突破技術(shù)封鎖:我國首臺 40 兆帕高壓離心式壓縮機閃耀牙哈儲氣庫
7 月 9 日,一個具有里程碑意義的日子,我國首臺完全國產(chǎn)化的 40 兆帕高壓大排量離心式注氣壓縮機,宛如一顆璀璨的明星,正式入駐國內(nèi)首座深層在役凝析氣藏儲氣庫——塔里木油田牙哈儲氣庫。這一重大事件,如同一記響亮的號角,標(biāo)志著我國在儲氣庫領(lǐng)域首次實現(xiàn)了成套設(shè)備的 100%國產(chǎn)化,成功打破了國外長期以來的技術(shù)壟斷,為我國保障國家能源安全注入了強大而嶄新的技術(shù)動力。
長久以來,40 兆帕高壓大排量離心式注氣壓縮機的制造核心技術(shù),一直被國外廠商緊緊攥在手中,形成了堅固的技術(shù)壁壘。這種技術(shù)壟斷帶來了諸多弊端,國外設(shè)備價格高昂,讓我國在相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展成本大幅增加;而且供貨周期漫長,嚴(yán)重影響項目進度和能源儲備計劃的實施。在能源安全日益重要的今天,這種受制于人的局面無疑是我國能源發(fā)展道路上的巨大阻礙。
面對這一嚴(yán)峻挑戰(zhàn),塔里木油田沒有退縮,而是聯(lián)合沈陽鼓風(fēng)機集團股份有限公司,毅然決然地踏上了聯(lián)合攻關(guān)的征程。科研團隊將目光聚焦在高壓缸體設(shè)計、高壓轉(zhuǎn)子動力學(xué)與密封等關(guān)鍵技術(shù)上,這些技術(shù)猶如一座座難以攀登的高峰,但科研人員憑借著堅定的信念和頑強的毅力,一步一個腳印地向前邁進。經(jīng)過無數(shù)個日夜的努力,他們成功研發(fā)并形成了具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵核心部件及整機成套技術(shù)。這一成果的取得,是科研人員智慧和汗水的結(jié)晶,是我國科技實力的有力證明。
經(jīng)過嚴(yán)格測試,這臺國內(nèi)首創(chuàng)的 40 兆帕壓力等級儲氣庫離心式壓縮機組交出了一份令人矚目的答卷。其機械運轉(zhuǎn)和性能試驗主要指標(biāo)均達到國際先進水平,成功填補了國內(nèi)空白。這意味著我國在高壓離心式壓縮機領(lǐng)域,已經(jīng)具備了與國際先進水平競爭的實力,不再依賴國外技術(shù),為我國能源裝備制造業(yè)的發(fā)展開辟了新的道路。
為了實現(xiàn)高壓離心式壓縮機的國產(chǎn)化,研究團隊在攻關(guān)過程中形成了多項關(guān)鍵創(chuàng)新技術(shù)。首創(chuàng)的驅(qū)動結(jié)構(gòu)堪稱一大亮點,在國內(nèi)儲氣庫機組中首次采用“變頻電機 + 齒輪箱 + 高低壓缸同軸”的緊湊型驅(qū)動方案。這一創(chuàng)新設(shè)計,就像給壓縮機進行了一次巧妙的“瘦身”,顯著減少了占地面積,降低了投資成本。在寸土寸金的工業(yè)領(lǐng)域,這一優(yōu)勢無疑具有巨大的吸引力,為壓縮機的廣泛應(yīng)用提供了有利條件。
創(chuàng)新的葉輪制造技術(shù)同樣令人贊嘆。研究團隊?wèi)?yīng)用窄三元葉輪電火花加工技術(shù),成功研制出適用于高壓、高效、小流量工況的模型級葉輪。葉輪作為壓縮機的核心部件,其性能直接影響著壓縮機的整體效率。這一創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用,使得葉輪在高壓環(huán)境下能夠更加高效地工作,提高了壓縮機的性能和可靠性,為我國高壓壓縮機技術(shù)的發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。
在高壓缸轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面,研究團隊也取得了重大突破。他們通過精確計算高壓工況下的轉(zhuǎn)子推力并量化其動力特性,成功解決了密封難題。采用“蜂窩結(jié)構(gòu) + 反旋流密封”組合技術(shù),如同給壓縮機穿上了一層堅固的“防護服”,有效應(yīng)對了高差壓條件下的密封變形和氣體激振問題。這一技術(shù)的創(chuàng)新,不僅提高了壓縮機的密封性能,還延長了設(shè)備的使用壽命,降低了維護成本。
此外,針對儲氣庫機組高壓力、高轉(zhuǎn)速、輕轉(zhuǎn)子的特點,研究團隊開發(fā)了軸心軌跡智能識別方法和先進的防喘振控制技術(shù)。這兩項技術(shù)的實現(xiàn),使得控制系統(tǒng)硬件與軟件實現(xiàn)了全面國產(chǎn)化。軸心軌跡智能識別方法能夠?qū)崟r監(jiān)測轉(zhuǎn)子的運行狀態(tài),及時發(fā)現(xiàn)潛在問題,為設(shè)備的安全運行提供了有力保障;先進的防喘振控制技術(shù)則能夠有效避免壓縮機在運行過程中出現(xiàn)喘振現(xiàn)象,提高了設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。
目前,40 兆帕高壓離心式壓縮機已進入安裝調(diào)試階段。這一階段的工作至關(guān)重要,它將檢驗壓縮機的實際運行效果。令人欣喜的是,這臺壓縮機不僅成功解決了牙哈儲氣庫的關(guān)鍵配套難題,而且與引進國外設(shè)備相比,成本降低了 50%以上。這一巨大的成本優(yōu)勢,使得我國在儲氣庫建設(shè)和運營過程中能夠節(jié)省大量資金,提高了能源儲備的經(jīng)濟效益。
該技術(shù)的成功研發(fā)和應(yīng)用,具有廣泛的推廣價值。它可廣泛應(yīng)用于石油石化、冶金等行業(yè),為這些行業(yè)的發(fā)展提供強大的技術(shù)支持。在石油石化行業(yè),高壓離心式壓縮機是天然氣儲存和輸送的關(guān)鍵設(shè)備,其國產(chǎn)化將提高我國石油石化行業(yè)的自主保障能力;在冶金行業(yè),該技術(shù)可用于高爐煤氣壓縮等領(lǐng)域,提高能源利用效率,降低生產(chǎn)成本。
我國首臺 40 兆帕高壓離心式壓縮機的成功國產(chǎn)化,是我國科技自立自強的生動體現(xiàn)。它不僅打破了國外技術(shù)壟斷,為我國能源安全提供了堅實保障,也為我國高端裝備制造業(yè)的發(fā)展樹立了榜樣。在未來的發(fā)展中,我們有理由相信,我國將在更多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)技術(shù)突破,推動國家經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展,向著科技強國的目標(biāo)穩(wěn)步邁進。