核能供热管道定向穿越技术的研究
发布日期：2023-06-15 10:02
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| 成果名称 | 核能供热管道定向穿越技术的研究 | |||
| 成果登记号 | DJ101002023Y0236 | 知识产权 | 国内领先 | |
| 完成单位 | ||||
| 序号 | 单位名称 | 通讯地址 | ||
| 1 | 浙江城建煤气热电设计院股份有限公司 | 浙江省杭州市西湖区三墩镇清池路81号 | ||
| 完成人 | ||||
| 序号 | 姓名 | 工作单位 | 对成果的贡献 | |
| 1 | 纪相财 | 浙江城建煤气热电设计院 | 项目经理 | |
| 2 | 孟丹 | 浙江城建煤气热电设计院 | 主研究人 | |
| 3 | 朱宁 | 浙江城建煤气热电设计院 | 主研究人 | |
| 4 | 王肖 | 浙江城建煤气热电设计院 | 技术人员 | |
| 成果公报内容（成果简介、创新突破点、同行认可、引用情况、应用情况等） | ||||
| 1、背景 我省能源消费以化石能源尤其以煤炭为主，对外依存度高，2020年底浙江省受“双控”和“减煤”工作要求影响，省内多地出现“限电”，2021年一季度能源双控目标完成情况“双红灯”，能源消费增长与能源双控的矛盾突出。另一方面，根据中科院情报研究中心数据显示，供热和制冷占能源相关碳排放量的40%，为实现“碳达峰”、“碳中和”目标，化石能源的使用必将收紧，可再生能源受我省资源禀赋限制、发展空间有限。 因此，核能作为唯一能够提供可调度基荷电力的清洁能源，具有高效、低碳、经济、可靠、安全等特点，是我省集中供热热源的重要选择。然而，考虑到核能的“邻避效应”，为提高居民对于核能集中供热的接受度，核能供热应“分步推进，示范先行”。 在整个项目推进过程中，核能供热管道定向穿越尤为重要，而导向孔的钻进是整个定向钻施工的关键。为防止钻孔时导向孔与设计穿越曲线的偏移，控向采用目前国际最先进的P2控向软件（该软件可直接用于对接穿越）和地面信标系统进行精准控向。当地面信标系统使用的电缆接通交流电后产生交变磁场，P2软件即通过四次采集交流线圈数据并分析这些频率，并对导向探头和线圈之间进行矢量计算，筛选和取平均值后，最后得出导向探头精确位置。同时，在施工中严格按照施工规范，确保每根钻杆的操作，符合设计所规定的曲率半径范围。导向孔偏差执行招标文件规定：导向孔曲线横向偏差±1米，导向孔曲线上下偏差+1米- -2米；出土点横向偏差±1米，出土点纵向偏差±2米。 2、创新点 创新点一：采用 MATLAB和START应力计算分析软件，研究不同泥浆成分的粘聚力和内摩擦角对定向钻施工回拖力产生的影响大小及变化规律，从而寻找最佳的泥浆配比降低定向钻回拖力，减少施工难度。同时建立了供热管道供热运行时与土壤摩擦力计算模型，根据土壤摩擦力计算模型针对性提出了长距离定向钻施工的供热管道热补偿做法。 创新点二：采用非开挖核能供热定向钻穿越技术，定向钻钻进过程中，由钻头内信号棒发出信号，地面仪器接收处理后，显示钻头深度、角度等信息，根据最新信息及时调整钻头方，按预先设定轨迹前进，完成整个导向孔的钻孔作业。 创新点三：在定向钻回拖卡钻时，采用滑轮组实施反回拖，将其与回拖管道的尾部连接，将管道及时从孔洞中拖出，避免管道存留在孔洞内时间过长而导致更大的解卡阻力。 创新点四：在定向钻“同孔双托”施工工艺时，采用针对双管道同拖的专用回拖头，保护预制保温管端头保温层和外护层不损坏的作用，同时防止回拖过程中双管大幅度的旋转扭曲导致外护层受到剪切力损坏或双管扭转相互接触摩擦破坏外护层的情况。 3、经济效益 本技术投放市场后，预计销售额7330万元，净利润1074.43万元。随着市场的不断开拓，本项目规模的进一步扩大，单位成本和管理成本也随之下降，经济效益也将会进一步提高。 | ||||
| 评价（鉴定、验收）委员会名单 | ||||
| 序号 | 姓名 | 单位 | 专业领域 | 职称 |
| 1 | 钟英杰 | 浙江工业大学 | 热能工程 | 正高 |
| 2 | 盛云庆 | 浙江省机电设计研究院 | 机械工程 | 正高 |
| 3 | 李兴林 | 杭州轴承试验研究中心 | 机械工程 | 正高 |
| 4 | 程冠华 | 浙江省能源研究院 | 能源工程 | 正高 |
| 5 | 周鑫发 | 浙江省能源与核技术应用研究院 | 新能源 | 正高 |
| 组织评价单位:浙江仲荣科技评估中心 | ||||
| 评价（鉴定、验收）意见 | ||||
| 2023年5月10日，浙江仲荣科技评估中心在杭州组织召开了由浙江城建煤气热电设计院股份有限公司研发的“核能供热管道定向穿越技术的研究”省级新技术鉴定会。鉴定委员会听取了研制技术与工作总结、科技查新和用户使用等报告，审查了相关资料，经质询与讨论，形成鉴定意见如下： 1、提供鉴定的资料齐全、规范，符合鉴定要求。 2、核能供热管道定向穿越技术，优化了泥浆配比，降低了定向钻回拖力；利用滑轮组实现管道返回拖，降低解卡阻力；采用双管道同拖的专用回拖头，保护预制保温管端头保温层和外护层不损坏的作用。项目在施工工艺技术方面有创新，相关技术已获得实用新型专利1件，处国内领先水平。 3、该技术已在浙江海盐核能供热示范工程中得到应用，反映良好，具有较好的社会和经济效益。 4、企业已通过ISO9001：2015质量管理体系、ISO14001：2015环境管理体系和ISO45001：2018职业健康管理体系认证，其生产设备、工艺工装、检测手段和环保措施等能满足批量生产要求。 鉴定委员会认为：该产品的开发是成功的，同意通过鉴定。 鉴定委员会主任：钟英杰 副主任：盛云庆 2023年5月10日 | ||||
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