第一節(jié) 金屬壓力容器行業(yè) 發(fā)展趨勢

一、市場發(fā)展趨勢

近幾年，我國金屬壓力容器制造行業(yè) 發(fā)展迅速，產(chǎn)品產(chǎn)出持續(xù)擴(kuò)張，國家產(chǎn)業(yè)政策鼓勵(lì)金屬壓力容器制造產(chǎn)業(yè)向高技術(shù)產(chǎn)品方向發(fā)展，國內(nèi)企業(yè)新增投資項(xiàng)目投資逐漸增多。我國在各工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展都非常迅猛，特別在政府?dāng)U大內(nèi)需的方針實(shí)施中，中國的壓力容器行業(yè) 得到了迅速發(fā)展的機(jī)會(huì)。

世界已經(jīng)進(jìn)入了經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展時(shí)期，經(jīng)濟(jì)全球化的一個(gè)必然趨勢是標(biāo)準(zhǔn)的國際化。隨著國際資本進(jìn)入中國來建設(shè)大型工程裝置和國內(nèi)企業(yè)擴(kuò)大生產(chǎn)裝置能力，國際化的工程項(xiàng)目給我國的壓力容器行業(yè) 帶來了國際上最先進(jìn)的技術(shù)和管理模式，已經(jīng)不可避免地給我國的壓力容器行業(yè) 提出了國際競爭建造大型壓力容器的機(jī)會(huì)與挑戰(zhàn)。事實(shí)上這些裝置的建設(shè)需求是壓力容器行業(yè) 發(fā)展的動(dòng)力，是發(fā)展我國壓力容器行業(yè) 的最好時(shí)機(jī)，也是和世界技術(shù)和管理方式融合的最好時(shí)機(jī)。

國外投資方的做法表明，國際資本的引入也是為了發(fā)展自己國家的相關(guān)產(chǎn)業(yè)，因此工程標(biāo)準(zhǔn)的主導(dǎo)權(quán)之爭已經(jīng)是我國的國際合作工程項(xiàng)目中的主要問題之一，選擇了工程建設(shè)所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)國的廠家就占有了先機(jī)。

二、行業(yè) 競爭趨勢

1、大型國際化的企業(yè)主導(dǎo)趨勢

尚未建立起來強(qiáng)大的、國際化的工程公司：從世界范圍內(nèi)的壓力容器出口大國的實(shí)踐分析，國際化的工程公司可以帶動(dòng)本國的壓力容器行業(yè) 的發(fā)展。隨著我國壓力容器行業(yè) 的迅速發(fā)展我國未來的壓力容器大規(guī)模企業(yè)將得到迅速的發(fā)展，逐漸起到主導(dǎo)作用。

2、高端競爭趨勢

我國金屬壓力容器在前段發(fā)展階段時(shí)制造廠家的市場分工和專業(yè)化生產(chǎn)格局還沒有形成，停留在低價(jià)競爭的水平上。在未來的市場競爭中，我國將逐漸的擺脫這種無序的底端競爭。逐漸轉(zhuǎn)化為品牌與服務(wù)、技術(shù)的高端競爭趨勢。

三、技術(shù)發(fā)展趨勢

壓力容器既是一種需接受政府部門安全監(jiān)察的特種設(shè)備，又是一門與多項(xiàng)技術(shù)相互關(guān)聯(lián)制約的邊緣學(xué)科。因此，壓力容器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開機(jī)械、冶金、石油化工、電腦信息、經(jīng)濟(jì)管理和安全防護(hù)等諸多工程技術(shù)的改革創(chuàng)新，或者說它是在多項(xiàng)新材料、新技術(shù)、新工藝綜合開發(fā)的基礎(chǔ)上發(fā)展的工業(yè)產(chǎn)品。現(xiàn)試就設(shè)計(jì)、制造、材料及企業(yè)管理等有關(guān)方面，淺談一下國內(nèi)外壓力容器的發(fā)展前景：

1、現(xiàn)代先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用

眾所周知，壓力容器設(shè)計(jì)單位必須持有國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門頒發(fā)的相應(yīng)類別“壓力容器設(shè)計(jì)單位批準(zhǔn)書”。設(shè)計(jì)人員的資格取證不僅需對(duì)應(yīng)于第一、二類或第三類壓力容器的要求，而且還將區(qū)分能勝任“按應(yīng)力分析設(shè)計(jì)”，或只能擔(dān)任"按規(guī)則設(shè)計(jì)"。現(xiàn)代先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)在壓力容器領(lǐng)域的開發(fā)應(yīng)用，主要是指“按應(yīng)力分析設(shè)計(jì)”范疇。除了已較普及的計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算（CAC）和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）外，有待進(jìn)一步開發(fā)的如有限元設(shè)計(jì)、并行設(shè)計(jì)、虛擬設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）等現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)均將在21世紀(jì)取得不同程度的進(jìn)展。

為了壓力容器應(yīng)力分類的需要，大型高參數(shù)、復(fù)雜結(jié)構(gòu)壓力容器（如大開孔，不連續(xù)結(jié)構(gòu)和超高壓厚壁容器等），一般已離不開三維有限元應(yīng)力分析；在獲得應(yīng)力分布曲線后，如何按各種失效理論建立適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度設(shè)計(jì)公式尚需不斷研究和探討。尤其是彈塑性失效機(jī)理中的安定性分析及塑性失效機(jī)理中的極限載荷分析和循環(huán)載荷下的抗棘齒效應(yīng) 分析等，目前都還不夠成熟。此外，雖然大部分壓力容器都是非標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)械產(chǎn)品，較難實(shí)現(xiàn)CAD/CAM或CAE，但對(duì)于某些承壓部件如大型旋壓封頭等，國外已出現(xiàn)CAD與CAM聯(lián)網(wǎng)遙控的生產(chǎn)實(shí)踐。

隨著各種復(fù)合型鋼材，材料多功能表面工程和非勻質(zhì)功能性梯度材料的出現(xiàn)，在設(shè)計(jì)過程中材料的力學(xué)性能參數(shù)不再是靜態(tài)值，而是隨設(shè)計(jì)計(jì)算應(yīng)力的變化不斷調(diào)整的動(dòng)態(tài)值。因此，目前常見的單系統(tǒng)壓力容器設(shè)計(jì)計(jì)算軟件包就不能適應(yīng)了，新型的并行設(shè)計(jì)系統(tǒng)將逐步取而代之。屆時(shí)，結(jié)構(gòu)計(jì)算修正系統(tǒng)將與材料選擇檢索系統(tǒng)并行運(yùn)行，相輔相成直至完成全部設(shè)計(jì)。至于虛擬設(shè)計(jì)也將成為壓力容器在化工工藝流程中按危險(xiǎn)組合工況仿真運(yùn)行，以預(yù)測其有效性、可靠性和安全性的重要"后設(shè)計(jì)"驗(yàn)證手段。

上述現(xiàn)代先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)都有賴于電腦信息工程的升級(jí)換代，尤其對(duì)壓力容器應(yīng)用軟件的編制開發(fā)更是日新月異。譬如，當(dāng)代壓力容器中綜合科技水平較高的核電站一回路反應(yīng)堆容器，加氫裂化裝置中的加氫反應(yīng)器，深冷流程中的真空絕熱超低溫容器及高溫脈動(dòng)循環(huán)載荷的疲勞容器等都是通過各種基于電腦輔助的現(xiàn)代先進(jìn)設(shè)計(jì)手段才得以完成其總體和細(xì)部設(shè)計(jì)。所以，作為壓力容器產(chǎn)業(yè)的一名設(shè)計(jì)人員，熟練掌握電腦應(yīng)用技術(shù)已是不可或缺的基本技能。

2、先進(jìn)制造技術(shù)理念的推廣普及

壓力容器制造單位必須持有國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門頒發(fā)的“壓力容器制造許可證”，并應(yīng)建立健全的質(zhì)量保證體系。但我國已取證的壓力容器制造企業(yè)的人均GDP值和產(chǎn)品附加值都還很低，技術(shù)裝備、技術(shù)素質(zhì)和管理水平也都很落后。為了面對(duì)21世紀(jì)的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，達(dá)到優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、提升國際競爭力，有必要在壓力容器產(chǎn)業(yè)推廣“先進(jìn)制造技術(shù)”理念。所謂先進(jìn)制造技術(shù)（AMT）是美國在上世紀(jì)80年代提出的新概念，它是一項(xiàng)集具體制造技術(shù)與經(jīng)營管理技術(shù)兩個(gè)層面于一體的系統(tǒng)工程。AMT的特點(diǎn)為：以市場為導(dǎo)向，以系統(tǒng)觀念、工業(yè)工程為指導(dǎo)，以全面數(shù)字化技術(shù)為依托，合理使用先進(jìn)技術(shù)，精心組織經(jīng)營管理。作為壓力容器的生產(chǎn)模式，主要包含三個(gè)技術(shù)群，即主體技術(shù)群如備料、滾卷、鍛壓、成形、組裝、焊接、熱處理、檢驗(yàn)測試和壓力試驗(yàn)、爆破試驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)等；支撐技術(shù)群如自動(dòng)控制技術(shù)、信息處理技術(shù)、生產(chǎn)物流技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范化技術(shù)等；及管理技術(shù)群如質(zhì)量控制、人員培訓(xùn)、市場電子商務(wù)技術(shù)和售后服務(wù)等。其中尤以焊接（含現(xiàn)場組焊）和熱處理兩個(gè)環(huán)節(jié)是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。當(dāng)前國內(nèi)外都著眼于電腦自動(dòng)化，特別是自動(dòng)控制式焊接設(shè)備和熱處理設(shè)備的改進(jìn)創(chuàng)新更是發(fā)展神速，一些便攜式自動(dòng)焊接和熱處理設(shè)備也已在大型球罐和塔設(shè)備等現(xiàn)場組焊中得到推廣應(yīng)用。傳統(tǒng)的臟亂差、噪音污染、質(zhì)量失控的鍛焊鈑金車間勢將退出產(chǎn)業(yè)歷史舞臺(tái)。總之，面臨我國加入WTO，機(jī)械制造業(yè)全球化挑戰(zhàn)和機(jī)遇的歷史時(shí)期，壓力容器產(chǎn)業(yè)也應(yīng)盡快提高自己對(duì)市場的快速響應(yīng)能力，開發(fā)節(jié)能、節(jié)材、綠色制造的成形與改性技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品和工藝研究自動(dòng)化、生產(chǎn)過程與設(shè)備固步自封的舊產(chǎn)業(yè)機(jī)制終將因無法獲取技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益而被時(shí)代淘汰。

3、新型壓力容器專用材料的試制選用

壓力容器的專用材料對(duì)韌性、塑性、延性有著特殊要求，因此對(duì)鋼材來說，其碳含量應(yīng)不大于0.25%，其硫、磷含量應(yīng)分別不大于0.020%和0.030%，對(duì)屈強(qiáng)比也有一定限制。低合金鋼是含有少量合金元素（如Mn、V、Mo、Nb等）的低碳結(jié)構(gòu)鋼，它不僅價(jià)廉、強(qiáng)度也比同等低碳鋼高得多，而且具有良好的焊接性能和一定的耐蝕性能。我國開發(fā)的這類鋼種較多，在國際市場上也頗有優(yōu)勢，今后還將繼續(xù)冶煉出新品種，特別是能防止低溫脆斷的耐低溫低合金鋼，以供用戶選用。

壓力容器用材還需考慮與介質(zhì)、環(huán)境等的相容性，當(dāng)前令人關(guān)注的是抗氫鋼種，耐腐蝕不銹鋼種，耐深冷低溫鋼種和耐高溫抗氧化鋼種等。由于石油化工裝置中加氫反應(yīng)器的不斷涌現(xiàn)，國內(nèi)外對(duì)Cr-Mo系抗氫鋼種正在積極開發(fā)。這類鋼種主要能防止氫脆、氫腐蝕、氫剝離等氫致缺陷，又有良好的可焊性和長期的組織穩(wěn)定性。對(duì)這類鋼種的選材是決定加氫反應(yīng)器技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的重要因素。為了滿足不同介質(zhì)的相容性要求，覆有不同材料復(fù)層或堆焊層的復(fù)合型鋼板正在迅速進(jìn)入市場。不過，在選用這類復(fù)合鋼板時(shí)，必須與相應(yīng)的加工工藝規(guī)程、焊接工藝指導(dǎo)書、熱處理要求及檢測試驗(yàn)方法等配套進(jìn)行。

有色金屬制壓力容器（如鋁、鈦、銅、鎳及其合金）正在逐漸增多，尤其是鈦容器因強(qiáng)度質(zhì)量比很高，已被某些產(chǎn)業(yè)廣泛選用。然而，這類壓力容器的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)與驗(yàn)收只能適當(dāng)參考有關(guān)的鋼制壓力容器，不能全套搬用，必須重視它們各自的特殊性。

值得注意的是新世紀(jì)納米技術(shù)正在試制出輕質(zhì)、高強(qiáng)度、熱穩(wěn)定的新型材料，甚至能自動(dòng)修復(fù)磨損或裂紋等缺陷的智能材料。所謂納米技術(shù)新材料的特點(diǎn)是先形成超微粒子，在使化學(xué)成分不再改變的前提下，設(shè)法調(diào)整其介質(zhì)常數(shù)、熔點(diǎn)、硬度、韌性等物理力學(xué)性能；或者通過原子操縱配制出符合壓力容器受力特點(diǎn)的非勻質(zhì)功能性梯度材料。選用這類材料進(jìn)行加工成形時(shí)，不再是傳統(tǒng)的"去材法"或"變形法"制造理念（即先按設(shè)計(jì)幾何結(jié)構(gòu)適當(dāng)留出余量，再通過切削磨銑或鍛壓沖延來達(dá)到設(shè)計(jì)要求的產(chǎn)品），而是運(yùn)用“增材法”制造理念，通過分層實(shí)體造形，逐層堆積金屬微粒子，快速制成所需產(chǎn)品，并使產(chǎn)品的材料性能可逐層滿足加載后的強(qiáng)度、剛度和其它要求。這樣既大大節(jié)省了原材料，降低了環(huán)境污染，又可使不同材料層起到不同的特殊功能。例如，壓力容器的接管區(qū)屬復(fù)雜的高應(yīng)力、高應(yīng)變區(qū)，也是裂紋生成、擴(kuò)展以至斷裂失效的不安全區(qū)域，如果其內(nèi)側(cè)又接觸腐蝕、沖蝕或磨蝕性介質(zhì)，則該區(qū)域?qū)Σ牧闲阅艿囊缶蛯⑹挚量?。目前，一般只能采用補(bǔ)強(qiáng)圈或整體補(bǔ)強(qiáng)，并在內(nèi)側(cè)敷以耐蝕耐磨涂層等措施，以適當(dāng)改善該局部區(qū)域的承載狀況。但是，若能運(yùn)用納米技術(shù)配制出新材料，以高強(qiáng)度、高沖擊韌性材料為基體層，然后在接管與筒體連接區(qū)堆積一層高斷裂韌性、抗裂紋擴(kuò)展的材料，并在內(nèi)側(cè)再堆積一層耐蝕耐磨材料，組成所謂非勻質(zhì)梯度“理想材料”，則通過數(shù)字化快速成形技術(shù)就能生成接管區(qū)承壓部件。上述生產(chǎn)制造過程，似乎有些不可思議，但確實(shí)已列入國內(nèi)外材料科學(xué)的R&D計(jì)劃。

4、系統(tǒng)管理技術(shù)的全面貫徹

系統(tǒng)管理技術(shù)是將市場、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、管理融為一體，以追求最佳技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益和持續(xù)穩(wěn)步提高的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。作為壓力容器產(chǎn)業(yè)的企業(yè)部門，為了適應(yīng)我國入世后參與國際競爭行列的需要，應(yīng)迅速建立和完善三項(xiàng)管理體系并爭取通過認(rèn)證，即ISO9000系列質(zhì)量管理體系，ISO14000系列環(huán)境管理體系及OHSAS18000系列職業(yè)健康安全管理體系。這是實(shí)現(xiàn)企業(yè)管理現(xiàn)代化的重要標(biāo)志，也是消除貿(mào)易壁壘，開拓國內(nèi)外市場的通行證。通過三項(xiàng)管理體系的正常運(yùn)行，不僅能達(dá)到質(zhì)量、成本、效率的整體目標(biāo)，改良產(chǎn)品環(huán)境性能，提高市場競爭力，而且能體現(xiàn)以人為本，調(diào)動(dòng)員工積極性，為改革、發(fā)展、穩(wěn)定做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

國際壓力容器產(chǎn)業(yè)的大型企業(yè)，大體上沿著兩條不同途徑發(fā)展。一條途徑是具有獨(dú)立法人代表資格的制造企業(yè)，多數(shù)在原鍋爐、化工機(jī)械或金屬結(jié)構(gòu)制造廠基礎(chǔ)上發(fā)展壯大起來的。它們的產(chǎn)品系列往往涵蓋鍋爐、壓力容器、壓力管道甚至包括氣瓶等承壓特種設(shè)備。業(yè)務(wù)范圍則包羅市場營銷、研究開發(fā)、設(shè)計(jì)制造、工程安裝、維護(hù)修理等各個(gè)部門，下設(shè)若干承壓部件專業(yè)分公司諸如封頭、筒節(jié)、管道、閥門、鍛件、儀表等，并力求規(guī)范化、系列化。它們歷史悠久，基礎(chǔ)堅(jiān)實(shí)，信譽(yù)卓著，實(shí)力雄厚，具有非凡的制造業(yè)競爭能力，已屢屢中標(biāo)我國市場的石油化工過程成套裝備。另一條途徑是依附于大型化學(xué)、石油化工或醫(yī)藥集團(tuán)企業(yè)或與這些工藝類集團(tuán)企業(yè)緊密合作、聯(lián)合投標(biāo)的具有二級(jí)法人代表資格的制造企業(yè)。它們借助強(qiáng)大的國際級(jí)化學(xué)工程、石油化工或醫(yī)藥工程跨國集團(tuán)公司，形成化工過程成套裝備的投標(biāo)優(yōu)勢，也能在壓力容器的全球化競爭中占有一席之地。環(huán)顧國內(nèi)壓力容器產(chǎn)業(yè)的大、中企業(yè)，就其體制、機(jī)制、經(jīng)營對(duì)策來說，均無法與上述兩種模式匹敵。因此，若不徹底改革，迎頭趕上，就難以實(shí)施高度資本化、集約化、信息化、自動(dòng)化的系統(tǒng)管理技術(shù)。

壓力容器產(chǎn)業(yè)是我國機(jī)械制造業(yè)的一個(gè)縮影。根據(jù)專家預(yù)測：中國有可能成為21世紀(jì)的“世界工廠”。衷心祝愿奮斗在我國壓力容器產(chǎn)業(yè)中的員工們能本著與時(shí)俱進(jìn)，開拓創(chuàng)新的指導(dǎo)思想，不斷進(jìn)步，勇攀高峰，使我國的壓力容器成套裝備精益求精，蒸蒸日上，更多地走出國門，跨入國際市場。

第二節(jié) 2008-2010年金屬壓力容器行業(yè) 運(yùn)行能力預(yù)測

一、2008-2010年金屬壓力容器行業(yè) 總資產(chǎn)預(yù)測