威海鴻通管材股份有限公司承擔(dān)的省重大科技創(chuàng)新工程項(xiàng)目“高技術(shù)船舶FLNG低溫復(fù)合柔性管道系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)化”致力于解決制約我國(guó)海洋天然氣能源開(kāi)發(fā)中低溫復(fù)合柔性管道長(zhǎng)期依賴(lài)國(guó)外進(jìn)口的“卡脖子”技術(shù),致力于面向我國(guó)深遠(yuǎn)海天然氣開(kāi)發(fā)的離岸外輸系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化,致力于研發(fā)出由全非金屬材料復(fù)合而成的耐低溫、大口徑FLNG外輸柔性管道,形成高技術(shù)船舶FLNG全非金屬材料低溫復(fù)合柔性管道系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化能力,并為陸用、水用LNG轉(zhuǎn)運(yùn)、過(guò)駁及加注在內(nèi)的擴(kuò)展應(yīng)用提供重要裝備,項(xiàng)目取得階段性成果。
本項(xiàng)目面向高技術(shù)船舶FLNG核心外輸裝備需求,以及衍生相關(guān)陸用、水用、過(guò)駁和加注LNG傳輸管道的迫切需求,針對(duì)傳統(tǒng)低溫管道存在的低溫柔順性差、熱失配風(fēng)險(xiǎn)大、端部連接泄漏風(fēng)險(xiǎn)高、管體長(zhǎng)度適應(yīng)海況范圍窄、安全預(yù)警系統(tǒng)欠缺等問(wèn)題,研發(fā)熱適配性能優(yōu)異、彎曲柔順性好、海況適應(yīng)性強(qiáng)的全非金屬材料低溫復(fù)合柔性管道。
項(xiàng)目通過(guò)全面調(diào)研全非金屬低溫復(fù)合柔性管道的設(shè)計(jì)流程,解決了低溫復(fù)合柔性管道的構(gòu)件耐低溫材料設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)截面設(shè)計(jì)、整體線(xiàn)型設(shè)計(jì)、連接件設(shè)計(jì)、監(jiān)測(cè)及緊急脫離裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)等中的關(guān)鍵技術(shù)難題,建立了低溫復(fù)合柔性管道分析設(shè)計(jì)流程和體系;同時(shí),明確了低溫復(fù)合柔性管道從分析設(shè)計(jì)、加工制造、測(cè)試認(rèn)證、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到示范應(yīng)用全鏈條閉環(huán)式的集成評(píng)估策略;通過(guò)研究針對(duì)LNG全非金屬低溫柔性管道應(yīng)用環(huán)境的復(fù)雜性,考慮船-船串靠在位工況、船-船并靠在位工況、岸站加注在位工況和岸站加注安裝工況等多個(gè)工況,基于的水動(dòng)力耦合響應(yīng)分析方法,建立低溫柔性管道整體分析技術(shù),分析了低溫管道與連接船體耦合條件下的整體水動(dòng)力響應(yīng)和荷載特性,為低溫復(fù)合柔性管道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了直接的設(shè)計(jì)基礎(chǔ);通過(guò)研究耐低溫材料的各項(xiàng)物理和力學(xué)性能,建立了低溫復(fù)合柔性管道的材料數(shù)據(jù)庫(kù),為我國(guó)全非金屬低溫復(fù)合柔性管道的設(shè)計(jì)與材料選型提供了可靠的數(shù)據(jù)依據(jù);通過(guò)基于結(jié)構(gòu)柔順性設(shè)計(jì)方法,創(chuàng)新性提出了全非金屬低溫復(fù)合柔性管道及端部連接件的全新結(jié)構(gòu)形式,基于螺旋纏繞結(jié)構(gòu)分析理論建立了低溫柔性管道結(jié)構(gòu)的理論分析模型,并采用了數(shù)值仿真的方法分析校核了低溫管道的基本力學(xué)性能,完成了低溫柔性管道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);通過(guò)研究彈簧螺旋纏繞設(shè)備及成型工藝,編織層和密封層的連續(xù)纏繞工藝,形成一套低溫復(fù)合柔性管道的生產(chǎn)工藝裝備,制造出常溫材料樣品管和低溫材料樣品管。
項(xiàng)目實(shí)施以來(lái)申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利10項(xiàng),實(shí)用新型專(zhuān)利5項(xiàng),發(fā)表論文6篇,高技術(shù)船舶FLNG低溫復(fù)合柔性管道系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目的順利實(shí)施,帶動(dòng)上游纖維復(fù)合材料制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,輻射我省相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,進(jìn)而提高整個(gè)行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,擴(kuò)大我省在海洋裝備制造領(lǐng)域的影響力,使低溫復(fù)合柔性管道的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)與測(cè)試等實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,打破了國(guó)外廠商在低溫復(fù)合柔性管道方面對(duì)我國(guó)的技術(shù)封鎖和價(jià)格壟斷。