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攻關容器輕量化本報記者汪永安　　“如何讓石化、天然氣、電力工業中重達千噸的大型壓力容器變得更輕更安全？”國慶前夕，中國工程院院士、合肥通用機械研究院院長陳學東告訴記者，他和研究團隊連續多年攻關，終于完成了“重型壓力容器輕量化設計制造關鍵技術及工程應用”這一重大成果。今年初，該成果榮獲國家科技進步二等獎，該成果可使我國每年大量新增的千噸級重型壓力容器平均“瘦身”10%，僅此一項可為企業節省開支數百億元。　　近年來，我國能源工業壓力容器不斷向重型化方向發展，最大壁厚達數百毫米、單臺重量超千噸。壓力容器重型化不僅導致材料消耗巨大、加工制造困難，而且可能產生新的失效模式和機理，存在重大安全事故隱患。從2010年開始，合肥通用機械研究院聯合行業科研機構圍繞重型壓力容器輕量化設計制造技術，開展協同攻關，開發了高溫、高壓、臨氫、深冷等苛刻環境壓力容器性能測試裝置，通過大量試驗和工業驗證，研究極端條件下材料適應性，建立損傷評價技術方法，提出材料純凈度、均勻性等指標控制要求，減小材料性能的不確定性；系統研究了38種典型材料與83種損傷機理之間的關聯規律，建立了基于全壽命周期風險控制的設計制造與維護方法；在此基礎上，科學調整了壓力容器許用強度系數，被國家安全技術規范和基礎性國家標準采納。　　針對石油化工、煤化工裝置大型加氫反應器，解決400毫米厚壓力容器冷熱裂紋控制等技術難題，研制出國產首臺輕量化大型加釩鋼制加氫反應器，應用于中石油廣西石化400萬噸渣油加氫裝置，使其10臺核心設備節材約1000噸，節省投資約1億元。之后，他們又研制出國際首臺輕量化超大型丁辛醇換熱器，創造性地將管板厚度由260毫米減薄至40毫米，節材20%以上，產品應用于山東兗州煤礦、天津渤海化工等多家企業。首創基于材料低溫性能的結構強度設計方法，研制出國際首臺550立方米、-196℃輕量化深冷儲運容器，節材25%至45%。　　“同發達國家相比，現在我國重型壓力容器輕量化設計制造技術，已實現從跟跑到整體并跑、局部領跑的跨越。”陳學東自豪地說。

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