2013年中國(guó)特種金屬壓力容器的技術(shù)特點(diǎn)

中國(guó)產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告網(wǎng)訊：

    1、 特種金屬材料的物理和化學(xué)性能特殊 
 
    由于各種金屬材料有其獨(dú)特的物理和化學(xué)性能，需要不同的焊接和加工工藝。特種金屬 

    壓力容器不但要求材料具有優(yōu)異的耐蝕性，而且還要求有較高的綜合力學(xué)性能和良好的焊接性能。從事特種金屬壓力容器的設(shè)計(jì)和制造，除了必須掌握各項(xiàng)通用技術(shù)規(guī)范，還需要對(duì)材料的性能有深刻的了解。 鋯及其合金在大多數(shù)有機(jī)酸、無(wú)機(jī)酸、強(qiáng)堿和一些熔融態(tài)的鹽中均具有優(yōu)良的耐蝕性，尤其是在大多數(shù)有機(jī)酸環(huán)境中是最好的耐腐蝕材料，因此鋯材壓力容器在多種有機(jī)材料的生產(chǎn)中起到了關(guān)鍵作用。但是，鋯的化學(xué)活性很強(qiáng)，易于空氣中的氫、氧、氮等氣體發(fā)生反應(yīng)，形成脆性化合物，這給鋯材的焊接和加工處理帶來(lái)了很大的挑戰(zhàn)。脆性化合物容易導(dǎo)致焊接接頭的塑性顯著降低，強(qiáng)度增高，并使焊接接頭耐腐蝕的性能下降。在整個(gè)加工過(guò)程中，選擇正確的焊接方法、焊接工藝參數(shù)和保護(hù)措施對(duì)保證鋯材壓力容器的質(zhì)量至關(guān)重要。 鎳基合金材料具有良好的綜合性能，可以耐各種酸腐蝕和應(yīng)力腐蝕。但是鎳基合金牌號(hào)眾多，不同類(lèi)型的鎳基合金具有特點(diǎn)各異的耐腐蝕性能，適用于不同的介質(zhì)環(huán)境，同時(shí)每種材料的成型、焊接、熱處理等加工工藝也各具特點(diǎn)。 有色金屬?gòu)?fù)合板的加工工藝更為復(fù)雜，需要同時(shí)考慮包括覆層和基層在內(nèi)的多種材料的物理性能和化學(xué)性能，不同金屬的組合又對(duì)加工工藝進(jìn)一步增加了難度。從切割、坡口處理、成型到焊接和檢測(cè)均需要嚴(yán)格的過(guò)程質(zhì)量控制。 

    2、特種金屬壓力容器應(yīng)用領(lǐng)域不同 由于特種金屬材料的獨(dú)特物理和化學(xué)性能，特種金屬壓力容器能夠在更為廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。 

    鈦及其合金在許多酸、堿及鹽類(lèi)介質(zhì)中具有優(yōu)異的耐蝕性。鈦材壓力容器具有比重輕、比強(qiáng)度高、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還可以提高產(chǎn)品質(zhì)量、減少設(shè)備維護(hù)費(fèi)用等，因而在化工、醫(yī)藥、冶金、電力、海洋工程等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。雖然鈦材壓力容器成本比普通金屬壓力容器成本高，但從壽命周期、強(qiáng)度、環(huán)境影響等方面綜合分析，使用鈦材壓力容器可以獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。 

    鋯材在有機(jī)酸環(huán)境中是最好的耐腐蝕結(jié)構(gòu)材料，因此，鋯材壓力容器在大多數(shù)涉及甲酸、醋酸、羥基乙酸、乳酸、甲基丙烯酸、尿素、異丁烯甲酯、人造纖維、多種醇類(lèi)、酚醛樹(shù)脂等有機(jī)材料的生產(chǎn)中鋯能夠起到關(guān)鍵的防腐蝕作用；另外，接觸鹽酸、硫酸等強(qiáng)腐蝕介質(zhì)的容器，采用鋯材制造也是最佳選擇。 鎳基合金伴隨石油化工、新能源以及環(huán)保等行業(yè)業(yè)的發(fā)展應(yīng)用日趨廣泛，現(xiàn)已成為工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域不可缺少的重要材料。鎳基合金壓力容器近年來(lái)已在國(guó)內(nèi)許多化工行業(yè)得到大量使用。許多國(guó)家重點(diǎn)化工項(xiàng)目，如醋酸、醋酐、有機(jī)硅、有機(jī)氟、氯化鈦白粉、氯化鹽、TDI、MDI等裝置，由于介質(zhì)腐蝕嚴(yán)重，工作條件苛刻，傳統(tǒng)材料難以滿(mǎn)足使用要求，主要設(shè)備均大量采用鎳基合金制造。 除鋯、鈦和鎳等有色金屬之外，有色金屬?gòu)?fù)合板在壓力容器上的使用融合了有色金屬的優(yōu)異性能和普通金屬材料的經(jīng)濟(jì)性。 

    3、特種金屬壓力容器是壓力容器行業(yè)的新興領(lǐng)域 我國(guó)鋯制壓力容器標(biāo)準(zhǔn)于2010年8月由全國(guó)鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)發(fā)布，2010年12月開(kāi)始正式實(shí)施。在此之前，我國(guó)既沒(méi)有鋯制壓力容器的設(shè)計(jì)、制造檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，也沒(méi)有壓力容器用鋯的材料標(biāo)準(zhǔn)。直至目前，國(guó)內(nèi)只有各別廠家能按照美國(guó)ASME標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)少量的鋯材品種，缺乏大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的能力。 

    使用鎳基合金材料制造壓力容器也面臨同樣的困難，由于材料大多為國(guó)外牌號(hào)且許多品種需要進(jìn)口，我國(guó)缺乏相應(yīng)的材料標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。強(qiáng)度設(shè)計(jì)時(shí)，往往選用美國(guó)ASME標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)據(jù)，材料的技術(shù)條件及設(shè)備的很多制造要求也需要參照ASME規(guī)范。 

    4、特種金屬材料價(jià)格昂貴，制造風(fēng)險(xiǎn)較大 和傳統(tǒng)金屬材料相比，有色金屬等特種金屬 

    材料的成本往往要高出幾倍、幾十倍，甚至上百倍。一方面，這意味著對(duì)材料的使用要有精確的規(guī)劃設(shè)計(jì)，對(duì)材料的處理更要有嚴(yán)格的加工工藝管理。另一方面，昂貴的材料意味著較大的制造風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)企業(yè)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)水平有更高的要求，因此，國(guó)內(nèi)目前能夠同時(shí)從事鈦、鋯、鎳基合金等特種金屬壓力容器設(shè)計(jì)制造的企業(yè)并不多。