有说出来。回头看，79年实现的那个30万吨产线，有强行提高国产化率的嫌疑。到90年代，国产阀门都有问题，关不严。于是在一个节点上要对头装两个阀门。就这样还是有渗漏。国家标准对渗漏的定义是一分钟超过5滴。安装两个国产阀门可以达标，可能是几分钟或十几分钟一滴，但时间一久，地上就有一摊污渍。而用一个国外阀门就不会有肉眼可见的渗漏。对于轴承也类似，用国产的几个月就坏，而用国外的可以用一年以上。不过，国外的产品一般是国产产品贵好多倍，比如5倍以上。

这时对于工厂来说，就是一种经济上的平衡。如果国外阀门的价格是国产价格的5倍，那在一个节点安装两个国产阀门也能接受，漏就漏一点了，暂时死不了人。如果某个节点很重要，高温高压，有毒有害，泄露一点就要爆炸死人的，那必须安装国外阀门。轴承也类似，假如国产轴承一年坏4次，算下来比买一个国外轴承还便宜，那大不了安排人来修，反正可以多安置几台备用机顶上。但如果这设备是产线上的关键设备，这里停了整个产线就停了，那就必须安装国外轴承。

所以那个30万吨产线的国产化率的回落，只不过是工厂为了保证产量、保证安全生产的调整。化工生产，安全是第一位的，并且要求长时间稳定运行。有些东西不行就是不行，不要强行顶上，生产不出产品都是小事，机毁人亡是大事。

你说的那台国产透平机我应该见过，也听人闲聊过。不是谁和谁有仇，一定要换掉那台设备。而是那台设备达不到产线要求而被换掉。我们的产线工艺布局和国外的布局是一样的，在那个地方就是安排两台透平机，并且为产线关键设备。并且那个地方也预备好要能安装和替换国产或国外的透平机。第一次看到透平机现场时，感觉那个透平机的基础很怪，设备不大，但基础大一号，特别是基础的轴向长很多，感觉可以纵向放两台。然后进气管没道理地多一对法兰多一小节直管，而不是直接通到设备上。总之觉得工厂不应该犯这种低级错误。

后来看到国产透平机的时候，文雅地说，是比国外的大一号、轴向长很多，直白地说就是笨重很多。下面从技术方面简单地说一下我们在技术上的差距。用叶片压缩气体的最基本原理在中学就学过，就是离心力公式，离心加速度与半径成正比，与转速的平方成正比。要加大离心力，要么加大半径，要么加大转速。因为是平方关系，加大转速的效果更好，但是更难实现。当然，叶片的形状要符合流体力学原理，这又是另外一个难题。

那个国外透平机的水平是60年代后期的行业巅峰。在没有多少积累的情况下，让我们在10年时间达到他们的水平，那是不可能的事情。我们当时的叶片做不好，压缩效率就不高，转子的动平衡也做不好，转速就上不去，于是我们只有加大叶片半径，并且在轴向上加多叶片级数，试图靠这些措施达到压缩15兆帕的能力。但这样一来，转子又长又大就很重，加上叶片低效，废热很高，于是功耗就很高。加上加工精度不够，转子质量分布不均，动平衡也做不好，所以高速转动时设备就振动很大。最后是在全功率的状态下才勉强达到15兆帕，据说设备振动得都没人敢上前操作。如果运行时来一个波动，谁也不敢保证能否继续生产。另外补充一个细节，这个国产透平机为了能长时间运行，也是采用国外的轴承。

相比之下，因为国外的加工精度够，转子质量分布均匀，动平衡也做得好，叶片的形状也做得好，于是就可以大大地增加转速，实现高效压缩，不需要全功率就可以达到15兆帕。那台设备整机就做得比较小巧，不走近都听不到噪声、感觉不到振动。功耗、成本、长时间安全稳定运行，如果考虑这些因素，换回国外透平机是必然的事。

国产高速叶片的设计和制造，突破也是90年代后期的事情。落后30年不丢人，他们比我们多积累了200多年。到今天，我们的涡扇发动机也还是追赶状态，而不是领先状态。所以你要求在79年就达到行业的先进水平，那是强人所难。

1977_1978年投产的，那么问题来了:这些工厂是那一年建的？是当年建当年投产的，还是在前几年建的，恰好到77.78年投产的？

80年代引进的飞机不少，我收集了一些，可能不全，数量也很惊人了。

波音官网上显示在整个 80 年代，中国共订购 32 架 737、35 架 757 和 10 架 767。

其他还有：

80年引进了4架波音747SP

83年 2架 麦道82，然后国内有麦道82总共27架，19架国内组装，8架从美国引进。

85年开始进口图154，大概有30多架

85年引进5架二手707

80年代进口了空客A310型5架，A300-600型3架

当年还采购了英国BAE-146飞机，1986年引进首批10架BAE146-100型飞机和8架肖特-360。

这些零零总总加起来也有150来架了，1990年给波音下了36架确认订单和36架选择订单，加起来就要超过200架了。

按波音官网，到94年，中国就接收了200架波音飞机了。

像757，麦道等飞机，飞了一阵以后载客经济性不好，转货运，转邮政也飞了好几十年，经济性更差的707更是飞拉萨航线飞到新世纪（当年上飞报告里面就建议运十飞成都-拉萨航线），运10嘛，就一堆人在那边鸡蛋里面挑骨头。。。

，仅为76年的三分之一。

81年更是只有4.43亿。

运营商可以不重视设备的国产化率，国家领导人不能不重视。

高压离心压缩机，75年解决有无问题算及格了，85年没有解决好坏问题算不及格。

关于用国产合成氨设备替代进口的话题，你是否承认前面所说不实？

另外我什么时候提这样的要求了？

关于用国产合成氨设备替代进口的话题：“从70末到90初，当时的工程师们就是以小步快跑的形式进行国产化的。每次掌握消化一些工艺，然后有计划地换一些国产设备。”我现在依然坚持这个观点。

既然我们和国外在技术上有代差，那么“国产化”会有成功也会有失败，不可能一路向前，永远是从胜利走向胜利。所以国产化率有上升有下降都很正常。

如果你要问我在79年的时候有没有一个国产的高压透平机，我的回答是有。但是这台国产透平机是不是一个合格的产品？不是！从安全、稳定、可操控性和经济性方面衡量，都没有满足产线的要求，它不是一个合格的产品。这个国产化项目当时是一个失败的项目。我们哪时候能提供与国外设备相匹配的产品？根据现有披露的资料看，已是90年代末期的事情。也就是说从79年失败，还能坚持20年，在99年成功，这是国家战略。

但是不可能在79年失败后，就要求85年成功，这叫强人所难。到90年代初的时候，我们连相应级别的动平衡检测平台都没有造出来，头铁往上撞么？也不可能设备制造厂有一点进展就要到化工厂里换机做试验，这叫瞎指挥。这台设备是产线的关键设备，这里停了全线都停，谁来负责？长时间安全、高效、稳定生产合成氨就不是国家战略了么？国家战略不能拿人命来冒险，这里的人命不是说几条人命，而是一大片城区，包括许多人和工厂，甚至会波及到整个上海。

国家战略，是指能承受多次失败，能长时间做一件事情，直至成功。当时我们在设计规范、制造工艺和检测平台与国外有代差，就不可能制造出指标相似的设备。代差就是代差，一腔热血硬顶上也只能换来惨痛的失败。当时的国产透平机，要开全功率才勉强达到压力指标，而正常设备的负荷应该运行在50%~80%功率区间，也就是说这台国产透平机已经没有调节余量，并且长时间在全功率区间运行就是一个安全问题。不说这个功耗问题，就说因为我们没有动平衡检测平台，这台设备运行时振动得都没人敢上前操作。试车时是领导在现场，强行指令有经验的老工人上前操作，要死大家一块死。当时的工人害怕得没人敢值夜班，只好安排车间主任、工段长、班长和积极份子值夜班。但这不是一个突击任务，而是一个日常工作，长年累月谁都受不了，纷纷要求调离，所以安排工人值夜班是一个很大的问题。所以换掉一个失败的产品，是一个大家都接受的事情。

再后来熬过20年，设计规范、制造工艺和检测平台水平都上来了，制造出相应的设备就是水到渠成的事情。失败就是失败，承认失败然后从多年失败熬到成功是国家战略的常见状态。但是为了政绩上的一个国产化率数字就不顾科学，不要安全也不要生产，那是瞎指挥，不是国家战略。

到85年才试飞160-170小时，疲劳实验还没做。。。（对比下，麦道80系列这种DC-9深度改进型都试飞了1000+小时）

或者更实际的是80年代能开始生产吗？民航不进口，等运十？

运十经济性比这些进口飞机中垫底的707还差点呢。。。现在飞拉萨的双飞飞机也是没问题。ARJ-21也飞过，不过似乎因为没反推，不会拿来用。