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管路及附件设计优化研究

成果类型:: 实用新型专利

发布时间: 2023-10-05 13:37:08

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 17:05:07
管路设计的基本要求和研究中管子与管件的公称压力等级应不小于管路的设计压力,且所有的管路应在承受 4 倍管路系统工作压力时不致破裂。20 英尺低温液体罐式集装箱要求选用 ASME 标准的材料,内容器及夹层间的管材选用SA312M TP304(ASME B36.19M、固溶酸洗)标准;阀门箱由于暴露在沿海地区,客户对于防腐要求就需要相应提高,因此外部管路所用的管材为 SA312M TP316L(ASME B36.19M、固溶酸洗);内容器管子连接锻件材料采用 SA182M F304(固溶酸洗);外部阀门箱管子弯头、三通、异径等附件采用 SA403 WP316L(ASME B16.9M、固溶酸洗);外部阀门箱承插三通材料采用 SA403 WP316L(ASME B16.11M、固溶酸洗)。所有管子和附件的壁厚采用 Sch40 标准,并要求提供相应的质量合格证书,完全满足设计压力的要求。
项目组对管路设计采取以下方案 夹层的管路具有足够的柔性以承受内容器和外壳之间的温差及管端位移引起的管路载荷,避免出现由于超过许用应力导致夹层管路损坏,或管路与管座连接处发生泄漏。 夹层管路内的液相管路设置液封结构,液封高度一般不小于 3 倍管子内径,液封管应尽量靠近内容器。 管路的设计应能防止阀门被意外开启,在运输及装卸过程中不致脱卸或损坏。管路的设计应尽可能将需要操作的阀门、需要校验的仪表设置在易于操作、维修、更换的位置。 管子、管件之间的连接优先采用全焊透的对接接头型式。 管路与仪表之间的连接可采用卡套接头或活套接头等连接方式。 螺纹连接只用于外径不大于 25mm 的辅助管路(升压和降压管路、氮气吹扫管路、汽化器进出水管路等)和仪表管路。

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。

在 2021 年 12 月与上海乐瓦成功签订 1 台 20英尺罐箱购销合同,合同金额约 37.5 万元,利润 6 万元。在 2022年 7 月与 PT Cendanawati Logistik Indonesia 签订 10 台 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 年 3 月与 PTCendanawati Logistik Indonesia 签订 10 台 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。