通用机械行业十年·蜕变丨“泵阀”国产化新活力
- 来源：中国通用机械工业协会
- 2022/11/5 9:30:58
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华龙一号、国和一号、西气东输、中俄天然气长输管线、百万千瓦水轮发电机组、十万等级空分装置、百万吨乙烯装置……十年来，一批超级工程亮点纷呈，创新成果世界瞩目。
这些振奋人心，造福人民的超级工程背后，是我国装备工业的长足发展，得益于“大型空分装置”“大型乙烯三机”“大型长输管线压缩机”“大型管线球阀”“核电关键泵阀”“大型LNG接收站用关键设备”等一大批通用机械领域“大国重器”的成功研发，“十年·蜕变”专题推出“国家超级工程背后通用装备力量”系列，带您走进通用机械“大国重器”，了解这一批“国之重器”国产化的不凡历程！
自2006年深圳大鹏的第一个液化天然气(LNG)接收站建成投产起，我国LNG产业经过多年的快速发展，已经形成了完整的产业链。LNG关键设备国产化是确保LNG进口通道建设和稳定安全运行的重要保障，得益于“产学研用”协同创新机制和“依托重点LNG工程推进装备国产化”模式的成功实施，LNG关键设备国产化率达到90%以上，由最初的完全依赖进口到今天实现以国代进！
国家超级工程背后通用装备力量
“泵阀”国产化新活力
“产学研用”加速LNG关键设备国产化应用落地
冬天天然气作为优质的清洁能源，日益成为全球能源转型的中坚力量。全力推动能源行业高质量发展、推进包括天然气在内的清洁能源的高效利用和产业升级，既是“双碳”发展目标的需要，也是全球天然气行业蓬勃发展的大势所趋。
截至2022年10月，全国共建成液化天然气(LNG)接收站24座，覆盖环渤海、长三角、珠三角等地区，年设计接收能力达到1.0957亿吨，储罐能力达到1398万立方米。
LNG接收站关键设备，如罐内泵、高压泵、海水泵、超低温阀门等，从实现国产化维修到实现国产化，进而推动我国LNG大型储罐实现了从16万方、20万方、22万方，乃至27万方容积的国产化。液化天然气的大规模利用，为全球碳达峰、碳中和起到了重要的作用！
泵
大型LNG接收站跳动“中国心”！
2021年国庆节前夕，随着国家管网LNG管理分公司大连LNG接收站控制中心的工作人员按下启动按钮，该站P-1401G高压泵平稳启动，绿色天然气能源以650万立方米/日的速率迅速注入国家天然气外输管道。至此，国内首家在役LNG接收站全国产化高压泵实现一次投产成功，真正用上了“中国心”。
LNG高压泵主要由泵体、电机等部分组成，被称为LNG接收站的“心脏”。LNG接收站通过耐超低温高压泵，将液态LNG提升至10.6兆帕，汽化后通过长输管道，源源不断把天然气能源输送至千家万户。按照一个三口之家年用气量360立方米计算，单台高压泵年输送天然气近24亿立方米，可满足一座超千万人口特大城市一年的居民燃气用量。
在十年前的2011年11月16日,当第一艘LNG运输船靠泊大连LNG专用码头，成功与接收站码头管道连接，接收站正式开始试运投产起，整整十年时间，大连LNG接收站共有7台高压泵，其关键核心技术被国外垄断，在运的国产化高压泵普遍采用进口电机，采购价格贵，配件费用高，维修成本大，国产化研发尚属空白……
在中国通用机械工业协会的协助下，大连LNG接收站以“联合研发国产高压泵及电机整套技术”为目标，与上海阿波罗机械股份有限公司联合研发，集全产业链之力，挑战制约行业发展的“卡脖子”技术难题。
国家管网大连LNG接收站与阿波罗公司先后成立机械、电气、工艺等多个技术攻关组，分工合作研究，相继完成超低温环境下的电磁设计、低温电机绕组绝缘技术、低温电机关键性能试验检验方案、电机定子转子装配工艺、低温材料的加工处理工艺、转子设计及动力学分析以及平衡机构的研发与优化等多项攻关，真实模拟超低温液氮实验装置，并拟定首份出厂前测试试验大纲，顺利完成高压泵出厂试验、运输、组装，并于2021年国庆前实现一次投产成功，“首台(套)在役LNG接收站全国产化高压泵”献礼第七十二个国庆节！
目前，该泵运行平稳，各项参数指标均达到或优于同类型进口产品，标志着我国超低温LNG高压泵电机国产化工作取得重大突破，有效解决了LNG关键设备国产化进程中的“卡脖子”技术难题。
早在2012年，中石油液化天然气(LNG)接收站需要使用立式长轴海水泵。彼时，这类设备全部依赖进口，国内泵业未见突破。海水循环泵是LNG接收站中的属于关键设备之一，主要功能是输送海水作为LNG汽化的热源。在当时已建或在建的LNG项目中，海水循环泵均由国外公司所垄断……
在中国通用机械工业协会的协助下，由湖南耐普泵业有限公司和中石油唐山LNG接收站项目部联合承担的“LNG接收站立式长轴海水泵国产化项目”实施。
2013年11月，该项目研制的首批国产立式长轴海水泵在唐山LNG接收站项目现场调试试车成功，运行稳定。“LNG接收站海水泵”国产化项目，一举打破了国外技术垄断局面，成功替代原本需要4000余万元的进口海水泵，在与国外产品同场竞技中，取得成功，各项指标均达到“国际先进水平”，
此后，耐普泵业为江苏LNG接收站二期工程项目制造的海水泵于2015年12月调试运行成功，经过72小时连续运转，各项性能指标均达到设计要求，部分指标优于国际一线品牌产品。该项目是继唐山LNG接收站首批国产化立式长轴海水泵投入运行后，再次在该领域的又一成功案例。此次运行成功，再次验证了国产LNG海水泵的产品品质，在国内LNG接收站获得更为广泛的应用。
“工程依托-协同创新”，有了装备制造企业的自立自强，有了用户企业的大力支持，多个首台(套)装备国产化应用“零业绩”被突破！
阀
拧紧产业链安全！
2021年12月30日，江苏LNG项目2台由苏州纽威阀门股份有限公司设计、制造的40寸1500LB国产全焊接球阀经过防疫消杀后顺利到达项目现场，为整个项目顺利投产奠定了坚实的基础。——江苏LNG一期项目的40寸1500LB全焊接球阀，原定于意大利进口，但因意大利爆发疫情导致该批阀门的交货期无法满足项目投产要求。
在疫情影响和全球不稳定因素加剧的情况下，面对供应链风险加剧等情况,LNG接收站项目进口超低温阀门等关键长周期设备交货周期长,协调难度大的问题进一步凸显。
这也就是重大工程中装备国产化的重大意义——保障供应链安全稳定，实现产业链自主可控！
近年来，得益于国家政策的推动，中核苏阀科技实业股份有限公司、苏州纽威阀门股份有限公司、杭州杭氧工装泵阀有限公司等装备制造企业与中国石油、中国石化、国家管网等大型能源企业合作，进行联合研发，产品优先试用，极大地促进了国产液化天然气低温阀门技术水平的提升。这种合作模式增加了这些企业的阀门在低温领域的使用业绩，为液化天然气低温阀门的国产化提供了良好的应用环境。
而文前提到的40寸1500LB国产全焊接球阀，于2021年10月27日通过中国通用机械工业协会组织国产化鉴定。鉴定认为纽威研发生产的 “NPS14、16、24Class1500超低温上装式固定球阀”和“NPS40Class1500全焊接球阀”具有自主知识产权，填补了国内空白，主要性能指标达到国际同类产品先进水平，建议推广使用。会后，通过鉴定的两批阀门已全部发往国家管网某重点LNG接收站施工现场，成为同类型阀门首批进入工业应用的开拓者。
这正是近年来LNG接收站用关键超低温阀门国产化研发应用的写照——在中国通用机械工业协会协调联系下，终端用户、制造企业、科研院所以及其他关联单位，全产业链企业集智攻关，通过联合研发、协同创新等模式，通力合作、精准攻关，提升LNG产业链完整性、安全性和先进性，实现了LNG产业链的自立自强、自主可控！
2022年8月，由国家管网北海LNG公司与杭州杭氧工装泵阀有限公司联合研制的首台国产LNG储罐压力泄放阀在北海LNG接收站正式投用，这又是LNG产业关键设备国产化的一次重大突破，打破了国外品牌垄断，填补国内该型阀门的技术空白，对促进产业发展，实现关键设备关键技术自主可控具有重要意义。
LNG储罐压力泄放阀作为LNG储罐的核心保护装置，其可靠性直接关系到LNG储罐的本质安全，北海LNG公司于2020年7月获准立项开展国产化攻关。——同样，该LNG储罐压力泄放阀于2022年5月31日通过了中国通用机械工业协会组织的产品鉴定会鉴定，鉴定会认为研制的LNG储罐压力泄放阀填补了国内空白，主要性能达到国际同类产品先进水平，建议推广使用。
“通过鉴定-成功应用”，这其中的含义不言而喻，以国产化鉴定结果促进用户更加信任国产装备，趟出一条关键设备国产化应用创新之路！
“产学研用”
打通国产化应用最后一公里！
随着我国一大批重大技术装备实现了自主研制和进口替代，国家重大装备制造业实现了长足进步和快速发展，但仍有示范应用不畅等问题。如何闯过“技术关”后跨过“市场关”，推动从首台(套)向多台(套)的跃升；如何“无业绩”“零业绩”成为“国货国用”，提升装备制造业核心竞争力，一直是重大技术装备国产化应用落地的困境。
对此，中国通用机械工业协会名誉会长隋永滨曾表示，“重大技术装备国产化还有待成为全社会共识，类似天然气储运及核电控制系统等关乎国家经济命脉的产品，必须用‘国货’。”
而从LNG关键泵阀国产化应用的历程来看，“依托工程”“协同创新”打通了国产化应用最后一公里，这成功的背后不得不提到被业内称为“大连会议”的“LNG接收站关键设备国产化启动会”，上文提到的多个项目成功研发应用正式得益于“大连会议”！
2018年10月17日，为推进LNG接收站关键设备国产化研发与应用，中国通用机械工业协会与中石油昆仑能源公司在大连联合组织了召开了“LNG接收站关键设备国产化启动会”。昆仑能源相关负责人携公司管理部等5部门的负责人和所属京唐等4家LNG接收站负责人，中国通用机械工业协会会长黄鹂携中通协会员企业大连大高阀门有限公司、中核苏阀科技实业股份有限公司、江苏神通阀门股份有限公司、上海阿波罗机械股份有限公司等24家装备制造企业的主要负责人共80余人参加会议。
黄鹂在启动会上表示，LNG接收站装备国产化是保障国家能源供应和结构调整的要求，既是企业的责任，也是企业发展的需要，通用机械行业企业要积极支持和参与到LNG国产化的工作中，并做出应有的贡献。
随后，中通协和昆仑能源作为甲方，制造业作为乙方，签署了联合研发协议，承诺对尚未国产化的LNG关键泵阀进行研发试验完成并用于工程。
通过联合研制、工程依托模式，2021年4月，天然气液化装置低温阀门国产化联合研发项目“中核科技10”-1500LB深冷球阀”通过中通协鉴定，而之前的“8”-1500LB LNG轴流式止回阀样机”和2”-1500LB LNG球阀国产化研制项目”已实现工程应用，产品在工况现场运行平稳，性能稳定，使用情况良好；2021年10月，大连LNG接收站与上海阿波罗机械股份有限公司国产首台LNG高压泵在大连LNG接收站成功应用；2022年8月，由国家管网北海LNG公司与杭州杭氧工装泵阀有限公司联合研制的首台国产LNG储罐压力泄放阀在北海LNG接收站正式投用。
……这样“联合研发-应用落地”的例子不胜枚举！
得益于产业链上下游企业的通力合作，LNG接收站核心技术设备国产化程度显著提高，打破了我国在LNG装备方面长期依赖进口的局面，大幅降低了采购成本，同时也带动了国内装备制造业的发展。LNG关键设备由最初的完全依赖进口转变为目前的绝大部分国产、极少数进口。自主产品不仅在各项关键指标方面可与进口产品比肩，而且在价格、供货周期和后期运营维护上优势明显，为保障国家能源安全奠定了坚实的装备基础。
当前，全球能源清洁化、低碳化发展成为大趋势，随着“碳达峰”、“碳中和”进程的推进天然气作为清洁高效能源，已成为全球能源转型和应对气候变化的必然选择。在LNG产业发展带动下，LNG设备国产化也迎来契机快速推进。经过多年努力，国内LNG储运技术不断突破，LNG技术装备得到长足发展，逐步形成了系列化、成套化的技术装备体系，进一步总结装备发展成果，提升国产化装备的技术水平，是行业面临的重要任务。
中国通用机械工业协会将充分发挥桥梁和纽带作用，积极做好组织协调和咨询服务等工作，围绕目前行业中迫切需要解决的“卡脖子”关键装备及相关技术有目标、有计划、有步骤地推进LNG产业国产化装备的研发制造和工程应用，推动我国LNG产业链高级化，实现供应链自主可控，为“双碳目标”实现提供通用装备助力！
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