课题描述：大型液化天然气船关键技术研究
点评专家周建能：沪东中华造船（集团）有限公司总经理
大型液化天然气船（LNG船）是当前国际造船界公认的“船舶建造皇冠上的明珠”，是技术密集、资金密集、劳动力密集的高风险船舶。LNG船技术要求极高，涉及的领域几乎都是专利技术，即使日、韩船厂建造的LNG船采用的仍然是欧洲的专利技术。目前世界上仅有韩国、日本、欧洲少数船厂能够建造。
“十五”科技攻关课题“大型液化天然气船关键技术研究”取得了一系列技术成果，实现了实船建造，标志我国已成功进入世界尖端的造船技术领域，增强了我国船舶工业在国际市场上的竞争力，为我国造船业做大做强创造了重要条件。
攻克特殊焊接技术
液货舱是LNG船的核心。147210立方米的LNG船全船的殷瓦钢（Invar钢，不膨胀钢）焊缝长度达到130公里，大部分殷瓦钢的厚度只有0.7mm，所有焊缝不能有丝毫的泄漏，一旦有一个点出现焊接质量问题，将导致相邻的一大片殷瓦板的更换和重新焊接，一个泄漏点返修工时至少要1000小时。
焊接工艺包括手工焊和自动焊两大部分，它所涉及到的板材为国内首次使用的殷瓦钢，涉及到的焊接材料为国内首次使用的专用焊材M93，涉及的自动焊焊机同样为国内首次使用。殷瓦钢的焊接技术成为LNG船建造必须攻克的技术关键。
“自2004年9月正式承接LNG船以来，公司投入了大量的人力、物力进行焊接工艺的攻关。为了找到恰当的焊接参数，科技人员针对每一项工艺进行摸索和研究。每一项工艺有5个关键参数需确定，到目前共整理了约920项参数，探索出一套比较完整的规律，得到了GTT专利公司和船级社的联合认可和好评。”沪东中华造船（集团）有限公司总经理周建能说。
专家点评：
特殊的焊接工艺和高质量的焊接，要求只有非常熟练的、高水平的专家级焊工才能胜任。沪东中华公司建立专门的焊接培训工场来培训焊工。通过培训的焊工目前已经投入低温管和泵塔制造的焊接工作，其焊缝的无损探伤合格率达到了100％，得到了船东和船级社的首肯，公司的焊接技术水平也登上了一个崭新的台阶。
建立第一条绝缘箱生产线
LNG船装载的货物是温度为－163℃的液化天然气，通过全船安装的二层绝缘箱使液化天然气和船体保持绝缘。在147210立方米的LNG船上，需要1100多种不同类型的绝缘箱55000只，箱子的精度必须控制在0.5mm公差范围内。绝缘箱是LNG船上的关键部件，只能通过建立一条可靠的高精度的生产线才能保证其质量。
“在国内没有先例的情况下，为建设LNG船绝缘箱流水线，科技人员进行了周密的论证和技术分析工作，最后采取部分引进关键设备、部分采用国内设备的生产流程和制造工艺。”周建能说。
现在，我国第一条绝缘箱生产流水线已经投产，月产量达到设计要求，满足了LNG首制船的生产需要，绝缘箱制造质量获得GTT公司认可，为日后扩大生产流水线和实现国产化提供了可靠的技术保证。专家点评：
课题组突破LNG船建造的核心技术，逐步形成LNG船的系列船型，为我国建设一支LNG运输船队，实施天然气能源战略做出重大贡献。同时，LNG船是高技术、高附加值的特种船舶，每艘船造价约1.9亿美元，批量建造可为国家创造巨大的经济效益。
突破殷瓦预制件加工难关
殷瓦预制件是LNG船的重要部件，是薄膜和船体相连接的连接件，它包括殷瓦管、殷瓦三面体和其他殷瓦小零件，以往建造散货船、油船、集装箱船时都没有这种部件。而在LNG船上，殷瓦管和殷瓦三面体约有400只，殷瓦小零件60000只，所有这些殷瓦预制件的生产不仅有量的要求，还有严格的精度控制要求，建造LNG船必须攻关解决这些关键零件的加工技术。
课题组专家编制了专用的质量控制程序和生产作业指导书，对殷瓦部件制作全过程进行了规范，制订了设备操作规程，对加工车间采取恒温措施，控制空气中的湿度，保证加工的环境。
通过技术攻关，课题组不仅攻克了殷瓦管的制作难题，还攻克了“殷瓦三面体”高难度部件的制作，部件的提交合格率达到100%%，得到了船级社、船东的好评和认可。
专家点评：
通过LNG船设计、建造中的自主创新，打破少数造船大国在LNG船上的技术垄断局面，逐步形成能与日、韩相抗衡的能力，大幅提高了我国造船工业的整体水平，使我国成为世界LNG船的建造中心之一。
自制LNG船液货进出泵塔
泵塔是LNG船上液货进出的重要通道，也是人员进入液货舱的通道，15万立方米级LNG船的泵塔高度达27米，三角桅形式。由于泵塔部件直接接触液化天然气，工作温度都将达到零下163℃，整个泵塔几乎都由不锈钢管子制作而成，它的制造工艺、焊接质量、焊接精度控制等是需要重点攻克的技术难关。为实现泵塔的国产化，课题组决定自主建造。
沪东中华公司添置了低温试验设备，进行了大量的焊接工艺摸底试验。同时，公司对焊工进行了71人次的培训，每人次的培训时间长达3个月，如此大规模、高水平的培训是前所未有的。目前在泵塔制造中使用的TIG焊、焊条电弧焊、MIG焊等焊接工艺都成功通过测试，其焊缝的无损探伤合格率全部达到100％，得到船东和船级社的首肯。
专家点评：
LNG船项目是一个综合性、跨行业的系统工程，涉及到冶金、机械、化工、能源、材料科学等众多领域。沪东中华公司目前建造的LNG首制船的船用配套材料，如殷瓦钢、殷瓦管、绝缘箱板，配套设备如双燃料主机、超低温泵、超低温阀、超低温不锈钢配件、超低温检测仪和计量仪等，需求量很大，但限于国内技术水平，这些产品只能依靠进口。
在“十一五”期间，由于我国需要批量建造LNG船，因此无论从经济角度还是从造船工业技术进步角度，LNG船建造国产化都十分重要，也非常迫切。LNG船项目的实施对推动我国超低温领域的材料、机械等的发展具有非常巨大的作用，并由此带动国内相关领域的技术进步，对我国经济和综合国力的发展具有非常现实的意义。
来源：中国船舶在线
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发表于 2012-4-26 13:58
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