國內首臺，國際先進!1000萬方等級天然氣透平膨脹機通過鑒定

2024年5月16日，中國通用機械工業協會在成都組織召開了由四川空分設備（集團）有限責任公司與中國石油工程建設有限公司西南分公司聯合研制的“1000萬立方米/天等級天然氣透平膨脹機”產品鑒定會，會議由中通協會長黃鸝主持。

中國機械工業聯合會原總工程師隋永濱擔任產品鑒定專家委員會主任，西安交通大學張家忠教授擔任專家委員會副主任，專家組由來自中海油研究總院有限責任公司、中石化廣州工程有限公司、西南石油大學、賽鼎工程有限公司、中國五環工程公司、西南油氣田成都天然氣化工總廠、中石化西北油田順北天然氣處理廠等單位的專家組成，并特邀中國石油天然氣股份有限公司冀東油田西部分公司用戶代表參會。

四川空分設備（集團）有限責任公司董事長單凱、總工程師黃科、副總經理江蓉，中國石油工程建設有限公司西南分公司總工程師蒲黎明、教授級高級工程師陳彰兵、專業副總工程師陳鳳帶領研制團隊成員參加了鑒定會議。

單總表示，大力推進技術創新，以新質生產力打造發展新優勢，以先進、可靠的裝備為國家的發展作貢獻，是四川空分義不容辭的責任和光榮的任務。四川空分將牢牢堅持“一切為了用戶，一切為了發展”的企業精神，不斷開拓進取，堅持技術創新、產品創新、管理創新，追求國際領先，為廣大用戶提供性能先進、安全、可靠、技術一流的優質產品，同時也為裝備制造國產化貢獻川空的一份力量。

蒲總表示，在大型天然氣處理和天然氣液化項目中，裝備的國產化、技術的自主性非常重要。中國石油工程建設有限公司西南分公司將繼續推進天然氣產業鏈中關鍵裝備的國產化，為我國能源戰略安全提供有力的技術保障。

與會專家聽取了1000萬立方米/天等級天然氣透平膨脹機研發總結匯報，查閱了相關文件資料。會前部分專家在工業裝置現場實地考察見證了膨脹機運行情況，經質詢和討論，形成鑒定意見如下：

研發的1000萬立方米/天等級天然氣透平膨脹機結構合理、選材適當、工藝先進。產品在工業運行裝置現場一次性開車成功，運行穩定，變工況適應能力強，各項性能指標滿足設計任務書和相關標準要求。主要創新和技術特點如下：

• 開發了大功率高效帶液向心透平膨脹模型級和大流量低壓比壓縮模型級，提高了大型天然氣膨脹機組效率；
• 對葉輪強度和振動模態局部化進行了數值仿真和測試，消除了大功率葉輪振動局部化導致的疲勞損傷，提高了機組安全性；
• 開發了適用于大型天然氣膨脹機的軸向推力平衡和大扭矩傳遞等多重變工況穩定控制技術，保證機組穩定運行；
• 開發了天然氣膨脹機組油氣分離回收集成技術，提高了裝置運行經濟性。

鑒定委員會認為，研制的國內首臺1000萬立方米/天等級天然氣透平膨脹機具有自主知識產權，填補了國內空白，主要性能指標達到國際先進水平，經濟和社會效益顯著，推廣應用前景廣闊。

研制歷程

天然氣是我國重要的清潔能源，其上下游產業鏈裝備發展水平對保障國家能源安全具有重大意義。天然氣透平膨脹機主要用于天然氣前處理及乙烷回收等裝置，是天然氣產業鏈中的關鍵裝備。隨著國內油氣田開發規模及天然氣乙烷回收裝置的大型化發展，1000萬方等級天然氣透平膨脹機產品需求日益增多。但長期以來該等級天然氣透平膨脹機完全被國外公司壟斷，推進1000萬方等級天然氣透平膨脹機國產化研究勢在必行。

四川空分自80年代起就在國內率先研制了天然氣透平膨脹機，至今已有150余臺各類天然氣膨脹機產品，技術積累深厚，近年來對膨脹機制造車間、高精度自動化生產裝備、關鍵技術實驗臺位進行了全面升級，產品研制能力進一步提升。

2020年起，四川空分設備（集團）有限責任公司聯合中國石油工程建設有限公司西南分公司，基于多個專項研發項目，共同開展了1000萬方等級天然氣透平膨脹機國產化研制。

2020至2021年，研發了大功率高效帶液向心透平膨脹模型級和大流量低壓比壓縮模型級、大型天然氣膨脹機的軸向推力平衡和大扭矩傳遞等多重變工況穩定控制技術等多項關鍵技術，完成了樣機研制與廠內測試驗證。2023年，在中國石油天然氣股份有限公司冀東油田西部分公司的大力支持下，依托冀東油田神木氣田佳縣區塊南區乙烷回收裝置開展1000萬方等級天然氣透平膨脹機工業化應用，并成功投入工業運行，機組整體運轉穩定可靠，變工況適應能力強。國產1000萬方等級天然氣透平膨脹機投運后，成套裝置乙烷回收率進一步提高，經濟和社會效益顯著。

2024年5月16日，通過了中國通用機械工業協會組織的產品鑒定：研制的國內首臺1000萬立方米/天等級天然氣透平膨脹機具有自主知識產權，填補了國內空白，主要性能指標達到國際先進水平。對推動國內天然氣行業裝備技術進步、核心裝備自主可控提供了有力的技術保障。