Il team della torcia della Shanghai Petrochemical ha rotto ilfibra di carbonioIl guscio della torcia è stato sottoposto a una temperatura di 1000 gradi Celsius durante il processo di preparazione, un compito difficile che ha portato alla produzione di successo della torcia "Flying". Il suo peso è inferiore del 20% rispetto al tradizionale guscio in lega di alluminio, con le caratteristiche di "leggero, solido ed elegante".
Nel gennaio 2022, il team di ricerca sulla torcia della Shanghai Petrochemical installa i serbatoi di idrogeno per la torcia "Flying" a Pechino.
Shanghai PetrochemicalFibra di carbonioLinea di produzione
Yongjun Hu
Le Olimpiadi di Parigi 2024 stanno per iniziare, gli atleti sono pronti a partire, gli appassionati di sport sono pieni di aspettative. In questa occasione, non possiamo fare a meno di ripensare ai Giochi Olimpici e Paralimpici Invernali di Pechino 2022. In qualità di partner ufficiale dei Giochi Olimpici e Paralimpici Invernali di Pechino 2022, SINOPEC ha svolto attivamente le sue responsabilità e missioni, partecipando ai lavori preparatori e dedicandosi alla costruzione delle strutture, all'approvvigionamento energetico, alla protezione dei materiali e ai servizi di volontariato. Tra queste, SINOPEC ha assunto un ruolo guida nella ricerca, nello sviluppo e nella produzione in serie della Torcia Olimpica Invernale, realizzando la prima torcia al mondo.fibra di carboniomateriale composito per realizzare il guscio della torcia olimpica, contribuendo alle Olimpiadi Verdi.
Origine
Adempiere fermamente alla responsabilità delle imprese centrali, affinché la fibra di carbonio “oro nero” nella torcia olimpica invernale
Nel 2018, Shanghai Petrochemical ha accolto una delegazione in visita che includeva anche alcune personalità dello sport. Presentando la tecnologia in fibra di carbonio di SINOPEC, Huang Xiangyu, vicedirettore generale di Shanghai Petrochemical, ha dichiarato con orgoglio: "La fibra di carbonio ha solo un quarto della massa dell'acciaio, ma è da sette a nove volte più resistente. La nostra fibra di carbonio non solo può realizzare la torcia olimpica, ma è anche più leggera e resistente".
Fu proprio questa osservazione improvvisata a dare inizio al rapporto tra la Shanghai Petrochemical e la torcia olimpica invernale.
Nell'aprile 2020, il Comitato Organizzatore delle Olimpiadi Invernali di Pechino ha sollecitato apertamente l'intera società a presentare proposte di design per l'aspetto della torcia. La tecnologia in fibra di carbonio di SGPC ha immediatamente preso in considerazione la possibilità di una collaborazione.
Il tempo stringe, il compito è impegnativo e i requisiti elevati: funzionerà oppure no?
"Non solo possiamo farlo, ma dobbiamo farlo bene!" Shanghai Petrochemical adempie risolutamente alla responsabilità delle imprese centrali, con anni di araturafibra di carboniochi ha padroneggiato la tecnologia avanzata, ha preso l'iniziativa di occuparsi dello sviluppo del guscio della torcia olimpica invernale.
"Il gruppo del partito attribuisce grande importanza al gruppo e ha ripetutamente chiesto che la torcia olimpica invernale sia dotata di un alto contenuto tecnologico per dimostrare la forza dell'innovazione scientifica e tecnologica di SINOPEC e per consolidare l'immagine aziendale di SINOPEC, un'azienda politicamente orientata, attenta alla situazione generale e responsabile". Huang Xiangyu ha ricordato: "Tutta la nostra squadra è stata fortemente incoraggiata e piena di spirito combattivo!"
Shanghai Petrochemical è stata la prima a istituire un team di attacco alla torcia e, in qualità di responsabile dell'organizzazione del team di cooperazione competente, ha svolto attività di ricerca e sviluppo sulla fibra di carbonio per la struttura della torcia, con una chiara dichiarazione di intenti, un calendario e la responsabilità di garantire elevati standard qualitativi per portare a termine questo glorioso compito.
"A quel tempo, il programma di progettazione della torcia non era ancora stato pubblicato, quindi per rispettare la scadenza, abbiamo fatto delle prove in anticipo, prendendo spunto dallo stile della torcia delle Olimpiadi di Pechino 2008, e ne abbiamo realizzate diverse. La pratica ha dimostrato che la torcia in fibra di carbonio può ripristinare lo stile, ma anche ottenere una torcia più leggera e resistente: pensiamo tutti che sia un successo!", ha introdotto Lin Shengbing, direttore generale dello Shanghai Petrochemical Advanced Materials Innovation Research Institute.
Il 22 settembre 2020, l'Ufficio del Presidente del Comitato Organizzatore delle Olimpiadi Invernali di Pechino ha preso la decisione di intitolare il progetto "Flying" alla torcia per i Giochi Olimpici e Paralimpici Invernali di Pechino. Per meglio attuare il concetto di Olimpiadi Verdi, la torcia olimpica invernale utilizzerà l'innovativa tecnologia dell'idrogeno e della fibra di carbonio. Il 23 settembre 2020, il Comitato Organizzatore delle Olimpiadi Invernali di Pechino ha tenuto una riunione, alla quale hanno partecipato non solo i progettisti, ma anche esperti di Shanghai Petrochemical Carbon Fiber Materials e Aerospace Science and Technology Hydrogen Combustion.
Attrezzatura
Al via la battaglia dell'innovazione collaborativa, con la "tecnologia nera" per rendere la torcia olimpica invernale "leggera, solida, bella".
Grazie al successo del test preliminare, la squadra di attacco alla torcia della Shanghai Petrochemical era piena di fiducia. Tuttavia, la realtà li ha smentiti.
"Nell'ottobre 2020, quando il team di progettazione ha ricevuto i campioni della torcia stampati in 3D, siamo rimasti tutti sbalorditi", ha affermato Shen Haijuan, direttore del dipartimento di ricerca e sviluppo dello Shanghai Petrochemical Advanced Materials Innovation Research Institute.
I designer delle lancette del "Flyer", la forma del flusso, diviso in cintura interna e cintura esterna, devono essere perfettamente incollati insieme. Come realizzare ilfibra di carbonioL'involucro della torcia può adattarsi alla forma irregolare della sfida, ma può anche resistere ai test di resistenza al fuoco e alle alte temperature? Sebbene il "Flyer" sia più grande della torcia olimpica di Pechino 2008, è comunque piuttosto piccolo. Nello spazio ristretto del serbatoio di idrogeno e del bruciatore, come garantire che il sistema di combustione dell'idrogeno presenti una fiamma piena e abbagliante e che l'idrogeno possa bruciare per un periodo di tempo sufficiente?
Difficoltà e sfide si sono susseguite, tanto che il team della torcia si è diviso in due modi per affrontare il problema. Da un lato, abbiamo guidato l'organizzazione dell'Università di Donghua, il team di lavorazione a maglia tridimensionale della Yunlu Composite Company, responsabile della ricerca e sviluppo della tecnologia di lavorazione a maglia tridimensionale del guscio della torcia, della produzione, dell'incisione laser e della verniciatura a spruzzo, dell'assemblaggio e del massimo grado di ripristino della forma dinamica della torcia; e il gruppo nucleare Nuclear Eight, la Kubei Chemical Company, che si occupa della ricerca e sviluppo di materiali compositi in fibra di carbonio, al fine di soddisfare i requisiti di resistenza al fuoco e alle alte temperature della torcia. Dall'altro lato, abbiamo collaborato con l'Aerospace Science and Technology Group e l'Aerospace Science and Industry Group per sviluppare la cinghia di flutter interna e il sistema di combustione rispettivamente della torcia a idrogeno e della torcia a propano.
È in pieno svolgimento una battaglia collaborativa per l'innovazione attorno al "Flyer". Nello sviluppo del guscio della torcia, durato 3 mesi, il team responsabile ha superato una serie di problemi tecnici uno per uno, dalla produzione della fibra di carbonio alla preparazione del materiale composito, fino all'applicazione finale del prodotto con una soluzione completa.
La torcia in fibra di carbonio è leggera e resistente, rispetto alla precedente torcia in lega di alluminio, ma garantisce anche una migliore tenuta in inverno, anche a basse temperature. Tuttavia, la fibra di carbonio di per sé non è resistente alle alte temperature, e tanto meno al fuoco, che rappresenta una delle principali sfide. Per risolvere il problema, Shanghai Petrochemical e China National Nuclear Corporation hanno collaborato per introdurre sul mercato una torcia ad alte prestazioni.resinee fibre di carbonio realizzate in compositi di fibra di carbonio e, attraverso il processo di regolazione, la metà superiore dell'estremità di combustione della torcia ad alta temperatura di oltre 1.000 gradi Celsius in un trattamento speciale e ha risolto efficacemente il processo di preparazione ad alta temperatura della formazione di vesciche, crepe e altri problemi difficili del guscio della torcia.
I materiali compositi in fibra di carbonio utilizzati per realizzare l'involucro della torcia olimpica non solo sono i primi al mondo, ma rappresentano anche un'innovazione, in quanto consentono di ottenere un involucro della torcia più leggero del 20% rispetto a un involucro in lega di alluminio, dimostrando caratteristiche di "leggerezza, solidità e bellezza".
Dopo una valutazione da parte di esperti e test pratici, la torcia a idrogeno in fibra di carbonio è sicura e affidabile, può resistere a venti e temporali fino a 1000 km/h e può essere utilizzata in climi estremamente freddi. Nel risolvere problemi complessi, ha tenuto conto dei requisiti di leggerezza, miniaturizzazione e adattamento delle forme.
Dopo il lancio ufficiale della torcia “Volare”, la torcia olimpica invernale, che unisce le caratteristiche tradizionali della nazione cinese ai contenuti della tecnologia moderna, ha ricevuto un'ottima valutazione.
Produzione di massa
Intraprendere la produzione in serie di torce portatili per garantire la trasmissione fluida della torcia olimpica invernale "oltre le montagne e attraverso il mare".
Dopo "novecentonovantuno difficoltà", il team della torcia ha trovato la risposta perfetta. Prima di festeggiare, un nuovo compito è arrivato: a marzo 2021, il Comitato Organizzatore delle Olimpiadi Invernali di Pechino ha proposto a SINOPEC, in qualità di partner ufficiale dei Giochi Olimpici e Paralimpici Invernali di Pechino, di intraprendere il progetto di produzione in serie della torcia portatile.
A tal fine, Shanghai Petrochemical ha istituito un team di progetto per la produzione di massa e ha istituito tre gruppi di lavoro per il coordinamento completo, la gestione aziendale, la supervisione della produzione e la fabbricazione, per promuovere appieno la produzione di massa della torcia.
"Come team di ricerca scientifica, inizialmente pensavamo di doverci occupare solo della ricerca di processo e della produzione dell'involucro della torcia, ma quando abbiamo scoperto che dovevamo occuparci della produzione in serie, la pressione è diventata altissima". Guan Zemin, direttore generale di Shanghai Petrochemical, ha affermato: "Dalla produzione di un unico involucro per torcia alla produzione di migliaia di torce complete, le difficoltà non sono inferiori a quelle della ricerca e dello sviluppo degli involucri per torcia".
Dopo le visite in loco, i test e le verifiche a campione, sono state finalmente individuate le aziende di produzione per le varie parti della torcia olimpica invernale. Un processo completo che integra l'involucro della torcia, la cinghia di trasmissione interna, il sistema di combustione, la lampada di accensione, l'ispezione terminale e la consegna del prodotto in un'unica sede, a Shanghai, Pechino, Jiangsu, Guangdong e Hebei, cinque sedi per una rapida implementazione e messa in funzione.
Osservando attentamente la "Flying", si scoprirà che richiama la forma della torre principale della torcia della cerimonia di apertura delle Olimpiadi di Pechino 2008, con un motivo a nuvola augurale alla base, che gradualmente si trasforma dal basso verso l'alto, passando dal motivo a nuvola augurale al motivo a fiocco di neve, simbolo delle Olimpiadi invernali, per poi trasformarsi in una fiamma svettante in cima. Una torcia così raffinata non è solo un manufatto artigianale, ma anche un'opera d'arte.
La produzione in serie di opere d'arte incontrerà sfide in termini di efficienza, qualità, costi, ecc., e la prima e più importante è il problema dell'efficienza. Per completare la produzione in serie in modo tempestivo, con qualità e quantità, Shanghai Petrochemical aderisce al piano di lavoro di attracco, perfezionamento, accettazione e produzione in serie, formulando il piano di implementazione per la produzione in serie e ottimizzando la forma di ogni componente della cinghia di svolazzamento interna ed esterna della torcia, il campione della bombola di idrogeno, la valvola di controllo dell'idrogeno, l'effetto di combustione e quindi l'aspetto della lampada a fiamma, la facilità d'uso e così via, uno per uno.
A metà settembre 2021, i campioni di produzione in serie di torce a propano per la raccolta di materiale di accensione per le Olimpiadi invernali hanno superato con successo due ispezioni in loco e una verifica e accettazione di terze parti organizzate dal Comitato Organizzativo di Pechino per i Giochi Olimpici Invernali (BOCOG). Il 22 settembre 2021, Shanghai Petrochemical ha formalmente consegnato al BOCOG 115 torce a propano e altri prodotti accessori, come lampade di accensione e barre pilota, completando così con successo il primo lotto di produzione in serie consegnato dal BOCOG. Secondo il piano, altre 1.200 torce saranno spedite a Pechino entro la metà di gennaio 2022.
Il 18 ottobre 2021, la fiamma delle Olimpiadi invernali di Pechino è stata raccolta con successo presso l'antica Olimpia, nel Peloponneso, in Grecia, culla del Movimento Olimpico. Due dipendenti della Shanghai Petrochemical facevano parte del team addetto alla raccolta della fiamma, principalmente responsabili della scorta alla raccolta della fiamma ad Atene, in Grecia, e della cerimonia di benvenuto per la fiamma di Pechino.
"Come petrolchimico, so bene quanta missione e onore porti questa torcia, e sono molto contento di aver completato con successo la raccolta dell'esca e di aver dato il benvenuto alla missione". Fu Xiaoqing, Maestro di Abilità Petrochimica di Shanghai, ha affermato: "La notte prima della raccolta dell'esca, per garantire la trasmissione regolare della torcia il giorno successivo 'oltre le montagne e oltre il mare', siamo rimasti svegli tutta la notte, controllando il dispositivo di combustione ogni ora per assicurarci che tutto andasse bene".
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Data di pubblicazione: 23 luglio 2024