編者按:為推動促進廣東能源高質量發展,展現能源科技創新成果、能源產業新模式新業態,廣東省能源局聯合南方網推出《能源風向標》品牌欄目,走訪廣東省內相關科研院所、重點實驗室、創新平臺、企業,發現能源科技及產業新風向。
能源領域重大技術裝備是國之重器,事關綜合國力和能源安全。研發、應用能源領域首臺(套)重大技術裝備(以下簡稱“首臺套”),更是關鍵領域實現自主可控的重要途徑。首期《能源風向標》邀請到國家管網集團華南公司高級專家楊昌群,為我們解讀首臺套新型無摩擦球閥的創新成果。
油氣管道是保障國家能源供給的大動脈,球閥則是確保它正常流動的關鍵設備,然而這些球閥在過去大多依賴進口。
如今,由我國自主研發的全球首臺新型無摩擦球閥在廣東中山穩定投用,實現了關鍵領域的技術突破,可靠性遠超同類產品。
世界首創:采用四閥瓣式球閥結構設計
記者:為什么會產生研發伸縮式無摩擦球閥的想法?
楊昌群:油氣儲運管道工程使用了許多通用的傳統的球閥,這些球閥抗污染能力比較低,容易發生內漏,以往的球閥主要依賴進口,價格非常昂貴,供貨時間還特別的長,影響到安全穩定生產。所以我們決心自主研發一些新型的球閥。
記者:伸縮式無摩擦球閥有哪些創新特點?
楊昌群:第一,它采用四閥瓣式球閥結構設計,通過楔形閥芯,“上升+90°旋轉+下降”的組合運動,帶動四閥瓣“徑向收縮脫離閥座+90°旋轉+徑向撐開貼合閥座”,實現閥門的無摩擦啟閉。目前國內外都沒有這類結構的產品,我們實現了首創。
第二,它的開位閥瓣設計有流道內腔,與閥芯、閥體的流道相匹配,在閥門開度為100%狀態下,三者流道完全對齊,閥內不容易積累雜質。
第三,它全新研制了“兩位三動作”式復合螺旋傳動機構,具有操作力矩小、承載能力高等特點,可靠實現主閥的動作功能。
第四,它具有閥門在線預警排污指示功能,有效解決了多雜質環境下閥門易卡澀和關閉不到位等問題。
性能突出:壽命延長到原來的3-4倍
記者:該設備目前運行情況如何?
楊昌群:我們從2015年開始研發,產品實際投入是在2019年5月份,在中山輸油站安裝使用,替代了原有的一個普通球閥。原來的球閥使用一年半左右就發生了嚴重內漏,但我們的新型無摩擦球閥運行到目前已經四年多了,中間順利進行了幾十次的清管、收球工作,沒有出現過任何的問題。
記者:該設備對油氣運輸的建設、運營有哪些提升?
楊昌群:傳統的進口的球閥,它供貨周期非常長,一般需要18個月以上,我們研發的無摩擦球閥,從訂貨到生產基本上3個月內都可以完成。
傳統的球閥容易受管道內雜質污染而出現內漏,而無摩擦球閥最大的優點就是不容易內漏,使用壽命大約是傳統進口球閥的3-4倍,全生命周期維護成本也只有普通球閥的50%左右,在運營效益上的提升是非常明顯的。
國際領先:顯著提升國家油氣管道的技術水平
記者:該設備獲得了哪些榮譽,應用前景如何?
楊昌群:無摩擦球閥先后通過了各類鑒定。在2022年10月中國石油和化工自動化應用協會召開的科技成果鑒定會上,鑒定委員會一致認為,該成果整體技術達到國際先進水平。同時,它擁有11項國內發明專利、2項國際發明專利和5項的國內實用新型專利。
無摩擦球閥在結構上完成了世界首創,用更低的成本帶來了更長的使用壽命和更好的密封性能,對于推動廣東省能源體系高效安全建設,提升國家石化行業和油氣管道的技術水平,都有著重要的意義。
目前油氣管道關鍵設備的國產化率,在廣東省新建管道上已經達到了95%以上,未來國產化的比例還會進一步提高。
支持:國家管網集團華南公司、來源:南方網、策劃:覃 玲、采寫:葉紹明、出鏡:盧玲玲、攝制:李卓軒 譚羽杰(實習生)、設計:劉曉磊
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