2013年中国特种金属压力容器的技术特点

中国产业研究报告网讯：

    1、 特种金属材料的物理和化学性能特殊 
 
    由于各种金属材料有其独特的物理和化学性能，需要不同的焊接和加工工艺。特种金属 

    压力容器不但要求材料具有优异的耐蚀性，而且还要求有较高的综合力学性能和良好的焊接性能。从事特种金属压力容器的设计和制造，除了必须掌握各项通用技术规范，还需要对材料的性能有深刻的了解。 锆及其合金在大多数有机酸、无机酸、强碱和一些熔融态的盐中均具有优良的耐蚀性，尤其是在大多数有机酸环境中是最好的耐腐蚀材料，因此锆材压力容器在多种有机材料的生产中起到了关键作用。但是，锆的化学活性很强，易于空气中的氢、氧、氮等气体发生反应，形成脆性化合物，这给锆材的焊接和加工处理带来了很大的挑战。脆性化合物容易导致焊接接头的塑性显著降低，强度增高，并使焊接接头耐腐蚀的性能下降。在整个加工过程中，选择正确的焊接方法、焊接工艺参数和保护措施对保证锆材压力容器的质量至关重要。 镍基合金材料具有良好的综合性能，可以耐各种酸腐蚀和应力腐蚀。但是镍基合金牌号众多，不同类型的镍基合金具有特点各异的耐腐蚀性能，适用于不同的介质环境，同时每种材料的成型、焊接、热处理等加工工艺也各具特点。 有色金属复合板的加工工艺更为复杂，需要同时考虑包括覆层和基层在内的多种材料的物理性能和化学性能，不同金属的组合又对加工工艺进一步增加了难度。从切割、坡口处理、成型到焊接和检测均需要严格的过程质量控制。 

    2、特种金属压力容器应用领域不同 由于特种金属材料的独特物理和化学性能，特种金属压力容器能够在更为广泛的应用领域发挥着不可替代的作用。 

    钛及其合金在许多酸、碱及盐类介质中具有优异的耐蚀性。钛材压力容器具有比重轻、比强度高、使用寿命长等优点，同时还可以提高产品质量、减少设备维护费用等，因而在化工、医药、冶金、电力、海洋工程等领域得到了广泛应用。虽然钛材压力容器成本比普通金属压力容器成本高，但从寿命周期、强度、环境影响等方面综合分析，使用钛材压力容器可以获得显著的经济效益。 

    锆材在有机酸环境中是最好的耐腐蚀结构材料，因此，锆材压力容器在大多数涉及甲酸、醋酸、羟基乙酸、乳酸、甲基丙烯酸、尿素、异丁烯甲酯、人造纤维、多种醇类、酚醛树脂等有机材料的生产中锆能够起到关键的防腐蚀作用；另外，接触盐酸、硫酸等强腐蚀介质的容器，采用锆材制造也是最佳选择。 镍基合金伴随石油化工、新能源以及环保等行业业的发展应用日趋广泛，现已成为工业生产等领域不可缺少的重要材料。镍基合金压力容器近年来已在国内许多化工行业得到大量使用。许多国家重点化工项目，如醋酸、醋酐、有机硅、有机氟、氯化钛白粉、氯化盐、TDI、MDI等装置，由于介质腐蚀严重，工作条件苛刻，传统材料难以满足使用要求，主要设备均大量采用镍基合金制造。 除锆、钛和镍等有色金属之外，有色金属复合板在压力容器上的使用融合了有色金属的优异性能和普通金属材料的经济性。 

    3、特种金属压力容器是压力容器行业的新兴领域 我国锆制压力容器标准于2010年8月由全国锅炉压力容器标准化技术委员会发布，2010年12月开始正式实施。在此之前，我国既没有锆制压力容器的设计、制造检验标准，也没有压力容器用锆的材料标准。直至目前，国内只有各别厂家能按照美国ASME标准生产少量的锆材品种，缺乏大规模工业生产的能力。 

    使用镍基合金材料制造压力容器也面临同样的困难，由于材料大多为国外牌号且许多品种需要进口，我国缺乏相应的材料标准数据。强度设计时，往往选用美国ASME标准规定的数据，材料的技术条件及设备的很多制造要求也需要参照ASME规范。 

    4、特种金属材料价格昂贵，制造风险较大 和传统金属材料相比，有色金属等特种金属 

    材料的成本往往要高出几倍、几十倍，甚至上百倍。一方面，这意味着对材料的使用要有精确的规划设计，对材料的处理更要有严格的加工工艺管理。另一方面，昂贵的材料意味着较大的制造风险，对企业的设计制造技术水平有更高的要求，因此，国内目前能够同时从事钛、锆、镍基合金等特种金属压力容器设计制造的企业并不多。