背景:近年來,國家對液化天然氣產業的發展越來越重視,正在規劃和實施的沿海LNG項目將最終構成一個沿海LNG接收站與輸送管網。LNG裝車撬系統在LNG接收站與液化工廠中將成為關鍵的輸送和控制系統。研發前該設備全部依賴進口,而且國外幾個關鍵制造商如美國、德國等對該技術嚴格封鎖,而且價格昂貴,因此研究開發低溫流體裝卸設備,攻克關鍵核心技術迫在眉睫。國內LNG產業界也看到了這一點,在2011年中石油召開在LNG項目上進行國產化,在這一號召的推動下,LNG裝車撬(系統)的研發走向快車道,并且迎來了第一個客戶。
這一產品的研發成功還將有利于我國躋身國際先進的低溫流體裝卸控制設備制造領域,增強綜合國力,提高企業競爭力。成為公司未來三到五年的主要利潤增長點。
主要技術創新點:
結合低溫流體裝卸設備中關鍵部件的使用工況,研究針對好、該設備材料的深冷處理工藝,通過SLX深冷箱對材料進行深冷處理,從而改善低溫條件下材料的尺寸穩定性等機械性能。解決了旋轉接頭在低溫狀態下的動態密封和可靠轉動問題。
采用低溫截止閥中波紋管補償器技術以及低溫導軌技術對旋轉接頭部件進行設計和加工工藝的改進,波紋管補償器能夠防止低溫下運動部件相互作用而引起的材料變形甚至脆斷,低溫導軌技術能夠防止密封圈在運動部件中發生位移變化導致密封性改變,與從同時結合深冷處理技術解決旋轉接頭的密封面變形和泄漏問題。
LNG槽車裝車撬系統是將低溫裝卸臂、自動化控制儀表、計算機控制技術、網絡和通訊技術等有機結合起來。解決了LNG裝車過程存在自動化程度低、操作復雜、施工周期長等缺點,實現液化天然氣槽車裝車的分散控制和集中管理功能,減小了勞動強度,減少了安全隱患,提高了裝車效率,確保安全生產。
綜合考慮能源的循環利用與回收,建立低溫流體裝卸測試平臺。該試驗臺采用閉式循環原理,充分利用低溫流體節約能源,并精確測試低溫流體裝卸設備的性能,從而為低溫流體裝卸設備的設計生產提供實驗數據和技術參考。
應用FLUENT和ANSYS等軟件對低溫流體的流動情況及各部件材料的應力變化情況進行模擬,并通過理論分析對低溫流體裝卸設備的結構進行優化,為產品的設計提供技術參考。
在制造過程中對低溫焊接材料和焊接工藝進行研究,采用了抗低溫冷脆性的焊接材料,建立了適合于低溫材料的焊接規范,采用了四聯動加工中心設備,改進了焊接件的加工工藝,解決了在低溫狀態下材料冷脆性的、和收縮對密封性的影響等技術難題。
目前以上關鍵技術均已成功應用,并進入產業化階段。
三、與當前同類技術主要參數、效益、市場競爭力的比較
目前國內LNG流體裝卸設備,幾乎全部依賴進口。在國外也只有美國FMC、德國的SVT等幾個少數公司具備LNG低溫流體裝卸設備的生產能力,但是國外公司對我們實行嚴格的技術封鎖。我公司自主研發的LNG裝車橇系統,填補了國內空白,并成功投入使用,現場反饋各項性能指標均達到國外同類產品水平,