PDF《浙江省拟提名 2018 年度国家技术发明奖项目公示内容 项目名称》

浙江省拟提名

2018 年度国家技术发明奖项目公示内容 项目名称 石化设备流动腐蚀预测与主动防控技术 提名者 浙江省科学技术厅 提名意见: 我单位认真审阅了项目提名书及附件材料,了解项目科技创新性、先进性、应用效 果、 促进行业科技进步作用和完成人情况.

按照提名要求, 我单位和项目完成单位对该项 目拟提名情况进行了公示,无异议. 石化设备是一种承压类特种设备,工况苛刻,安全风险大.我国大量进口中东低价、 腐蚀性强的原油, 原油劣质化、 多变化形成的腐蚀机理不清, 缺少针对性的设计方法和防 控技术,流动腐蚀失效事故频发.因此,发展石化设备流动腐蚀预测与主动防控技术,已 成为压力容器制造业突破现有技术瓶颈、提升安全防控水平的必然选择. 该项目通过国家

863 计划等课题支持,集中了产学研用

10 多家单位、近百名人员联 合攻关,从原始创新入手,揭示了局部、动态、突发性的流动腐蚀失效机理,建立了多场 耦合流动腐蚀预测理论,发明了耐流动腐蚀设计方法和在役流动腐蚀预防调控技术,研 发并实施了流动腐蚀专家诊断监管系统及智能防控平台,并在国内压力容器设计制造单 位,中石化、中石油、中海油集团等多家石化企业以及舰艇装备中广泛应用,有效遏制了 流动腐蚀引发的火灾、爆炸等重大安全事故.项目获授权发明专利

25 项、软件著作权

5 项,制定送审报批行业标准

4 项,总体技术处于国际先进水平.项目成果奠定了流动腐 蚀理论基础, 提高了我国耐流动腐蚀石化设备的国际竞争力, 促进了质量工程、 安全工程 的技术进步,推动了我国石化工业安全防控水平迈入先进国家行列,取得了突出的经济 社会效益. 提名该项目为国家技术发明奖 二 等奖. 项目简介: 石化设备运行工况苛刻, 安全风险大. 我国是原油进口第一大国, 大量加工低价腐蚀 性原油, 空冷器、 换热器及压力管道流动腐蚀引发的火灾爆炸事故较为普遍. 国际上采用 标准化选材等传统防腐技术, 无法解决原油劣质化、 多变化引发的局部、 动态的流动腐蚀 失效. 流动腐蚀失效模式的机理不清, 缺少针对性的设计校核方法和运行防控技术, 是石 化设备本质安全亟待突破的关键技术.因此,流动腐蚀预测及主动防控技术已成为石化 高风险设备保安全、延寿命、降成本的社会亟需.项目在国家

863 等课题支持下,通过 产、学、研、用 协同创新,开展了基础理论、设计方法及预防调控技术研究,在流动 腐蚀预测方法和主动防控技术方面取得了突破性进展,解决了石化领域的战略应用急需, 主要发明如下: (1)创立了多场耦合的流动腐蚀预测理论.揭示了流动、传热、相变、腐蚀等关联过 程铵盐结晶腐蚀和多相流冲刷腐蚀机理, 提出了流动场、 温度场、 浓度场等多场耦合的流 动腐蚀表征模型;

通过模拟实验和工程验证,建立了流动腐蚀临界特性和腐蚀速率数据 库,形成了能精确预测流动腐蚀时空演变特性的铵盐结晶与多相流冲蚀预测理论,国际 上首次解决了流动腐蚀位置与速率定量预测的技术难题,为耐流动腐蚀设计和预防调控 奠定理论基础. (2)发明了石化设备耐流动腐蚀设计方法.针对流动腐蚀失效模式,依据流动腐蚀预 测理论,构建流动腐蚀设计校核准则,发明了流动腐蚀特性控制、设备系统相态平衡、铵 盐结晶智能传感、 安全运行区域拓展等设计方法, 开发了碳钢复合衬管空冷器、 多相流平 衡配管、 旋流注水器、 静态混合器等设计制造成套技术, 使得流动腐蚀高风险设备全面实 现国产化,如采用本方法设计的碳钢加氢空冷器解决了流动腐蚀失效的难题,与国际标 准推荐的 Incoloy

825 相比,成本降低 80%. (3)发明了在役石化设备流动腐蚀预防调控技术.发明了 防止结晶-控制冲蚀 的主动 防控策略, 针对复杂多变工况, 建立了石化设备流动腐蚀状态监测模型;

基于流动腐蚀理 论,发明多场耦合流动腐蚀特性参数群的智能调控技术,开发了专家诊断监管系统及信 息化智能防控平台,实现了流动腐蚀临界失效条件自解除的预防性精准工艺防护,彻底 改变了流动腐蚀失效事故频发的被动局面. 成果已在中石化、 中石油、 中海油集团等多家石化企业及舰艇装备中推广应用, 实现 新增销售额

8 亿元.项目授权发明专利

25 项,软件著作权

5 项,制定送审报批行业标准

4 项,获浙江省技术发明一等奖、国家安监总局科技成果一等奖、中国腐蚀与防护学会技 术发明一等奖各

1 项.经中国机械工业联合会专家鉴定为 整体技术处于国际先进水 平 .项目成果奠定了流动腐蚀理论基础,推动了我国流动腐蚀预测防控进入国际领跑 水平,确保了我国原油劣质化高风险石化设备的长周期安全运行. 客观评价: 1.

2014 年8月24 日,中国机械工业联合会组织以中国工程院杨华勇院士为主任的鉴定 意见为:首创了多场耦合铵盐结晶沉积和多相流冲蚀预测方法,研制的动态监测多种流 动腐蚀事故特征的在线诊断监测系统,填补了该领域的空白,项目整体技术处于国际先 进水平. 2.

2015 年5月22 日,中国石油化工有限公司组织的科技鉴定意见为:建立了加氢空冷器 用材的冲蚀临界特性数据库;

首次研发了基于碳钢管束的流动腐蚀预测的加氢 REAC 智 能化系统, 形成了流动腐蚀预测及防控体系, 开发了实时专家诊断监管系统. 该技术为碳 钢高压空冷器提供了有效的动态监测和腐蚀防控,整体技术达到国际先进水平. 3.

2012 年7月10 日,科技部高技术中心对

863 计划项目课题 复杂流动腐蚀环境下重 要炼油设备系统安全诊断及监控技术研究(2009AA04Z422) 的验收意见:同意该课题 通过验收. 4.

2015 年4月9日, 国家安监总局规划科技司对国家科技支撑计划课题 基于风险的石化 过程装置完整性管理关键技术研究与集成示范(2012BAK13B03) 的验收意见:提出了 空冷器流动腐蚀预测及风险评估方法、基于风险的石化装置腐蚀检查方法及腐蚀评估策 略,构建了石化装置重要设备失效案例库,圆满完成了任务书规定的各项任务和考核指 标,研究成果具有创新性和推广应用价值. 5. 技术检测报告: 浙江省特种设备检验研究院对该项目成果 基于流动腐蚀预测的冲蚀测 厚布点方案 进行了定点测厚验证,壁厚数值与预测结果吻合一致,预测定位准确率 ≥87.8%;

基于流动腐蚀预测的测厚定位布点可减少工程量 80%. 6. 获奖情况: (1) 《石化设备系统流动腐蚀预测与防控技术及工程应用》获2014 年度浙江省技术 发明一等奖;

(2) 《原油劣质化炼化系统流动腐蚀失效事故预测防控成套技术及应用》获2014 年 度国家安全生产监督管理总局第六届安全生产科技成果一等奖;

(3) 《劣质油加工石化管道系统流动腐蚀预测防控成套技术及工业示范》获2015 年 度中国腐蚀与防护学会技术发明一等奖. 推广应用情况: 项目成果已在合肥通用机械研究院特种设备检验站有限公司、中石化洛阳工程公司 等研究、设计院;

扬子石化、镇海炼化、高桥石化等用户企业;

镇海国家石油储备基地;

哈尔滨空调股份有限公司、无锡鼎邦换热设备有限公司、抚顺机械设备制造有限公司等 制造企业得到广泛应用,为我国高硫、高氮、高酸、含氯、重质等典型劣质原油的加工, 中石化、中石油、中海油等劣质原油加工基地的高风险石化设备系统长周期安全运行提 供了重要技术支撑.近三年累计新增销售额

8 亿元. 主要知识产权证明目录 知识产 权类别 知识产权具体名称 国家 (地区) 授权号 授权 日期 证书 编号 权利人 发明人 专利有效 状态 发明 专利 一种加氢反应流 出物系统失效控 制参数的建模方 法 中国 ZL200

710160 373.5

201 1 年03 月23 日7499

09 浙江理 工大学 偶国富,郑智 剑,王艳萍,曹 海彬,金浩哲 有效 发明 专利 一种应用于碳钢 -水热管的长效 表面涂........