这是一对“铁裁缝”兄弟。

  哥哥刘新儒善于“裁”。开发计算机下料系统,改变了设备制造下料拉尺弹线的传统方法;将数控测量切割机器人首次应用于石化设备制造。他的创新成果使下料效率提高了数十倍,精度提高了50%以上, 材料利用率提高了6%。

  弟弟刘新海精于“缝”。他是全国一级技能大赛冠军、“中国十大杰出青年技师”,连续22年保持工程焊接一次合格率100%,破解国产LNG储罐专用钢材9镍钢焊接难题,培养出数十名国家及省部级焊接大赛获奖选手。

  日前,集团公司评选出63名技能人才领军人物作为“石油名匠”重点培养对象,通过层层筛选,工程建设有限公司(CPECC)一建公司刘新儒、刘新海兄弟双双上榜。

  刘新儒

  铆工里走出IT男

  刚从铆工车间回来的刘新儒取下头上的安全帽,打开电脑里的一个软件,输入某个圆形管件的封头直径、厚度等参数,电脑立刻计算出放样下料需要的几十个数据,并同步生成立体三维图。

  这是刘新儒开发的“钣金展开放样计算机下料系统”,里面包含了近百种构件的放样下料程序,基本满足石化装备日常下料需求。

  从尺子到计算器

  1989年,河南三门峡陕县刘村刘群龙家高中和初中毕业的两个儿子,同时考上了中国石油一建技校的高中和初中班。入学分专业的时候,哥哥刘新儒被分到了铆工班。

  所谓铆工,就是把板材、型材、线材、管材等通过下料、切割、焊接、铆接、螺栓连接等加工方法制作成金属结构的工艺,是石油工程的主力工种。

  转业军人、电焊工刘群龙对分班很满意。因为铆工需要掌握识图、制图,计算及热处理等知识,刘新儒遇事喜欢埋头琢磨,这样的工作适合他。

  知子莫若父。两年以后,刘新儒以全班前五的成绩,成为一建石化设备制造分公司备料车间下料班的实习生。

  下料班主要工作是把板材按照需要的形状切割开,像是裁缝做衣服时,先在一整块布料上裁剪出各种需要的形状。这是装备制造的第一步,下料的速度和精确度直接影响石化设备制造分公司的产出量和质量。

  当时整个行业放样基本采用将板材铺在地上“投影下料,一人拉尺,两人弹线”的办法,不仅效率低而且精度不高。刘新儒想改变这一情况,他从简单的形状开始,利用解析几何、三角函数等原理,把一些构件的边长、角度关系整理成公式。

  从易到难,一年时间里刘新儒完成了30多种常用形状的公式推导和整理,基本实现了从投影画线到人工计算的跨越,原来需要3个人拉尺弹线干半个小时的活儿,现在他一个人拿着计算器和笔,10分钟就能完成,误差率从1毫米下降到0.5毫米左右。

  初尝胜利果实就出了问题。有次刘新儒给锥体下料时,因为计算错误,造成材料浪费。刘新儒琢磨,能不能省掉繁杂的计算过程,输入数据就能得出计算结果?

  从计算器到计算机

  刘新儒把目光投向机房里的两台286计算机。那时候电脑开始逐渐流行,石化设备制造分公司买了两台286计算机处理文档。刘新儒想,自己有一肚子下料公式,如果能掌握计算机编程技术,没准就能实现想法。

  1995年,刘新儒考取了河南科技大学成人高考计算机专业。自学加上请教新分来的大学生,1998年他完成了当时计算机DOS系统下常用构件下料程序开发。

  但是由于DOS系统专业性太强,没有图形界面,备料车间只有刘新儒一个人会操作。随着有图形界面的Windows NT系统面世,刘新儒又开始琢磨,能不能让这个软件成为每个人都能操作的好帮手。

  刘新儒向石化设备制造分公司请命。1999年,分公司经过慎重研究,投入16万元建微机房。建立VB语言下的系统,需要把原来C语言的程序逐一转化过来。VB系统在当时还是新事物,刘新儒在大学里涉及不多,基本靠自学完成。第一个程序转化调试时,他把每一个可能出现错误的地方都排查了,计算结果还是不正确。

  那时候家里没有电脑,刘新儒从早到晚不是泡在单位机房,就是泡在洛阳市图书馆。妻子说,他像发了“魔怔”一样,有时候正吃着饭,放下筷子起身拿起纸笔就开始算。有时候半夜梦到编程,醒来就再也不睡了,翻来覆去到天亮。

  “要干就干好。”刘新儒说,这是母亲常挂嘴边的一句话。幼时父亲常年在外,母亲一个人把家里地里打理得井井有条。除了割麦子,很少占用两兄弟学习时间。割麦累得腰酸背痛,兄弟俩想放弃的时候,母亲就说这句话。每次不到天完全黑下来不收工。

  艰难攻关3个月,第一个程序调试成功了。有了这套系统,车间里每名铆工都可以轻易操作电脑自动放样下料,劳动效率成倍提高,下料车间原来一年干2000万的放样下料,现在可以轻松干两亿多。

  从计算机到机器人

  计算机下料系统成功后,刘新儒又开始琢磨将电脑与数控切割连接起来,让计算机直接指挥切割机操作。

  刘新儒说,曾经出错的经历让他觉得,流程越简单,出错的概率就越低。

  石化设备制造分公司有台数控切割机,是从其他单位转过来的,因为编程复杂、调试困难,价值56万元的设备就一直闲置着。刘新儒打起了这台机器的主意。他引进一套数控切割软件自己进行改造,不但让“下料系统软件”与数控切割无缝对接,还实现钢板的最优化排版,原材料利用率从87%提升到94%以上,每年节约材料费120万元。

  2014年,一建公司数控切割机器人应用于球罐制造的消息在装备制造行业广为传播。刘新儒带领同事根据以往经验,首次将曲面板的放样、测量、画线、坡口数控切割技术集合到一起,并使用高清摄像头跟踪检测,精度高、稳定性好、速度快。

  2015年年底,刘新儒又主导完成马鞍形焊接切割机器人,同时实现在压力容器上开孔、接管切割和接管自动焊接。目前,他正在进行尚处于保密阶段的某大型石化设备国产化研究。

  20余载耕耘不辍,刘新儒先后获得6项专利、两项计算机软件著作权。从尺子到计算器再到计算机,最后实现计算机控制系统,刘新儒的创造越来越智能化。

  刘新海

  状元焊工再育状元

  焊接教练刘新海一手握着模拟焊枪,一手指着显示屏,给身边的学员示范。

  这套由他参与开发的“焊接操作计算机模拟系统”,让学员能在电脑上进行与实际操作相媲美的焊接练习,环保高效且成本低。

  “好焊工是练出来的。”刘新海说。从业20余年,经他手的焊缝上万条,接触过的材质上百种,完成的工程焊缝没有一条不合格。

  土里“刨”出来的焊接状元

  相对于哥哥刘新儒的内敛,弟弟刘新海从小就爱折腾。

  技校分班时,两兄弟都分到铆工班,刘新海非要学焊接。他跑去找老师:“我就喜欢玩焊把,像雕刻一样。”毕业时,刘新海考过了平板和活动管子两个位置的操作证,技术在同届毕业生中已经是拔尖的。

  毕业后,刘新海在一建公司吐哈项目焊球罐。休息时,工友总能看到一个小伙子弓着身子在球罐底下刨土。那是刘新海在找焊条头。

  早年交通不便,吐哈项目施工用的焊条都是工人背过去的,非常珍贵。刘新海找不到焊条练习,就去捡地上的焊条头。

  “项目物资人员也回收焊条头再利用,我等人家收完再去找找刨刨。”刘新海把焊条头收集起来,再找负责收废料的师傅要一点边角废料练习。

  “干了就要干好。”兄弟俩虽然性格迥异,对工作的态度却惊人地一致。刘新海认为,这可能是受父亲影响——刘群龙从部队转业后,到一建公司石油化工设备制造分公司当焊工,因为爱钻研、技术过硬,先被提拔为班长,后来调到技校当操作老师。

  功夫不负有心人。3个月后,一起分来的学生还跟在师傅身边实习,刘新海已经独立上岗了。1995年,刘新海连续3台球罐焊接合格率100%,创下了当时一建公司个人球罐焊接纪录。此后多年,刘新海一直在各项目施工,从电焊工干到电焊班长,工程焊接合格率100%的纪录一直保持至今。

  2003年,刘新海从苏丹项目施工回来,得知哥哥刘新儒已经在计算机方面有所成就。“替我哥高兴,他一直是我的榜样。”刘新海说。刘新儒评上集团公司首批技能专家以后,刘新海心里也多了一份追求:像哥哥一样当专家。

  2004年,刘新海代表企业参加各类焊接比赛。半年间,他5次参加河南省、全国焊接大赛,3次获得冠军,并在2005年首届“振兴杯”全国青年职业技能大赛中夺冠。

  破解国际难题的电焊专家

  2005年,一建公司派刘新海到西安交通大学进修一年,全面掌握焊接理论知识。这让他欣喜若狂。

  “我爸干了一辈子电焊,因为理论考试通不过,到退休都没评上技师。”父亲的遗憾对刘新海影响特别大,工作20多年,无论走到哪里,他身边总带着焊接书。

  西安交大的机房可以下载专业期刊,刘新海又拿出他爱折腾的劲儿。“抓紧下载有用的论文,晚上回宿舍再分类整理学习。”离开西安交大时,刘新海带走了728篇焊接论文。

  在西安交大学习一年,刘新海眼界更开阔了,特别是成为一建焊接研究培训中心老师后,他的目标不再仅仅是当专家。刘新海说,希望发挥更大作用,回报企业多年培养。

  近年来,我国LNG进口量大幅增加,但在LNG产业发展初期,我国并不掌握建造大型LNG储罐所用的9镍钢制造及焊接技术,9镍钢全部依赖进口。高昂的价格如同卡在LNG产业“脖子”上的“手”,制约了我国能源结构调整。

  上世纪初期,太钢研制出了国产9镍钢,但却未解决如何应用。2007年,刘新海和同事们承担了制定国产9镍钢焊接工艺和对部分性能进行测试的任务。

  LNG超低温等特性导致9镍钢容易磁化,焊接时必须采用交流电源防止电弧偏吹,严格控制焊接时的层间温度。刘新海和同事们用半年时间解决了这一难题。9镍钢实现国产化应用后,国外厂家的报价从数万美元降到数万元人民币。

  土库曼斯坦是中国最大的天然气气源国,部分气田具有高硫化氢、高二氧化碳等“六高”特征,为了防止管道腐蚀,采集输气管材须选用N08825镍基合金复合管。

  2014年,土库曼斯坦300年亿立方米供气项目启动。此时国内N08825复合管的应用正处于起步阶段,没有大规模应用先例。N08825复合管焊接时必须把焊道背面的氧含量控制得非常低——这几乎是个不可能的任务,300多公里的管道在施焊时如何把空气中的氧气隔绝?

  3个月后,刘新海和同事们设计了一种装置:由一个支撑管在焊接管内部形成一个小的密闭空间,再由保护气管均匀地对焊道背面进行保护,提高气室内氩气的纯度,避免焊缝背面氧化。这一技术填补了国际空白,为“六高”天然气大量输入我国创造了条件。

  倾心技术传承的“石油名匠”

  从2007年至今,刘新海先后获得8项专利,有11项科技创新成果在国家、集团公司和CPECC获奖。他把这些科研成果毫无保留进行传授。

  十年间,他累计为基层解决焊接难题百余项。每次去项目,他都会有针对性地开展技术培训。由他主持焊接难题攻坚、培训焊工的项目多次获得国家优质工程奖、全国优秀焊接工程奖。

  刘新海建了个QQ群,把一建公司一些基层焊工邀进群。这些焊工分布在各个项目,遇到焊接难题随时发到群里,形成解决方案再到基层推广。

  刘新海培训过的学生上千名,在国家级大赛获奖的有7人。他还两次代表集团公司赴伊拉克培训当地居民。由于学员基础较弱、语言不通,培训异常艰难。刘新海印象最深的是一名叫优素福的学员,他在学员中较年长,学习起来也比较吃力。刘新海回国前,优素福一只手竖起大拇指,另一只手不停地拍着自己的胸口,向刘新海点头致意。刘新海后来从同事那里得知,优素福开了一家焊接店,全家人的生活水平有了很大提高。

  2016年,一建公司员工井云杰在第十二届“振兴杯”全国青年职业技能大赛中夺冠——12年前,同一个赛事、同样的冠军。此刻,刘新海静静地坐在台下,满怀期许地看着自己的学生——这个年轻人将开启自己新的征程,也肩负着新一代石油工人的责任。

  这就是石油匠人,生生不息,代代传承。 (李振河 摄)

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