项目编号	A05-2023-J022
项目名称	超高压容器设计制造关键技术及工程应用
候选单位	中国特种设备检测研究院 浙江省特种设备科学研究院 浙江大学 河南中原特钢装备制造有限公司 内蒙古北方重工业集团有限公司 四川航空工业川西机器有限责任公司 钢研昊普科技有限公司 天津理工大学
候选人	陈志伟 郭伟灿 花争立 杨国义 李军 范志霞 许锐冰 吉方 徐平 吴小平 吕周晋 马荣青 叶宇峰 张潇 李涛
项目简介	超高压容器是石油化工、高端材料、新兴能源、航空航天等现代工业技术的关键核心设备，承受100MPa以上压力、高温、复杂腐蚀等极端条件，失效机理复杂，建造要求苛刻，安全检测困难，设计制造缺少配套的技术标准，核心技术被发达国家垄断，导致大量设备依赖进口，亟需突破。 在国家重点研发计划等课题的支持下，经二十年技术攻关，攻克了超高压容器设计、制造、检测等多项关键技术，取得了系列创新成果： 1.基于失效模式的设计理论：探明了超高压容器在极端载荷作用下的失效模式，创建了多向应力下容器弹塑性分析设计和断裂力学评定方法，首创了我国压力容器用材料疲劳设计标准曲线，提出了基于材料扭转数据的厚壁容器强度计算公式，构建了系统完整的基于失效模式的超高压容器设计理论，牵头制订了首部超高压容器国家标准，开创了我国承压设备基于失效模式建造的先河。 2.面向极端工况的制造技术：发明了超高压筒体垂直挤压和热处理方法，开发了国内唯一的聚乙烯装置用超高压锻管；发明了高镍合金结构钢制作风洞超高压管件的方法，为中国科学院建造的JF22超音速风洞装置提供了核心装备；破解了高耐热筒体与高强度钢丝载荷调控关键难题，形成了行业首部钢丝缠绕式热等静压机标准，成功研制了200MPa、1400℃超大规格热等静压机；发明了压力管内镶管的热装配制造工艺，研发了150MPa内镶管氢循环试验装置用超高压容器。 3.融合多源信息的检测方法：发明了光-超声-涡流等多源技术融合的超高压容器检测装置及其检测方法，形成的方法标准突破了国际标准中对内外径比的限制；发明了多功能压差式高压氢与材料相容性的测试方法，探明了超高压容器锻件临氢环境力学性能演化特性；研发了融合物理和电子聚焦的高压储氢容器检测方法和装置，破解了复杂结构储氢装备安全检测的关键难题。 项目共授权发明专利36项，牵头制定国家法规标准6部，发表论文92篇（其中SCI/EI53篇），软件著作权31项。项目成果为我国超高压容器设计制造的自主可控提供了核心支撑，打破了发达国家的技术垄断，使我国超高压容器的设计系数从原先的3.0改进至国际最先进水平的2.2，提高了国内产品的国际竞争力。项目成果在北方重工、中原特钢和川西机器等企业超高压容器设计制造中实现了规模化应用，并应用于国内16个省超高压容器和装置检验中，有力保障了设备使用安全，三年产生近10亿元经济效益和显著的社会效益。中国特种设备安全与节能促进会鉴定认为：项目研究成果处于国际领先水平。
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