曹天兰：从事焊接工艺开发26年，见证燃气轮机技术不断创新

2月24日，东方电气(21.410, 1.33, 6.62%)集团东方汽轮机有限公司办公大楼的工艺部办公区，一场不定期召开的小型会议正在进行，会议的发起者是东方汽轮机工艺部一级副主任工程师曹天兰，讨论的主题是数字化绿色车间建设。

“之前通过技术迭代，我们已经将手工电弧焊工艺改成窄间隙氩弧焊工艺，工人的劳动强度降低，作业环境有了很大改善，生产效率也提高了很多。未来我们能否用超声波取代射线进行焊缝检测……”话语间，曹天兰和同事们探讨着未来的种种可能性。

今年47岁的曹天兰，毕业后就从事发电设备焊接工艺的开发工作。从业26年，曹天兰见证过无数大国重器的“诞生”，也和燃气轮机技术创新突破共同成长。如今，她的身份又多了一个——来自基层的全国人大代表。她说：“如何推动整个燃气轮机产业链高质量发展？我们还能做些什么？这是我最近一直在思考的事。”

从业26年

见证和经历焊接工艺的时代演变

“这些高压缸是汽轮机的重要部件；这个是阀门，也是蒸汽机的‘水龙头’，用来控制蒸汽流量……”行走在焊接车间里，曹天兰对着正在作业的装备和技术如数家珍，这种信手拈来的状态和26年前她刚进厂时截然不同。

“一开始我对焊接的理解和印象就是街边有人戴着面具、拿着焊枪焊架子，进厂以后才发现，原来焊接还有这么多花样和门道。”曹天兰告诉记者，作为一名焊接工艺技术员，主要工作就是提供焊接工艺指导，包括选材、焊接方法、温度控制等等，能够熟练掌握这些技能，并独当一面，真正靠自己对焊接工艺提出指导意见和解决方案，她用了四五年时间。

▲曹天兰在车间了解焊接工作开展情况。王攀 摄

知识储备和工作经验在增加，这个过程中，曹天兰也亲身见证和经历着焊接工艺的时代演变。

“比如说我们的高压缸，以前上面的接管我们全都是纯人工焊接，现在全都可以通过焊接机器人(10.680, 0.02, 0.19%)来作业，人的工作更多是检查问题、操控机器。”曹天兰说，技术创新带来的是效率和工人作业环境的双重提升，“以直径400毫米的接管焊接作业举例，以前需要两名工人焊接一根管，还要水平作业，尽可能减小误差，需要花费2天时间，现在借助机械化，一个人不到一天就能够完成，焊材消耗降低了80%，制造周期缩短了42%，生产成本也降低了63%。”

技术的创新突破永无止境。如今的曹天兰是一级副主任工程师，她的目光也望向了更远的地方——持续推进数字化绿色车间建设，推动“制造”向“智造”转变。

“就像你刚才看到的机器人焊枪，我们下一步还要再加装激光清洗设备，一边焊接作业，一边进行焊缝清洗，不断提高成件的焊缝质量，在精益求精中，推动清洁能源装备的工艺进步。”曹天兰说。

展望产业发展

建言构建安全稳定韧性的燃气轮机产业链

在26年的从业经历中，曹天兰见证了焊接材料的许多次改变，而每一次改变都“逼”着她和同事们探索更前沿的焊接工艺。

“比如说，最早我们使用焊接材料是低合金钢，能承受620℃的高温，但是随着燃气轮机产业的发展和技术革新，新设备会产生更高的温度，我们只有跟着一起创新。当面对温度高达650℃时，我们就在探索使用耐高温镍基合金作为焊材，改进工艺，提升设备性能。”曹天兰说。

▲曹天兰听工人汇报焊接作业情况。王攀 摄

创新和进步之间，曹天兰和同事们战果辉煌。

2015年她带领团队，一举攻克了焊接转子关键核心技术，成功完成“华龙一号”首台套福清5号核电站机组的建设工作；今年1月，首台全国产化F级50兆瓦重型燃机（G50）发电机组实现并网发电，曹天兰是其中的参与者，该产品也是她和众多科研工作者攻关10余年的成果。

“很激动，G50不仅攻克了燃气轮机卡脖子关键核心技术，更填补了国内技术空白。但是当我们成功造出了第一台原型机后才发现，这仅仅是万里长征第一步。如何持续创新突破，实现批量化生产，如何打造燃气轮机全产业链，这才是最难的。”曹天兰说。

▲曹天兰和同事开会研究数字化绿色车间建设。王攀 摄

从聚焦关键技术到展望全产业链发展，曹天兰提出了《构建我国安全稳定韧性的燃气轮机产业链的建议》。

“燃气发电作为清洁能源的重要板块，为构建绿色低碳能源结构发挥着重要作用，但是我国自主燃机产业起步晚，成熟度不高，还有不少‘卡脖子技术’亟待攻克。”为此，曹天兰建议，相关部门可出台相应政策，给予主要研发单位和“专精特新”企业更多资金帮扶，解决他们研发过程中的资金困难。此外，建议加大引导力度，建设更多自主知识产权燃机示范应用项目，尽快实现规模化应用，打造自主可控、安全可靠的燃机产业链。