全媒体记者 宋庆艳/文 李大伟/摄

　　6月8日，在岚山区虎山镇山东冠卓重工科技有限公司（以下简称冠卓）厂区内，国产首台智能型大口径超低温乙烷/LNG船用装卸臂完成出厂前的最后检测，交付客户。
　　这台历经多年研发、半年制造的船用装卸臂，其性能特点和技术创新点是什么？研发背景和过程如何？下一步研发方向是什么？随着采访的深入，答案也浮出水面。

背景：瞄准高端装备制造前景，填补国内市场空白
　　近年来，随着中国液化天然气产业的迅速发展，特别是民用和工业用气需求量大幅提高，沿海各大LNG接收站项目纷纷上马，液化天然气船舶的运输量也随之迅速扩大。伴随LNG码头的建设进度，市场对LNG低温装卸臂的需求量日益增加。
　　此前，大口径超低温LNG 装卸臂全部依赖进口，每台售价在1000万元以上。由于进口设备供货周期长、后期服务不及时等因素，进口装卸臂常常给国内使用单位造成巨大不便和经济损失。
　　在经济高质量发展的路径中，高端装备制造业无疑是转型的重要方向。岚山区依托港口区位优势，发展高端装备制造业有着天时地利的先决条件。LNG低温装卸臂的缺口，无疑是一个商机。
　　为了抢抓市场机遇，在岚山区委、区政府的推动下，山东冠卓重工科技有限公司实地调研国内LNG码头和LNG运输公司，广泛听取客户的意见和建议，根据市场需求推出自主设计的DN400口径LNG低温智能船用装卸臂，满足国内外绝大部分LNG码头装卸船的要求。
　　该装卸臂适用于-196℃液体介质装卸，能够使用的范围包括低温液化天然气（LNG）、低温乙烯、低温丙烷和乙烷等低温介质，由于采用全新的结构设计和耐低温材料，能够保证低温装卸的安全性，整个装卸系统包含低温装卸臂本体、智能电气控制系统、液压控制系统等组成，增加位置监测装置、低温紧急脱离装置、低温液压快速接头、自动泄漏检测等新技术，使工人操作和维护更加方便和智能化，提高使用效率，减轻人工劳动强度。
　　另据了解，每台装卸臂需消耗钢材约50多吨，而冠卓背靠山钢日照公司和日照钢铁，生产的装卸臂90％的材料来源于日照本地钢厂，在钢铁消耗方面具有运输成本低、供应及时的天然优势，因此售价比国外进口的同规格装卸臂至少低50％，并且可大大缩短供货周期，为下游企业降低运营成本、提高生产效率提供了有力保障。尤为重要的是消除了技术服务方面的壁垒，对产品后期的维护、维修提供了便利性与及时性。
　　“在设备的性价比方面，我们有信心和国外产品进行竞争，打造属于我们的装卸臂国产品牌。”冠卓董事长徐杰表示。

研发：攻克智能控制和机械设计难关，产品性能赢得市场认可
　　对于超低温卸料臂，冠卓企业自2009年就成立了研发队伍，精力攻克了各项技术难关。山东冠卓重工科技有限公司副总经理徐恒玉告诉记者，大口径超低温LNG装卸臂生产制造过程中对技术的要求近乎苛刻，也存在多个制造难点，此前，尚没有国内重工企业能够攻克技术难关，不得不依赖进口。但他们的研发团队昼夜奋战，不断克服技术难关，终于在超低温卸料臂的国产自主品牌方面实现了零的突破。
　　冠卓低温装卸臂主设计杨林祥说，相比于常温装卸设备的使用温度一般在常温状态，要求管线顶部旋转接头与支撑结构顶部回转支承同心设计；LNG低温装卸臂的使用温度在162℃，低温装卸臂在运行时管线系统由于低温而产生收缩，收缩后管线低温旋转接头与支撑箱体顶部旋转支承不同心，如果还是采用常规管道支撑结构，会导致设备无法转动甚至设备损坏，那么既要保证管线允许一定的收缩，又要保证管线旋转中心与支撑系统顶部旋转中心不同心时设备能够自由旋转，为了解决这个问题，公司研发人员采用四边形原理结构设计的管道支撑系统，设计带有滑轨功能的内外臂支撑件，从而很好地解决由于收缩而引起的不同心问题，使设备能够自由旋转，保证低温状态下的使用性能。
　　在研发的过程中，通过独创一键复位等创新点，产品的性能和品质有了诸多唯一性。正是这份精益求精的创新精神，冠卓生产的卸料臂一走向市场，就获得客户认可。2011年，第一台DN200（8寸）超低温乙烯卸料臂安装于泰州丹天化工码头，第二台于2012年安装于法国朗盛（常州）码头，这二台臂均已投产近十年，未出现过渗漏现象，各项性能运行良好，这为大口径超低温LNG卸料臂的设计与加工工艺积累了大量的经验。
　　当日，测试现场的大口径超低温乙烷/LNG船用装卸臂高度为30多米，介质通径为DN400(16寸），按照技术要求，该卸料臂必须同时适用于丙烷、乙烷、乙烯及液化天然气（LNG）四种介质的要求，温度适用范围跨度大，从-42℃到-163℃，因此，冠卓在原超低温乙烯装卸臂的基础上实现了机械设计方案和智能化控制两个方面的突破：
　　首先是机械设计方案的突破。即，打破对单介质超低温装卸臂的常规设计方案，在整体结构、紧急脱离装置的功能及智能液压快速接头等关键部位采用全新理念，选用了特种新型耐低温材料；
　　其次，在智能化控制方面也打破常规，实现了远程集中监控、自动脱离与收臂的功能，确保低温装卸臂在操作过程中的稳定性与安全性。
　　当日，随着低温冷却完成，装卸臂表面呈现雪白色，顺利完成了低温紧急脱离测试；随着一键启动按钮按下，PLC控制系统程序开始运行，低温装卸臂外臂升起，控制系统交替控制内外臂驱动油缸，把内外臂收容到存储位置，只听“砰”的一声，内臂锁紧锁定，整个动作圆满完成。
　　随着这两台大口径超低温乙烷/LNG装卸臂走下生产线，国内大口径超低温LNG装卸臂依靠进口的历史将被终结。
　　“下一步，我们计划进行DN500（20寸）口径超低温天然气（LNG）卸料臂的设计与试验工作，通过不断技术创新，造福国内的天然液化气企业。”徐杰说。