成長在三線城市的一流實驗室

文/本刊記者 翟媛媛

成長在三線城市的一流實驗室

文/本刊記者 翟媛媛

秋初的南陽空氣濕潤，時不時地撒些小雨，一派江南氣象。南陽素來被稱為南都帝鄉，五圣故里，千年玉都，臥龍之地，作為三線城市，這里少了幾分大都市特有的忙碌和繁華，讓人多了幾分游歷古城的心境。

提起此次的目的地“南陽防爆電氣研究所”，南陽人是有口皆碑的，它成立于1970年，是我國爆炸危險環境防爆安全領域唯一的科研檢驗機構，不僅在國內同行業中處于龍頭地位，在國際同行業中也擁有很高的知名度的。

我們要探訪的“河南省電氣防爆安全重點實驗室”就是依托南陽防爆電氣研究所而建。

實驗室自2005年建立以來，先后與美、英、法、德、俄、日等10多個國家的10余個研究機構建立了科研合作關系；承擔了一大批國家、省、市級重點任務；獲得多項研究成果和獎勵，數項成果已在全行業推廣；在相關領域著名學術期刊上發表了數十篇論文；制修訂了數十項國家防爆類基礎標準和防爆電氣行業標準；國際電工委員會授權其為IECEx國際實驗室；并且還建立了博士后科研工作站，吸引了大批專家學者前來做研究……

研究所頒發的產品證書通行于世界大部分地區，被國內企業形象地稱之為國際貿易通行證。

埋首耕耘酒香不怕巷子深

像南陽這樣的三線城市，往往會因為地域原因錯失很多合作交流和引進優秀人才的機會，所以一流的實驗室或者研究機構按常理都扎根在一線城市。

固然地域問題確實是很多實驗室發展壯大過程中的一個阻礙，但是很幸運，由于依托單位是南陽防爆電氣研究所，它作為國內唯一的權威研究機構，已經有了足夠的知名度和國際地位，甚至在國際標準的制訂上也擁有一定的話語權。近年來，研究所獲得國家專利30余項，制定強制性國家標準50余項，制定行業標準60余項。研究所出具的實驗報告得到了世界主要發達國家和地區廣泛認可，頒發的產品證書通行于世界大部分地區，被國內企業形象地稱之為國際貿易通行證。

在實驗室的國際合作名單里，有“德國物理技術研究院（PTB）”，能夠與其合作的經歷就像一個故事。

1997年春，PTB派防爆專家專程訪華，希望能夠找到對等交流的技術伙伴。然而尋訪了大半個中國也未能如愿。在即將掃興而歸時，機械部陪同領導向客人提出了到南陽一看的建議。他告訴客人，“南陽”可能是德國客人們未曾聽說過的中小城市，但是“南陽防爆電氣研究所”值得客人們一看。于是，機械部領導陪同PTB防爆專家一行，專程來到南陽。沒承想，這些挑剔的德國物理研究院防爆專家們竟然認定，這就是他們要找的地方。

于是PTB防爆專家們請示德國總部，改變原有計劃，直接邀請南陽防爆電氣研究所派出防爆專家回訪聯邦德國物理研究院，并盡快就質量保證體系和技術能力互審達成協議。經過雙方互訪和互審，在1997年6月，聯邦德國物理研究院與南陽防爆電氣研究所簽訂了相互認可實驗結果、長期技術交流的合作協議。

十幾年來，他們的合作一直延續，并且觸角伸向了更遠的地方。

據實驗室副主任吳建國講，在世界領先的安全檢測和認證機構——美國安全檢測實驗室公司的一樓大廳內，懸掛著標有CQST的時鐘格外醒目，因為它所顯示的就是南陽時間，這個CQST的中文全稱是國家防爆電氣產品質量監督檢驗中心，是南陽防爆電氣研究所的下屬機構。CQST是國家質量監督檢驗檢疫總局授權的國家產品質量監督檢驗機構。幾年前，該中心堅持技術創新與尋求國際合作相結合，憑借著自己在防爆電氣安全領域的輝煌業績，引起了美國安全檢測實驗室公司的重視，并建立了對等合作關系。為了進一步增強雙方的交流與合作，美國安全檢測實驗室公司將標有該中心當地時間的鐘表掛到了美國總部。南陽防爆研究所的同志自豪地說：“南陽時間在美國”！

論起實驗室的國際排名，吳建國主任稱，實驗室的科研能力不輸于國際上任何一個國家，承擔的很多項目都來自于世界級的研究機構，對外也大多采取合作交流的模式，針對共性關鍵難題展開研究及探討，并將其轉化為社會及經濟效益。

升級換代推動產業化進程

在實驗室的很多總結性文字材料里，“YB3系列”是一個頻被提起的名詞，到底這是一個怎樣的課題，我們進行了深入了解。

近年來，由于能源緊缺和環境日益惡化等原因，世界各國都很重視加強對高效系列電機開發研制及使用。我國防爆電機的效率與國際水平相比還有一定的差距。防爆電機作為石油化工、煤炭、天然氣、軍工等國家重要工業行業的主要動力設備，在紡織、冶金、城市煤氣、交通、糧油加工、造紙、醫藥等部門的爆炸危險場所被廣泛應用。因此盡快研制高效節能防爆電機，對防爆電機行業發展和加快我國能源工業的發展至關重要。

目前普遍使用的YB2系列電機是我國防爆電機的基本系列，是防爆電機行業的主導產品，約占全國防爆電機總量的60%。由于使用環境不同，YB2系列電機派生產品達20多類。新一代YB3系列隔爆型三相異步電動機技術研究，運用最新電機節能、降耗理論，形成高效隔爆型三相異步電動機的設計思路，采用現代電機設計手段和制造技術、計算機軟件控制技術、電力電子技術、智能測試技術等多項先進技術，在防爆電機高效節能方面實現較大突破。研制成功以后，運行效率較普通防爆電機提高4%-6%，效率指標達到GB18613標準中2級水平，相當于歐洲現行能效標準的最高水平（eff1）、美國能效標準的IE2水平。

國家標準GB18613-2006《中小型三相異步電動機能效限定值及能效等級》于2011年7月1日強制實施后，YB3系列電機將會以其不可替代的優勢逐步替代YB2系列電機，成為我國防爆電機行業的基本系列典型產品。按照預定目標，2011年，YB3系列電機將會推廣至我國防爆電機生產企業的50%以上；2012年將會推廣至整個防爆電機行業，達到產業化生產規模。YB3系列電機促進了高效節能防爆電機的發展，加快與國際標準接軌，從而滿足國際、國內市場對高效防爆節能產品發展需求。

國外市場特別是美國市場對高效電機的需求在近兩年內將達到高峰。國家將高校電機

作為產業政策鼓勵出口的高新技術產品，出口退稅由以前的13%提高到17%，不僅經濟效益相當可觀，而且對全球的環保意義十分重大。

大學沒有這一門專業學科，除了要擁有交叉學科知識之外，還需要接受研究所的二次教育和培訓。

招賢納士攻克關鍵技術難題

實驗室里的大型器械倉庫的防爆產品并不是我們想象中的那么有限，防爆軸流風機、防爆LED工礦燈、隔爆電氣控制箱、正壓柜、防爆高壓電機、隔爆控制柜、防爆壓差開關、防爆空調，防爆風機盤管，電加熱器控制盒等等，應用范圍之廣，產品類型之多，技術難度之大，文字不能一一描述。

據說，幾乎全國的防爆電氣產品（如：電機、控制器、通訊器材等）的共性、關鍵性技術均由實驗室承擔開發、轉讓，面積涉及河南、江浙、東北、山東、安徽、上海、山西、重慶等地3 000多家企業，產值上千億元。研究所承擔的工程監理工作從機場供油系統改造，海上石油平臺用進口防爆設備安全性能檢查，加氫裝置用增安型無刷勵磁同步電機研制監造，到印鈔行業制墨工序爆炸危險場所劃分，職能無所不在……

近年來，為提高科研水準，研究所博士后研究站與國外知名檢測機構開展合作，引進國外人才。相繼和日本TIIS開展了《靜電防爆技術研究》，與美國FM、UL開展了《中美防爆技術及防爆安全體系兼容性研究》等。最近，還和南陽理工學院聯合研究《煤礦井下環境能量采集及其在本安無線傳感網絡中的應用》，該研究國內外尚未見到公開報道。該項目的研究和應用，將填補了國內外在此領域內的技術空白。

憑借強大的技術優勢和人才優勢，2009年實驗室順利加入河南省重大專項“河南省風電產業技術創新戰略聯盟”，并承擔特大專項“2.0MW風力發電機組關鍵技術研究與產業”中的“2MW及以上風力發電機可靠性及性能關鍵試驗技術和試驗平臺建設”項目。該成果最終建成了國際先進、國內領先、配套完整、具有社會公信力的創新型風力發電機可靠性和性能試驗檢驗機構和先進的研究開發試驗平臺，為河南省風電產業提供從產品研發、階段性驗證到后續改進、產品驗證、第三方公正數據報告等方面的技術支持與服務，獲河南省“十一五”重大科技專項優秀獎。

根據有關調查資料顯示，煤礦、石油化工行業本質安全型防爆儀表年需求量呈現30%的遞增趨勢，2010年，實驗室獲得河南省基礎與前沿技術研究計劃項目科研經費30萬元，這項名為《煤礦用小型電子元件防爆檢測技術研究》的研究可以確定小型電子元件在本質安全型電路方面的安全可靠性，以及確定小元件在煤礦環境使用應注意的關鍵技術指標，從而為在爆炸性環境下使用的電氣設備提供防爆檢驗的依據，同時為最新的國家防爆標準提供相應的理論數據和科學依據。

類似的研究工作還有很多，比如防爆消防車關鍵技術研究。防爆消防車就是專門為可能產生爆炸性氣體或粉塵的危險場所而設計和生產的，其研制及生產在國內尚屬空白。

由于電氣防爆領域的特殊性和局限性，該行業專門人才比較稀少，而且幾乎該領域人才都積聚到了南陽這個方寸之地。目前還沒有一所大學設立這樣的專業學科，專業人才的培養除了要擁有交叉學科比如機電專業的知識之外，還需要接受研究所的二次教育和培訓；甚至，在我國很多項目立項過程中，都未曾涉及該行業的重大科技專項或者前沿項目，所以，在研究所的榮譽名單里，獲得的省級以上榮譽較少，國家榮譽更是寥寥。

進軍國家級實驗室，實驗室的研究人員們也有這樣的抱負，但他們認為距離國家級還有一定的距離，還需要引進更多的人才擴充科研隊伍，還需要發掘和完成更多國際前沿的科研項目國家實力和行業水準……如今，他們已經把觸角伸向了一線城市上海，在那里，他們將邁開更大的步子，為行業招兵買馬，迎接新的挑戰！