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1、上海航天设备制造总厂阀门研制中心商业计划书编写时间2016年3月22日产品背景概述 3国内外发展趋势32.1国内外相关研究现状32.2发展趋势4创新点及立项意义 43.1立项意义43.2技术指标53.3竞争优势5四研制背景介绍6五、研制计划7六、推广计划7七、结论8“、产品背景概述中小型气站作为独立单元运行，满足了地处偏远地区，无供气设施客户使用天然气的需求。为 保证气站提供的液态天然气温度，防止天然气温度过低，破坏用户管路，导致安全事故，现中小型 气站一般在气化器进口处安装低温电磁阀，通过控制系统采集气化器出口处天然气温度，控制低温 电磁阀通断。上海航天设备制造总厂（以下简称149厂）阀门研
2、制中心自2013年中将低温电磁阀系 列产品 推向市场后，相继接到多家国际和国内客户订单，产品在国内市场占有率高达15%。但与此同时， 产品仍然存在许多不足，主要缺点集中在产品供货周期过长、产品售价较高、后期维护费用偏高等 三个方而，若不解决以上问题，该系列的气站产品在同类产品中的竞争力必然大打折扣。因此研制一款价格适中、维护成本低、同时又满足气站要求的国产阀门对于气站设备供应商来 说迫在眉睫。基于上海航天能源公司对LNG （液化右油天然气）阀门的实际需求，无源温控紧急切 断阀门应运而生。二、国内外发展趋势2.1国内外相关研究现状国外方而，由于低温阀门技术是一种战略敏感性较强的高端技术，基于西方
3、冷战思维，国外许 多高端产品及先进技术对我国进行封锁，仅在民用领域公开少疑产品和技术。如美国 MEAD、法国 DSdynatec、意大利CEME、日本NIHON SEIKI （niscon）等国际知划阀门制造商生产的低温电磁阀早 在20年前就已经性能稳定，可满足国际LNG等低温行业的使用需 求，并制左了严格的测试标准， 如BS6364-1996, 1997年，美国专门就低温阀处理工艺、机 理等技术成立专门的研究机构一一国际 深冷处理委员会。如今，随着科学技术尤英是计算机技术、材料技术等不断发展，据报道，国外企 业和研究单位已在更多领域获得了突破，如智能低温阀门、低温材料、深冷处理技术，并处于稳
4、左 发展阶段，但这类产品多数对我国仍处 于保密阶段。我国低温阀门起步较晚，和欧美先进技术相比还存在较大差距，目前在民品行业除四川 空分、 江苏富瑞等少数厂家生产低端的低温球阀、截止阀外，无生产高端低温阀门的厂家。就低温控制机理而言，国内外市面上主要采用低温电磁阀，这是一种传统电气驱动控制 技术。 而随着温控技术的不断发展，已可以实现材料温差能向机械能的转化，并且温控阀体在国内外已具有一左的研究和应用基础，但受制于温敏材料本身的局限性，成熟、稳龙具有大规模应用案例的温 控阀门并不多见。而就中小型LNG气站使用温控紧急切断阀的情况而言，国内市场更未见任何同类 型产品。无源温控紧急切断阀采用机械原理
5、，集感应机构、放大机构、执行机构、反馈机构、左值机构 于一体。它改变了传统的热工控制温度、流量的控制方法，避免了热工控制中参数测点较多、维护 量较大的缺点。对感温热敏元件的选择与处理是研制温控阀的关键技术，而实际上自动恒温阀的发展与 研究 现状也依赖于感温热敏元件的发展与研究。目前，国内外对温敏材料的研制主要集中在 双金属片、 形状记忆合金、温敏形状记忆聚介物和温敏铁氧体等几个领域，并已逐步产业化。2.2发展趋势总的来说，温控阀在国内外都具有一左的研究和应用基础，受制于温敏材料的局限性，成熟、 稳定具有大规模应用案例的温控阀门并不多见。随着阀门技术和温敏材料技术的发展，温控阀门将变得更加经济、
6、简便、稳左和可靠。更多的 行业，尤其是一些能源、高新技术行业将大疑采用温控阀门。任未来研发温控阀门时，应注重和新 材料领域的交叉和融合，注重材料温敏属性的研究。只有紧密结合先进材料技术，才能使温控阀门 有更多的创新，更大的突破。LNG行业是一个年轻的行业，适用于 LNG领域的温控阀门还处于空白，所以及早着手对适用于 LNG行业的温控阀门进行研究，对LNG产业和温控阀门产业的发展都将产生深 远影响。三、创新点及立项意义3.1立项意义目前，我国LNG产业正处于起步阶段。为了进一步提高天然气在国内各领域的消费比重，“十 二五”和“十三五”期间，我国将建设一大批LNG储运装置和LNG气站，形成天然气在
7、全国推广应 用的战略通道。可以预计未来十年内，LNG将成为中国天然气市场的主 力军，而低温阀门渐渐成为 制约我国LNG发展的关键因素。我国目前LNG项目使用的阀门，除低端阀门（手动单向阀等）达到国际市场能接受的水平外， 高端阀门（电磁紧急切断阀等）仍然需要依靠进口。今后一段时期内，高端阀门核心技术将成为制 约我国LNG行业发展的一个瓶颈，高端阀门仍主要靠进口为主。无源温控紧急切断阀在技术上具有一立创新性，形成产品后短时间内不会面临同类产品的市场竞争，这将为产品市场开拓和技术完善提供宝贵时间，具有市场先发性和唯一性的巨大优势。同时， 无源温控紧急切断阀也很好的避开了来自欧美等发达国家的技术壁垒，
8、在紧急切断阀领域另辟蹊径， 若能研发成功，则极有可能扭转中国在该领域的劣势，具有重要的战略意义。3.2技术指标温控紧急切断阀，即为一种不用为英提供电源等动力源支持的阀门。主要由阀体、阀芯 组件、 感温组件和脱扣机构组成。其中，阀体部分采用橡胶圈配合螺栓挤压密封的方式，阀体上下盖直径 大于安装于阀体内组件的尺寸，便于阀体内组件的装配。阀芯组件、感温组件及脱扣组件集成在阀 体中，利于提高感温组件温度敏感性，降低脱扣组件运动过程中的摩擦力，提高阀门运动机构的可 靠性，主要技术指标如下：(1) 使用环境温度：-30C-6 (TC(2) 紧急切断控制温度：-54C(3) 工作介质：天燃气(4) 工作压力
9、：00.8MPao3 3竞争优势该阀门可利用自身的感温材料来判断流经阀门的介质温度，通过判断感温材料的感温情 况，可 实现自动紧急切断动作。如图14所示，相比现有产品方案(图1.3)，无源温控紧急 切断阀的安装 位置处于气化器的出口端，也就是说流经这款阀门的介质不再是液态天然气，而是-5aC的天然气 气体，这将大大降低阀门在低温方而的技术要求，使这款阀门的经济性大大增强。目前在中小型气站在气化器进口处安装的进口低温电磁阀，苴缺点主要集中在产品供货 周期 过长、售价较高、后期维护费用偏高等三方而，该无源温控紧急切断阀无论从系统复杂度、低温设计要求，还是产品供货周期和售价方而都具有很大的优势。无源
10、温控紧急切断阀无论从系统复杂度、低温设汁要求，还是产品供货周期和售价方而都具 有很大优势。经过调研，此款阀门在国内甚至国际尚无同类产品而市，若能研发成功 将填补此类 产品的市场空白，抢占市场先机。图1.3普通LNG气站图L4使用无源紧急切断阀的LNG气站表1.1进口电磁阀与无源温控紧急切断阀对比名称进口低温阀无源温控紧急切断阀所需附件电源、传感器、控制系统无设计最低温度-1961C-5 C供货周期35个月预计V1.5个月售价2.5-5万元预计V1.5万元是否有同类产品有无四、研制背景介绍149厂阀门研制中心是我单位运载火箭阀门研制的总成部门，是集型号阀门研制与压力 强度 试验、阀门装配与性能实
11、验、综合环境试验等于一体的阀门研制及重要试验实施部门。中心在阀门产品设计与开发、阀门检漏技术、气庄敏感元件制造技术、阀门测试工艺装备设 计、密封件制造技术、阀门测试技术、力学环境试验技术方而的研究在国内具有领先水平，是国 内综合能力最强的航天阀门工程研制中心之一。车间有国内先进的实验设备和辅助设备，试验用气全部采用高规格的高压不锈钢管道、不锈 钢气包和不锈钢气瓶等洁净供气设备，有气液增压系统、压力流疑测试系统、阀门模拟试验系统、 供配气系统、高低温设备、热真空设备、振动冲击设备等各类阀门研制设备80余台套。综上所述，149厂阀门研制中心无论是在技术基础、人员配备，还是研制经验 和型号应用方面都
12、具有研制无源温控紧急切断阀的实力与条件。五、研制计划时间节点主要研究内容成果形式2015年4月7（1）无源温控紧急切断阀方案设计（1）方案设计报告2015年8月11（1）无源温控紧急切断阀感温材料力月2015年12月2016年1月学（1）无源温控紧急切断阀感温组件设 讣（1）无源温控紧急切断阀感温组件设（1）机械图纸（1） 感温组件实2016年2月产2016年5月7（1）无源温控紧急切断阀设计（1）机械图纸月（1）无源温控紧急切断阀实物（1）试验报告（1）专利、论文2016年8月10（1）无源温控紧急切断阀生产月2016 年 11 月 （1）无源温控紧急切断阀设计鉴定试2016年2月验2017
13、年3月4（1）成果撰写IJ（2）课题验收（2）课题验收报告六、推广计划适用于野外环境的中小型天然气气站在旅游景区、科考基地、边防哨卡等偏 远地区有着巨大的潜在客户群。149厂阀门研制中心在满足上海航天能源公司需 求的基础上，加强与各潜在客户群的联系。科研方面，与中科院、各大高校等有 科研任务的单位联系交流，向偏远地区科考基地气站推广无源温控紧急切断阀系 列产品，民用方面可与山区、高原等旅游景区推广。与此同时，要立足国内，放 眼国际，借助可利用的国际救助平台，对欠发达的笫三世界国家进行安全宣传推 广，同时强调紧急切断阀设备对确保人身安全的重要意义，从而获得国际市场的 认可。七、结论无源温控紧急切断阀很好的避开了来自欧美等发达国家的技术壁垒，在紧急切断阀领域另 辟蹊径，若能成功投入批产，则可以扭转中国在该领域的劣势，具有重要的战略意义。无源温控阀门的研制，培养了一支从设计、制造到检测的适合民品阀门研发的团队，团队 成员的最终研发成果将会被直接转化为产品，接受民品市场来自客户的考验，这个过程将进一步 提高阀门研制中心的研发实力，同时有效结合厂内丰富资源，企业的单位消耗将大大降低，投入 产出将极大提高。
