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焊接与激光制造团队践行中国智造,助力我国造船业摘取“皇冠上的明珠”


近期,日本商船三井株式会社将4艘液化天然气(LNG)运输船价值50亿元人民币的订单交于沪东中华造船(集团),这标志着我国LNG运输船制造技术已达到国际先进水平,这其中也有着上海交通大学材料科学与工程学院焊接与激光制造团队的贡献,显示了上海交通大学助力国家重大战略工程发展的能力。


液化天然气(LNG)运输船是全球制造技术最顶尖的民用船舶,被称为造船业“皇冠上明珠”,全球仅少数国家能建造,而LNG低温维护系统的建造是其中的关键技术之一。上海交大材料学院焊接与激光制造团队从2012年开始与沪东中华造船厂合作,针对LNG运输船的核心部件焊接制造关键技术集中克难,在LNG低温围护系统及LNG船绝缘箱智能制造高端装备方面取得了重要突破,走出了产、学、研、用创新之路。



                                LNG围护系统绝缘箱智能制造系统


为保证液化天然气能够严格控制在零下163℃,LNG船液货舱由超低温材料焊接而成,焊接工艺要求苛刻。超低温绝缘箱是LNG运输船的核心部件之一,制造难度极大,一方面保证在LNG的运输过程中液货舱内的温度严格控制在零下163℃;另一方面,需要承受液货舱内液体的重力和晃荡力。经过上海交大材料学院焊接与激光制造团队的努力,设计了具有独立自主知识产权的全新绝缘箱机器人自动生产线,从下料、物流、打钉和填充,实现了绝缘箱的高精度制造,精度达丝级以上,合格率100%,达到国际领先水平。该生产线灵活性高,柔性化可适应不同容量LNG船型的绝缘箱制造,为沪东中华造船集团争取LNG订单奠定了坚实的基础。

 

攻破绝缘箱制造难关后,以沪东中华和上海交大联合牵头的工信部项目,瞄准新型LNG船液货围护系统设计与制造关键技术,集合交大材料学院、机械学院和船建学院等展开了一系列的基础研究,在低温材料、低温材料连接技术、液货模拟舱设计等方面取得了突破。围绕LNG产业链,向上下游延伸,解决了聚氨酯绝缘箱制造关键技术,研发了聚氨酯绝缘箱智能制造高端装备,产品可用于L03++ 薄膜型低能耗低蒸发率绿色生态船,超大型22万立方米LNG船、27万立方米液化天然气浮式储存再气化装置(LNG-FSRU),22万立方米级液化天然气浮式生产储卸装置(LNG-FPSO)等船型,加工装备处于国际领先水平。今年6月上海(浦东新区)获批国家海洋局海洋经济创新发展示范城市,其中沪东中华和上海交大焊接与激光制造团队联合研究项目《低蒸发率 LNG 围护系统绝缘箱产业化建设》获得立项,项目主要瞄准LNG绝缘箱智能制造的信息化,网络化、智能化开展研究。




                           LNG围护系统聚氨酯绝缘箱智能制造装备及产品


经过多年持续攻关,践行大国工匠精神,绝缘箱机器人自动制造装备、聚氨酯绝缘箱智能制造高端装备、超低温材料焊接技术等LNG围护系统制造关键技术获重要突破。上海交大材料学院焊接与激光制造团队将科研工作关注国家重大需求,践行“将论文写在祖国大地上”的精神,为国家重大战略工程制造贡献力量。


  

[作者]:李芳

[摄影]:毛建楠、李芳

 

 

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