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中集安瑞科:五年实现国内应变强化低温容器产业化

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-06-30  浏览次数:0
核心提示:  近日,中集安瑞科控股有限公司旗下“圣达因”品牌(Sanctum,以下简称中集安瑞科“圣达因”)“应变强化低温容器产业化”项目荣

  近日,中集安瑞科控股有限公司旗下“圣达因”品牌(Sanctum,以下简称中集安瑞科“圣达因”)“应变强化低温容器产业化”项目荣获2013年度国家火炬计划“产业化示范项目”;随后其“奥氏体不锈钢制深冷容器应变强化关键技术及产业化”项目,又获国家教育部颁发科学技术进步奖一等奖荣誉证书。

  这项由国家容标委移动分会周伟明秘书长向中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司(简称:中集集团)总裁麦伯良书面建议实施的“应变强化项目”,中集安瑞科“圣达因”通过5年的研究与应用实践,终于在钢制压力容器领域成功实现了该技术在国内的应用。

  

  中集安瑞科“圣达因”研发现场

  受命国家容标委,突破瓶颈创标准

  应变强化,简而言之就是通过对技术手段,提高不锈钢材料的屈服强度,从而可以采用更薄的材料制造低温容器。采用此项技术后,内容器所需不锈钢材料可以节约35%以上,大幅度削减了制作成本,从而实现为客户创造价值的目标。该项技术源于1956年瑞典Avesta Sheffield公司为节约不锈钢材耗而开展的应变强化的研究。在经过多年的探索以及制造实践后,1975年,瑞典正式将其纳入专门的压力容器标准。随后此项技术逐渐被荷兰、英国、西班牙等国接受,并得以普及。

  2007年以前,国内对于各类奥氏体不锈钢压力容器的设计制造,一般都依据GB150《钢制压力容器》标准。与国际同类先进产品相比,我国产品的材料厚度大、自重大、成本高。而应变强化技术正是针对这一桎梏,对容器施加一定的压力,使材料总体产生塑性应变,提高屈服强度,从而可以采用更薄的材料制造低温容器。

  然而,由于国内外使用材料、相关制造法规差异,该项技术在国内一直难以得到推广。

  2006年,国家容标委移动分会周伟明秘书长向总裁麦伯良书面建议,由中集实施“应变强化项目”。麦伯良总亲自向集团技术管理部批示开展“应变强化项目”。

  2007年1月,由中集集团牵头,出资100万支持项目,联合中集安瑞科“圣达因”作为技术研发企业,并以浙江大学为技术依托单位,三方正式签署合作开发协议,由此拉开了国内应变强化技术开发的序幕。

  由于国内外使用材料、相关制造法规差异,国内想要借鉴国外的先进技术,就必须克服相关困难,按照国内材料、法规,重新研究。据负责该项目的中集安瑞科“圣达因”技术中心副总经理王浩铭回忆,当时,有不少技术人员对这项技术持怀疑态度,削减35%的不锈钢耗材,这在当时完全是想都不敢想的事!那段时间,公司派了大量技术人员前往浙大学习取经,每个周末、节假日几乎都用于技术研究。从理论分析,到材料选择,再到小容积试验罐,整个过程他们已经记不清历经了多少艰难险阻。首先,并不是所有材料都可以用作应变强化,不同成分的不锈钢力学性能差异很大,圣达因技术团队当时备选了多种材料,但是经过对抗拉性能、抗弯性能、抗冲击性能等研究,最终只选出了两种不锈钢材料。随后,公司又制作了十多台试验罐,并依次对其实施强化,再进行加压爆破。由于直径、长度和壁厚不同,试验罐的特性相差很大,为了得到具体的强度裕度信息,他们要通过无数次的爆破试验。王浩铭说:“一个试验罐,对其加压到破裂,有时候需要几天时间,这时候,技术人员需要通宵达旦,随时记录罐体情况。当时正值夏天,车间、试验场所尤其酷热难耐,技术人员吃了不少苦头。”

  然而,功夫不负有心人。2007年9月,中集安瑞科“圣达因”的应变强化产品正式拿到国家批文,这意味着国内应变强化研究成功了!

  推动规模化应用,创造行业新价值

  2008年3月,中集圣安瑞科“圣达因”正式召开应变强化产品发布会,并在同年3月正式对外销售应变强化固定贮罐。

  技术的革新,给圣达因的客户真正创造了实实在在的价值!王浩铭说:“这对整个低温行业而言,是一个颠覆性的冲击,当时不锈钢原材料每吨卖到三万多块钱,节约35%,每个储罐成本能省多少钱!我们出去竞标,同行业看到我们几乎就是直接放弃了。”

  之后,应变强化技术又被应用到移动槽车上,对槽车而言,这项技术的意义更为凸显:每辆槽车的总质量都是有限值的,罐体不锈钢材料削减后,意味着车子本身自重轻了,载货能力直接就上了一个台阶。据王浩铭回忆:“当时(2008年)正值经济危机,国内制造业一片萧条,而公司恰恰凭借这项技术,整体利润不减反增。近几年,随着应变强化项目的不断深入,公司先后完成了在小型储罐、移动槽车、大容积储罐的应用。应变强化产品从早期的个别案例,发展到而今的系列化、规模化。” 2009年,此项技术进一步得到推广,中集安瑞科旗下的南通中集罐式储运设备有限公司也开展了对应变强化技术的应用,业内其它相关企业也陆续开展该项技术的研发与应用。

  到了2010年,奥氏体不锈钢应变强化技术制造压力容器已逐步成为深冷压力容器轻量化的重要技术手段。国家质量监督检验检疫总局从行业管理的角度正式出台相关法规,规范了这项技术在我国的应用;同年,大容积、轻型应变强化储罐的设计制造被纳入了国家高技术研究发展计划(863计划)课题。如今,应变强化技术已广泛应用到加气站、槽车以及各类储罐,覆盖率达到80%以上。目前,国内大型的低温装备生产企业基本都已应用该项技术。

  2014年1月,基于中集集团在应变强化领域所做的突出贡献,圣达因、CIMC TANK作为“奥氏体不锈钢制深冷容器应变强化关键技术及产业化”项目的主要完成单位,分获国家教育部科学技术进步奖一等奖。圣达因“应变强化低温容器产业化”项目荣获2013年度国家火炬计划“产业化示范项目”。

  目前,奥氏体不锈钢制深冷容器已逐渐取代传统深冷容器,引领行业技术发展。而中集安瑞科“圣达因”作为国内首个完成应变强化项目的低温装备企业,也将引导该领域的行业标准和不断创新的发展方向。

 
 
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