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  2. “超級膠水”打破國際壟斷 青年團隊攻克LNG船核心材料技術壁壘
    2025-05-23 14:12:57 作者:本網整理 來源:中國經濟新聞聯播 分享至:

     

    中經聯播訊(金向友 莊秋風 通訊員 陳凱鋒 梁超峰 梁宇)近日,中船集團七二五所自主研發的725-H96環氧樹脂正式通過法國GTT公司和中國船級社認證,成為全球第三家、國內首家具備薄膜型LNG船用環氧樹脂供貨能力機構。

    這一突破終結了我國LNG船一級核心材料長期依賴進口的歷史。國產化產品的背后是中船集團七二五所廈門分部一支平均年齡不到35歲的技術研發團隊,最小的甚至是“95后”。

    破局時刻 國產高端材料的突圍

    LNG船是運輸-163℃液化天然氣的“海上超級冷凍車”,由于建造難度大、技術含量高、可靠性要求極其嚴苛,與航空母艦、大型郵輪并稱為造船工業的“皇冠上的三顆明珠”。

    ▲LNG船

    我國已經承建全球約1/3的薄膜型LNG船。作為薄膜型LNG船圍護系統的一級核心材料,環氧樹脂好比“超級膠水+緩沖墊”的結合體,在膠合板絕緣箱與船體間起到承重、粘接、調平的作用。需承受-163℃的極端低溫,是減少LNG船在運行過程中液化天然氣泄漏及蒸發的關鍵一環,此前長期依賴進口。

    國際壟斷下的生死局:法國GTT公司作為薄膜型LNG船圍護系統專利技術的持有者,其認證是相關核心材料進入國際市場的必備通行證。長期以來,LNG船用環氧樹脂的生產被瑞士、韓國等國家壟斷,我國LNG船薄膜圍護系統建造所需的環氧樹脂完全依賴進口。國外的技術壟斷、較高的運輸成本和匯率的變動導致滬東中華、江南造船廠等LNG船建造企業承擔了較高的進口樹脂溢價。

    產業鏈安全重構:LNG船用環氧樹脂的國產化對我國LNG船產業鏈的升級具有重大意義。環氧樹脂的國產化豐富了LNG船薄膜圍護系統核心材料的供貨渠道,降低了LNG船的建造成本。根據LNG船建造船企預測,環氧樹脂地國產化將使得單船建造成本下降12%、建造周期縮短15天,有力提升了我國LNG船產業鏈在全球的競爭力,幫助我國創造了新的經濟增長點。此次LNG船用環氧樹脂的國產化也吹響了我國逐步攻克LNG船高端建造材料的號角,幫助我國在國際LNG船產業領域掌握更大的話語權,從而避免受到他國的技術封鎖和貿易制裁。

    ▲環氧樹脂產品

    微觀革命 分子級創新的技術密碼

    為了滿足海上LNG運輸的苛刻條件,環氧樹脂需要同時滿足12項嚴苛的性能指標。研發團隊重點針對LNG船用環氧樹脂的溫度適應性、多種基材表面的粘接性、海水適配性及裝配工藝性開展了技術攻關。

    研發團隊利用分子模擬軟件建立了480種環氧/固化劑組合的數據庫,通過擬合計算,在2年內完成了傳統方法需要5年才能實現的配方篩選,成功篩選出了滿足-170-40℃的使用溫度,并對鋼、木板、泡沫等表面具有良好粘接性能的環氧/固化劑組合。試驗表明,-170℃下環氧樹脂的壓縮強度高達229MPa,具有優異的耐低溫性能。

    ▲環氧/固化劑模型構建

    自然生物的啟發:如何在極低溫環境下保持樹脂粘接性能?研發團隊向大海借來智慧。海洋生物貽貝是一種固著生物,其分泌的貽貝蛋白能夠幫助其附著在各種有機和無機的海洋表面。研發團隊受此啟發,在樹脂分子中引入貽貝蛋白中的有效成分,增強其對不同基材在海水中的粘接性能。

    ▲團隊進行科研攻關

    模擬艙現場裝配的挑戰:為了配合LNG船的液貨艙建造,LNG船用環氧樹脂需要具有良好的尺寸穩定性,滿足船廠現場絕緣箱裝配需求。同時,環氧樹脂還需要具備適宜的固化速率,在提供適宜的可操作時間的同時,能夠快速的硬化為粘接的部件提供良好的力學性能。研發團隊根據液貨艙的溫濕度優化環氧樹脂配方,前后經歷5次船廠液貨艙現場試驗,成功將環氧樹脂產品定型。

    ▲725-H96環氧樹脂生產線

    三年礪劍 從實驗室走向生產線

    725-H96環氧樹脂從2021年9月啟動立項至2025年4月取得認證,研發過程歷時3年8個月。從實驗室到生產線,中船集團七二五所依托科研產業協同優勢,貫通技術研發與規模化生產的全鏈條,持續推動科技成果高效轉化。725-H96環氧樹脂生產線基于IATF-16949體系構建全流程智能中樞,通過DCS與智能傳感技術融合,實現從投料到出料的數字化閉環管控。關鍵工藝參數實時同步至中央數據庫,形成可追溯質量鏈;出料環節搭載智能細度反饋系統,依托工業物聯網實現設備-數據動態聯調。同時,秉承綠色環保理念,該產線采用先進的RTO處理技術,實現廢氣無害化處理;建立閉路循環冷卻水系統,減少水資源消耗。

    目前,七二五所團隊依然奔跑在路上——研制自修復智能環氧樹脂。據相關負責人介紹,該材料仍處于實驗室測試階段,自修復樹脂在3級海況下72小時的自修復試驗后,自修復率已經達到92%。未來,該技術有望向浮式核電站、深海采礦等領域推廣應用,繼續開拓藍色經濟的新邊疆。

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