L'équipe de torche de Shanghai Petrochemical a réussi à percer lefibre de carboneLa coque de la torche « Flying » a été soumise à une température de 1 000 °C lors de la préparation du projet, un défi complexe. 20 % plus légère que la coque traditionnelle en alliage d'aluminium, elle offre des caractéristiques de légèreté, de solidité et d'esthétique.
En janvier 2022, l'équipe de recherche sur la torche de Shanghai Petrochemical installe des réservoirs d'hydrogène pour la torche « Flying » à Pékin.
Pétrochimie de ShanghaiFibre de carboneLigne de production
Yongjun Hu
Les Jeux olympiques de Paris 2024 approchent à grands pas, les athlètes sont prêts et les fans de sport sont impatients. À cette occasion, on ne peut s'empêcher de repenser aux Jeux olympiques et paralympiques d'hiver de Pékin 2022. En tant que partenaire officiel des Jeux olympiques et paralympiques d'hiver de Pékin 2022, SINOPEC a activement rempli ses responsabilités et ses missions, en participant aux travaux préparatoires et en se consacrant à la construction des sites, à l'approvisionnement énergétique, à la protection du matériel et aux services bénévoles. SINOPEC a notamment joué un rôle moteur dans la recherche, le développement et la production en série de la torche olympique d'hiver, réalisant ainsi la première mondiale.fibre de carbonematériau composite pour fabriquer la coque de la torche olympique, contribuant ainsi aux Jeux olympiques verts.
Origine
Assumer fermement la responsabilité des entreprises centrales, afin que la fibre de carbone « or noir » entre dans la torche olympique d'hiver
En 2018, Shanghai Petrochemical a accueilli une délégation composée de personnalités sportives. Présentant la technologie de fibre de carbone de SINOPEC, Huang Xiangyu, directeur général adjoint de Shanghai Petrochemical, a déclaré avec fierté : « La fibre de carbone ne représente qu'un quart de la masse de l'acier, mais elle est sept à neuf fois plus résistante. Notre fibre de carbone permet non seulement de fabriquer la torche olympique, mais elle est aussi plus légère et plus résistante. »
C’est une remarque si désinvolte qui a marqué le début de la relation entre Shanghai Petrochemical et la torche olympique d’hiver.
En avril 2020, le Comité d'organisation des Jeux olympiques d'hiver de Pékin a lancé un appel à propositions à l'ensemble de la société pour l'apparence de la torche. La technologie de la fibre de carbone de SGPC a immédiatement été prise en compte et des possibilités de coopération ont été envisagées.
Le temps est compté, la tâche est lourde et les exigences sont élevées, cela fonctionnera-t-il ou non ?
« Non seulement nous pouvons le faire, mais nous devons le faire bien ! » Shanghai Petrochemical assume résolument la responsabilité des entreprises centrales, avec des années de labouragefibre de carboneLe domaine maîtrise la technologie de pointe et prend l'initiative de prendre en charge la tâche de développement de la coque de la torche olympique d'hiver.
« Le groupe du Parti attache une grande importance au groupe et a demandé à plusieurs reprises que le contenu de la torche olympique d'hiver soit de haute technologie pour montrer la force de l'innovation scientifique et technologique de SINOPEC et pour démontrer l'image d'entreprise de SINOPEC, orientée politiquement, prenant en compte la situation globale et étant responsable. » Huang Xiangyu a rappelé : « Toute notre équipe était très encouragée et pleine d'esprit combatif ! »
Shanghai Petrochemical a été la première à mettre en place une équipe d'attaque de torche et a tout au long de la direction organisé l'équipe de coopération compétente pour mener à bien la recherche et le développement de la fibre de carbone pour la coque de la torche, une déclaration de mission claire, un calendrier, chargé de garantir une qualité élevée pour mener à bien cette tâche glorieuse.
« À cette époque, le programme de conception de la torche n'était pas encore finalisé. Afin de respecter les délais, nous avons effectué des essais préalables, en nous inspirant du style de la torche des Jeux olympiques de Pékin de 2008, et avons fabriqué plusieurs torches. L'expérience a prouvé que la torche en fibre de carbone permettait de restaurer le style, tout en étant plus légère et plus résistante. Nous sommes tous convaincus que c'est une réussite ! », a déclaré Lin Shengbing, directeur général de l'Institut de recherche sur l'innovation des matériaux pétrochimiques avancés de Shanghai.
Le 22 septembre 2020, le bureau du président du comité d'organisation des Jeux olympiques d'hiver de Pékin a décidé de nommer l'œuvre « Voler » pour la torche des Jeux olympiques et paralympiques d'hiver de Pékin. Afin de mieux mettre en œuvre le concept des Jeux olympiques verts, la torche olympique d'hiver utilisera une technologie innovante à base d'hydrogène et de fibre de carbone. Le 23 septembre 2020, le comité d'organisation des Jeux olympiques d'hiver de Pékin a tenu une réunion à laquelle ont participé non seulement les concepteurs, mais aussi des experts de Shanghai Petrochemical Carbon Fiber Materials et de Aerospace Science and Technology Hydrogen Combustion.
Tacle
Lancement de la bataille de l’innovation collaborative, avec la « technologie noire » pour rendre la torche olympique d’hiver « légère, solide, belle ».
Grâce au succès du test préliminaire, l'équipe d'attaque au chalumeau de Shanghai Petrochemical était pleine de confiance. Cependant, la réalité les a refroidis.
« En octobre 2020, lorsque nous avons reçu les échantillons de torche imprimés en 3D par l'équipe de conception, nous étions tous abasourdis », a déclaré Shen Haijuan, directeur du département de recherche et développement de l'Institut de recherche sur l'innovation des matériaux avancés pétrochimiques de Shanghai.
Les aiguilles du « Flyer » ont été conçues pour leur forme fluide, divisée en ceintures intérieure et extérieure, et doivent être parfaitement assemblées. Comment réaliser lefibre de carboneLa coque de la torche peut-elle s'adapter à la forme irrégulière du défi, tout en résistant au feu et aux températures élevées ? Bien que la « Flyer » soit plus grande que la torche olympique de Pékin 2008, elle reste relativement petite. Dans l'espace restreint du réservoir d'hydrogène et du brûleur, comment garantir que le système de combustion de l'hydrogène produise une flamme éclatante et vive, et que l'hydrogène puisse brûler pendant une durée suffisante ?
Face aux difficultés et aux défis qui se sont succédé, l'équipe de la torche s'est divisée en deux groupes pour s'attaquer au problème. D'une part, elle a dirigé l'équipe de tricotage tridimensionnel de Yunlu Composite Company, organisation de l'Université de Donghua, chargée de la recherche, du développement et de la production de la technologie de tricotage tridimensionnel de la coque de la torche, de la gravure laser et de la pulvérisation de couleurs, de l'assemblage et de la restauration maximale de la forme dynamique de la torche. D'autre part, le groupe nucléaire Nuclear Eight, Kubei Chemical Company, s'est chargé de la recherche et du développement de matériaux composites en fibre de carbone afin de répondre aux exigences de résistance au feu et aux hautes températures de la torche. D'autre part, nous avons collaboré avec les groupes Aerospace Science and Technology et Aerospace Science and Industry Group pour développer la courroie de flottaison interne et le système de combustion des torches à hydrogène et au propane.
Une bataille d'innovation collaborative autour du « Flyer » bat son plein. Lors du développement de la coque de la torche, qui a duré trois mois, l'équipe a surmonté une série de problèmes techniques, de la production de fibres de carbone à la préparation des matériaux composites, jusqu'à l'application finale d'une solution complète.
La torche en fibre de carbone est légère et robuste, comparée à la torche précédente en alliage d'aluminium. Elle offre également une meilleure sensation de fonctionnement en hiver, même par basses températures. Cependant, la fibre de carbone elle-même ne résiste pas aux températures élevées, et encore moins au feu, ce qui constitue l'un des principaux défis. Afin de résoudre ce problème, Shanghai Petrochemical et China National Nuclear Corporation ont collaboré pour introduire des torches hautes performances.résines, et des fibres de carbone fabriquées à partir de composites de fibres de carbone, et grâce au processus d'ajustement, la moitié supérieure de l'extrémité de combustion de la torche de la température élevée de plus de 1 000 degrés Celsius dans un traitement spécial, et a résolu efficacement le processus de préparation à haute température de la coque de la torche cloquant, fissuré et d'autres problèmes difficiles.
Les matériaux composites en fibre de carbone utilisés pour fabriquer la coque de la torche olympique sont non seulement une première mondiale, mais aussi une innovation permettant d'obtenir une coque de torche 20 % plus légère que la coque en alliage d'aluminium, présentant ainsi des caractéristiques « légères, solides et belles ».
Après une évaluation par des experts et des essais pratiques, le chalumeau à hydrogène en fibre de carbone est sûr et fiable, résiste à des vents violents et à des pluies torrentielles et peut être utilisé par temps extrêmement froid. Pour résoudre des problèmes complexes, il a pris en compte les exigences de légèreté, de miniaturisation et d'adaptation des formes.
Après la sortie officielle de la torche « volante », la torche olympique d'hiver, qui combine les caractéristiques traditionnelles de la nation chinoise et le contenu technologique moderne, a été très appréciée.
Production de masse
Entreprendre la production en série de torches portatives pour assurer la transmission en douceur de la torche olympique d’hiver « à travers les montagnes et à travers la mer ».
Après neuf cent quatre-vingt-onze difficultés, l'équipe de la torche a trouvé la solution idéale. Avant de célébrer, une nouvelle mission s'est présentée : en mars 2021, le Comité d'organisation des Jeux olympiques et paralympiques d'hiver de Pékin a proposé à SINOPEC, en tant que partenaire officiel des Jeux olympiques et paralympiques d'hiver de Pékin, de lancer le projet de production en série de torches portatives.
À cette fin, Shanghai Petrochemical a mis en place une équipe de projet de production de masse et a établi trois groupes de travail pour la coordination complète, l'exploitation commerciale et la supervision de la production et de la fabrication afin de promouvoir pleinement la production de masse de la torche.
« En tant qu'équipe de recherche scientifique, nous pensions au départ nous contenter de la recherche et de la production des enveloppes de torche. Mais lorsque nous avons appris que nous devions nous charger de la production en série, la pression était immense. » Guan Zemin, directeur général de Shanghai Petrochemical, a déclaré : « De la fabrication d'une seule enveloppe de torche à la fabrication de milliers de torches complètes, les difficultés rencontrées sont tout aussi importantes que la recherche et le développement de telles enveloppes. »
Après des visites sur site et des tests et vérifications d'échantillons, les entreprises de transformation des différents composants de la torche olympique d'hiver ont été sélectionnées. Un processus complet, incluant la coque de la torche, la courroie de flottaison intérieure, le système de combustion, la lampe d'allumage, l'inspection terminale et la livraison, est mis en place et opérationnel rapidement à Shanghai, Pékin, Jiangsu, Guangdong et Hebei.
En observant attentivement la torche « Volante », vous constaterez qu'elle reprend la forme de la tour principale de la torche de la cérémonie d'ouverture des Jeux olympiques de Pékin en 2008 : un motif de nuages porte-bonheur à sa base, puis un motif de flocons de neige symbolisant les Jeux olympiques d'hiver, pour finalement se transformer en une flamme élancée au sommet. Une torche aussi exquise est non seulement un objet d'artisanat, mais aussi une œuvre d'art.
La production en série d'œuvres d'art se heurte à des défis en termes d'efficacité, de qualité, de coût, etc., le premier étant l'efficience. Afin de réaliser cette production en série dans les délais, avec qualité et quantité, Shanghai Petrochemical s'engage à respecter un plan de travail d'assemblage, de perfectionnement, de réception et de production en série. Elle élabore également un plan de mise en œuvre pour la production en série et optimise la forme de chaque pièce des bandes de flottement internes et externes du chalumeau, l'échantillon de la bouteille d'hydrogène, la vanne de régulation de l'hydrogène, l'effet de combustion, l'apparence de la lampe à flamme et sa facilité d'utilisation, etc., étape par étape.
Mi-septembre 2021, les échantillons de torches au propane destinées à la production en série pour la collecte de bois d'allumage des Jeux olympiques d'hiver ont passé avec succès deux inspections sur site et une vérification et réception par un tiers, organisées par le Comité d'organisation des Jeux olympiques d'hiver de Pékin (BOCOG). Le 22 septembre 2021, Shanghai Petrochemical a officiellement livré 115 torches au propane et d'autres produits périphériques, tels que des lampes d'allumage et des tiges pilotes, au BOCOG, achevant ainsi avec succès la première série de tâches de production en série du BOCOG. Selon le plan, 1 200 torches supplémentaires seront expédiées à Pékin d'ici mi-janvier 2022.
Le 18 octobre 2021, la flamme olympique d'hiver de Pékin a été récupérée avec succès sur le site antique d'Olympie, dans le Péloponnèse, en Grèce, berceau du Mouvement olympique. Deux employés de Shanghai Petrochemical faisaient partie de l'équipe de récupération de la flamme, principalement chargés de l'accompagnement de la flamme à Athènes, en Grèce, et de la cérémonie d'accueil de la flamme de Pékin.
« En tant que pétrochimiste, je sais très bien la mission et l'honneur que représente cette torche, et je suis très heureux d'avoir mené à bien la collecte de petit bois et la mission d'accueil. » Fu Xiaoqing, maître d'œuvre en pétrochimie de Shanghai, a déclaré : « La veille de la collecte de petit bois, afin d'assurer le bon transport de la torche le lendemain, « par-delà les montagnes et la mer », nous sommes restés éveillés toute la nuit, vérifiant le dispositif de combustion toutes les heures pour nous assurer que tout allait bien. »
Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd
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Date de publication : 23 juillet 2024