

本项目属于新能源应用与环境领域。 超低温气瓶用承压部件是近年来在国内发展迅速的特种设备,其主要储存介质为液化天然气LNG、液氮、液氧、液氩和液态二氧化碳,最低温度达到-196℃,具有超低温、易燃易爆、充装量大的特点,广泛应用于新能源汽车、液化天然气船舶、生物制药、医疗器械、环保和工业等领域。由于此类产品尚无相应的国家标准,并且缺少相应的综合性能检测技术与装备,这是该类产品质量提升和政府监管的核心技术难题。因此,项目组从产品研发及技术特性入手,首次提出了产品的型式试验项目、试验方法、技术指标和判定依据等,同时研制了国内首套超低温气瓶用承压部件专用综合性能检验检测平台,最终首次颁布了两项技术标准。本项目的主要技术创新如下: 创新点一:针对超低温截止阀的特殊使用工况,首次提出了利用常低温压差法进行超低温密封性能检测,并设计了专用的超低温试验装置,避免了各种干扰因素,且实际操作性高,实现了定量精准测量。 创新点二:针对超低温使用工况,首次设计与研制了超低温环境下的疲劳性能测试平台。确定了在-196℃下和最高工作温度85℃下截止阀产品的疲劳循环测试方法及试验次数4000次,设计与创建了一套通过液氮内冷检测截止阀疲劳性能的检测技术和装备;(2)根据超低温调压阀的工作特性,最终确定利用液氮分别在常温、85℃和-40℃三种环境温度下共进行30000次疲劳试验;(3)首次提出了超低温气瓶用调压阀的功能试验测试技术,建立了一套能够精确测试产品增压、降压功能和疲劳试验的检测方法和试验装备。 创新点三:建立了完整的仪器测量结果不确定度评估模型,可以用于评定仪器测量结果的不确定度。发明了一种基于频率特性评估传感器测量不确定度的方法及系统,并应用与本项目研制的检验检测设备,有效地提高了试验数据的准确性和可靠性。 创新点四:首次提出了超低温瓶阀的结构型式、材料要求、设计和工艺要求以及型式试验技术要求等,并颁布了2项超低温瓶阀国家标准,在国内已推广使用,有效地提升了该类产品的质量水平。 利用该项目研究成果,已为美国、卢森堡、捷克、台湾、张家港等国内外三十余家制造企业提供了型式试验检验检测服务,为我国特种设备制造许可提供了技术支撑,缩短了企业研发该类产品的时间成本,有效地提升了产品质量,使得我国2014年研制出了第一套国产超低温瓶阀产品,目前国产产品已达到国际先进水平,解决了之前全部依赖进口的技术瓶颈,填补了国内外的空白,符合上海市开展质量提升行动和《中国制造2025》的要求。 本项目从检验检测关键技术研究、测试平台研制、国家标准编制等全方位解决了超低温气瓶用承压部件的政府监管和质量提升难题,获得2项发明专利和11项实用新型专利,发表12篇论文,颁布2项国家标准,培养3名高级工程师。 经查新和水平检索,成果达到国际先进水平。
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