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上海石化做强碳纤维及复合质料营业,推动“上海智造”,助力“中国智造”。
“自行车用一两根手指就能抬起来,碳纤维质料真的神了。”
这种神奇的碳纤维新质料由上海石化生产。在第二届中国国际入口展览会上,用它制成的自行车、皮划艇、齿轮等产品一经亮相,便引来啧啧赞叹。
据上海石化相关认真人黄翔宇先容,公司的碳纤维问世以来,短短几年间在多个领域获得应用,改变了一些领域的古板做法,助力“中国制造”。
性能卓越替换入口
碳纤维抽油杆,已在油田采油中大显身手。
抽油杆长度最长可达5000米,应用上海石化碳纤维增强复合质料生产的一连抽油杆乐成战胜了已往抽油杆需要套杆毗连、起下事情时间长,金属杆易侵蚀、使用寿命短,运行中耗电大等弱点。现在,已在海内5大油田94个区块545口井举行了工业化应用,实现直接经济效益2.45亿元。
这种抽油杆性能优良,同外洋碳纤维水平相当,完全可以取代入口。在深抽增油、节能降耗、防腐延寿三个偏向应用效果显著,是油田采油系统革命性的手艺升级,将对我国采油行业的生长和手艺水平提升起到很大的推行动用。
神器不止一件。碳纤维耐磨制件同样性能卓越,可替换入口。
2019年2月,由上海石化研制开发的碳纤维耐磨片被应用到腈纶纺丝机械装备上,并通过了装备高速转动耐磨实验。这是继碳纤维齿轮问世之后,上海石化碳纤维复合质料在工业领域的又一乐成应用,将突破耐磨制件恒久依赖入口的被动时势。
据相识,碳纤维齿轮接纳碳纤维注塑、模压工艺,成型后具有高强度、高精度、耐高温等特点。在上海石化腈纶南装置举行工业化应用以来,测试数据显示,齿轮性能优异,在绿色环保、节能减排、循环使用等方面体现精彩。
据上海石化工程手艺职员先容,高速转动的工业机械装备,对证料的耐磨性、耐热性及抗化学侵蚀性有着极为严酷的要求。该领域恒久以来接纳入口材质制件,但磨损快、使用周期短的问题始终无法有用解决。
上海石化工业用耐磨片以碳纤维增强聚醚醚酮(PEEK)树脂复合质料为基础,接纳先进造粒手艺和挤出成型工艺加工制成,具有耐磨耐热、抗侵蚀和自润滑等优异性能,使用寿命可增添3~4倍。耐磨片在该公司腈纶装备上应用之后,有用镌汰了生产历程中的丝束损伤,提高了生产一连性,包管了腈纶丝束质量。
突破局限普遍应用
2018年底,上海石化碳纤维补强质料首次乐成应用于南京机场改扩建项目,工程耗用碳纤维编织布凌驾一万平方米,创立了该产品投入应用以来在单次工程项目中的最大用量。
项目建设单位在对机场航站楼刷新加固工程中,针对航站楼的结构特点和刷新要求,使用“碳布”对屋顶、梁、柱、楼板等次、主承力结构举行加固补强。“碳布”加固要领轻盈,易于航站楼内部混凝土曲面、受弯构件等重大部位的施事情业,能够缩短工期并且降低工程造价。
2019年,又一种可替换钢筋的新型结构质料碳纤维筋乐成问世。
该碳纤维筋接纳特殊拉挤工艺,将碳纤维与树脂团结,制成形似钢筋的一种新质料,具有强度高、重量轻、耐侵蚀等优点。权威部分测试判断效果批注,制品的抗拉强度、弹性模量等要害指标均优于国家相关规范标准。
由上海石化与中建八局、哈尔滨工业大学等单位相助开发的碳纤维筋,2019年在青岛某科教园工程项目中首次投用。由于该科教园紧靠黄海,用碳纤维筋替换钢筋,不但能降低修建物自重,还大幅增强了混凝土筋结构的耐海洋侵蚀性、耐水泥碱性等,能有用提高修建物的耐久性能,降低维护本钱,延伸使用限期,为碳纤维复合质料在海洋情形下的工程应用拓展了新的空间。
碳纤维筋突破应用局限替换古板工程质料,批注上海石化碳纤维复合质料的应用在海内土木匠程领域处于领先水平。
现在,上海石化与哈尔滨工业大学等院校携手攻克的碳纤维补强手艺已被普遍应用于公路、立交桥、高铁、隧道等保存病险的基础设施维修工程。在莫桑比克N6公路、天津津滨高速立交桥、沈阳至丹东铁蹊径、辽宁蓡窝水库等病险基础设施维修工程中,接纳碳纤维拉挤板材加固,不但施工高效便捷,并且结构承载力显着提高。同时,在加固修补液相丙烯、抽余碳四、火炬气、甲烷氢、氮气、污水等石油石化管道、高侵蚀装备、化工车间受侵蚀修建等方面应用效果优异,具有优异的树模作用。
大丝束远景更辽阔
上海石化碳纤维新质料接纳自行开发的海内独吞的NaSCN(硫氰酸钠)湿法工艺和具有自主知识产权的成套手艺,拥有每年3000吨聚合物、3000吨原丝、500吨碳纤维(1000吨在建)的工业化生产能力。目今,该碳纤维的每个丝束由1.2万根丝组成,即12K小丝束。
在碳纤维行业内,通常将每束碳纤维根数大于48000根(简称48K)的称为大丝束碳纤维。48K大丝束最大的优势是在相同的生产条件下,可大幅度提高碳纤维单线产能和质量性能,并实现生产低本钱化,从而突破碳纤维高昂价钱带来的应用局限。
黄翔宇先容,从12K小丝束到48K大丝束,并不是把喷丝口数目从1.2万个放大到4.8万个这么简朴,中心要走过一条十分艰难的攻关之路。这需要深挚的科研理论指导和富厚的实践履历支持。
上海石化10年磨一剑,创立了从12K到48K的乐成突破,标记着碳纤维手艺从量变到质变的奔腾,不但填补了海内空缺,并且抵达了国际先进水平,对“上海智造”工业爆发了重大的推行动用。
2018年,上海石化“PAN(聚丙烯腈)基大丝束原丝及碳纤维手艺及工艺包开发”项目通过hahabet组织的海内权威专家组判断,大丝束整体手艺抵达国际先进水平。
随着48K大丝束碳纤维的面世,上海石化碳纤维手艺有了支持工业生长的强盛动力,迎来了越发辽阔的应用远景。
责任编辑:郑 丹
znzhengdan@163.com