编者按:为推动促进广东省能源高质量发展,展现能源科技创新成果、能源产业新模式新业态,广东省能源局联合南方网推出《能源风向标》品牌栏目,走访广东省内相关科研院所、重点实验室、创新平台、企业,发现能源科技及产业新风向。
能源领域重大技术装备是国之重器,事关综合国力和能源安全。研发、应用能源领域首台(套)重大技术装备(以下简称“首台套”),更是关键领域实现自主可控的重要途径。首期《能源风向标》邀请到国家管网集团华南公司高级专家杨昌群,为我们解读首台套新型无摩擦球阀的创新成果。
油气管道是保障国家能源供给的大动脉,球阀则是确保它正常流动的关键设备,然而这些球阀在过去大多依赖进口。
如今,由我国自主研发的全球首台新型无摩擦球阀在广东中山稳定投用,实现了关键领域的技术突破,可靠性远超同类产品。
世界首创:采用四阀瓣式球阀结构设计
记者:为什么会产生研发伸缩式无摩擦球阀的想法?
杨昌群:油气储运管道工程使用了许多通用的传统的球阀,这些球阀抗污染能力比较低,容易发生内漏,以往的球阀主要依赖进口,价格非常昂贵,供货时间还特别的长,影响到安全稳定生产。所以我们决心自主研发一些新型的球阀。
记者:伸缩式无摩擦球阀有哪些创新特点?
杨昌群:第一,它采用四阀瓣式球阀结构设计,通过楔形阀芯,“上升+90°旋转+下降”的组合运动,带动四阀瓣“径向收缩脱离阀座+90°旋转+径向撑开贴合阀座”,实现阀门的无摩擦启闭。目前国内外都没有这类结构的产品,我们实现了首创。
第二,它的开位阀瓣设计有流道内腔,与阀芯、阀体的流道相匹配,在阀门开度为100%状态下,三者流道完全对齐,阀内不容易积累杂质。
第三,它全新研制了“两位三动作”式复合螺旋传动机构,具有操作力矩小、承载能力高等特点,可靠实现主阀的动作功能。
第四,它具有阀门在线预警排污指示功能,有效解决了多杂质环境下阀门易卡涩和关闭不到位等问题。
性能突出:寿命延长到原来的3-4倍
记者:该设备目前运行情况如何?
杨昌群:我们从2015年开始研发,产品实际投入是在2019年5月份,在中山输油站安装使用,替代了原有的一个普通球阀。原来的球阀使用一年半左右就发生了严重内漏,但我们的新型无摩擦球阀运行到目前已经四年多了,中间顺利进行了几十次的清管、收球工作,没有出现过任何的问题。
记者:该设备对油气运输的建设、运营有哪些提升?
杨昌群:传统进口球阀,它供货周期非常长,一般需要18个月以上,我们研发的无摩擦球阀,从订货到生产基本上3个月内都可以完成。
传统的球阀容易受管道内杂质污染而出现内漏,而无摩擦球阀最大的优点就是不容易内漏,使用寿命大约是传统进口球阀的3-4倍,全生命周期维护成本也只有普通球阀的50%左右,在运营效益上的提升是非常明显的。
国际领先:显著提升国家油气管道的技术水平
记者:该设备获得了哪些荣誉,应用前景如何?
杨昌群:无摩擦球阀先后通过了各类鉴定。在2022年10月中国石油和化工自动化应用协会召开的科技成果鉴定会上,鉴定委员会一致认为,该成果整体技术达到国际先进水平。同时,它拥有11项国内发明专利、2项国际发明专利和5项的国内实用新型专利。
无摩擦球阀在结构上完成了世界首创,用更低的成本带来了更长的使用寿命和更好的密封性能,对于推动广东省能源体系高效安全建设,提升国家石化行业和油气管道的技术水平,都有着重要的意义。
目前油气管道关键设备的国产化率,在广东省新建管道上已经达到了95%以上,未来国产化的比例还会进一步提高。
策划:覃 玲 张治伊
采写:叶绍明
出镜:卢玲玲
摄制:李卓轩 谭羽杰(实习生)
设计:刘晓磊
支持:国家管网集团华南公司