國(guó)內(nèi)首臺(tái)，國(guó)際先進(jìn)!1000萬(wàn)方等級(jí)天然氣透平膨脹機(jī)通過(guò)鑒定

2024年5月16日，中國(guó)通用機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)在成都組織召開(kāi)了由四川空分設(shè)備（集團(tuán)）有限責(zé)任公司與中國(guó)石油工程建設(shè)有限公司西南分公司聯(lián)合研制的“1000萬(wàn)立方米/天等級(jí)天然氣透平膨脹機(jī)”產(chǎn)品鑒定會(huì)，會(huì)議由中通協(xié)會(huì)長(zhǎng)黃鸝主持。

中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)原總工程師隋永濱擔(dān)任產(chǎn)品鑒定專家委員會(huì)主任，西安交通大學(xué)張家忠教授擔(dān)任專家委員會(huì)副主任，專家組由來(lái)自中海油研究總院有限責(zé)任公司、中石化廣州工程有限公司、西南石油大學(xué)、賽鼎工程有限公司、中國(guó)五環(huán)工程公司、西南油氣田成都天然氣化工總廠、中石化西北油田順北天然氣處理廠等單位的專家組成，并特邀中國(guó)石油天然氣股份有限公司冀東油田西部分公司用戶代表參會(huì)。

四川空分設(shè)備（集團(tuán)）有限責(zé)任公司董事長(zhǎng)單凱、總工程師黃科、副總經(jīng)理江蓉，中國(guó)石油工程建設(shè)有限公司西南分公司總工程師蒲黎明、教授級(jí)高級(jí)工程師陳彰兵、專業(yè)副總工程師陳鳳帶領(lǐng)研制團(tuán)隊(duì)成員參加了鑒定會(huì)議。

單總表示，大力推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新，以新質(zhì)生產(chǎn)力打造發(fā)展新優(yōu)勢(shì)，以先進(jìn)、可靠的裝備為國(guó)家的發(fā)展作貢獻(xiàn)，是四川空分義不容辭的責(zé)任和光榮的任務(wù)。四川空分將牢牢堅(jiān)持“一切為了用戶，一切為了發(fā)展”的企業(yè)精神，不斷開(kāi)拓進(jìn)取，堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新、管理創(chuàng)新，追求國(guó)際領(lǐng)先，為廣大用戶提供性能先進(jìn)、安全、可靠、技術(shù)一流的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，同時(shí)也為裝備制造國(guó)產(chǎn)化貢獻(xiàn)川空的一份力量。

蒲總表示，在大型天然氣處理和天然氣液化項(xiàng)目中，裝備的國(guó)產(chǎn)化、技術(shù)的自主性非常重要。中國(guó)石油工程建設(shè)有限公司西南分公司將繼續(xù)推進(jìn)天然氣產(chǎn)業(yè)鏈中關(guān)鍵裝備的國(guó)產(chǎn)化，為我國(guó)能源戰(zhàn)略安全提供有力的技術(shù)保障。

與會(huì)專家聽(tīng)取了1000萬(wàn)立方米/天等級(jí)天然氣透平膨脹機(jī)研發(fā)總結(jié)匯報(bào)，查閱了相關(guān)文件資料。會(huì)前部分專家在工業(yè)裝置現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地考察見(jiàn)證了膨脹機(jī)運(yùn)行情況，經(jīng)質(zhì)詢和討論，形成鑒定意見(jiàn)如下：

研發(fā)的1000萬(wàn)立方米/天等級(jí)天然氣透平膨脹機(jī)結(jié)構(gòu)合理、選材適當(dāng)、工藝先進(jìn)。產(chǎn)品在工業(yè)運(yùn)行裝置現(xiàn)場(chǎng)一次性開(kāi)車(chē)成功，運(yùn)行穩(wěn)定，變工況適應(yīng)能力強(qiáng)，各項(xiàng)性能指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。主要?jiǎng)?chuàng)新和技術(shù)特點(diǎn)如下：

• 開(kāi)發(fā)了大功率高效帶液向心透平膨脹模型級(jí)和大流量低壓比壓縮模型級(jí)，提高了大型天然氣膨脹機(jī)組效率；
• 對(duì)葉輪強(qiáng)度和振動(dòng)模態(tài)局部化進(jìn)行了數(shù)值仿真和測(cè)試，消除了大功率葉輪振動(dòng)局部化導(dǎo)致的疲勞損傷，提高了機(jī)組安全性；
• 開(kāi)發(fā)了適用于大型天然氣膨脹機(jī)的軸向推力平衡和大扭矩傳遞等多重變工況穩(wěn)定控制技術(shù)，保證機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行；
• 開(kāi)發(fā)了天然氣膨脹機(jī)組油氣分離回收集成技術(shù)，提高了裝置運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。

鑒定委員會(huì)認(rèn)為，研制的國(guó)內(nèi)首臺(tái)1000萬(wàn)立方米/天等級(jí)天然氣透平膨脹機(jī)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，主要性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著，推廣應(yīng)用前景廣闊。

研制歷程

天然氣是我國(guó)重要的清潔能源，其上下游產(chǎn)業(yè)鏈裝備發(fā)展水平對(duì)保障國(guó)家能源安全具有重大意義。天然氣透平膨脹機(jī)主要用于天然氣前處理及乙烷回收等裝置，是天然氣產(chǎn)業(yè)鏈中的關(guān)鍵裝備。隨著國(guó)內(nèi)油氣田開(kāi)發(fā)規(guī)模及天然氣乙烷回收裝置的大型化發(fā)展，1000萬(wàn)方等級(jí)天然氣透平膨脹機(jī)產(chǎn)品需求日益增多。但長(zhǎng)期以來(lái)該等級(jí)天然氣透平膨脹機(jī)完全被國(guó)外公司壟斷，推進(jìn)1000萬(wàn)方等級(jí)天然氣透平膨脹機(jī)國(guó)產(chǎn)化研究勢(shì)在必行。

四川空分自80年代起就在國(guó)內(nèi)率先研制了天然氣透平膨脹機(jī)，至今已有150余臺(tái)各類天然氣膨脹機(jī)產(chǎn)品，技術(shù)積累深厚，近年來(lái)對(duì)膨脹機(jī)制造車(chē)間、高精度自動(dòng)化生產(chǎn)裝備、關(guān)鍵技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)位進(jìn)行了全面升級(jí)，產(chǎn)品研制能力進(jìn)一步提升。

2020年起，四川空分設(shè)備（集團(tuán)）有限責(zé)任公司聯(lián)合中國(guó)石油工程建設(shè)有限公司西南分公司，基于多個(gè)專項(xiàng)研發(fā)項(xiàng)目，共同開(kāi)展了1000萬(wàn)方等級(jí)天然氣透平膨脹機(jī)國(guó)產(chǎn)化研制。

2020至2021年，研發(fā)了大功率高效帶液向心透平膨脹模型級(jí)和大流量低壓比壓縮模型級(jí)、大型天然氣膨脹機(jī)的軸向推力平衡和大扭矩傳遞等多重變工況穩(wěn)定控制技術(shù)等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，完成了樣機(jī)研制與廠內(nèi)測(cè)試驗(yàn)證。2023年，在中國(guó)石油天然氣股份有限公司冀東油田西部分公司的大力支持下，依托冀東油田神木氣田佳縣區(qū)塊南區(qū)乙烷回收裝置開(kāi)展1000萬(wàn)方等級(jí)天然氣透平膨脹機(jī)工業(yè)化應(yīng)用，并成功投入工業(yè)運(yùn)行，機(jī)組整體運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定可靠，變工況適應(yīng)能力強(qiáng)。國(guó)產(chǎn)1000萬(wàn)方等級(jí)天然氣透平膨脹機(jī)投運(yùn)后，成套裝置乙烷回收率進(jìn)一步提高，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。

2024年5月16日，通過(guò)了中國(guó)通用機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)組織的產(chǎn)品鑒定：研制的國(guó)內(nèi)首臺(tái)1000萬(wàn)立方米/天等級(jí)天然氣透平膨脹機(jī)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，主要性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。對(duì)推動(dòng)國(guó)內(nèi)天然氣行業(yè)裝備技術(shù)進(jìn)步、核心裝備自主可控提供了有力的技術(shù)保障。