L'équipe de Zhang Chi de l'École des sciences et de l'ingénierie des matériaux contribue au lancement d'une vanne à cale solide à ultra-haute pression

COVALVE, en collaboration avec l'équipe Zhang Chi de l'Université de Tsinghua et le laboratoire de Wuzhen, en s'appuyant sur la Materials Genome Initiative (MGI) et les technologies de fabrication additive, a relevé les principaux défis de l'industrie et développé avec succès un 48"-Class900 ultra-de diamètre ultra-haute pression, résistant à la corrosion-vanne à coin plein. Cette vanne présente des avantages tels qu'une faible résistance au débit et d'excellentes performances d'étanchéité, comblant ainsi une lacune domestique. Il convient aux canalisations de liquides à haute-température et haute-pression.

Les vannes à coin solide de très grand diamètre, de très grande pression et résistantes à la corrosion offrent de nombreux avantages, notamment une faible résistance aux fluides, d'excellentes performances d'étanchéité, une longueur de structure compacte, une ouverture et une fermeture sans effort, aucune restriction sur la direction d'écoulement du fluide, une érosion minimale de la surface d'étanchéité lorsqu'elle est complètement ouverte et une bonne fabricabilité. Ils conviennent aux conduites de liquides présentant des températures et des pressions élevées.

Cependant, le diamètre plus grand augmente d’autant les difficultés de conception et de fabrication, qui ont longtemps limité le développement de l’industrie des vannes. Pour résoudre ce problème, l'équipe d'ingénierie du génome et de fabrication additive de matériaux métalliques à haute performance dirigée par le chercheur Zhang Chi de l'École de science et d'ingénierie des matériaux de l'Université Tsinghua, a exploité le laboratoire de Wuzhen. Sur la base des principes de la Materials Genome Initiative et des performances cibles des composants haut de gamme ainsi que des caractéristiques des processus de fabrication avancés, et en utilisant des technologies de base telles que l'exploration de données multi-modale, les calculs de simulation théoriques multi-à plusieurs-échelles et les tests et caractérisations à haut-débit, l'équipe a conçu de manière rationnelle des processus de production de matériaux pour l'ensemble du cycle de vie et du flux de travail. Ils ont établi la relation intrinsèque entre les unités microstructurelles caractéristiques et les objectifs de performance de base. En appliquant des technologies de fabrication avancées clés et en collaborant avecCOVALVE, ils ont développé avec succès la vanne à coin solide Class900 de 48 pouces-à très grand diamètre, à ultra-haute pression et à la corrosion-résistante, comblant ainsi une lacune dans l'industrie nationale des vannes.

La vanne à coin solide de très-diamètre, ultra-haute pression et résistante à la corrosion-est un type de vanne utilisée pour contrôler le débit de fluide dans les pipelines. Son grand diamètre et sa résistance élevée à la pression et à la corrosion le rendent adapté à divers fluides, notamment l'eau, le pétrole, le gaz et divers fluides corrosifs. Le diamètre de conception de cette vanne peut atteindre jusqu'à 60 pouces et la pression nominale peut atteindre 150 livres et plus.

En utilisant la plate-forme de recherche et de développement d'alliages intelligents intégrée aux données- et aux connaissances-, basée sur les principes de la Materials Genome Initiative et basée sur le "cerveau intelligent" alimenté par le graphe de connaissances-, l'équipe a adopté la norme API 600 pour la conception. Cela a formé un plan de développement et d’industrialisation d’alliage personnalisé pour ce produit. Le parcours du processus comprend : Coulée → Traitement thermique → Usinage → Traitement de surface → Assemblage et tests.

De plus, au cours du processus de conception et de fabrication, l'équipe a effectué une analyse de simulation par éléments finis pour analyser de manière exhaustive les caractéristiques de résistance, de rigidité et de débit de la vanne, garantissant ainsi la sécurité et les performances de la vanne dans des conditions de travail-de grand diamètre.

COVALVE a utilisé des installations d'installation, de maintenance et des zones spécialisées pour l'assemblage des vannes pendant le processus de fabrication. La cavité intérieure du corps de vanne utilise un processus de pulvérisation de résine époxy, et les nervures de guidage du corps de vanne et de l'obturateur subissent un traitement de durcissement spécial, améliorant la résistance à la corrosion et à l'usure. La vanne peut être installée horizontalement ou verticalement. En utilisant un équipement de test spécialisé pour inspecter les performances et la résistance de la vanne, COVALVE a développé avec succès la vanne à guillotine à coin de 48"-Class900 de très grand diamètre, ultra-haute pression et résistante à la corrosion-, qui est maintenant entrée en production de masse, favorisant un bond dans les capacités de fabrication avancées de l'industrie. Actuellement, ce produit a été vendu à l'étranger et appliqué avec succès dans un projet de traitement de l'eau de mer à Singapour.

Introduction au Centre de recherche sur le génome des matériaux métalliques et l'ingénierie de la fabrication additive du laboratoire de Wuzhen
Le centre de recherche sur le génome des matériaux métalliques et l'ingénierie de la fabrication additive du laboratoire de Wuzhen est dirigé par l'académicien Weng Yuqing de l'Académie chinoise d'ingénierie en tant que responsable académique. Il rassemble des ressources académiques de l'École de science et d'ingénierie des matériaux de l'Université Tsinghua, de l'Université Northeastern et de l'Institut de l'acier spécial de l'Institut central de recherche sur le fer et l'acier, entre autres. Basé sur les principes de la Materials Genome Initiative et les performances cibles des composants haut de gamme-ainsi que les caractéristiques des processus de fabrication additive, le centre se concentre sur les technologies de base telles que l'exploration de données multi-modale, les calculs de simulation théoriques multi-à plusieurs-échelles et les tests et caractérisations à haut-débit. Il vise à établir la relation intrinsèque entre les unités microstructurelles caractéristiques et les objectifs de performance de base. En appliquant des technologies clés de fabrication additive, le centre développe une série de composants métalliques de précision à haute performance pour l'ensemble du cycle de vie et du flux de travail, soutenant la transformation et la modernisation de l'industrie manufacturière chinoise, représentée par la région du delta du fleuve Yangtze.