泵友圈探厂之旅，此次我们来到了总部位于上海的凯泉，第一站便是凯泉上海工业园。这是一座有着近三十年历史的绿色工厂，在信息技术飞速发展的今天，凯泉又是如何让它“老厂焕新颜”，展现新质生产力？跟随泵友圈的脚步一起来深入探究。
凯泉上海工业园作为集团前沿技术研发的试验基地和集团技术中心（另还设有兰州技术中心和镇江水力研究中心），凭借其位于上海经济圈和产业集群的优势，吸引了众多致力于持续创新的科技研发人才。技术中心聚焦于核心关键技术的攻关与成果转化，已成功获批成为“博士后科研工作站”和“国家企业技术中心”，成为推动凯泉创新发展的重要驱动力。
目前，凯泉的技术团队由超过180名专业人士组成，包括国内知名的水泵专家、教授、博士、硕士、中高级工程师及高级工艺师。据相关工作人员介绍，截至目前，凯泉已参与国家、行业标准制定 61 批次，获得各项技术专利 700 余项，其中发明专利约30项。
凯泉在多个重大科研项目中取得突破，如2007年"潜水泵理论与关键技术研究及推广应用”获得国家科学技术进步二等奖，2010 年自主研发的核二级高压安注泵通过上海市经委重大技术装备研制任务,重大科研项目 30 余项，2014 年核电AP1000 主循环泵、给水泵通过鉴定。
2018年以来共有5个项目获评"上海市高新技术转化成果项目"，其中“第三代 KODO 轻型立式多级离心泵”荣获 2022 年上海市高新技术成果转化项目百佳。2024年，凯泉清水离心泵被授予“制造业单项冠军”。
而“十四五”期间，凯泉技术中心新产品研发在民生和国家重大技术装备需求上也大放异彩,比如在市政、CFD 泵站、高效机组、物联网消防节能改造、清洁能源、核电等领域均开发出具有自主知识产权的高效、智能、环保的创新产品。
凯泉在产品创新方面展现了强大的布局与雄心，不仅设立了专门的核电泵产品办公室、水力研究室、材料应用研究室等多个部门，还配备了包括CIMATRON三维CAD/CAM/CAE/FMS设计软件系统、CFD流体动力学仿真软件、三坐标测量仪、激光快速成型仪以及PIV内流场粒子成像测试系统等在内的先进设计与测试工具。这些高端设备和精密测试平台为产品的开发与性能测试提供了强有力的支持。
凯泉还与国内外多个机构建立了紧密的合作关系，涵盖核电用泵、火电用泵、化工用泵等多个领域的水力设计、流场分析、抗震实验等技术合作。合作伙伴包括建大流体机械研究所、清华大学、江苏大学、上海核工程研究设计院、同济大学、上海交通大学等著名学术机构。
泵友圈此次探厂与“2024石化化工行业(泵)设备更新及节能降碳技术论坛”活动的部分嘉宾同行，分批次参观了凯泉上海工业园的厂房，深入了解其在石化领域提供的高效水泵产品及其先进的生产加工流程。此次参观涵盖了双吸泵、GXS高效智能模块泵组、中开泵和石油化工流程泵等多个系列的产品线。
一踏入厂房，映入眼帘的是产品展示区，这里展出了凯泉的一系列明星产品，包括用于采砂船作业的核心动力装置的KQSN 1800-M8/218沙船泵，符合美国石油学会API610标准规范的KA系列中开泵、KR系列石油化工流程泵、KM系列多级中开泵、KZE系列石油化工流程泵等。
据凯泉工作人员介绍，凯泉在水力模型、重大产品等关键技术研发方向上，已掌握4项核心技术，并成功完成了多个首台套的研发任务；不仅为国家重大工程和新能源等“卡脖子”工程提供了17项重大产品，而且其产品性能中有70%的规格达到了国际先进水平，部分产品甚至领先于国际同行。
这一在研发上的成果突破，源于2016年开始，凯泉全力研发水力模型，改进样机近5000台次，累计投入研发费用7.5亿元，获得优秀水力模型及成果累计80余项。以致于泵效率平均提升5～8%，为用户累计节电量达26.86亿度，折合节约18.8亿元（0.7元/度电计算），减少CO2排放219.2万吨。产品近80%型号超过能效标准指标。
在产品展区，特别设置了一处石化泵用机封装置的检测台。此检测台上正进行着恒力石化2000万吨炼化一体化项目中沸腾床渣油加氢裂化装置所需机封的现场装配测试。
值得注意的是，这一测试机封已获得了中国科学院出具的质量评估报告，证明了其卓越的性能和可靠性。
随后，嘉宾们参观了凯泉的大型泵开式试验台控制中心。该控制中心采用了先进的DCS分散控制系统，确保了系统的稳定性和灵活性。具体来说，试验台的测控系统基于西门子SIMATIC PCS7200，通过工业以太网连接四个工作子站，由高性能控制器（AS416-2DP）、远程I/O（ET200M）和人机接口（OS站）等组成，具备512路测量通道。此外，试验台还配备了覆盖全站范围的视频监控系统，能够全面满足各种泵、机组和成套设备的测试需求。
紧接着，来到凯泉上海工业园的五分厂，据工作人员介绍，该分工厂总占地面积约1.7万平方米，主要生产双吸泵、长轴泵、凝结水泵、锅炉给水泵、真空泵以及各种大型轴混流、斜流泵,应用于南水北调工程、电厂、钢厂、供热、热电、矿山等众多领域。据工作人员讲述，其双吸泵产品有近20多年的生产经验，目前在市场上已有近10多万台的生产及运行经验积累，拥有国内规格最齐全的双吸泵产品。
设备方面，不可谓是国内领先，五分厂设备包括多台三菱龙门铣，用于泵体和泵盖的镗铣中道和钻孔，以及飞马特镗铣，用于泵体和泵盖的整形、法兰和侧孔加工；而泵轴加工主要由抖山车铣复合完成精车、铣键槽，以及超精车，而叶轮部分，粗车、半精车均有荣田立车完成，后续进行动平衡和割键槽后，再进行精车。轴承体的粗铣和精镗均有DMG卧加完成。各零部件完成后，进行泵头总装，然后在泵试验台进行性能测试，静压测试，最后到电机整机组装，表面处理，涂装和包装。
通过凯泉的控制台显示屏，能直观显示到各工况的设备管理情况，三菱龙门式五面加工中心，只做一次装夹定位，可一次性完成所有关键尺寸加工，减少不同设备加工转运和反复安装造成的加工误差。
机床主轴自动更换侧铣头，按照程序设定，自动旋转分度加工中开面，轴承位、机封位和密封环位，中开面平面度控制在0.05mm以内，轴承位、机封位和密封环位的同轴度控制在0.04mm以内。其采用大直径铣刀代替镗刀，泵体泵盖匹配性更加完好，可实现泵间互换，缩短加工时间，提高效率。
现场设备管理显示屏可以显示出当前加工部件的订单编号、产品型号、数量及完成情况。
工厂现场的海克斯康龙门三坐标仪100%检测，设备精度0.01mm，对各类线性尺寸和形位公差具备较好的检测和识别能力，确保安装的泵体关键控制尺寸合格，保证产品质量。泵体流道定期3D扫描对比检查，保证流道铸造的符合性；对关键控制尺寸进行SPC管控，时刻监督加工尺寸公差变化情况，以及时作调整，降低了不良产生的可能性，优化了生产成本。
根据工厂现场参观和工作人员介绍，凯泉拥有国内先进的水泵加工制造设备，这些六轴五联动龙门铣镗加工中心、重型高精立式车铣中心、六轴五联动加工中心、五轴五联动数控镗铣床等，以及各种型号和规格的数控车床、线切割机床、数控加工中心、大型卧式车床、大型落地镗铣床等近百台套，投资设备金额达10亿元。
在凯泉上海工业园，各种试验台遍布工厂内，包括大型泵开式试验台、高精度多功能水泵水力模型试验台、冷热冲击及性能实验台、双吸泵测试中心、单级泵自动性能测试台和供水设备无负压测试台等。确保每台泵在出厂前进行产品性能检验，不合格不出厂，保证了产品出厂质量。
其中大型泵开式试验台总投资1亿元，配电总容量35000V/38000Kva，最大单钩起吊重量150吨，最大可测试口径为4.5米的大型泵，水池容量达到13000m3，水池深度15m，配套电压10kV/6KV/380V，最大直接启动功率为15000kW，最大变频启动功率为25000kW,可进行80%、70%额定电压的降压启动试验。
同时,该综合性能试验室中所设计的测试管路系统、所采用的测量仪表和测试方法,使台架的系统综合测试精度达到相应的泵试验国家标准《GB/T3216-2016IS0 9906-2012回转动力泵 水力性能验收试验1级、2级和3级》中的1级精度。
而格外引人注意的是，其高精度多功能水泵水力模型试验台，总面积2000多平米，主要由中控室、恒温恒湿仪表房、交直流配电房、水力循环系统、四大原位标定系统等组成。其采用的是扭矩测功法，测控系统全部采用直流供电，排除了交流电对测控信号的干扰，可完成能量性能试验、汽蚀性能试验、飞逸特性试验、水泵全特性四象限试验、压力脉动试验、力特性试验等。同时，试验台还建立了流量、压力、扭矩、转速四大原位标定系统，效率综合不确定度优于0.25%，在国内居于前沿水平。
据介绍，该高精度多功能水泵水力模型试验台还于2023年通过了水利部中国水利学会组织的成果评价：试验台效率测试的总不确定度优于0.25%，对促进泵行业的技术创新，提高我国泵行业的整体技术水平和国际竞争力具有重要的意义。
还有不得不提的凯泉核级泵冷热冲击及性能实验台，由凯泉自主研发，配备10000V/6000KVA调压器，试验台精度达到标准《GB/T3216:1S09906回转动力泵水力性能验收试验1级、2级和3级》中的1级精度。可进行各种核级泵及特殊领域用泵的冷、热态水力性能，冷、热冲击，杂质，冷、热态耐久，启动，惰转等试验。可实现最快5秒以内4℃～250℃的快速热冲击，热冲击后可持续热态运行，验证特殊工况后泵运行可靠性。
除此之外，由中国科学院沈阳计算技术研究所有限公司设计的双吸泵测试中心也颇具亮点，有高压与低压智能化电参数测试系统，包含水力数据智能化采集；现有DN300、DN500*2共4套测试管路系统；涵盖中Ф150～Ф500口径双吸泵、柴油机泵及多级泵测试；测试系统功率范围：低压最大可以测试容量355kW，高压最大可测试容量2000kW；测试系统电压等级：380V、6000V及10000V。
走出试验台车间，厂区内矗立着一座醒目的白塔，这座流量计标定用恒压水塔高度为45m，主要由DN400上水管DN500下水管、DN300溢流管、水池等组成：是流量原位标定系统的重要组成。
水塔40m高处为溢流层，在流量标定时，由辅助泵房3台充水双吸泵向水塔供水，使溢流管路保持溢流状态，保证液位恒定，以保证通过流量计的流量稳定，未端采用工作量筒称量一段时间内的液体体积，进行流量计的标定。这也形成了厂区内一道独特的风景线。
石化、化工行业要求各类泵设备可靠运行，设备的健康状态监控与定期的维保的重要性体现就越加明显。健康状态监控与优化维保计划能显著节约运行生命周期中占使用成本约85%的能源消耗成本与维护保养成本。运行健康状态数据与智能专家分析系统，通过大数据分析，对设备运行工况进行检测，对重要部件如轴承，机械密封，叶轮的磨损腐蚀寿命进行判断和预测，优化设备运行控制和保养检修间隔，最大程度保障设备的可靠运行，降低使用成本。
在工厂内部，设置有凯泉智慧云远程监控运维中心，对于接入数据终端的凯泉用户端，可远程监控泵使用情况，进行授权分站控制、查看实时曲线，查询历史数据和历史曲线，历史报警及能耗分析。
据介绍，为加速推动智能化改造和数字化转型进程，凯泉近年来不断斥巨资从欧洲、日本等地引进和更新国际先进的制造加工设备与数字信息化设备，提升产品的精密度和质量。
这也是凯泉智能化信息化的一部分。早在2017年，凯泉邀请德国Fraunhofer弗劳恩霍夫研究所作为技术顾问，积极借助信息化时代的优势，为凯泉工厂规划整体架构和布局，导入智能制造模式，优化运行系统，提升设备生产制造能力。
智能制造的布局，对于凯泉在厂区推广应用物联网平台、自动化系统、机器人及AI技术等水到渠成，大大提升了制造工艺水平和生产效率，大幅改善制造成本，让这个二十多年的老厂焕发出别样的气质。
依托ERP与MES系统的数据加持，让生产智能化，实现从销售、设计、制造、物流、售后服务等全流程闭环高效管理；运用智能检测和大数据分析等技术，实现质量检测过程的数字化、在线化，从而提供更加优质、高效的产品服务。
这些措施不仅可以降低企业的能源消耗，还能提高生产效率，提升企业竞争力。另外，凯泉还建立完善的能源管理体系，通过制定能源消耗目标、能源计划、能源考核等措施，对能源消耗进行监控和控制。
此外，节能降耗与可持续发展也需要融入到每一个凯泉人的日常工作，通过培训员工，提高员工节能意识，鼓励员工参与节能活动，促进全员参与节能降耗的过程。例如，新建大楼采用高效节能的照明设备，安装智能控制系统，实现灯光的智能调控；安装光伏发电系统，降低厂用电费；自研发高效节能技术应用-高效换热机组，通过采用高效智能换热机组解决空调水系统能耗过高的问题，节能率可达30%以上。而厂区内矗立的凯泉智能调蓄泵站，也是将节能降耗融入到工厂的日常运营中，而在不远处，正在建立的凯泉上海厂区新的标志性建筑，在建成后也是作为该工厂的未来可持续发展助力。
此次走访的是凯泉上海工业园，作为集设计、生产、销售泵、给水设备及泵用控制设备于一体的大型综合性泵业集团，石化行业产品涉及清水泵、污水泵、消防泵以及化工流程泵等产品主要于上海工业园和沈阳工业园进行生产制造，其中上海工业园作为集团总部所在地，主要负责单级泵、双吸泵、多级泵、石化泵、核泵/重型泵等系列产品的生产制造，满足核电、消防、供水等多个领域供应需求。
而深耕生产化工流程泵领域近20年的沈阳工业园，主要生产应用于石油、化工、冶炼、矿山、电力、制药等多个领域的600个规格的泵产品。而对于沈阳工业园的探厂走访，只能期待下一次为大家揭晓。
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