是什么扼住了民主的咽喉?

作者:铁血老蒋

本文转载自:蒋校长(ID:jiangxiaozhang666)

撰文:垂直冷弹射

民族自豪感可以用来膨胀胸脯,但要填满肺腑,需要空气。

毫无疑问,印度已经点开了炼狱模式,印度卫生部5月2日最新公布的数据显示,在过去24小时,印度新增392488例新冠肺炎确诊病例,累计确诊病例达19557457例。

是什么扼住了民主的咽喉?

单日新增确诊病例已连续11天保持在30万例以上,已经完全击穿印度的医疗健康防线。

是什么扼住了民主的咽喉?

根据印官方医疗机构估算,印度现存300多万新冠肺炎患者中,大约有5%至10%需要用氧,但在已入院的患者中,却有超过一半的人需要用氧治疗。

由于印度单日新增确诊人数仍在飙升,印度医用氧气供求关系出现断崖式缺口。

是什么扼住了民主的咽喉?

在我们的印象里,制氧好像也不是太难。

学过化学的朋友大多知道电解水能制取氢气和氧气,当我们给水通上直流电,电流会将水分子拆开,在电源的正极会产生氧气,同时在负极会产生氢气。

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▲电解水可以获取氧气

哪怕是医用的纯氧,好像也不怎么稀缺,有些有需求的家庭,为了吸氧方便,甚至买了便携式制氧机,贵的也不过几千块钱,便宜的也就几百。

看起来不那么高大上的氧气,怎么在印度就这么稀缺了呢?

01.

张文宏医生谈印度疫情失控时说,当氧气供给跟不上的时候,很多年轻的病人也可能会死去,原本他们只要有一口氧气吸就能活下来。

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对于新冠患者来说,氧气胜过任何药物,氧气就是生存的希望,然而印度现在最缺的就是医用氧气。

制取氧气的方法基本有四种:

第一种电解法,尽管生成的氧气纯度高,但成本过高,不适合大规模生产。

第二种化学法,利用化学反应生成氧气,缺点也是成本过高,不适合大规模生产。

第三种分馏法,在冷却的同时对空气进行加压,空气中少量的水蒸气和二氧化碳首先被过滤掉,紧接着氧气也会变成液体,从而被进一步分离出来。

这种方法可以获得纯度超过99%的氧气,但是需要一整套复杂的设备,并且冷却和加压的过程也比较耗能,医院里使用的医用氧气通常是采用此法进行工业化制取。

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▲分馏法制氧气示意图

第四种过滤法,主要是利用沸石的分子结构,把空气中的氧气和氮气分开,由于无须加压制冷,也少了复杂昂贵的分馏塔,常见的便携式制氧机就是用的这种方法。

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▲通过沸石的分子筛分离氧气

(图源:观察者网风闻社区)

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▲出口印度的便携式制氧机

印度缺氧气,体现在氧气从生产到使用的整根链条上。

由于印度公立医院总体资源紧张,大部分都没有配备专用制氧设备和气体输送管道,医疗用氧仍严重依赖氧气钢瓶。

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制氧厂生产的氧气并非气体,而是高纯度(99.5%)液态氧,液态氧需要低温储存在专用钢罐内。

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▲印度开始动用空军运输机空运液氧

由于医用氧气使用相对较为分散,首先需要从制氧厂将液态氧运输到氧气转化分配站,并经过复温转化成高压气态氧,再被分装到医院使用的圆柱状氧气瓶中。

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氧气瓶是储存和运输氧气用的高压容器,一般用合金结构钢热冲、压制而成,其实制造工艺不算复杂,但质量要求较高。

因此,生产制造时要严格按照程序和规范生产,一旦质量不合格的氧气瓶流入市场,不仅不能救命,反而会成为“炸弹”,十分危险。

印度氧气生产被控制在少数几家像Inox这样的大型企业手里,主要集中在东部和南部钢铁和化工地带。

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而印度北部和中部的一些新冠病毒病例数量很高的邦,例如德里,中央邦和比哈尔邦,并没有自己的生产能力。

根据2020年4月编制的官方数据,马哈拉施特拉邦,古吉拉特邦,贾坎德邦,奥里萨邦,泰米尔纳德邦,卡纳塔克邦,喀拉拉邦和西孟加拉邦这八个邦占印度专用氧气总产量的近80%。

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由于印度短期内很难找到足额的液氧运输罐车和钢瓶,所以尽管这些企业每天能生产几千吨医用氧气,却很难将生产出来的氧气输送到医院手中。

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▲这种运输液氧的罐装车

在印度各邦也是一车难求

这就导致东部、南部地区氧气积压,而北部、西部地区“一气难求”。

为了制氧,印度甚至拆了部分“光辉”战斗机的机载制氧机,将其提供给医疗资源最窘迫的地方。

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▲(图源:中国青年网)

“光辉”战斗机的机载制氧机可以每分钟生产1000升的氧气,没想到性能低劣的“光辉”,尽然能如此意外地发挥出为医院供氧的作用。

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其实,同样的问题在一些非洲国家也一样存在,林德集团( Linde Group)和法国液化空气集团(Air Liquide)生产医用氧气的复杂流程和高昂价格,正在逼迫非洲的医院为了医用氧气的供应而苦苦挣扎。

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有人可能会说,不是还有那种看起来很简单的使用沸石的制氧机吗?多造一些制氧机不就行了吗?

很可惜,这种家用制氧机根本应付不了大规模爆发的疫情,真正需要用的氧气,必须是像武汉火神山医院那种使用工业化生产的医疗用氧。

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▲中国制造的小型工业化制氧机

但是,要大批量地工业化生产医疗用氧是件容易的事吗?

02.

制氧机确切地来说应该叫空分设备,或者叫气体分离与液化设备。

曾经我国和印度一样,甚至更惨,制氧业在解放前是一片空白,十分落后。

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几个主要城市(沿海的大城市)的几家氧气厂总共只有89套(10-200立方米/时)洋设备,总制氧容量是3415立方米/时。

要想发展工业,首先要大炼钢铁,而炼钢则需要大量浓度99%以上的氧气。

所以,每一个钢厂都必须是一个超级制氧厂。

为解决经济恢复时期的用氧困难,1951年中共哈尔滨市委向哈尔滨市工业局下达组织试制制氧机的任务。

哈尔滨市工业局委派该局技术窒主任工程师宋风宾主持这项试制工作,并把试制任务落实到哈尔滨第一机械厂。

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▲彼时的哈尔滨第一机械厂

还承担着修理苏制坦克支援抗美援朝的任务

1945年日军败退时,一套25立方米/时的制氧机被苏军截留在哈尔滨王岗火车站,哈尔滨第一机械厂参加了这台制氧机的修复工作,经过努力于1951年修复出氧,同时积累了一些技术经验。

哈尔滨第一机械厂在接受任务后,立即组织苏联工程师克拉斯诺别夫柴夫和那茨耶夫斯基兄弟等人进行设计,并派技术员李宏远等参加设计工作。

根据找来的俄文资料(苏制C-30型30立方米/时制氧机),结合修复日本25立方米/时制氧机的经验,哈一机于1953年1月设计完成高压流程的30立方米/时制氧机全套图纸,克服重重困难,于1953年底完成两套30立方米/时制氧机的试制。

经试车运转,制氧机达到设计指标,氧产量达到30立方米/时、氧纯度达99.2%,填补了国家空白。

1960年,杭州通用机器厂共生产30立方米/时制氧机12套、12L/时液氧设备2套,形成最初的成批生产。

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▲杭氧老厂区大门

虽然都是高压流程的小型空分设备,但我国气体分离与液化设备工业从此诞生,并走上了工业性成批生产的轨道。

1965年,我国的开封空分设备厂建成投产,于1969年开发出国内第一套全低压蓄冷器流程的3200立方米/时制氧机,并于1969年制造出用于空分设备的板翅式换热器。

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这时,虽然解决了有无的问题,但国产设备仍然存在着产品产量和纯度难达标、能耗高、可靠性差等各种不足。

到了80年代,在引进欧洲大型空分设备设计、制造技术后,我国的大中型空分设备设计、制造水平迅速提高,空分流程进步到分子筛吸附的全低压流程。

但是,在当时一些“造不如买”思想的影响下,与当年的运-10大飞机的项目命运一样,原来从事制氧装备研制单位的开发项目相继中止,我国制氧技术的开发进入低谷。

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▲1985年,“运-10”停飞

直到90年代,我国空分设备制造业在引进、消化、吸收国外技术的基础上,自主研发了新一代的大膨胀比增压透平膨胀机、常温分子筛净化、规整填料精馏塔技术、全精馏(无氢)制氩流程空分设备。

此时的国内企业也突破了流程组织、流程计算、精馏计算等空分设备设计技术的难关,掌握了空分设备设计制造的全部技术要领,拥有了自主知识产权,使国产空分设备的产量、纯度、氧提取率、单位氧能耗等技术参数指标均达到世界一流水平。

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国产空分设备最大规格从1万立方米/时上升到了1.5万立方米/时。

但此时国产空分设备在机械方面(特别是三机一泵)与国外相比还有不小差距,尤其是对于内压缩流程技术所需要的高压的3MPA以上的空气增压机来说,基本上还需要靠进口。

作为煤化工的核心设备,一套每年400万吨煤间接液化制油装置,需要12套十万等级空分设备。

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▲十万等级空分设备

到2015年,全国在建、待核准的煤化工项目,需要此类规模的空分压缩机近百套。

在此之前,这项核心技术被西门子、曼透平等国际工业巨头所把持,中国企业很难在这个领域分得订单。

2011年,沈鼓集团集中优势资源,成立了一支强大的由优秀专业技术人员组成的研发团队。

2013年8月,崔连顺等人承担了研制十万空分机组这一艰巨的任务。

2014年12月5日,十万空分转子在南京汽轮机厂完成了高速动平衡,各项参数全部达标,性能合格。

2015年8月23日凌晨1点30分,机组完美地经历了暖机、越过临界转速、升速等一系列实验,十万空分压缩机,试车成功!

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中国机械工业联合会总工程师、中国通用机械工业协会主席团主席隋永滨曾提到:万空分装置的国产化,是中国制造业长久以来的中国梦。”

中国人有了自己的首台万空分装置压缩机组,与德国西门子、曼透平等巨头的技术并驾齐驱,中国成为世界上屈指可数的可以生产大型空分装置压缩机组的国家之一。

同时使得中国人掌握核心技术,并在国际工业装备制造领域拥有更多的话语权和主动权。

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▲陕鼓动力全国产化10万nm/h等级

空分压缩机试车成功

这是进入21世纪后,一大批民族空分设备制造企业紧跟世界空分技术发展的步伐,通过自主创新、自主研发,开发了适用于冶金、石化、新型煤化工需要的不同内压缩流程的大型空分设备的一个缩影。

这更是中国工业从仿制、引进技术到自主研发、快速发展这一艰辛历程的一个缩影!

03.

在去年的武汉抗疫保卫战中,正是因为靠着武钢这个巨无霸,氧气的产能才足以支持全武汉的使用。

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武钢在疫情严重时每天的液氧产能是200立方米,约等于230吨/天,而印度医用氧气产能最大的是喀拉拉邦,也才300吨/天(“邦”相当于中国的“省”)。

但是印度现有病例是武汉的40倍,并且这个数字还在以每天30多万的数量飙升。

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而且这还只是检测到的病例,更多的病例连检测的机会都没有。

所以,这不是某个环节的单一问题,而是整个国家的工业生产能力和资源整合能力的综合问题。

印度只靠各种“买买买”和八方求助能解决困难吗?

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为什么我们如此热切地要在产业链的各个领域都要实现国产替代?

因为只有这样,才能避免被别人卡脖子,才能避免在危险时刻被彻底断供的风险。

越基础,越重要。基础不牢,地动山摇。

国产化和工业化程度低下,带给印度的是孱弱的国家底子,和不堪的基础设施。

是什么扼住了民主的咽喉?

72年前,面对那个一穷二白、百废待兴、连印度都不如的国家,伟人曾明确指出,要想改变贫穷落后、被动挨打的局面,唯一的道路就是实现国家工业化。

在他的指引下,几代中国人通过孜孜不倦地努力,在短短几十年间,从旧中国遗留下的废墟上,逐步建立起一套独立完整的工业体系和国民经济体系。

是什么扼住了民主的咽喉?

正是凭借这套完整的工业体系和国民经济体系,我们才取得了抗疫斗争的伟大胜利。

是什么扼住了民主的咽喉?

我们的氧气钢瓶、制氧机、工业气体运输设备产能才能独步全球。

我们才有能力向印度提供这么多的救援物资,体现大国担当。

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▲中国驻印大使孙卫东公布援印物资进展情况

(图源:观察者网风闻社区)

所以,印度真要是想敞开喉咙自由呼吸,怕是真的还有很长的路要走。

当一个国家的物理基础还是残缺不全的时候,那在危急时刻连呼吸都不能自由。

一个不能自由呼吸的国度,单靠“民主”,绝对无法被拯救。

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