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(guò)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)鍵設備國產(chǎn)化是確保LNG進(jìn)口通道建設和穩定安全運行的重要保障，得益于“產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同創(chuàng )新機制和“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)鍵設備國產(chǎn)化率達到90%以上，由最初的完全依賴(lài)進(jìn)口到今天實(shí)現以國代進(jìn)。

 

“泵閥”國產(chǎn)化新活力

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

 

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

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(cháng)三角、珠三角等地區，年設計接收能力達到1.0957億噸，儲罐能力達到1398萬(wàn)立方米。

LNG接收站關(guān)鍵設備，如罐內泵、高壓泵、海水泵、超低溫閥門(mén)等，從實(shí)現國產(chǎn)化維修到實(shí)現國產(chǎn)化，進(jìn)而推動(dòng)我國LNG大型儲罐實(shí)現了從16萬(wàn)方、20萬(wàn)方、22萬(wàn)方，乃至27萬(wàn)方容積的國產(chǎn)化。液化天然氣的大規模利用，為全球碳達峰、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年國慶節前夕，隨著(zhù)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高壓泵平穩啟動(dòng)，綠色天然氣能源以650萬(wàn)立方米/日的速率迅速注入國家天然氣外輸管道。至此，國內首家在役LNG接收站全國產(chǎn)化高壓泵實(shí)現一次投產(chǎn)成功，真正用上了“中國心”。

LNG高壓泵主要由泵體、電機等部分組成，被稱(chēng)為L(cháng)NG接收站的“心臟”。LNG接收站通過(guò)耐超低溫高壓泵，將液態(tài)LNG提升至10.6兆帕，汽化后通過(guò)長(cháng)輸管道，源源不斷把天然氣能源輸送至千家萬(wàn)戶(hù)。按照一個(gè)三口之家年用氣量360立方米計算，單臺高壓泵年輸送天然氣近24億立方米，可滿(mǎn)足一座超千萬(wàn)人口特大城市一年的居民燃氣用量。

在十年前的2011年11月16日,當第一艘LNG運輸船靠泊大連LNG專(zhuān)用碼頭，成功與接收站碼頭管道連接，接收站正式開(kāi)始試運投產(chǎn)起，整整十年時(shí)間，大連LNG接收站共有7臺高壓泵，其關(guān)鍵核心技術(shù)被國外壟斷，在運的國產(chǎn)化高壓泵普遍采用進(jìn)口電機，采購價(jià)格貴，配件費用高，維修成本大，國產(chǎn)化研發(fā)尚屬空白……

在中國通用機械工業(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)高壓泵及電機整套技術(shù)”為目標，與上海阿波羅機械股份有限公司聯(lián)合研發(fā)，集全產(chǎn)業(yè)鏈之力，挑戰制約行業(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)境下的電磁設計、低溫電機繞組絕緣技術(shù)、低溫電機關(guān)鍵性能試驗檢驗方案、電機定子轉子裝配工藝、低溫材料的加工處理工藝、轉子設計及動(dòng)力學(xué)分析以及平衡機構的研發(fā)與優(yōu)化等多項攻關(guān)，真實(shí)模擬超低溫液氮實(shí)驗裝置，并擬定首份出廠(chǎng)前測試試驗大綱，順利完成高壓泵出廠(chǎng)試驗、運輸、組裝，于2021年國慶前實(shí)現一次投產(chǎn)成功，“首臺（套）在役LNG接收站全國產(chǎn)化高壓泵”獻禮第七十二個(gè)國慶節！

目前，該泵運行平穩，各項參數指標均達到或優(yōu)于同類(lèi)型進(jìn)口產(chǎn)品，標志著(zhù)我國超低溫LNG高壓泵電機國產(chǎn)化工作取得重大突破，有效解決了LNG關(guān)鍵設備國產(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(cháng)軸海水泵。彼時(shí)，這類(lèi)設備全部依賴(lài)進(jìn)口，國內泵業(yè)未見(jiàn)突破。海水循環(huán)泵是LNG接收站中的屬于關(guān)鍵設備之一，主要功能是輸送海水作為L(cháng)NG汽化的熱源。在當時(shí)已建或在建的LNG項目中，海水循環(huán)泵均由國外公司所壟斷……

在中國通用機械工業(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接收站項目部聯(lián)合承擔的“LNG接收站立式長(cháng)軸海水泵國產(chǎn)化項目”實(shí)施。

2013年11月，該項目研制的首批國產(chǎn)立式長(cháng)軸海水泵在唐山LNG接收站項目現場(chǎng)調試試車(chē)成功，運行穩定。“LNG接收站海水泵”國產(chǎn)化項目，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(wàn)元的進(jìn)口海水泵，在與國外產(chǎn)品同場(chǎng)競技中，取得成功，各項指標均達到“國際先進(jìn)水平”，

此后，耐普泵業(yè)為江蘇LNG接收站二期工程項目制造的海水泵于2015年12月調試運行成功，經(jīng)過(guò)72小時(shí)連續運轉，各項性能指標均達到設計要求，部分指標優(yōu)于國際一線(xiàn)品牌產(chǎn)品。該項目是繼唐山LNG接收站首批國產(chǎn)化立式長(cháng)軸海水泵投入運行后，再次在該領(lǐng)域的又一成功案例。此次運行成功，再次驗證了國產(chǎn)LNG海水泵的產(chǎn)品品質(zhì)，在國內LNG接收站獲得更為廣泛的應用。

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

 

閥，擰緊產(chǎn)業(yè)鏈安全！

2021年12月30日，江蘇LNG項目2臺由蘇州紐威閥門(mén)股份有限公司設計、制造的40寸1500LB國產(chǎn)全焊接球閥經(jīng)過(guò)防疫消殺后順利到達項目現場(chǎng)，為整個(gè)項目順利投產(chǎn)奠定了堅實(shí)的基礎。——江蘇LNG一期項目的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)疫情導致該批閥門(mén)的交貨期無(wú)法滿(mǎn)足項目投產(chǎn)要求。

在疫情影響和全球不穩定因素加劇的情況下，面對供應鏈風(fēng)險加劇等情況,LNG接收站項目進(jìn)口超低溫閥門(mén)等關(guān)鍵長(cháng)周期設備交貨周期長(cháng),協(xié)調難度大的問(wèn)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——保障供應鏈安全穩定，實(shí)現產(chǎn)業(yè)鏈自主可控！

近年來(lái)，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(mén)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(mén)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(mén)在低溫領(lǐng)域的使用業(yè)績(jì)，為液化天然氣低溫閥門(mén)的國產(chǎn)化提供了良好的應用環(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(guò)中國通用機械工業(yè)協(xié)會(huì )組織國產(chǎn)化鑒定。鑒定認為紐威研發(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”具有自主知識產(chǎn)權，填補了國內空白，主要性能指標達到國際同類(lèi)產(chǎn)品先進(jìn)水平，建議推廣使用。會(huì )后，通過(guò)鑒定的兩批閥門(mén)已全部發(fā)往國家管網(wǎng)某重點(diǎn)LNG接收站施工現場(chǎng)，成為同類(lèi)型閥門(mén)首批進(jìn)入工業(yè)應用的開(kāi)拓者。

這正是近年來(lái)LNG接收站用關(guān)鍵超低溫閥門(mén)國產(chǎn)化研發(fā)應用的寫(xiě)照——在中國通用機械工業(yè)協(xié)會(huì )協(xié)調聯(lián)系下，終端用戶(hù)、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(guò)聯(lián)合研發(fā)、協(xié)同創(chuàng )新等模式，通力合作、精準攻關(guān)，提升LNG產(chǎn)業(yè)鏈完整性、安全性和先進(jìn)性，實(shí)現了LNG產(chǎn)業(yè)鏈的自立自強、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)合研制的首臺國產(chǎn)LNG儲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)鍵設備國產(chǎn)化的一次重大突破，打破了國外品牌壟斷，填補國內該型閥門(mén)的技術(shù)空白，對促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實(shí)現關(guān)鍵設備關(guān)鍵技術(shù)自主可控具有重要意義。

LNG儲罐壓力泄放閥作為L(cháng)NG儲罐的核心保護裝置，其可靠性直接關(guān)系到LNG儲罐的本質(zhì)安全，北海LNG公司于2020年7月獲準立項開(kāi)展國產(chǎn)化攻關(guān)。——同樣，該LNG儲罐壓力泄放閥于2022年5月31日通過(guò)了中國通用機械工業(yè)協(xié)會(huì )組織的產(chǎn)品鑒定會(huì )鑒定，鑒定會(huì )認為研制的LNG儲罐壓力泄放閥填補了國內空白，主要性能達到國際同類(lèi)產(chǎn)品先進(jìn)水平，建議推廣使用。

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

 

“產(chǎn)學(xué)研用”，打通國產(chǎn)化應用最后一公里

隨著(zhù)我國一大批重大技術(shù)裝備實(shí)現了自主研制和進(jìn)口替代，國家重大裝備制造業(yè)實(shí)現了長(cháng)足進(jìn)步和快速發(fā)展，但仍有示范應用不暢等問(wèn)題。如何闖過(guò)“技術(shù)關(guān)”后跨過(guò)“市場(chǎng)關(guān)”，推動(dòng)從首臺（套）向多臺（套）的躍升；如何“無(wú)業(yè)績(jì)”“零業(yè)績(jì)”成為“國貨國用”，提升裝備制造業(yè)核心競爭力，一直是重大技術(shù)裝備國產(chǎn)化應用落地的困境。

對此，中國通用機械工業(yè)協(xié)會(huì )名譽(yù)會(huì )長(cháng)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，類(lèi)似天然氣儲運及核電控制系統等關(guān)乎國家經(jīng)濟命脈的產(chǎn)品，必須用‘國貨’。”

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

2018年10月17日，為推進(jìn)LNG接收站關(guān)鍵設備國產(chǎn)化研發(fā)與應用，中國通用機械工業(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(kāi)了“LNG接收站關(guān)鍵設備國產(chǎn)化啟動(dòng)會(huì )”。昆侖能源相關(guān)負責人攜公司管理部等5部門(mén)的負責人和所屬京唐等4家LNG接收站負責人，中國通用機械工業(yè)協(xié)會(huì )會(huì )長(cháng)黃鸝攜中通協(xié)會(huì )員企業(yè)大連大高閥門(mén)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(mén)股份有限公司、上海阿波羅機械股份有限公司等24家裝備制造業(yè)的主要負責人共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和結構調整的要求，既是企業(yè)的責任，也是企業(yè)發(fā)展的需要，通用機械行業(yè)企業(yè)要積極支持和參與到LNG國產(chǎn)化的工作中，并做出應有的貢獻。

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，承諾對尚未國產(chǎn)化的LNG關(guān)鍵泵閥進(jìn)行研發(fā)試驗完成并用于工程。

通過(guò)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(mén)國產(chǎn)化聯(lián)合研發(fā)項目“中核科技10”-1500LB深冷球閥”通過(guò)中通協(xié)鑒定，而之前的“8”-1500LB LNG軸流式止回閥樣機”和2”-1500LB LNG球閥國產(chǎn)化研制項目”已實(shí)現工程應用，產(chǎn)品在工況現場(chǎng)運行平穩，性能穩定，使用情況良好；2021年10月，大連LNG接收站與上海阿波羅機械股份有限公司國產(chǎn)首臺LNG高壓泵在大連LNG接收站成功應用；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)合研制的首臺國產(chǎn)LNG儲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)設備國產(chǎn)化程度顯著(zhù)提高，打破了我國在LNG裝備方面長(cháng)期依賴(lài)進(jìn)口的局面，大幅降低了采購成本，同時(shí)也帶動(dòng)了國內裝備制造業(yè)的發(fā)展。LNG關(guān)鍵設備由最初的完全依賴(lài)進(jìn)口轉變?yōu)槟壳暗慕^大部分國產(chǎn)、極少數進(jìn)口。自主產(chǎn)品不僅在各項關(guān)鍵指標方面可與進(jìn)口產(chǎn)品比肩，而且在價(jià)格、供貨周期和后期運營(yíng)維護上優(yōu)勢明顯，為保障國家能源安全奠定了堅實(shí)的裝備基礎。

 

當前，全球能源清潔化、低碳化發(fā)展成為大趨勢，隨著(zhù)“碳達峰”、“碳中和”進(jìn)程的推進(jìn)天然氣作為清潔高效能源，已成為全球能源轉型和應對氣候變化的必然選擇。在LNG產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶動(dòng)下，LNG設備國產(chǎn)化也迎來(lái)契機快速推進(jìn)。經(jīng)過(guò)多年的努力，國內LNG儲運技術(shù)不斷突破，LNG技術(shù)裝備得到長(cháng)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)調和咨詢(xún)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、有計劃、有步驟地推進(jìn)LNG產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)化裝備的研發(fā)設計和工程應用，推動(dòng)我國LNG產(chǎn)業(yè)鏈高級化，實(shí)現產(chǎn)業(yè)鏈自主可控，為“雙碳目標”實(shí)現提供通用裝備助力！