เรื่องราวการเกิด “ไฟฉายคาร์บอนไฟเบอร์” ที่บินได้

ทีมคบเพลิงปิโตรเคมีเซี่ยงไฮ้ไขรหัสคาร์บอนไฟเบอร์เปลือกคบเพลิงที่อุณหภูมิสูงถึง 1,000 องศาเซลเซียส ในขั้นตอนการเตรียมการสำหรับปัญหาที่ยากลำบาก การผลิตคบเพลิง “Flying” ประสบความสำเร็จ น้ำหนักเบากว่าเปลือกอะลูมิเนียมอัลลอยด์แบบเดิมถึง 20% พร้อมคุณสมบัติ “เบา แข็งแรง และสวยงาม”

ในเดือนมกราคม พ.ศ. 2565 ทีมวิจัยคบเพลิงปิโตรเคมีเซี่ยงไฮ้ติดตั้งถังไฮโดรเจนสำหรับคบเพลิง “บินได้” ในกรุงปักกิ่ง

เซี่ยงไฮ้ปิโตรเคมีคัลคาร์บอนไฟเบอร์สายการผลิต

หยงจุนฮู

โอลิมปิกฤดูหนาวปี 2024 ที่กรุงปารีสกำลังจะเปิดฉากขึ้น นักกีฬาพร้อมแล้ว แฟนกีฬาต่างตั้งตารออย่างใจจดใจจ่อ ในโอกาสนี้ เราอดไม่ได้ที่จะนึกถึงโอลิมปิกฤดูหนาวและพาราลิมปิกปักกิ่ง 2022 ในฐานะพันธมิตรอย่างเป็นทางการของโอลิมปิกฤดูหนาวและพาราลิมปิกปักกิ่ง 2022 SINOPEC ได้ปฏิบัติหน้าที่และภารกิจของตนอย่างแข็งขัน มีส่วนร่วมในงานเตรียมการ และทุ่มเทให้กับการก่อสร้างสถานที่ การจัดหาพลังงาน การปกป้องวัสดุ และบริการอาสาสมัคร ในบรรดานั้น SINOPEC เป็นผู้นำในการวิจัยและพัฒนาและการผลิตคบเพลิงโอลิมปิกฤดูหนาวจำนวนมาก ซึ่งถือเป็นคบเพลิงโอลิมปิกฤดูหนาวแห่งแรกของโลกคาร์บอนไฟเบอร์วัสดุคอมโพสิตเพื่อผลิตเปลือกคบเพลิงโอลิมปิก ช่วยให้โอลิมปิกสีเขียว

ต้นทาง

ปฏิบัติตามหน้าที่ขององค์กรกลางอย่างมั่นคง เพื่อให้คาร์บอนไฟเบอร์ “ทองคำดำ” เข้าสู่คบเพลิงโอลิมปิกฤดูหนาว

ในปี 2018 Shanghai Petrochemical ได้ต้อนรับคณะผู้แทนที่มาเยือนซึ่งรวมถึงบุคคลสำคัญในวงการกีฬาด้วย Huang Xiangyu รองผู้จัดการทั่วไปของ Shanghai Petrochemical ได้แนะนำเทคโนโลยีคาร์บอนไฟเบอร์ของ SINOPEC และกล่าวอย่างภาคภูมิใจว่า "คาร์บอนไฟเบอร์มีมวลเพียงหนึ่งในสี่ของเหล็ก แต่แข็งแรงกว่าถึงเจ็ดถึงเก้าเท่า คาร์บอนไฟเบอร์ของเราไม่เพียงแต่สามารถทำคบเพลิงโอลิมปิกได้เท่านั้น แต่ยังเบาและแข็งแรงกว่าอีกด้วย"

มันเป็นเพียงคำพูดที่พูดลอยๆ ที่เป็นจุดเริ่มต้นความสัมพันธ์ระหว่าง Shanghai Petrochemical และคบเพลิงโอลิมปิกฤดูหนาว

ในเดือนเมษายน 2020 คณะกรรมการจัดการแข่งขันกีฬาโอลิมปิกฤดูหนาวปักกิ่งได้ขอข้อเสนอการออกแบบคบเพลิงจากสังคมโดยรวมอย่างเปิดเผย พวกเขาคิดถึงเทคโนโลยีคาร์บอนไฟเบอร์ของ SGPC ทันที และเริ่มมองหาความเป็นไปได้ในการร่วมมือกัน

เวลาจำกัด งานก็หนัก ความต้องการก็สูง จะสำเร็จหรือเปล่า?

“เราไม่เพียงแต่ทำได้ แต่เราต้องทำมันให้ดีด้วย!” Shanghai Petrochemical ปฏิบัติตามหน้าที่ขององค์กรกลางอย่างแน่วแน่ด้วยประสบการณ์หลายปีในการไถคาร์บอนไฟเบอร์สนามเชี่ยวชาญเทคโนโลยีขั้นสูง ริเริ่มที่จะรับภารกิจพัฒนาเปลือกคบเพลิงโอลิมปิกฤดูหนาว

“กลุ่มพรรคของกลุ่มให้ความสำคัญอย่างยิ่งต่อกลุ่มและได้สั่งสอนซ้ำแล้วซ้ำเล่าว่าต้องสร้างเนื้อหาเทคโนโลยีขั้นสูงของคบเพลิงโอลิมปิกฤดูหนาวเพื่อแสดงให้เห็นถึงความแข็งแกร่งของนวัตกรรมทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของ SINOPEC และเพื่อแสดงให้เห็นภาพลักษณ์องค์กรของ SINOPEC ที่มุ่งเน้นทางการเมืองโดยคำนึงถึงสถานการณ์โดยรวมและมีความรับผิดชอบ” หวง เซียงหยู่เล่าว่า “ทีมงานทั้งหมดของเราได้รับกำลังใจอย่างสูงและเต็มไปด้วยจิตวิญญาณนักสู้!”

Shanghai Petrochemical เป็นครั้งแรกที่จัดตั้งทีมโจมตีคบเพลิง และเป็นผู้นำในการจัดทีมความร่วมมือที่เกี่ยวข้องเพื่อดำเนินการวิจัยและพัฒนาคาร์บอนไฟเบอร์สำหรับเปลือกคบเพลิง โดยมีคำชี้แจงภารกิจที่ชัดเจน ตารางเวลา รับผิดชอบในการรับประกันคุณภาพสูงเพื่อให้บรรลุภารกิจอันรุ่งโรจน์นี้

“ในเวลานั้น โปรแกรมการออกแบบคบเพลิงยังไม่ออก เพื่อให้ทันกำหนดเส้นตาย เราจึงซ้อมล่วงหน้า โดยอ้างอิงถึงคบเพลิงแบบโอลิมปิกปักกิ่ง 2008 และทำคบเพลิงหลายอัน การฝึกซ้อมพิสูจน์แล้วว่าคบเพลิงคาร์บอนไฟเบอร์สามารถคืนรูปแบบได้ แต่เพื่อให้เบาและแข็งแรงขึ้น เราทุกคนคิดว่าประสบความสำเร็จ!” หลิน เซิงปิง ผู้จัดการทั่วไปของสถาบันวิจัยนวัตกรรมวัสดุขั้นสูงปิโตรเคมีเซี่ยงไฮ้ แนะนำ

เมื่อวันที่ 22 กันยายน 2020 คณะกรรมการจัดงานโอลิมปิกฤดูหนาวปักกิ่งได้จัดการประชุมขึ้น โดยตั้งชื่อผลงานว่า “Flying” ซึ่งเป็นการออกแบบคบเพลิงโอลิมปิกฤดูหนาวและพาราลิมปิกฤดูหนาวปักกิ่ง เพื่อให้นำแนวคิดของโอลิมปิกสีเขียวไปใช้ได้ดียิ่งขึ้น คบเพลิงโอลิมปิกฤดูหนาวจะใช้เทคโนโลยีไฮโดรเจนและคาร์บอนไฟเบอร์ที่ล้ำสมัย เมื่อวันที่ 23 กันยายน 2020 คณะกรรมการจัดงานโอลิมปิกฤดูหนาวปักกิ่งได้จัดการประชุมขึ้น ซึ่งไม่เพียงแต่ผู้ออกแบบเท่านั้น แต่ยังมีผู้เชี่ยวชาญจาก Shanghai Petrochemical Carbon Fiber Materials and Aerospace Science and Technology Hydrogen Combustion เข้าร่วมด้วย

แท็กเกิล

เริ่มต้นการต่อสู้แห่งนวัตกรรมเชิงร่วมมือ ด้วย “เทคโนโลยีสีดำ” เพื่อให้คบเพลิงโอลิมปิกฤดูหนาว “เบา แข็งแกร่ง สวยงาม”

เนื่องจากการทดสอบเบื้องต้นประสบความสำเร็จ ทีมโจมตีคบเพลิงของบริษัทปิโตรเคมีเซี่ยงไฮ้จึงมั่นใจมากขึ้น อย่างไรก็ตาม ความเป็นจริงกลับไม่สู้ดีนัก

“ในเดือนตุลาคม 2020 เมื่อเราได้รับตัวอย่างคบเพลิงที่พิมพ์แบบ 3 มิติโดยทีมออกแบบ พวกเราทุกคนต่างก็ตะลึง” Shen Haijuan ผู้อำนวยการฝ่ายวิจัยและพัฒนาของสถาบันวิจัยนวัตกรรมวัสดุขั้นสูงปิโตรเคมีเซี่ยงไฮ้กล่าว

นักออกแบบมือของ “Flyer” รูปทรงที่ไหลลื่น แบ่งเป็นเข็มขัดด้านในและเข็มขัดด้านนอก จะต้องติดกันอย่างสมบูรณ์แบบ วิธีการทำคาร์บอนไฟเบอร์ปลอกคบเพลิงสามารถทนต่อรูปร่างที่ไม่ปกติของความท้าทายได้ แต่ยังสามารถทนต่อการทดสอบความทนทานต่อไฟและอุณหภูมิสูงได้อีกด้วย แม้ว่า “Flyer” จะมีขนาดใหญ่กว่าคบเพลิงโอลิมปิกปักกิ่งปี 2008 แต่ก็ยังค่อนข้างเล็ก ในพื้นที่แคบของถังเก็บไฮโดรเจนและเตาเผา จะมั่นใจได้อย่างไรว่าระบบการเผาไหม้ไฮโดรเจนจะให้เปลวไฟที่เต็มและแวววาว และยังมั่นใจได้อีกด้วยว่าไฮโดรเจนสามารถเผาไหม้ได้เป็นระยะเวลานานเพียงพอ

ความยากลำบากและความท้าทายมาทีละอย่าง ทีมคบเพลิงแบ่งออกเป็นสองวิธีในการแก้ไขปัญหา วิธีหนึ่งคือนำทีมถักสามมิติของมหาวิทยาลัย Donghua บริษัท Yunlu Composite ซึ่งรับผิดชอบการวิจัยและพัฒนาและการผลิตเทคโนโลยีถักสามมิติของเปลือกคบเพลิง การแกะสลักด้วยเลเซอร์และการพ่นสี การประกอบ การบูรณะรูปร่างแบบไดนามิกของคบเพลิงในระดับสูงสุด และกลุ่มนิวเคลียร์นิวเคลียร์แปด บริษัทเคมี Kubei วิจัยและพัฒนาวัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ เพื่อตอบสนองความต้องการทนไฟและอุณหภูมิสูงของคบเพลิง ในอีกทางหนึ่ง เราทำงานร่วมกับกลุ่มวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอวกาศและกลุ่มวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมอวกาศเพื่อพัฒนาสายพานกระพือปีกภายในและระบบการเผาไหม้ของคบเพลิงไฮโดรเจนและคบเพลิงโพรเพนตามลำดับ

การต่อสู้เพื่อนวัตกรรมร่วมกันรอบ ๆ "Flyer" กำลังดำเนินไปอย่างเต็มที่ ในการพัฒนาเปลือกคบเพลิงภายใน 3 เดือน ทีมคบเพลิงต้องเอาชนะปัญหาทางเทคนิคจำนวนหนึ่งทีละอย่าง ซึ่งเกิดขึ้นตั้งแต่การผลิตคาร์บอนไฟเบอร์ การเตรียมวัสดุคอมโพสิต ไปจนถึงขั้นตอนสุดท้ายของการใช้งานผลิตภัณฑ์ด้วยโซลูชันแบบครบวงจร

ไฟฉายคาร์บอนไฟเบอร์มีน้ำหนักเบาและแข็งแรง และเมื่อเทียบกับไฟฉายรุ่นก่อนที่ทำจากโลหะผสมอลูมิเนียม แต่ยังช่วยให้มั่นใจได้ว่าไฟฉายในฤดูหนาวภายใต้อุณหภูมิต่ำเมื่อผ่านจะรู้สึกดีขึ้น อย่างไรก็ตาม คาร์บอนไฟเบอร์เองไม่ทนต่ออุณหภูมิสูง แม้แต่ไฟก็เป็นหนึ่งในความท้าทายหลัก เพื่อแก้ปัญหา Shanghai Petrochemical และ China National Nuclear Corporation Nuclear จับมือกันแนะนำประสิทธิภาพสูงเรซินและเส้นใยคาร์บอนที่ทำจากคาร์บอนไฟเบอร์คอมโพสิต และผ่านกระบวนการปรับแต่ง ครึ่งบนของปลายการเผาไหม้คบเพลิงมีอุณหภูมิสูงกว่า 1,000 องศาเซลเซียสในการบำบัดพิเศษ และแก้ไขปัญหาที่ยากอื่นๆ ที่เกิดจากกระบวนการเตรียมที่อุณหภูมิสูงของการพองตัวของเปลือกคบเพลิง การแตกร้าว และปัญหาอื่นๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

วัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ที่ใช้ในการผลิตเปลือกคบเพลิงโอลิมปิกไม่เพียงแต่เป็นนวัตกรรมแรกของโลกเท่านั้น แต่ยังทำให้เปลือกคบเพลิงมีน้ำหนักเบากว่าเปลือกโลหะผสมอะลูมิเนียมถึง 20% อีกด้วย ซึ่งแสดงให้เห็นถึงลักษณะเฉพาะที่ “เบา แข็งแรง สวยงาม”

หลังจากการประเมินของผู้เชี่ยวชาญและการทดสอบภาคปฏิบัติแล้ว ไฟฉายไฮโดรเจนคาร์บอนไฟเบอร์มีความปลอดภัยและเชื่อถือได้ สามารถต้านทานลมและพายุฝนได้ 10 ครั้ง สามารถใช้งานได้ในสภาพอากาศหนาวเย็นจัด ขณะเดียวกันก็แก้ปัญหาที่ซับซ้อนได้ โดยคำนึงถึงข้อกำหนดเรื่องน้ำหนักเบา การย่อส่วน และการจับคู่รูปทรง

หลังจากมีการเปิดตัวคบเพลิง “บินได้” อย่างเป็นทางการแล้ว คบเพลิงโอลิมปิกฤดูหนาวซึ่งผสมผสานลักษณะเฉพาะแบบดั้งเดิมของชาวจีนกับเนื้อหาเทคโนโลยีสมัยใหม่ก็ได้รับการประเมินในระดับสูง

การผลิตจำนวนมาก

ดำเนินการผลิตคบเพลิงพกพาจำนวนมากเพื่อให้แน่ใจว่าการถ่ายทอดคบเพลิงโอลิมปิกฤดูหนาวจะเป็นไปอย่างราบรื่น “ข้ามภูเขาและข้ามทะเล”

หลังจาก “เผชิญความยากลำบากกว่า 991 ประการ” ทีมคบเพลิงก็ได้ให้คำตอบที่สมบูรณ์แบบ ก่อนจะเฉลิมฉลอง ภารกิจใหม่ก็มาถึง ในเดือนมีนาคม 2021 คณะกรรมการจัดงานโอลิมปิกฤดูหนาวปักกิ่งได้เสนอให้ SINOPEC ซึ่งเป็นพันธมิตรอย่างเป็นทางการของการแข่งขันกีฬาโอลิมปิกและพาราลิมปิกฤดูหนาวปักกิ่ง ดำเนินโครงการผลิตคบเพลิงพกพาจำนวนมาก

เพื่อจุดประสงค์นี้ Shanghai Petrochemical จึงได้จัดตั้งทีมโครงการการผลิตจำนวนมาก และจัดตั้งกลุ่มงานสามกลุ่มสำหรับการประสานงานที่ครอบคลุม การดำเนินธุรกิจ และการกำกับดูแลการผลิตและการผลิต เพื่อส่งเสริมการผลิตคบเพลิงจำนวนมากอย่างเต็มรูปแบบ

“ในฐานะทีมวิจัยทางวิทยาศาสตร์ ในตอนแรกเราคิดว่าเราจำเป็นต้องรับผิดชอบเฉพาะการวิจัยกระบวนการและการผลิตปลอกคบเพลิงเท่านั้น แต่เมื่อเรารู้ว่าเราต้องรับหน้าที่ผลิตเป็นจำนวนมาก ความกดดันก็สูงมาก” กวน เจ๋อหมิน ผู้จัดการทั่วไปของ Shanghai Petrochemical กล่าวว่า “ตั้งแต่การผลิตปลอกคบเพลิงเพียงชิ้นเดียวไปจนถึงการผลิตคบเพลิงแบบเต็มฟอร์มหลายพันชิ้น ความยากลำบากที่เกี่ยวข้องนั้นไม่น้อยไปกว่าการวิจัยและพัฒนาปลอกคบเพลิงเลย”

หลังจากเยี่ยมชมไซต์ขององค์กรและทดสอบตัวอย่างและยืนยันแล้ว ในที่สุดพวกเขาก็ตัดสินใจเลือกองค์กรการประมวลผลสำหรับส่วนต่างๆ ของคบเพลิงโอลิมปิกฤดูหนาว กระบวนการทั้งหมดรวมเปลือกคบเพลิง สายพานกระพือปีกภายใน ระบบเผาไหม้ โคมไฟจุดไฟ การตรวจสอบปลายทาง ไปจนถึงการส่งมอบผลิตภัณฑ์ในที่เดียว ในเซี่ยงไฮ้ ปักกิ่ง เจียงซู กวางตุ้ง เหอเป่ย ห้าสถานที่เพื่อจัดตั้งและดำเนินการอย่างรวดเร็ว

เมื่อมองดู “บิน” อย่างใกล้ชิด คุณจะพบว่ามีลักษณะเหมือนกับหอคบเพลิงหลักของพิธีเปิดการแข่งขันกีฬาโอลิมปิกปักกิ่ง 2008 โดยมีลวดลายเมฆมงคลอยู่ด้านล่าง ค่อยๆ เปลี่ยนจากด้านล่างขึ้นด้านบนจากลวดลายเมฆมงคลเป็นลวดลายเกล็ดหิมะซึ่งเป็นสัญลักษณ์ของการแข่งขันกีฬาโอลิมปิกฤดูหนาว และสุดท้ายก็เปลี่ยนเป็นเปลวไฟที่พุ่งสูงขึ้นที่ด้านบน คบเพลิงอันวิจิตรงดงามนี้ไม่เพียงแต่เป็นงานฝีมือเท่านั้น แต่ยังเป็นงานศิลปะอีกด้วย

การผลิตงานศิลปะจำนวนมากจะเผชิญกับความท้าทายในด้านประสิทธิภาพ คุณภาพ ต้นทุน ฯลฯ และปัญหาแรกสุดคือประสิทธิภาพ เพื่อให้เสร็จสิ้นงานการผลิตจำนวนมากในเวลาที่เหมาะสมด้วยคุณภาพและปริมาณ Shanghai Petrochemical ปฏิบัติตามแผนงานของการเชื่อมต่อ การปรับปรุง การยอมรับ และการผลิตจำนวนมาก และกำหนดแผนการดำเนินการสำหรับการผลิตจำนวนมาก และปรับปรุงรูปร่างของแต่ละส่วนของสายพานกระพือภายในและภายนอกของคบเพลิงให้เหมาะสมที่สุดกับตัวอย่างของถังไฮโดรเจน วาล์วควบคุมไฮโดรเจน ผลการเผาไหม้ จากนั้นจึงถึงรูปลักษณ์ของโคมไฟเปลวไฟ ความสะดวกในการใช้งาน และอื่นๆ ทีละรายการ

ในช่วงกลางเดือนกันยายน 2021 ตัวอย่างการผลิตจำนวนมากของคบเพลิงโพรเพนสำหรับการรวบรวมเชื้อเพลิงสำหรับการแข่งขันกีฬาโอลิมปิกฤดูหนาวได้ผ่านการตรวจสอบในสถานที่ 2 ครั้งและการตรวจสอบและการยอมรับจากบุคคลที่สามซึ่งจัดโดยคณะกรรมการจัดงานปักกิ่งสำหรับการแข่งขันกีฬาโอลิมปิกฤดูหนาว (BOCOG) สำเร็จ และในวันที่ 22 กันยายน 2021 Shanghai Petrochemical ได้ส่งมอบคบเพลิงโพรเพน 115 อันและผลิตภัณฑ์ต่อพ่วงอื่นๆ เช่น โคมเชื้อเพลิงและแท่งนำร่องให้กับ BOCOG อย่างเป็นทางการ จึงทำให้เสร็จสิ้นงานการผลิตจำนวนมากชุดแรกที่ BOCOG ส่งมอบสำเร็จ ตามแผน คบเพลิงอีก 1,200 อันจะถูกส่งไปยังปักกิ่งภายในกลางเดือนมกราคม 2022

เมื่อวันที่ 18 ตุลาคม 2021 เปลวไฟโอลิมปิกฤดูหนาวปักกิ่งได้รับการรวบรวมสำเร็จที่สถานที่โอลิมเปียโบราณในเพโลพอนนีส ประเทศกรีซ ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดของขบวนการโอลิมปิก มีพนักงานของ Shanghai Petrochemical 2 คนในทีมรวบรวมเปลวไฟ ซึ่งรับผิดชอบหลักในการนำเปลวไฟไปเก็บที่เอเธนส์ ประเทศกรีซ และในพิธีต้อนรับเปลวไฟปักกิ่ง

“ในฐานะนักปิโตรเคมี ฉันรู้ดีว่าคบเพลิงนี้แบกรับภารกิจและเกียรติยศไว้มากมายเพียงใด และฉันดีใจมากที่รวบรวมเชื้อเพลิงสำเร็จและปฏิบัติภารกิจต้อนรับได้สำเร็จ” ฟู่ เสี่ยวชิง ปรมาจารย์ด้านปิโตรเคมีเซี่ยงไฮ้ กล่าวว่า “คืนก่อนวันเก็บเชื้อเพลิง เพื่อให้แน่ใจว่าคบเพลิงจะส่งต่อไปยัง 'ภูเขาและทะเล' ได้อย่างราบรื่นในวันรุ่งขึ้น เราจึงอดนอนทั้งคืนเพื่อตรวจสอบอุปกรณ์เผาไหม้ทุก ๆ ชั่วโมงเพื่อให้แน่ใจว่าทุกอย่างเรียบร้อยดี”

บริษัท เซี่ยงไฮ้ โอริเซน นิว แมททีเรียล เทคโนโลยี จำกัด
M: +86 18683776368 (หรือ WhatsApp)
โทร:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
ที่อยู่: NO.398 ถนน New Green เมือง Xinbang เขต Songjiang เซี่ยงไฮ้