節(jié)能環(huán)保發(fā)展低碳，超低溫錨具實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化

節(jié)能環(huán)保 發(fā)展低碳 超低溫錨具實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化——記歐維姆超低溫錨具研發(fā)歷程

2013年4月8日上午，柳州歐維姆機(jī)械股份有限公司實(shí)驗(yàn)中心低溫靜載試驗(yàn)裝置前拉起的警戒線外，中國(guó)石化天然氣分公司、液化天然氣低溫儲(chǔ)罐施工、監(jiān)理、鋼絞線生產(chǎn)廠等多個(gè)單位的領(lǐng)導(dǎo)、專(zhuān)家屏住呼吸，神情專(zhuān)注，緊盯著力值顯示器上不斷跳躍的數(shù)字。此時(shí)溫度顯示儀顯示為-196℃，力值顯示器上數(shù)值在不斷上升。四周的空氣仿佛凝固……

是什么試驗(yàn)吸引了這么多專(zhuān)家、領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)注？溫度為什么要-196℃？要解開(kāi)這個(gè)謎團(tuán)還得從LNG說(shuō)起。

歐維姆項(xiàng)目組人員在試驗(yàn)時(shí)加注液氮

預(yù)應(yīng)力錨具與超級(jí)工程

喜歡看記錄片的朋友一定記得2012年中央電視臺(tái)在戛納電影節(jié)上獲獎(jiǎng)的紀(jì)錄片：《超級(jí)工程》。

今天的中國(guó)，隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的飛速發(fā)展，加之自然和歷史的多重原因，產(chǎn)生了許多需要解決的重大問(wèn)題，這些問(wèn)題必須借助一些超常規(guī)的工程，才能得以改善和解決，而強(qiáng)盛的國(guó)力和日益發(fā)展的科技水平，讓這些超級(jí)工程，最終得以實(shí)施?！冻?jí)工程》中展現(xiàn)的我國(guó)五個(gè)重大工程項(xiàng)目之一：《超級(jí)LNG船》把我們帶進(jìn)一個(gè)新的領(lǐng)域，告訴我們LNG即液化天然氣的英文縮寫(xiě)，常溫下的氣態(tài)天然氣經(jīng)過(guò)-162℃超低溫處理形成液化天然氣，天然氣超低溫處理后體積縮小約600倍。將天然氣超低溫處理成液化天然氣能節(jié)約儲(chǔ)運(yùn)空間，降低儲(chǔ)運(yùn)成本。

大規(guī)模應(yīng)用LNG是我國(guó)能源戰(zhàn)略之一，作為能源大國(guó)，我國(guó)需要從國(guó)外進(jìn)口LNG，液化天然氣通過(guò)超級(jí)LNG船運(yùn)回國(guó)內(nèi)儲(chǔ)存在特制儲(chǔ)罐內(nèi)，這種儲(chǔ)罐分為內(nèi)罐和外罐，內(nèi)、外罐之間填充隔熱保溫材料，內(nèi)罐采用耐低溫金屬制造，直接存儲(chǔ)LNG，外罐采用預(yù)應(yīng)力混凝土，對(duì)內(nèi)罐起到支撐、保護(hù)作用，確保內(nèi)罐出現(xiàn)意外時(shí)LNG不外泄，LNG如果泄漏到空氣中會(huì)造成燃燒爆炸等嚴(yán)重事故。

外罐的建造離不開(kāi)預(yù)應(yīng)力錨具。LNG儲(chǔ)罐和水桶作用類(lèi)似，水桶防止水外泄用鐵絲將桶箍緊，LNG外罐防止外泄用鋼絞線將儲(chǔ)罐箍緊，預(yù)應(yīng)力錨具的作用是將箍緊儲(chǔ)罐的鋼絞線“打結(jié)”。

錨具錨固張拉伸長(zhǎng)后的鋼絞線

我國(guó)是預(yù)應(yīng)力錨具生產(chǎn)、應(yīng)用大國(guó)，產(chǎn)量居世界第一，預(yù)應(yīng)力錨具已在公路、鐵路、橋梁、市政、水利水電等多個(gè)領(lǐng)域大量使用，LNG儲(chǔ)罐同樣需要預(yù)應(yīng)力錨具。但2012年以前我國(guó)LNG儲(chǔ)罐一直使用國(guó)外預(yù)應(yīng)力錨具。因?yàn)長(zhǎng)NG儲(chǔ)罐除滿(mǎn)足常規(guī)錨具性能外，還必須滿(mǎn)足超低溫性能要求，2009年前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有滿(mǎn)足LNG超低溫要求的錨具。同時(shí)，使用國(guó)外超低溫錨具也有弊病，價(jià)格高、技術(shù)服務(wù)不及時(shí)。為擺脫對(duì)國(guó)外產(chǎn)品的依賴(lài)，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)提出了超低溫錨具國(guó)產(chǎn)化的迫切要求。

柳州歐維姆機(jī)械股份有限公司作為國(guó)內(nèi)預(yù)應(yīng)力行業(yè)的領(lǐng)跑者，毅然扛起了重?fù)?dān)，將開(kāi)發(fā)滿(mǎn)足LNG超低溫要求的超低溫錨具作為自己義不容辭的責(zé)任。經(jīng)過(guò)前期細(xì)致的準(zhǔn)備工作，歐維姆于2005年成立項(xiàng)目組進(jìn)行《OVM.DW15超低溫結(jié)構(gòu)錨固體系》專(zhuān)項(xiàng)開(kāi)發(fā)。

超低溫錨具國(guó)產(chǎn)化

歐維姆公司作為預(yù)應(yīng)力專(zhuān)業(yè)企業(yè)在預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工方面有豐富經(jīng)驗(yàn)，但在低溫試驗(yàn)、低溫材料上無(wú)可參考的經(jīng)驗(yàn)，國(guó)內(nèi)也沒(méi)有企業(yè)進(jìn)行過(guò)要求嚴(yán)格的超低溫試驗(yàn)。按照國(guó)外超低溫錨具的要求，應(yīng)用于LNG超低溫環(huán)境的錨具產(chǎn)品應(yīng)符合歐洲標(biāo)準(zhǔn)ETAG013-2002《后張建筑錨具體系歐洲技術(shù)驗(yàn)收要求》，錨具應(yīng)在-196℃超低溫環(huán)境下進(jìn)行靜載試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求。

自項(xiàng)目組成立起，歐維姆就面臨著一個(gè)個(gè)難以逾越的難題：選用材料、溫度在降到-196℃、沒(méi)有超低溫試驗(yàn)裝置，一切都沒(méi)有可借鑒的經(jīng)驗(yàn)，國(guó)內(nèi)也沒(méi)有超低溫試驗(yàn)裝置，想從國(guó)外公司得到答案顯然不可能。怎么辦？

沒(méi)有怎么辦，一切需要從頭開(kāi)始，在所有參與項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的人心中，唯一支撐他們的信念就是：必須解決難題，挑戰(zhàn)超低溫！

挑戰(zhàn)超低溫不能僅憑熱血和口號(hào)，必須以強(qiáng)有力的信念做支撐，以大量的實(shí)驗(yàn)及辛勤的工作為基石。在項(xiàng)目組組長(zhǎng)朱萬(wàn)旭副總工的帶領(lǐng)下，項(xiàng)目組兵分兩路，一路查找資料，查找耐低溫材料，另一路考慮超低溫試驗(yàn)。

項(xiàng)目組成員通過(guò)資料了解到液氮可以將溫度降低到-196℃，但液氮裝在特制罐里，試驗(yàn)時(shí)液氮如何抽取?試驗(yàn)裝置如何保溫？如何在超低溫環(huán)境下進(jìn)行試驗(yàn)？又是一系列的難題。再苦再難也要干。經(jīng)過(guò)不斷的討論、提出方案、推翻方案、繼續(xù)討論的反復(fù)工作中，項(xiàng)目組最終確定了可行性方案。

歐維姆公司領(lǐng)導(dǎo)對(duì)此項(xiàng)目非常重視，項(xiàng)目組通過(guò)多方努力，與航天工業(yè)總公司某研究所合作開(kāi)發(fā)了一套超低溫試驗(yàn)系統(tǒng)，可以進(jìn)行超低溫適時(shí)溫度檢測(cè)和溫度補(bǔ)償，經(jīng)過(guò)精心準(zhǔn)備，超低溫試驗(yàn)在2006年正式進(jìn)入試驗(yàn)階段：試驗(yàn)人員身著厚重防護(hù)服，按正常靜載試驗(yàn)程序?qū)摻g線張拉到破斷力的80%后用泵將液氮抽入試驗(yàn)槽。第一次試驗(yàn)不成功，液氮添加速度慢，趕不上揮發(fā)速度，溫度也未達(dá)到要求。項(xiàng)目組連夜開(kāi)會(huì)分析，討論改進(jìn)措施，并最終確定了初步改進(jìn)方案，此時(shí)時(shí)間已經(jīng)過(guò)了晚上12點(diǎn)，又一個(gè)沒(méi)吃晚飯的不眠之夜……

經(jīng)過(guò)多次失敗，多次總結(jié)，多次改進(jìn)后，2008年12月，在眾多國(guó)內(nèi)外LNG領(lǐng)域?qū)＜业囊?jiàn)證下，歐維姆公司開(kāi)發(fā)的超低溫錨具按國(guó)際上最嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)要求，在-196℃條件下順利完成了19孔錨具超低溫靜載試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明歐維姆公司開(kāi)發(fā)的超低溫錨具完全滿(mǎn)足LNG儲(chǔ)罐超低溫要求，可以放心地應(yīng)用到LNG儲(chǔ)罐上。這是一次可以載入歐維姆研發(fā)史的時(shí)刻，同時(shí)，這也是中國(guó)公司攻克的又一個(gè)世界級(jí)技術(shù)難關(guān)。

國(guó)產(chǎn)錨具在LNG領(lǐng)域零突破

我國(guó)LNG儲(chǔ)罐一直采用國(guó)外超低溫錨具，要邁出使用國(guó)內(nèi)超低溫錨具第一步是艱難的，為了將國(guó)產(chǎn)化的超低溫錨具推向市場(chǎng)，歐維姆公司領(lǐng)導(dǎo)、業(yè)務(wù)經(jīng)理、技術(shù)負(fù)責(zé)人等多次到相關(guān)單位進(jìn)行宣傳、推薦，邀請(qǐng)相關(guān)人員到公司考察，見(jiàn)證試驗(yàn)。在不懈的努力下，歐維姆的堅(jiān)持迎來(lái)了轉(zhuǎn)機(jī)。

采用歐維姆公司超低溫錨具的青島LNG工程

2011年11月30日，中國(guó)石化天然氣分公司山東LNG工程項(xiàng)目經(jīng)理部在北京主持召開(kāi)“中石化青島LNG混凝土儲(chǔ)罐預(yù)應(yīng)力體系國(guó)產(chǎn)化應(yīng)用”的專(zhuān)家評(píng)審會(huì)。歐維姆公司同中國(guó)石化天然氣分公司山東LNG工程項(xiàng)目經(jīng)理部、中石化工程建設(shè)公司及國(guó)內(nèi)業(yè)界相關(guān)專(zhuān)家共同參加了會(huì)議。專(zhuān)家們?cè)跁?huì)議上對(duì)OVM.DW15超低溫錨固體系表示了充分的肯定，認(rèn)為其滿(mǎn)足相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，配套國(guó)產(chǎn)鋼絞線適用于LNG儲(chǔ)罐工程，該錨固體系的生產(chǎn)工藝、工裝和檢測(cè)手段可靠。于是，2012年OVM.DW15超低溫錨固體系正式進(jìn)入我國(guó)LNG領(lǐng)域，在山東LNG儲(chǔ)罐工程上成功應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)錨具在LNG領(lǐng)域零的突破。

多年努力終于有了回報(bào)，歐維姆人挑戰(zhàn)超低溫取得了最終的成功，項(xiàng)目組開(kāi)發(fā)的OVM.DW15超低溫錨固體系已在山東LNG儲(chǔ)罐工程和北海LNG儲(chǔ)罐工程上應(yīng)用，還有一些LNG儲(chǔ)罐工程正在洽談之中。

項(xiàng)目組研制的OVM超低溫靜載試驗(yàn)系統(tǒng)是目前國(guó)內(nèi)唯一的一套超低溫靜載試驗(yàn)系統(tǒng)，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人朱萬(wàn)旭副總工參與編制的《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（JGJ85-2010），將超低溫錨具要求和試驗(yàn)方法寫(xiě)進(jìn)了規(guī)程，為我國(guó)超低溫錨具的發(fā)展和不斷創(chuàng)新奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

2013年4月8日，國(guó)家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心組織在歐維姆試驗(yàn)中心進(jìn)行LNG超低溫錨具靜載試驗(yàn)，采用OVM超低溫靜載試驗(yàn)系統(tǒng)，在眾多單位領(lǐng)導(dǎo)、專(zhuān)家的見(jiàn)證下，再次對(duì)歐維姆超低溫錨具在-196℃下的靜載錨固性能進(jìn)行了檢驗(yàn)，結(jié)果完全符合標(biāo)準(zhǔn)要求，試驗(yàn)順利通過(guò)。

歐維姆人不怕失敗，敢于創(chuàng)新，勇挑重?fù)?dān)，挑戰(zhàn)超低溫，順利實(shí)現(xiàn)了我國(guó)LNG儲(chǔ)罐用超低溫錨具國(guó)產(chǎn)化，歐維姆人以此為切入點(diǎn)，已帶動(dòng)工程施工、減隔震支座、施工機(jī)具、灌漿材料等系統(tǒng)進(jìn)入LNG領(lǐng)域。歐維姆人的腳步不會(huì)停下，超低溫錨具國(guó)產(chǎn)化只是歐維姆眾多技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目中的一項(xiàng)，大直徑高強(qiáng)鋼拉桿錨固體系、天文臺(tái)高應(yīng)力幅拉索體系、第三代核電用預(yù)應(yīng)力錨固體系等許許多多項(xiàng)目正在開(kāi)發(fā)中。

未來(lái)，等待歐維姆的將是更多的挑戰(zhàn)與艱辛，也將會(huì)有更多的成就與榮耀?。ɡ钴?蔣業(yè)東 朱萬(wàn)旭）

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