茂名重力石化装备股份公司（简称茂名重力）前身是中国石化茂名石化公司属下的茂名石化机械厂，成立于1958年10月，2005年实施改制分流，主营业务是石化装备的研发、设计、制造和技术服务等。茂名重力目前有研发人员87人，其中包括博士1人，硕士4人、本科62人；教授级高级工程师2人、高级工程师10人，工程师35人。

茂名重力属于国家级火炬计划重点高新技术企业、广东省民营科技企业、广东省创新型企业、广东省知识产权优势企业、广东省建设现代产业500强项目企业、广东省战略性新兴产业培育企业，拥有广东省石化装备工程技术研究中心、广东省企业技术中心、国家实验室认可的检测中心等。

茂名重力拥有的资质主要包括：中国Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类压力容器(含高压)设计和制造许可证书；中国A级锅炉制造许可证书；中国压力管道元件制造许可证书；美国ASME S钢印授权证书；美国ASME U&U2钢印授权证书；美国ASME R钢印授权证书；ISO9001—2015质量体系认证证书；GB/T 28001-2011职业健康安全管理体系认证证书；GB/T 24001-2004/ISO 14001:2004环境管理体系认证证书；Q/SHS 0001.1-2001安全、环境与健康管理体系认证证书；壳牌加热炉亚洲唯一战略供应商。

茂名重力具有64年的历史，始终以石化重大设备国产化为己任，长期坚持不懈努力，完成了我国首台乙烯裂解炉对流段、首台聚烯烃环管反应器、首台聚丙烯多区循环反应器、首台E-GAS气化炉、首台油气急冷器以及高压聚乙烯装置高压氮气罐等多项重大装备国产化攻关，打破了外企垄断，填补了国内空白，结束了众多石化设备依赖进口的局面，使我国的石化装置用上了中国造的核心设备，为振兴民族制造业做出了积极贡献。

△国产化第一台聚丙烯多区循环反应器

茂名重力的愿景：百年重力，装备石化。

茂名重力的使命：不忘初心，造好装备。

茂名重力的价值观：尊重个体，崇尚团队。

茂名重力的战略定位：成为受人尊敬的国内领先石化装备设计、制造及设备健康一体化服务提供商。聚焦国内国际两个市场，做大增量市场，做精做专石化装备制造核心产品；积极推进服务型制造和智能制造，提升产业链整合能力，探索绿色制造和检验检测能力提升，开展产学研用合作，形成一批具有自主知识产权的研发成果；完善现代企业管理制度，构建高效的现代化组织管理体系。

茂名重力逐渐形成了压力容器（包括加氢反应器、聚丙烯/聚乙烯环管反应器、苯乙烯反应器、废热锅炉、大型高等级换热器）和工业炉（包括立式炉、卧式炉、圆筒炉、急冷换热器、预热器）两大系列产品，其中茂名重力国产化研制的环管反应器产品在国内市场占领率达100%；茂名重力研制的工业炉，产能从第一台的2万吨/年，已经发展到今天国内最大的19.2万吨/年，交货形式从最初的盘管到模块，再到今天的整体模块化建造。

△国内首套国产化高密度聚乙烯装置—30万吨HDPE由重力公司制造

△中海油惠炼二期乙烯裂解炉

△中化泉州1200万吨/年常减压炉

△中石化武汉分公司80万吨乙烯裂解炉

△恒力石化225万吨/年PX装置加热炉

项目简介

高温高压容器密封方面形成了T形槽金属垫法兰密封等传统强制密封结构与B形环等自紧密封结构，但在高温高压条件下再受到动态循环应力疲劳影响，已有的传统密封结构就难以奏效。

项目基于中海（惠州）壳牌超高压聚乙烯装置一次机五段后冷却器开车后2年时间内发生4次泄漏的问题而研发，推广应用茂名石化煤制氢装置也取得良好效果，再到国内外石油化工长期存在的高温高压临氢动态大开孔密封问题，自主创新研发了金属球面隔膜密封技术，还应用到其他高等级石化设备建造的密封中。本成果的外密封技术综合了传统强制密封和自紧密封的优点，采用球面隔膜和隔膜焊接的形式，建立隔膜及焊缝的力学模型，推导了关键结构的计算公式，开发了适用于高温高压动态工况下承压设备的隔膜密封设计和制造技术，并经过有限元分析验证和工程案例验算，本成果的内密封技术研发了一种防振并且满足换热管热胀自由伸长与预防流体诱导振动要求的多管程大温差防振U形管束换热器结构。该技术结构简单、成本低，性能可靠、有效控制了泄漏风险，制造周期短、运维方便。主要创新亮点如下：

① 管箱端部和端盖之间的球面隔膜密封垫不只是一个环形金属平垫，而是一个浅拱形的球面金属隔膜密封结构，可分为中间的拱形膜和类似传统金属平垫的边环两部分。该结构把管箱内的介质和端盖隔离开，使得平垫只有一侧存在高压介质渗入的可能性，另一侧不与介质接触，将介质潜在的泄漏通道由传统环形垫的两侧减少为只有一侧。

② 在管箱端口的球面隔膜密封中，边环的金属平垫作为第一道密封，而密封焊作为最终保证的第二道密封。同时为了取得足够的摩擦力避免密封焊缝受到径向收缩拉力作用，所以球面隔膜密封垫上与端盖压紧的台阶主要是压紧功能，而不仅仅是密封功能。

③ 球面隔膜密封垫中间的拱形膜可随着压力温度的波动在拱形与平面两种结构形式之间弹性变化，当从拱形变成平面时其外直径增大，当从平面恢复拱形时其外直径缩小，该径向变形补偿量和管箱端口张开效应的径向位移具有一致性，因此可以协调两者的关系，而不影响密封。

④ 球面隔膜密封垫中间的拱形膜可以均匀传递内压作用力，使得环形金属平垫受力均匀，还可以抵消部分应力作用，减少了因翻转效应而导致密封螺栓上受到的剪切力，降低了螺栓的强度要求。

⑤ 研制了一种用于壳体内管头防振技术，能满足换热管热胀自由伸长与预防流体诱导振动要求的多管程大温差防振U形管束换热器结构，目的在于克服现有热交换器U形段防振技术的缺点与不足，提高换热器动态密封效果，在多项工程中得到应用。

取得10项发明专利，发表论文5篇，其中发明专利《一种列管式换热器管箱密封结构》（ZL201510143476.5）经PCT国际检索单位认定，具有新颖性、创造性和实用性，论文《Design Method about Spherical Diaphragm Sealing of Tube Channel in High Pressure Heat Exchanger》被EI检索。

产品已经产业化，在中海（惠州）壳牌、中石化茂名分公司、中石化广州分公司、中石化海南分公司、中国神华宁煤分公司等企业应用，共实现销售收入206849.07万元，毛利润53676.18万元，上缴税收13535.32万元。

文图素材由茂名重力石化装备股份公司提供