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内容器轻量化设计研究

成果类型:: 实用新型专利

发布时间: 2023-10-05 13:23:51

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:“科创中国”高端装备产业科技服务团| 贡天媛 | 2023-10-07 16:52:56
该项目包括内容器材料的选取研究、内容器板材名义厚度的优化研究、防波板结构设计优化三个方面。罐箱内容器采用 ASME 进行设计,经过应变强化处理后,奥氏体不锈钢内容器的直径会增大、壁厚会减薄。其增大和减薄程度与多种因素有关。设计图样中只给出应变强化前的直径、壁厚、长度等尺寸。本项目在容积最大化的情况下降低罐箱自重,同时夹层空间尽可能小;保证内容器在强化过程中基本不变形,不影响套合进行研究。
(1)本项目国内首次提出了新型的 20 英尺低温液体罐式集装箱的优化设计方案,通过采用科学合理的玻璃钢、吸附剂、绝热被等关键部件,所设计的罐箱支撑结构更加优化,同时还能满足罐箱的漏热量,可有效吸收夹层空间中的极性分子及板材中释放的氢离子,减少导热量,大大提高了低温容器的绝热性能。 (2)采用应力控制设计方法,在保证内容器筒体膨胀量满足套合尺寸需求的前提下,实现了内容器罐体的轻量化,通过实验验证,罐体满足不同设计压力、不同规格尺寸情况下的容积、重量、工艺性能上的最优组合,为同类罐体的设计提供示范。

20 英尺低温液体罐式集装箱研,自 2021 年 10 月,在中车长江车辆有限公司顺利通过所有刚性试验后,后续在公司场地进行了低温性能试验的验证,包括常温下真空夹层封结真空度的测量、漏气速率测量、真空夹层漏放气速率测量、静态蒸发率测量及维持时间测定等工作,通过测试,均满足设计要求,达到预期研究目标。

近年来,国家先后推出“气化长江”“气化内河”等工程,并出台《整船运载液化天然气可移动罐柜安全运输要求》《推进多式联运发展优化调整运输结构工作方案》,这些政策的推出增加了市场对液化工业气体罐箱的需求量,配合水路、陆

路、铁路的多种运输方式,液化工业气体罐式集装箱必将成为液化气体的主要承载工具,覆盖整条工业气体产业链,因此液化工业气体罐式集装箱的设计与制造必然会成为一种趋势。而该项目具有广阔的应用前景。

项目组由中船澄西船舶修造有限公司徐深泉等多名专家组成,项目组通过优化液化工业气体罐箱技术,研发出典型规格的多用途罐箱,在同类产品中取得竞争优势,将基于应变强化等工艺工法,提升单体容积、降低产品重量,优化产品结构,以提升在同类产品中经济效益,从而提高市场竞争力。项目组在核心技术知识产权方面取得较大成果。截止目前,20 英尺低温液体罐式集装箱已申请了“一种低温液体罐式集装箱筒体的应变强化检测装置”等专利 10 项,其中发明专利 5 项,其中有“一种低温液体罐式集装箱筒体防波板检测修边一体化工装”等 4 项专利获得授权。

2021 12 月与上海乐瓦成功签订 1 20英尺罐箱购销合同,合同金额约 37.5 万元,利润 6 万元。在 20227 月与 PT Cendanawati Logistik Indonesia 签订 10 20 英尺罐式集装箱购销合同。已制作完成10台,销售收入约460万元,利润 75.56 万元。获得了良好的经济效益。2023 3 月与 PTCendanawati Logistik Indonesia 签订 10 20 英尺罐式集装箱购销合同,合同金额约 460 万元。

随着国家“碳达峰”、“碳中和”目标的推进,天然气的应用将会越来越广。液化工业气体罐箱是用以储存液化天然气的罐箱,相对于液化工业气体管道、液化工业气体专用船舶,液化工业气体罐箱在使用过程中有着宜储宜运、灵活性强等优点。20 英尺低温液体罐式集装箱容积大,平均输入和运输效率高,综合成本低,在清洁能源装备行业竞争中更具优势,更能为清洁能源的推广、为国家节能环保产业的发展、为人类的美好生活,贡献一份力量。 

此为该成果的重要转化方向。