"產(chǎn)學(xué)研用"加速LNG泵閥設(shè)備國產(chǎn)化應(yīng)用落地

自2006年深圳大鵬的第一個(gè)液化天然氣（LNG）接收站建成投產(chǎn)起，我國LNG產(chǎn)業(yè)經(jīng)過多年的快速發(fā)展，已經(jīng)形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈。LNG關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化是確保LNG進(jìn)口通道建設(shè)和穩(wěn)定安全運(yùn)行的重要保障，得益于“產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制和“依托重點(diǎn)LNG工程推進(jìn)裝備國產(chǎn)化”模式的成功實(shí)施，LNG關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá)到90%以上，由最初的完全依賴進(jìn)口到今天實(shí)現(xiàn)以國代進(jìn)。

“泵閥”國產(chǎn)化新活力

——“產(chǎn)學(xué)研用”加速LNG關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化應(yīng)用落地

天然氣作為優(yōu)質(zhì)的清潔能源，日益成為全球能源轉(zhuǎn)型的中堅(jiān)力量。全力推動(dòng)能源行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、推進(jìn)包括天然氣在內(nèi)的清潔能源的高效利用和產(chǎn)業(yè)升級(jí)，既是“雙碳”發(fā)展目標(biāo)的需要，也是全球天然氣行業(yè)蓬勃發(fā)展的大勢(shì)所趨。

截至2022年10月，全國共建成液化天然氣（LNG）接收站24座，覆蓋環(huán)渤海、長三角、珠三角等地區(qū)，年設(shè)計(jì)接收能力達(dá)到1.0957億噸，儲(chǔ)罐能力達(dá)到1398萬立方米。

LNG接收站關(guān)鍵設(shè)備，如罐內(nèi)泵、高壓泵、海水泵、超低溫閥門等，從實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化維修到實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，進(jìn)而推動(dòng)我國LNG大型儲(chǔ)罐實(shí)現(xiàn)了從16萬方、20萬方、22萬方，乃至27萬方容積的國產(chǎn)化。液化天然氣的大規(guī)模利用，為全球碳達(dá)峰、碳中和起到了重要的作用。

泵，大型LNG接收站跳動(dòng)“中國心”！

2021年國慶節(jié)前夕，隨著國家管網(wǎng)LNG管理分公司大連LNG接收站控制中心的工作人員按下啟動(dòng)按鈕，該站P-1401G高壓泵平穩(wěn)啟動(dòng)，綠色天然氣能源以650萬立方米/日的速率迅速注入國家天然氣外輸管道。至此，國內(nèi)首家在役LNG接收站全國產(chǎn)化高壓泵實(shí)現(xiàn)一次投產(chǎn)成功，真正用上了“中國心”。

LNG高壓泵主要由泵體、電機(jī)等部分組成，被稱為LNG接收站的“心臟”。LNG接收站通過耐超低溫高壓泵，將液態(tài)LNG提升至10.6兆帕，汽化后通過長輸管道，源源不斷把天然氣能源輸送至千家萬戶。按照一個(gè)三口之家年用氣量360立方米計(jì)算，單臺(tái)高壓泵年輸送天然氣近24億立方米，可滿足一座超千萬人口特大城市一年的居民燃?xì)庥昧俊?/SPAN>

在十年前的2011年11月16日,當(dāng)?shù)谝凰襆NG運(yùn)輸船靠泊大連LNG專用碼頭，成功與接收站碼頭管道連接，接收站正式開始試運(yùn)投產(chǎn)起，整整十年時(shí)間，大連LNG接收站共有7臺(tái)高壓泵，其關(guān)鍵核心技術(shù)被國外壟斷，在運(yùn)的國產(chǎn)化高壓泵普遍采用進(jìn)口電機(jī)，采購價(jià)格貴，配件費(fèi)用高，維修成本大，國產(chǎn)化研發(fā)尚屬空白……

在中國通用機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)的協(xié)助下，大連LNG接收站以“聯(lián)合研發(fā)國產(chǎn)高壓泵及電機(jī)整套技術(shù)”為目標(biāo)，與上海阿波羅機(jī)械股份有限公司聯(lián)合研發(fā)，集全產(chǎn)業(yè)鏈之力，挑戰(zhàn)制約行業(yè)發(fā)展的“卡脖子”技術(shù)難題。國家管網(wǎng)大連LNG接收站與阿波羅公司先后成立機(jī)械、電氣、工藝等多個(gè)技術(shù)攻關(guān)組，分工合作研究，相繼完成超低溫環(huán)境下的電磁設(shè)計(jì)、低溫電機(jī)繞組絕緣技術(shù)、低溫電機(jī)關(guān)鍵性能試驗(yàn)檢驗(yàn)方案、電機(jī)定子轉(zhuǎn)子裝配工藝、低溫材料的加工處理工藝、轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)及動(dòng)力學(xué)分析以及平衡機(jī)構(gòu)的研發(fā)與優(yōu)化等多項(xiàng)攻關(guān)，真實(shí)模擬超低溫液氮實(shí)驗(yàn)裝置，并擬定首份出廠前測(cè)試試驗(yàn)大綱，順利完成高壓泵出廠試驗(yàn)、運(yùn)輸、組裝，于2021年國慶前實(shí)現(xiàn)一次投產(chǎn)成功，“首臺(tái)（套）在役LNG接收站全國產(chǎn)化高壓泵”獻(xiàn)禮第七十二個(gè)國慶節(jié)！

目前，該泵運(yùn)行平穩(wěn)，各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)均達(dá)到或優(yōu)于同類型進(jìn)口產(chǎn)品，標(biāo)志著我國超低溫LNG高壓泵電機(jī)國產(chǎn)化工作取得重大突破，有效解決了LNG關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化進(jìn)程中的“卡脖子”技術(shù)難題。

早在2012年，中石油液化天然氣（LNG）接收站需要使用立式長軸海水泵。彼時(shí)，這類設(shè)備全部依賴進(jìn)口，國內(nèi)泵業(yè)未見突破。海水循環(huán)泵是LNG接收站中的屬于關(guān)鍵設(shè)備之一，主要功能是輸送海水作為LNG汽化的熱源。在當(dāng)時(shí)已建或在建的LNG項(xiàng)目中，海水循環(huán)泵均由國外公司所壟斷……

在中國通用機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)的協(xié)助下，由湖南耐普泵業(yè)有限公司和中石油唐山LNG接收站項(xiàng)目部聯(lián)合承擔(dān)的“LNG接收站立式長軸海水泵國產(chǎn)化項(xiàng)目”實(shí)施。

2013年11月，該項(xiàng)目研制的首批國產(chǎn)立式長軸海水泵在唐山LNG接收站項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試試車成功，運(yùn)行穩(wěn)定?！癓NG接收站海水泵”國產(chǎn)化項(xiàng)目，一舉打破了國外技術(shù)壟斷局面，成功替代原本需要4000余萬元的進(jìn)口海水泵，在與國外產(chǎn)品同場(chǎng)競(jìng)技中，取得成功，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到“國際先進(jìn)水平”，

此后，耐普泵業(yè)為江蘇LNG接收站二期工程項(xiàng)目制造的海水泵于2015年12月調(diào)試運(yùn)行成功，經(jīng)過72小時(shí)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，部分指標(biāo)優(yōu)于國際一線品牌產(chǎn)品。該項(xiàng)目是繼唐山LNG接收站首批國產(chǎn)化立式長軸海水泵投入運(yùn)行后，再次在該領(lǐng)域的又一成功案例。此次運(yùn)行成功，再次驗(yàn)證了國產(chǎn)LNG海水泵的產(chǎn)品品質(zhì)，在國內(nèi)LNG接收站獲得更為廣泛的應(yīng)用。

“工程依托-協(xié)同創(chuàng)新”，有了裝備制造企業(yè)的自立自強(qiáng)，有了用戶企業(yè)的大力支持，多個(gè)首臺(tái)（套）裝備國產(chǎn)化應(yīng)用“零業(yè)績”被突破！

閥，擰緊產(chǎn)業(yè)鏈安全！

2021年12月30日，江蘇LNG項(xiàng)目2臺(tái)由蘇州紐威閥門股份有限公司設(shè)計(jì)、制造的40寸1500LB國產(chǎn)全焊接球閥經(jīng)過防疫消殺后順利到達(dá)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)，為整個(gè)項(xiàng)目順利投產(chǎn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?！KLNG一期項(xiàng)目的40寸1500LB全焊接球閥，原定于意大利進(jìn)口，但因意大利爆發(fā)疫情導(dǎo)致該批閥門的交貨期無法滿足項(xiàng)目投產(chǎn)要求。

在疫情影響和全球不穩(wěn)定因素加劇的情況下，面對(duì)供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)加劇等情況,LNG接收站項(xiàng)目進(jìn)口超低溫閥門等關(guān)鍵長周期設(shè)備交貨周期長,協(xié)調(diào)難度大的問題進(jìn)一步凸顯。

這也就是重大工程中裝備國產(chǎn)化的重大意義——保障供應(yīng)鏈安全穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈自主可控！

近年來，得益于國家政策的推動(dòng)，中核蘇閥科技實(shí)業(yè)股份有限公司、蘇州紐威閥門股份有限公司、杭州杭氧工裝泵閥有限公司等裝備制造企業(yè)與中國石油、中國石化、國家管網(wǎng)等大型能源企業(yè)合作，進(jìn)行聯(lián)合研發(fā)，產(chǎn)品優(yōu)先試用，極大地促進(jìn)了國產(chǎn)液化天然氣低溫閥門技術(shù)水平的提升。這種合作模式增加了這些企業(yè)的閥門在低溫領(lǐng)域的使用業(yè)績，為液化天然氣低溫閥門的國產(chǎn)化提供了良好的應(yīng)用環(huán)境。

而文前提到的40寸1500LB國產(chǎn)全焊接球閥，于2021年10月27日通過中國通用機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)組織國產(chǎn)化鑒定。鑒定認(rèn)為紐威研發(fā)生產(chǎn)的 “NPS14、16、24Class1500超低溫上裝式固定球閥”和“NPS40Class1500全焊接球閥”具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，填補(bǔ)了國內(nèi)空白，主要性能指標(biāo)達(dá)到國際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平，建議推廣使用。會(huì)后，通過鑒定的兩批閥門已全部發(fā)往國家管網(wǎng)某重點(diǎn)LNG接收站施工現(xiàn)場(chǎng)，成為同類型閥門首批進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用的開拓者。

這正是近年來LNG接收站用關(guān)鍵超低溫閥門國產(chǎn)化研發(fā)應(yīng)用的寫照——在中國通用機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)協(xié)調(diào)聯(lián)系下，終端用戶、制造企業(yè)、科研院所以及其他關(guān)聯(lián)單位，全產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)集智攻關(guān)，通過聯(lián)合研發(fā)、協(xié)同創(chuàng)新等模式，通力合作、精準(zhǔn)攻關(guān)，提升LNG產(chǎn)業(yè)鏈完整性、安全性和先進(jìn)性，實(shí)現(xiàn)了LNG產(chǎn)業(yè)鏈的自立自強(qiáng)、自主可控！

2022年8月，由國家管網(wǎng)北海LNG公司與杭州杭氧工裝泵閥有限公司聯(lián)合研制的首臺(tái)國產(chǎn)LNG儲(chǔ)罐壓力泄放閥在北海LNG接收站正式投用，這又是LNG產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化的一次重大突破，打破了國外品牌壟斷，填補(bǔ)國內(nèi)該型閥門的技術(shù)空白，對(duì)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)自主可控具有重要意義。

LNG儲(chǔ)罐壓力泄放閥作為LNG儲(chǔ)罐的核心保護(hù)裝置，其可靠性直接關(guān)系到LNG儲(chǔ)罐的本質(zhì)安全，北海LNG公司于2020年7月獲準(zhǔn)立項(xiàng)開展國產(chǎn)化攻關(guān)?！瑯樱揕NG儲(chǔ)罐壓力泄放閥于2022年5月31日通過了中國通用機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)組織的產(chǎn)品鑒定會(huì)鑒定，鑒定會(huì)認(rèn)為研制的LNG儲(chǔ)罐壓力泄放閥填補(bǔ)了國內(nèi)空白，主要性能達(dá)到國際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平，建議推廣使用。

“通過鑒定-成功應(yīng)用”，這其中的含義不言而喻，以國產(chǎn)化鑒定結(jié)果促進(jìn)用戶更加信任國產(chǎn)裝備，趟出一條關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化應(yīng)用創(chuàng)新之路！

“產(chǎn)學(xué)研用”，打通國產(chǎn)化應(yīng)用最后一公里

隨著我國一大批重大技術(shù)裝備實(shí)現(xiàn)了自主研制和進(jìn)口替代，國家重大裝備制造業(yè)實(shí)現(xiàn)了長足進(jìn)步和快速發(fā)展，但仍有示范應(yīng)用不暢等問題。如何闖過“技術(shù)關(guān)”后跨過“市場(chǎng)關(guān)”，推動(dòng)從首臺(tái)（套）向多臺(tái)（套）的躍升；如何“無業(yè)績”“零業(yè)績”成為“國貨國用”，提升裝備制造業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，一直是重大技術(shù)裝備國產(chǎn)化應(yīng)用落地的困境。

對(duì)此，中國通用機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)名譽(yù)會(huì)長曾表示，“重大技術(shù)裝備國產(chǎn)化還有待成為全社會(huì)共識(shí)，類似天然氣儲(chǔ)運(yùn)及核電控制系統(tǒng)等關(guān)乎國家經(jīng)濟(jì)命脈的產(chǎn)品，必須用‘國貨’?！?/SPAN>

而從LNG關(guān)鍵泵閥國產(chǎn)化應(yīng)用的歷程來看，“依托工程”“協(xié)同創(chuàng)新”打通了國產(chǎn)化應(yīng)用最后一公里，這成功的背后不得不提到被業(yè)內(nèi)成為“大連會(huì)議”的“LNG接收站關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化啟動(dòng)會(huì)”，上文提到的多個(gè)項(xiàng)目成功研發(fā)應(yīng)用正式得益于“大連會(huì)議”！

2018年10月17日，為推進(jìn)LNG接收站關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化研發(fā)與應(yīng)用，中國通用機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)與中石油昆侖能源公司在大連聯(lián)合組織了召開了“LNG接收站關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化啟動(dòng)會(huì)”。昆侖能源相關(guān)負(fù)責(zé)人攜公司管理部等5部門的負(fù)責(zé)人和所屬京唐等4家LNG接收站負(fù)責(zé)人，中國通用機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)長黃鸝攜中通協(xié)會(huì)員企業(yè)大連大高閥門有限公司、中核蘇閥科技實(shí)業(yè)股份有限公司、江蘇神通閥門股份有限公司、上海阿波羅機(jī)械股份有限公司等24家裝備制造業(yè)的主要負(fù)責(zé)人共80余人參加會(huì)議。

黃鸝在啟動(dòng)會(huì)上表示，LNG接收站裝備國產(chǎn)化是保障國家能源供應(yīng)和結(jié)構(gòu)調(diào)整的要求，既是企業(yè)的責(zé)任，也是企業(yè)發(fā)展的需要，通用機(jī)械行業(yè)企業(yè)要積極支持和參與到LNG國產(chǎn)化的工作中，并做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

隨后，中通協(xié)和昆侖能源作為甲方，制造業(yè)作為乙方，簽署了聯(lián)合研發(fā)協(xié)議，承諾對(duì)尚未國產(chǎn)化的LNG關(guān)鍵泵閥進(jìn)行研發(fā)試驗(yàn)完成并用于工程。

通過聯(lián)合研制、工程依托模式，2021年4月，天然氣液化裝置低溫閥門國產(chǎn)化聯(lián)合研發(fā)項(xiàng)目“中核科技10”-1500LB深冷球閥”通過中通協(xié)鑒定，而之前的“8”-1500LB LNG軸流式止回閥樣機(jī)”和2”-1500LB LNG球閥國產(chǎn)化研制項(xiàng)目”已實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用，產(chǎn)品在工況現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行平穩(wěn)，性能穩(wěn)定，使用情況良好；2021年10月，大連LNG接收站與上海阿波羅機(jī)械股份有限公司國產(chǎn)首臺(tái)LNG高壓泵在大連LNG接收站成功應(yīng)用；2022年8月，由國家管網(wǎng)北海LNG公司與杭州杭氧工裝泵閥有限公司聯(lián)合研制的首臺(tái)國產(chǎn)LNG儲(chǔ)罐壓力泄放閥在北海LNG接收站正式投用；……這樣的例子不勝枚舉！

目前，LNG接收站核心技術(shù)設(shè)備國產(chǎn)化程度顯著提高，打破了我國在LNG裝備方面長期依賴進(jìn)口的局面，大幅降低了采購成本，同時(shí)也帶動(dòng)了國內(nèi)裝備制造業(yè)的發(fā)展。LNG關(guān)鍵設(shè)備由最初的完全依賴進(jìn)口轉(zhuǎn)變?yōu)槟壳暗慕^大部分國產(chǎn)、極少數(shù)進(jìn)口。自主產(chǎn)品不僅在各項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)方面可與進(jìn)口產(chǎn)品比肩，而且在價(jià)格、供貨周期和后期運(yùn)營維護(hù)上優(yōu)勢(shì)明顯，為保障國家能源安全奠定了堅(jiān)實(shí)的裝備基礎(chǔ)。

當(dāng)前，全球能源清潔化、低碳化發(fā)展成為大趨勢(shì)，隨著“碳達(dá)峰”、“碳中和”進(jìn)程的推進(jìn)天然氣作為清潔高效能源，已成為全球能源轉(zhuǎn)型和應(yīng)對(duì)氣候變化的必然選擇。在LNG產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶動(dòng)下，LNG設(shè)備國產(chǎn)化也迎來契機(jī)快速推進(jìn)。經(jīng)過多年的努力，國內(nèi)LNG儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)不斷突破，LNG技術(shù)裝備得到長足發(fā)展，逐步形成了系列化、成套化的技術(shù)裝備體系，進(jìn)一步總結(jié)裝備發(fā)展成果，提升國產(chǎn)化裝備的技術(shù)水平，是行業(yè)面臨的重要任務(wù)。

中國通用機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)將充分發(fā)揮橋梁和紐帶作用，積極做好組織協(xié)調(diào)和咨詢服務(wù)等工作，圍繞目前行業(yè)中迫切需要解決的“卡脖子”關(guān)鍵裝備及相關(guān)技術(shù)有目標(biāo)、有計(jì)劃、有步驟地推進(jìn)LNG產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)化裝備的研發(fā)設(shè)計(jì)和工程應(yīng)用，推動(dòng)我國LNG產(chǎn)業(yè)鏈高級(jí)化，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈自主可控，為“雙碳目標(biāo)”實(shí)現(xiàn)提供通用裝備助力！