2014年我國特種金屬壓力容器的技術特點

中國產(chǎn)業(yè)研究報告網(wǎng)訊：

    ①特種金屬材料的物理和化學性能特殊 

   由于各種金屬材料有其獨特的物理和化學性能，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性能和良好的焊接性能。從事特種金屬壓力容器的設計和制造，除了必須掌握各項通用技術規(guī)范，還需要對材料的性能有深刻的了解。 

   鋯及其合金在大多數(shù)有機酸、無機酸、強堿和一些熔融態(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材料的生產(chǎn)中起到了關鍵作用。但是，鋯的化學活性很強，易于空氣中的氫、氧、氮等氣體發(fā)生反應，形成脆性化合物，這給鋯材的焊接和加工處理帶來了很大的挑戰(zhàn)。脆性化合物容易導致焊接接頭的塑性顯著降低，強度增高，并使焊接接頭耐腐蝕的性能下降。在整個加工過程中，選擇正確的焊接方法、焊接工藝參數(shù)和保護措施對保證鋯材壓力容器的質量至關重要。 

   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力腐蝕。但是鎳基合金牌號眾多，不同類型的鎳基合金具有特點各異的耐腐蝕性能，適用于不同的介質環(huán)境，同時每種材料的成型、焊接、熱處理等加工工藝也各具特點。 

   有色金屬復合板的加工工藝更為復雜，需要同時考慮包括覆層和基層在內的多種材料的物理性能和化學性能，不同金屬的組合又對加工工藝進一步增加了難度。從切割、坡口處理、成型到焊接和檢測均需要嚴格的過程質量控制。 

   ②特種金屬壓力容器應用領域不同 

   由于特種金屬材料的獨特物理和化學性能，特種金屬壓力容器能夠在更為廣泛的應用領域發(fā)揮著不可替代的作用。 

   鈦及其合金在許多酸、堿及鹽類介質中具有優(yōu)異的耐蝕性。鈦材壓力容器具有比重輕、比強度高、使用壽命長等優(yōu)點，同時還可以提高產(chǎn)品質量、減少設備維護費用等，因而在化工、醫(yī)藥、冶金、電力、海洋工程等領域得到了廣泛應用。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)濟效益。 

   鋯材在有機酸環(huán)境中是最好的耐腐蝕結構材料，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、酚醛樹脂等有機材料的生產(chǎn)中鋯能夠起到關鍵的防腐蝕作用；另外，接觸鹽酸、硫酸等強腐蝕介質的容器，采用鋯材制造也是最佳選擇。 

   內容選自產(chǎn)業(yè)研究報告網(wǎng)發(fā)布的《2014-2018年中國金屬壓力容器行業(yè)運行監(jiān)測及投資趨勢咨詢報告》 

   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)展應用日趨廣泛，現(xiàn)已成為工業(yè)生產(chǎn)等領域不可缺少的重要材料。鎳基合金壓力容器近年來已在國內許多化工行業(yè)得到大量使用。許多國家重點化工項目，如醋酸、醋酐、有機硅、有機氟、氯化鈦白粉、氯化鹽、TDI、MDI等裝置，由于介質腐蝕嚴重，工作條件苛刻，傳統(tǒng)材料難以滿足使用要求，主要設備均大量采用鎳基合金制造。 除鋯、鈦和鎳等有色金屬之外，有色金屬復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)濟性。 

   ③特種金屬壓力容器是壓力容器行業(yè)的新興領域 

   我國鋯制壓力容器標準于2010年8月由全國鍋爐壓力容器標準化技術委員會發(fā)布，2010年12月開始正式實施。在此之前，我國既沒有鋯制壓力容器的設計、制造檢驗標準，也沒有壓力容器用鋯的材料標準。直至目前，國內只有各別廠家能按照美國ASME標準生產(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，由于材料大多為國外牌號且許多品種需要進口，我國缺乏相應的材料標準數(shù)據(jù)。強度設計時，往往選用美國ASME標準規(guī)定的數(shù)據(jù)，材料的技術條件及設備的很多制造要求也需要參照ASME規(guī)范。 

   ④特種金屬材料價格昂貴，制造風險較大 

   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，這意味著對材料的使用要有精確的規(guī)劃設計，對材料的處理更要有嚴格的加工工藝管理。另一方面，昂貴的材料意味著較大的制造風險，對企業(yè)的設計制造技術水平有更高的要求，因此，國內目前能夠同時從事鈦、鋯、鎳基合金等特種金屬壓力容器設計制造的企業(yè)并不多。