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  成果名稱 完成單位 批準(zhǔn)登記號/報(bào)告編號
  10"DQ667F-1500LB低溫氣動(dòng)球閥研制及應(yīng)用 江蘇江沅機(jī)械有限公司 6312026Y0025
成果簡介
10"DQ667F-1500LB低溫氣動(dòng)球閥,是針對大型LNG液化工廠、核電超低溫流體自動(dòng)化控制系統(tǒng)、高壓油氣田集輸管網(wǎng)研發(fā)的智能型高壓超低溫自動(dòng)化控制設(shè)備,產(chǎn)品公稱通徑10英寸(DN250),公稱壓力Class1500(26MPa),設(shè)計(jì)適用溫度范圍-196℃~150℃,可穩(wěn)定適配LNG、液態(tài)烴、含硫油氣、核電冷卻介質(zhì)等各類超低溫、高壓、腐蝕性介質(zhì)的自動(dòng)化調(diào)節(jié)與啟閉控制。
項(xiàng)目產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)全面遵循API6D《管線和管道閥門》、GB/T24925-2019《低溫閥門技術(shù)條件》、ASMEB16.34《閥門法蘭、螺紋和焊接端連接的閥門》、GB/T4213-2008《氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥》等國內(nèi)外權(quán)威標(biāo)準(zhǔn),強(qiáng)度試驗(yàn)壓力31.0MPa,高壓密封試驗(yàn)壓力22.8MPa,額定啟閉扭矩20000N.m,集高端機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、國產(chǎn)化智能氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)、在線健康監(jiān)測技術(shù)于一體,是工業(yè)低溫系統(tǒng)自動(dòng)化、智能化運(yùn)行的核心配套設(shè)備。
項(xiàng)目產(chǎn)品核心采用固定球式雙向承壓閥體結(jié)構(gòu),針對10英寸通徑、CL1500高壓工況進(jìn)行專項(xiàng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化,通過計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)仿真對閥體流道、球體通道進(jìn)行一體化流線型優(yōu)化設(shè)計(jì),在保障全通徑大流量輸送的同時(shí),大幅降低介質(zhì)對球體的不平衡力矩,使高壓工況下的啟閉扭矩較行業(yè)常規(guī)產(chǎn)品降低30%,無需配套超大規(guī)格執(zhí)行機(jī)構(gòu)即可實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)啟閉。閥體、閥蓋主體采用ASTMA182F316L超低碳奧氏體不銹鋼整體鍛造而成,經(jīng)固溶處理與多次深冷處理,在-196℃超低溫工況下仍具備優(yōu)異的低溫沖擊韌性,無低溫脆性轉(zhuǎn)變;球體、閥座支撐圈、閥桿等核心運(yùn)動(dòng)部件采用FXM-19特種奧氏體不銹鋼,經(jīng)整體固溶與深冷處理,兼具高強(qiáng)度、高耐磨性能與優(yōu)異的低溫尺寸穩(wěn)定性,完美適配自動(dòng)化控制對啟閉精度的嚴(yán)苛要求。
項(xiàng)目產(chǎn)品配套自主研發(fā)的核級抗震型智能氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),徹底打破進(jìn)口品牌在高端超低溫閥門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的技術(shù)壟斷,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)國產(chǎn)化率≥95%,采購成本較西門子、Emerson等同類進(jìn)口產(chǎn)品降低60%。執(zhí)行機(jī)構(gòu)核心控制單元?jiǎng)?chuàng)新采用自適應(yīng)模糊PID控制算法,可根據(jù)介質(zhì)壓力、溫度、流量的實(shí)時(shí)變化自動(dòng)調(diào)節(jié)控制參數(shù),實(shí)現(xiàn)閥桿啟閉定位精度±0.01mm,全行程啟閉響應(yīng)時(shí)間≤0.5s,控制精度與響應(yīng)速度均達(dá)到國際先進(jìn)水平;系統(tǒng)支持MODBUS、PROFIBUS等主流工業(yè)通信協(xié)議,可無縫接入工廠DCS、SCADA自動(dòng)化控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、自動(dòng)化聯(lián)鎖控制與智能化運(yùn)維管理。同時(shí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)針對核電、海上平臺(tái)等極端工況進(jìn)行專項(xiàng)抗震與抗輻照優(yōu)化設(shè)計(jì),可耐受0.5g地震加速度與10?rad累計(jì)輻照劑量,在強(qiáng)振動(dòng)、強(qiáng)輻照環(huán)境下仍可保持穩(wěn)定的控制性能。
針對超低溫工況下執(zhí)行機(jī)構(gòu)易結(jié)霜卡澀的行業(yè)痛點(diǎn),產(chǎn)品采用加長型低溫隔離閥桿+一體式防結(jié)霜滴水盤雙重結(jié)構(gòu),通過多級散熱片設(shè)計(jì)隔絕深冷介質(zhì)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)的低溫傳導(dǎo),-196℃超低溫工況下執(zhí)行機(jī)構(gòu)部位無結(jié)霜、無凝露,徹底解決低溫傳導(dǎo)導(dǎo)致的執(zhí)行機(jī)構(gòu)卡澀、電氣元件失效問題。閥桿密封采用“柔性石墨+改性PTFE”多級V型填料密封結(jié)構(gòu),搭配InconelX-750碟形彈簧持續(xù)提供預(yù)緊力,在-196℃~150℃全溫度范圍內(nèi)均保持穩(wěn)定的密封性能,杜絕介質(zhì)沿閥桿向執(zhí)行機(jī)構(gòu)滲漏;閥桿采用整體式導(dǎo)向結(jié)構(gòu),啟閉過程同軸度偏差≤0.01mm,避免填料偏磨導(dǎo)致的密封失效。產(chǎn)品創(chuàng)新集成光纖應(yīng)變傳感與故障診斷系統(tǒng),在閥體密封面、閥桿、執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣缸等關(guān)鍵部位布設(shè)分布式光纖傳感陣列,可實(shí)時(shí)監(jiān)測閥門密封磨損、閥桿卡澀、執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣壓異常等運(yùn)行狀態(tài),提前預(yù)判設(shè)備故障并發(fā)出預(yù)警,實(shí)現(xiàn)從“計(jì)劃檢修”到“預(yù)測性維護(hù)”的升級,可廣泛應(yīng)用于大型LNG液化工廠、核電超低溫流體自動(dòng)化控制系統(tǒng)、高壓油氣田地面集輸系統(tǒng)、大型煤化工深冷裝置等自動(dòng)化控制場景,為工業(yè)系統(tǒng)的智能化、安全化運(yùn)行提供核心支撐。
項(xiàng)目已獲國家授權(quán)專利,具有自主知識產(chǎn)權(quán);項(xiàng)目產(chǎn)品已通過國家泵閥產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心型式試驗(yàn),產(chǎn)品經(jīng)用戶使用反映良好。
成果完成人
1.韓欣霖  2.吳 晗  3.韓雪峰  4.臧紅薇  5.臧紅巖  6.李媛媛  7.劉 梅  8.李小明  9.劉 華  10.王志聰  11.王萬里  12.張?jiān)虑?nbsp; 13.侍 超  14.吳海舒  
成果評價(jià)情況
  評價(jià)單位: 中國民營科技促進(jìn)會(huì) 報(bào)告編號: 202601003026 評價(jià)日期: 2026-03-28
  組織單位: 中國民營科技促進(jìn)會(huì)科技成果轉(zhuǎn)化辦公室 項(xiàng)目負(fù)責(zé): 雷智旺 成果管理: 13681439210
評價(jià)意見
1.提供的資料齊全,符合評價(jià)要求。
2.項(xiàng)目主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)及特點(diǎn)如下:
(1)研發(fā)了一體式防結(jié)霜滴水盤結(jié)構(gòu),通過多級散熱片設(shè)計(jì),隔絕了深冷介質(zhì)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)低溫傳導(dǎo),解決了低溫傳導(dǎo)導(dǎo)致的執(zhí)行機(jī)構(gòu)卡澀、電氣元件失效問題。
(2)設(shè)計(jì)了柔性石墨+改性PTFE多級V型填料密封結(jié)構(gòu),通過配置定制的碟形彈簧,提高了閥桿密封穩(wěn)定性。
(3)研發(fā)了基于自適應(yīng)模糊PID控制算法的抗震型智能氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),提高了閥桿啟閉定位精度和響應(yīng)速度,滿足了核電、海上平臺(tái)等極端工況使用需求。
3.項(xiàng)目已獲國家授權(quán)專利,具有自主知識產(chǎn)權(quán)。
4.項(xiàng)目產(chǎn)品已通過國家泵閥產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心型式試驗(yàn),產(chǎn)品經(jīng)用戶使用,反映良好。
評價(jià)委員會(huì)認(rèn)為:該項(xiàng)目在低溫氣動(dòng)球閥的一體式防結(jié)霜結(jié)構(gòu)和抗震型智能氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方面達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平,同意通過科技成果評價(jià)。
評價(jià)專家
姓名 工作單位 職稱 從事專業(yè)
俞樹榮 蘭州理工大學(xué) 正高化工過程機(jī)械
漢建德 中石化寧波工程公司 正高儀表設(shè)計(jì)及管理
李紹斌 北京航空航天大學(xué) 正高流體工程
宋銀立 中國機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用協(xié)會(huì) 正高泵閥工程
周 迎 科技部火炬中心 正高科技管理
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