天然氣作為21世紀最熱門的清潔能源之一,其未來市場一直被看好。根據國際能源機構(IEA)發布的天然氣中長期需求預測報告顯示,到2035年全球天然氣(以下簡稱LNG)需求總量達到5.1萬億立方米,占全球能源需求25%。
超低溫閥門作為服務于LNG管道輸送的關鍵控制件,也是保證液化天然氣裝置安全運行的關鍵性環節。其工作溫度通常在-162℃~-196℃,屬于超低溫領域。與此同時,超低溫球閥因其結構緊湊且易于安裝、維修,在液化天然氣接收站應用的閥門中,占比高達60%以上。
LNG超低溫球閥因其使用工況環境處于超低溫,且LNG介質具有易燃、易爆、易泄露的特性,如果發生泄漏,會在極短的時間內發生氣化膨脹,體積變化達到625倍左右,極易引發安全事故。因此,對閥門的密封性具有極高的要求。相對普通閥門,LNG超低溫閥門除遵守閥門設計的一般標準規范外,需重點考慮采用合適的密封結構設計、密封材料,以滿足閥門的密封需求。
超低溫閥門中,常采用耐低溫、熱膨脹率低、摩擦系數低、密封性好以及抗腐蝕的柔性石墨材料作為閥桿部位的密封填料,有試驗結果表明:依據ISO15848試驗標準,柔性石墨材料測試結果只能滿足低泄漏要求C級。而對于LNG介質,球閥的低泄漏試驗要求必須達到A級,因此,單純的石墨填料密封并不能滿足LNG超低溫球閥的密封要求,需在密封結構設計及密封材料的組合配置重點突破。
項目基于超低溫(-196℃)球閥使用需求,開展了超低溫球閥研制。球閥閥體和閥座間采用唇式密封(Lip seal)結構設置,并內鑲嵌超低溫防冷脆特種軟密封材料,提高了密封效果;通過唇式密封+八角環墊+低泄漏石墨環填料等密封結構組合配置,有效增強了超低溫環境下的密封防泄漏性能。
項目已獲國家授權專利,具有自主知識產權。項目產品已通過國家泵閥產品質量監督檢驗中心檢測,并被中國石化國際事業南京有限公司等單位采用,應用效果良好。
1.韓欣霖 2.吳 晗 3.韓雪峰 4.臧紅薇 5.臧紅巖 6.曹興濤 7.李小明 8.徐 師 9.呂連權 10.張月清 11.陸 程 12.董家宇 13.于 健 14.周 忠
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評價單位: |
中國民營科技促進會 |
報告編號: |
202401003100 |
評價日期: |
2024-07-02 |
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組織單位: |
中國民營科技促進會科技成果轉化辦公室 |
項目負責: |
雷智旺 |
成果管理: |
13681429210 |
1.提供的資料齊全,符合評價要求。
2.項目基于超低溫(-196℃)球閥使用需求,主要創新點及特點如下:
(1)閥體和閥座間采用唇式密封(Lip seal)結構設置,并內鑲嵌超低溫防冷脆特種軟密封材料,提高了密封效果。
(2)通過唇式密封+八角環墊+低泄漏石墨環填料等密封結構組合配置,有效增強了超低溫環境下的密封防泄漏性能。
3.項目已獲國家授權專利,具有自主知識產權。
4.項目產品已通過國家泵閥產品質量監督檢驗中心檢測,并被中國石化國際事業南京有限公司等單位采用,應用效果良好。
評價委員會認為:該項目超低溫球閥在密封結構設計及軟密封材料選配方面達到國內領先水平,同意通過科技成果評價。
姓名 |
工作單位 |
職稱 |
從事專業 |
俞樹榮 |
蘭州理工大學 |
正高 | 化工過程機械 |
郝憲國 |
中國石油天然氣管道工程有限公司 |
正高 | 油氣儲運設計 |
李玉龍 |
中國寰球工程有限公司 |
正高 | 技術開發 |
宋銀立 |
中國民營科技促進會泵閥分會 |
正高 | 泵閥工程 |
周 迎 |
科技部火炬中心 |
正高 | 科技管理 |