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1、附件二中国石油天然气管道局科技项目立项建议书项目名称：吊管机力矩限制器研究编写人： 杜长春申报单位：中国石油天然气管道局设备管理中心 中国石油天然气管道局科技部编制2012年9月10日填一、项目概要2012年，随着国家各地安检部门纷纷开展起重机专项整治工作以来，力矩限制器作为吊装设备的附件也列为重点检查项目之一。近年来随着国内外工程项目HSE要求越发严谨，项目安装力矩限制器之后，起重机司机在工作中不再凭借经验估计载荷大小，而是可以直观地从显示屏上看到相关参数，清楚地了解吊载在运动过程中起重力矩的变化及与额定起重力矩的差值。这样一来，使起重机司机工作强度大幅降低，从而有效地避免了超载和误操作，减
2、少起重机事故发生的可能，避免事故带来的人员伤害和经济损失。管道局拥有各类型吊管机合计660台套，20吨多功能焊接车176台套，合计836台套。其中，卡特系列吊管机执行美国机械工程师学会ASME安全标准，出厂均未安装力矩限制器，波兰吊及国产泰安吊管机执行欧洲EN crane standards和中国GB标准，均随机出厂携带标配的有线式分体力矩限制器，国产20吨级多功能焊接车均未安装力矩限制器，且我局各类型吊管机均未采用吊机钢丝绳拉力及应力监控系统。基于以上实际，我局吊管机力矩限制器仍有较大的需求缺口；第二，原厂匹配的有线式力矩限制器由于吊管机频繁倒运拆卸磕碰，线束及设备固件质量不可靠，造成大量的
3、故障；第三目前国内仍没有针对管道施工机械，特别是吊管机的力矩限制器的成熟产品；第四，我局吊管机目前匹配的力矩限制器最低以3万5千元起，进口力矩限制器价格为16万到22万之间。为此，课题组为降低力矩限制器使用成本，提高该装置的适用性和可靠性，实现吊管机安全监控系统前端监控装置和后端远程监控平台无缝融合，实现开放式的实时监控，在对吊管机实现现场安全监控、运行记录和报警控制的同时，拟研发一款针对吊管机专用的无线式力矩限制器并附带钢丝绳的实时变形及拉力监控报警系统。 / 文档可自由编辑打印二、立项的必要性及意义1、我国仍没有专门针对吊管机力矩限制器的检测标准找技术监督局询问。2、国内市场没有吊管机的力
4、矩限制器产品未发现产品，找研究院（查新报告）3、降低力矩限制器的产品成本国产3万5，波兰16万，卡特22万。咱们这个1.5万。4、采用无线传输方式降低力矩限制器的故障率，提高使用寿命防磕碰，三防，寿命长5、实时监控钢丝绳的拉力及应力的预警系统根据说明书写三、国内外技术现状及市场需求分析1、国内外技术现状国内的力矩限制器现状，吊管机安装力矩限制器的现状。国外施工现状，价格。2、市场需求分析管道局拥有各类型吊管机合计660台套，20吨多功能焊接车176台套，合计836台套。其中，卡特系列吊管机执行美国机械工程师学会ASME安全标准，出场均未安装力矩限制器，波兰及国产泰安吊管机执行欧洲EN cran
5、e standards和中国GB标准，均随机出厂携带标配的有线式分体限制器，国产20吨级多功能焊接车均未安装力矩限制器，且我局各类型吊管机均未采用吊机钢丝绳拉力及应力监控系统。局外数量无法统计。四、项目攻关目标、主要研究内容、关键技术及技术路线1、研究目标无线力矩限制器及钢丝绳监控。2、主要研究内容（1）无线力矩限制器主机，选型及调研（2）与吊管机匹配，位置及数据采集（3）钢丝绳监控系统3、关键技术无线力矩限制器，匹配及钢丝绳监控。4、技术研究路线（方案）（1）五、预期成果、主要技术经济考核指标1、预期成果（1）提交力矩限制器的选型报告及产品。（2）提交配件的设计图纸和加工图纸各1套。（3）提
6、交配件样品。（4）提交现场试验报告。2、主要技术考核指标（1）导电嘴导电嘴成分、性能技术指标化学成分元素名称Cr（%）Zr（%）Fe（%）Cu（%）标准要求0.8-1.20.02-0.070.05余量性能检测项目抗拉强度（MPa）延伸率（%）硬度（HRB）导电率（%I）标准要求470108082尺寸检测项目尺寸公差（mm）直线度（mm/m）外观标准要求6.350.050.5无氧化使用性能、寿命等同或高于进口件，不发生卡丝现象，适合现场使用。（2）锁紧螺母加工尺寸、精度、使用寿命等同于进口件。（3）防飞溅弹簧加工尺寸、弹性、密封性、使用寿命等同于进口件。（4）P260及P600枪头气罩加工尺寸等
7、同进口件、金属记忆性使用寿命高于进口件、金属表面做钝化处理。（5）P260枪体总成密封件性能、导电嘴夹持性等同或高于进口件。（6）内焊机防飞溅大小铜网加工尺寸、金属硬度等同于进口件，不发生金属掉丝现象，防飞溅性能等同于进口件。（7）内焊机枪盒防飞溅档板金属弹性与进口件相近，通过钝化处理加强其防飞溅性能，表面刷涂耐高温防飞溅液。（8）内焊机瓷保护气罩检验材质耐高温性及精度、尺寸与进口件一致，使用寿命等同或高于进口件。（9）坡口复合刀杆加工尺寸、精度、强度等同于进口件。导电嘴尺寸技术指标见下图 3、主要经济考核指标序号国产化项目名称国产件单价（元）进口件单价（元）对比额（元）1导电嘴821132锁
8、紧螺母121711593防飞溅弹簧100123011304P260及P600枪头气罩15105905P260枪体总成2807805006内焊机防飞溅大小铜网315127内焊机枪盒防飞溅挡板35120858内焊机瓷保护气罩826189坡口复合刀杆50001500010000以锁紧螺母为例，一个进口锁紧螺母171元，加工一个国产锁紧螺母只需12元，这样按每公里消耗15个计算，平均每公里可节约2385元人民币。进口复合刀杆每个约合人民币15000元，而加工一个国产复合刀杆只需5000元，每个可节约10000元。六、计划进度安排（分季度安排）序号起止时间研究内容备注12009年1月1日2009年3月3
9、1日调研、分析自动焊设备可替换的配件，考察生产厂商。22009年4月1日2009年6月30日对CRC双焊炬自动焊设备中导电嘴、锁紧螺母、防飞溅弹簧、P260及P600枪头气罩、P260枪体总成、内焊机防飞溅大小铜网、内焊机枪盒防飞溅档板、内焊机瓷保护气罩及坡口复合刀杆等九项易损易耗配件进行国产化研究。32009年7月1日2009年9月30日拟定配件试验计划，生产试验配件。42009年10月1日 2009年12月31日进行现场试验，分析、评价试验结果。整理验收材料、准备验收。七、前期科学研究与技术开发工作基础和支撑条件分析1、前期科学研究与技术开发工作基础设备中心技术部及保障部于2008年10月
10、初根据引进的自动焊导电嘴及相关附件的尺寸加工了部分国产消耗件样品并随之送往西二线施工现场试用。共试用样品三批次，分别在西二线管道一、三、四公司自动焊机组进行。期间，根据现场反馈的信息对导电嘴和锁紧螺母的尺寸进行了一次改进，改进后经现场再次试用，反映效果良好，得到了现场技术人员及焊工的肯定。2、需要其它部门或外协解决的关键技术，试验手段等本项目由管道局施工设备中心牵头组织，需要研究院配合进行研究，在西二线EPC项目部及中亚项目部进行现场试用，包括管道一、二、三、四公司自动焊机组。3、与国内外合作研究及技术引进情况无八、经费预算表一 项目投入总经费（单位：万元）资金来源拨款贷款自筹其它合计经费30
11、2050表二 项目经费预算表（单位：万元）序号项目分类数量核算标准核 算 费 用小计任务下达方拨款匹配经费1直 接材料费2测试化验费RT检测片100道口0.04万/道口412.5UT检测费100道口0.04万/道口4原器件化验费9项0.5万/项4.53计算机机时/资料处理、解释/软件二次开发4燃料动力消耗费100小时0.025万/小时2.52.55小型专用设备购置费6样机试制费（配件加工费）557现场试验费8外协费9其 他直接费调研费2次1万/次29差旅费3次1万/次3资料费50套100元/套0.5会议咨询费1次2万/次2印刷出版费20000页0.5元/页1评审费1次0.5万/次0.5外聘人员
12、劳务费其他（列明细）10折旧费11设备租赁费12直接人员费（按全工时计算）181813管理费2214不可预见费11小 计302050合 计50九、应用前景评价未来三年国内外的管道建设里程保守估计约有4万公里，可应用自动焊施工的约为1.4万公里。如此项目研究成果直接应用于CRC机组并投入工程中去，可以节省大量的设备投入资金，同时，可以摆脱CRC公司对部分配件供货时间和供货数量的限制，使CRC全位置自动焊施工在长输管线建设中具备一定的灵活性和机动性，有利于获取更大的经济效益和社会效益。其次，本课题所研发的项目均为CRC日常消耗性零配件，使用频率较高，如应用并实施于施工现场，可降低自动焊成本，提高中
13、标率。十、项目知识产权情况分析（专利检索等及其法律状况）本项目是针对双焊炬自动焊设备在使用过程中反映的问题，对导电嘴、锁紧螺母、防飞溅弹簧、P260及P600枪头气罩、P260枪体总成、内焊机防飞溅大小铜网、内焊机枪盒防飞溅档板、内焊机瓷保护气罩及坡口复合刀杆等九项易损易耗配件进行国产化研究，旨在不影响焊接效率及施工工艺的情况下，减少配件进口率，降低设备的现场使用成本。经检索，该项目的研究内容在国内无相关专利，因此，该项目的研究不涉及侵犯知识产权的问题。十一、项目组织及实施（包括外协单位）本项目由管道局施工设备中心牵头组织，西二线EPC项目部及中亚项目部为主要试用单位，其中包括管道一、二、三、四公司自动焊机组。十二、申报单位意见本项目通过对
