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请问ASPEN能否模拟蒸发过程? 简单地讲就是“少量原料加入,在蒸发塔里一直蒸一直蒸,蒸到富集浓度后再采出”,请问能模拟不?查看更多 7个回答 . 5人已关注
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近年来石油和化学工业中有色金属设备加工制造技术发展综 ...? 0 、前言 近年来,在国内石油和化学工业等流程性工业生产过程中,为了适应高温、高压、易燃、易爆、有毒等恶劣工况,压力容器等特种设备越来越多地使用有色金属材料。目前世界各主要工业国家的压力容器标准都在不同程度上包含了有色金属制压力容器的内容,我国《固定式压力容器安全技术监察规程》已列入了铝、铜、镍、钛、锆及其合金制压力容器安全技术方面的要点。作为有色金属制压力容器的基础标准、 JB/T4734 《铝制焊接容器》、 JB/T4745 《钛制焊接容器》、 JB/T4755 《铜制焊接容器》和 JB/T4756 《镍及镍合金制焊接容器》已经实施,《锆制焊接容器》行业标准不久也将颁布。至此,我国已经初步形成了较为全面的、包括各种常用有色金属材料在内的压力容器设计制造标准体系。 1 、有色金属设备的市场份额在逐步加大 我国有色金属工业经过 五十 多年的发展已经形成了比较完整的产业体系。近 十 年来产量和规模发展迅速,跃居世界前列,成为世界有色金属第一生产大国,除基本满足国内需求外,还实现了部分出口。国内有色金属的资源优势对于促进 石油和化学工业的迅速发展,促进国民经济快速增长的巨大作用越来越明显。 表 1 显示了我国金属压力容器行业的经济运行状况。 据不完全统计,近年来化工、石油、冶金、轻工、电力等流程性工业中,采用有色金属材料制造的压力容器比例不断增大,与传统的钢铁材料相比, 包括有色金属在内的各类材质制造的压力容器,在整个压力容器行业中所占比重越来越大。 表 2 显示了各类金属材料在压力容器上的应用情况。 表 1 : 石油和化工 行业压力容器产品主要指标 年代 工业销售产值 ( 亿元 ) 同比增长 (%) 利润总额 ( 亿元 ) 同比增长 (%) 2006 年 180.53 15.70% 7.02 1.30% 2007 年 238.51 27.82% 8.19 16.40% 2008 年 339.73 36.66% 13.7 52.56% 2009 年 466.98 37.46% 18.09 14.34% 表 2 压力容器产品中各类材质的比例 年代 碳钢 不锈钢 有色金属及其复合板(钛、镍、锆、钽、铜等) 2006 年 58.7% 33.25% 8.05% 2007 年 61.0% 30.85% 8.15% 2008 年 58.8% 32.9% 8.30% 2009 年 58.1% 33.52% 8.38% 化学工业应用有色金属材料的历史十分悠久,传统的化学工业长期用铅、铜、镍和相关合金作为耐腐蚀材料,上世纪七八十年代国内为了解决镍资源不足的问题,除发展铁素体不锈钢和双相不锈钢外,开始在装备制造业中推广铝合金材料、继而大力提倡使用钛和钛合金材料。上世纪九十年代随着大型尿素、醋酸和对苯二甲酸等大型建设项目的需求,价格相对昂贵的锆材料开始出现在化工生产装置中,有色金属设备的加工制造遂成为化工装备制造业的新热点。近年来随着 节能减排和调整产品结构工作的深化,以及 氟化工、 氯碱化工、 精细化工和生物化工等成长性好的化工的发展,更为 有色金属设备的发展提供了极大的潜在市场。 我国氟化工经过四十多年发展,初步形成了门类较为齐全的产业体系,具备了人才、技术、市场等优势,形成了开发和合作格局,给 “ 十二五 ” 期间氟化工发展创造了良好的条件。在氢氟酸市场需求的带动下,国际上对中国的资源竞争已经转向对中国深度氟产品的竞争。综合考虑资源优势,加上成本与价格的优势,未来中国的氟化工仍将有其发展的良好空间。氟化氢是基础氟化工产品,主要用于制冷剂、氟树脂、氟化盐、氟橡胶和含氟中间体及精细化学品的生产。近年我国氟化氢产能年均增长率达 30 %左右,目前引进的国外先进技术,如 STAUFFER 公司、 BUSS 公司、 Atochem 公司的技术也是各有各的优点。但从装置运行情况看,首先都必须解决设备的腐蚀问题,才能提高装置开工率,降低原料单耗稳定产品质量。当然由于所采用的工艺路线不同取得的效果也不同。 BUSS 公司采用较多有色金属材料,费用相当高。 STAUFFER 公司采用了瑞士 LIST 公司生产的双轴预反应器、净化设备中有色金属材料较少,虽然一次性设备投入较少,但维修更换的费用较高。因此从整体发展趋势看,有色金属设备的应用在呈上升态势。 氟氯烃也是一个消耗大量有色金属材料的产业。氟氯烃类化合物有高挥发性、低反应活性、无毒及不可燃等良好的化学和物理性质,目前主要被用于作制冷设备和空调设备的制冷剂,广泛应用于汽车、家电和工业制冷领域,也被推广到医疗卫生领域做汽雾剂,或做隔热高分子材料生产过程中的发泡剂等。但是自从人们发现氟氯烃及相关的化合物,对大气中的臭氧层有很大的破坏作用之后,于上世纪八十年代签订了《 关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书 》(简称 《议定书》 ),对使用这类对臭氧层有破坏作用的氟里昂进行了严格的限制,并已禁止了它们的使用。 我国政府于 上世纪九十年代加 入 这一协定。 列入《议定书》附件的物质中 的 2 0 种中国有生产和消费 。因此氟氯烃 的淘汰和新型替代物的开发给 中国的石油和化学 的工业提出了新的挑战和机遇 , 目前已经或者正在商品化的 氟利昂 替代物有 HFC-134a 、 HFC-32 、 HFC-125 、 HFC-143a 、 HFC-152 、 HFC-227 、 HFC-236 以及由它们复配的 R-407C 、 R-404A 、 R-410A 、 R-507A 等品种 。 碳氢化合物制冷剂有 R-290 (丙烷)、 R-600 (丁烷)、 R-600a (异丁烷)、环戊烷、二甲醚等。 氟氯烃化合物生产过程中需要有色金属材料较一般化工生产高得多,在国内项目建设高峰期甚至出现过影响全世界有色金属材料价格的情况。国内正在准备大量上马的氯化法钛白粉项目,将成为有色金属设备市场的又一新热点。据统计,中国国民经济如果达到世界中等规模发展水平,对钛白粉的需求量将达到 520 万吨,而目前离这个数字还有差不多 400 万吨的缺口,因而今后很长一段时期内,国内钛白粉的需求量将有较大幅度增长的潜力。近两年来,国内多家比较大的钛业公司在筹备上马氯化法钛白项目, 国家政策上也已经明显向氯化法钛白项目倾斜,这为更多氯化法钛白项目的启动提供了宏观保障。未来 3 ~ 5 年内氯化法钛白的总产能有望增加到 10 万吨 / 年以上。相信过不了多久,国内氯化法钛白粉产能就有可能超过硫酸法钛白粉产能而在国内占据主导地位。这样应该能给国内钛白行业带来更多的机遇与活力,随之而来也将出现一个高档有色金属装备消费热。 2 、锆及锆合金加工技术发展概况 锆属于高熔点稀有贵金属,锆及其合金在现代石油化学工业和核工业中有着广泛的应用前景。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,尤其是在还原性强的酸性介质中的优异耐蚀性更加难能可贵。因此锆适宜作为有特殊耐腐蚀要求的压力容器用材,特别是随着材料科学和设备制造技术的不断发展,实验室及典型事例已证明,锆在大多数有机酸环境中是最好的耐腐蚀结构材料。事实上锆在大多数涉及甲酸、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起到了关键作用,还有许多接触盐酸、硫酸等强腐蚀介质的容器也常采用锆材。近年来每年国内锆制压力容器的产量常为数百吨,已经有相当多的企业开始制造和使用锆制压力容器。各国塑性金属制压力容器**有钢、铝、铜、镍、钛、锆等六种,在我国前五种材料的压力容器已经有国家标准或者行业标准,目前正在编制的 锆制压力容器标准可以补全我国常用有色金属压力容器基础标准。在上述的六种材料中,锆材具有特别优异的耐腐蚀性能,而且价格最高,设计制造技术要求最严格。我国锆制压力容器所用的锆材长期以来一直依靠进口,美国某公司工业级 锆材的一半以上供应中国,因而国内制造过程中的相关规范受美国的影响很大,主要取自美国 ASME ,目前收录在 ASTM 中的锆材共有 5 个等级,牌号分别为 R60700 、 R60702 、 R60704 、 R60705 和 R60706 。其中 R60702 具有良好的综合理化性能,成为最常用的压力容器用材。 锆的化学活性很强,易与空气中的氮、氧等气体发生反应,形成脆性化合物。脆性化合物导致焊接接头的塑性显著降低,强度增高,并使焊接接头耐高温、高压的腐蚀性能下降。因此焊前必须严格清理,焊接时要严格控制温度,并做好冷却和保护,采用高纯度的氩气保护焊缝金属和热影响区。锆材的焊接性能是由其特殊的理化性能决定的。锆的热导率较小,导热性较差,导致焊接熔池中积累的热量多,熔池尺寸较大。当焊缝在高温区停留时间较长时,焊缝金属和高温热影响区晶粒易长大,造成焊接接头塑性、韧性降低。为避免焊接区域长时间高温停留造成的不利影响,应选用小的焊接参数。锆焊接时容易产生气孔,产生气孔的原因主要有两点 : 其一,氩气、母材、焊丝中的 H 2 , O 2 , H 2 O 的含量较高会使焊缝气孔明显增加 ; 其二,锆及其合金坡口附近和焊丝表面常受到外部杂质的污染,包括水、油脂、氧化物、尘埃等,这些杂质如清除不彻底,会导致焊接接头中产生气孔和裂纹。锆不能与其它金属进行熔焊,这是由于纯锆的熔点 (1845 ℃ ) 比许多金属的要高,而且容易形成脆性的金属间化合物,导致焊缝脆化。锆与其它金属连接时,只能采用钎焊、粘接、爆炸焊接和螺栓连接。对接接头根据板厚一般选用 V 形或 X 形坡口形式。锆接管与法兰锆密封环的连接坡口必须进行严格的清理,杜绝杂质污染。在焊口组焊对前采用丙酮等溶剂清除坡口两侧各 75 mm 宽范围内的水和污物,再用不锈钢刷或细锉刀等工具去除距焊缝至少 25 mm 范围内的氧化物。焊丝使用前必须用丙酮或酒精去除表面的油脂等杂物,严禁使用四氯化碳类氯化烃作为脱脂溶剂,清洁后取放焊丝须戴洁净手套。清理后 30 min 内必须用完,否则应重新进行清理。 整个焊接过程的气体保护直接决定焊接质量的优劣。焊缝及其两侧热影响区的保护,主要依靠焊枪保护气及附在焊枪后面的尾部拖罩来实现,拖罩应根据壁厚制作不同长度,随着壁厚的增大拖罩相应加长加宽,焊缝背面的保护采取两侧封堵通氩气保护。保护气体采用纯度大于 99.999% ,露点低于 -50 ℃ 的高纯氩。焊枪、尾部拖罩和背面保护罩应提前通气,时间为焊接不锈钢时的 5 ~ 10 倍,以排除气管内和拖罩内的空气,彻底置换背面保护区内的空气。焊后要采用滞后停气,保证熄弧处焊缝及其周围母材温度降至 300 ℃ 以下。整个过程必须确保焊丝也在保护气氛中。焊接热输入应该注意控制,在保证熔合的前提下,尽量用小热输入焊接,而锆散热速度较慢,需要靠氩气使其快速冷却降温,焊接时宜采用小电流、慢焊速。其中道间温度高,焊缝、热影响区在高温停留时间增加,冷却速度慢,使室温下的晶粒度增大。为了得到较细的晶粒,道间温度一般控制在 120 ℃ 以下,为得到性能优异的焊接接头,则应控制在 100 ℃ 以下较为合适。焊接一层后,道间温度应控制在 60 ℃ 以内,每道焊前要检查前一道焊缝表面,若有污染或氧化现象,应清理干净后才能进行下一层焊接。另外,当室内温度较低时,材料在焊接前必须进行预热,温度在 20 ℃ 左右。焊后焊缝表面颜色均为银白色和浅黄色,焊缝表面颜色检验合格。焊接对接焊缝和角接焊缝按照图样或工艺文件规定的方法和要求进行无损检测,结果均应符合要求。焊后对容器进行水压试验或必要的气密性试验,试验结果均应合格。由此可知选择正确的焊接方法、焊接材料、焊接工艺参数和焊接保护措施,对保证锆容器焊接接头性能符合设计及使用要求至关重要。总而言之,我国的锆工业在加工技术和检测方面总体上已经接近世界先进水平,生产能力也基本能够满足当前的需求。但是我国锆工业的原料海绵锆还没有工业化的自主生产能力,已经成为制约我国锆工业发展的主要瓶颈之一。因此有关部门正在从国家整体利益出发,推动对锆材生产的统一规划和管理,建立锆原料生产基地,完善整个锆工业的产业链条。 3 、钛及钛合金加工技术发展概况 我国研制的钛合金有近 50 种,已列入国家标准的钛及钛合金牌号有 40 余种。上世纪八十年代以来,我国钛合金开始进入由纯仿制到独立研究与仿制相结合的阶段。钛及其合金在许多酸、碱及盐类介质中具有优异的耐蚀性,同时它还具有重量轻、比强度高等优点,因而在化工、石油、冶金、电力、海洋工程等领域得到了广泛地应用。虽然钛材成本比一般材料成本高,但从寿命周期、强度、环境影响等方面综合分析,使用钛材可以获得显著的经济效益。钛的密度小,约为铜的 50% 和 18-8 系列不锈钢的 57% ,所以制造同样大小尺寸的设备,使用钛比使用钢、铜减少一半的重量。钛的比强度比不锈钢等材料高,因而又可以减轻一些重量。钛设备的使用寿命比使用传统材料如钢、铜、铅等的使用寿命长此外,使用钛设备还可以提高产品质量,减少设备维修费用,改善劳动条件。因此随着工业经济的不断发展,钛设备的应用也越来越广泛。钛设备的设计分为以下几类 : 一是压力容器设备,如某些化工应用的蒸发器、反应器等 ; 二是常压设备,如钛制 列管式换热器 、各种钛容器等 ; 三是通用机械设备,如钛风机、钛阀门、钛接头等 ; 四是特殊或者专用条件下的钛设备和零部件,如医疗用的钛关节、钛骨头等。目前许多钛设备为压力容器,它不但要求材料具有优异的耐蚀性,而且还要求具有较高的综合力学性能及良好的焊接性能。目前国内外可用于制造压力容器的钛牌号很多,随着应用领域的不断增加 . 新的耐蚀、耐热高强钛合金也在不断地研究开发之中。 钛及钛合金的焊接方法很多,如钨极氩弧焊( GTAW )、熔化极氩弧焊( GMAW )、等离子弧焊( PAW )、电子束焊( EBW )等等。近年来,为适应现代焊接产品不断增长的高功率、高精度、高可靠性和高效率的要求,各种新型焊接技术不断出现,如高能束流焊接技术就是其中最有发展潜力的焊接技术之一,它包括电子束焊、激光焊、复合束流焊接等方法,具有焊接速度快、焊缝质量高及高效节能等许多优点,在国外已被广泛应用于航空航天、汽车、核工业等高技术领域。我国钛设备制造中存在的主要问题:一是钛设备制造自动化水平不高,我国钛设备制造技术与发达国家之间的一个重大差距是自动化程度,国内钛设备专业厂的数控冷切割、数控焊接、数控钻削等自动化装备还不能满足专业化和大型化的要求。许多工业应用的大型设备,必须依靠机械化、自动化生产工艺来实现。因此应加强技术开发力度,努力提高生产效率,提高设备制造的自动化水平,从而提高钛设备的质量。二是钛设备焊接水平落后,近年来国外焊接技术发展很快,新型焊接设备、焊接技术不断涌现。设备的焊缝质量及劳动生产率大幅提高。而我国钛设备制造企业在这方面存在明显不足,应该不断地开发和应用新型焊接设备,缩小与发达国家的差距。三是钛设备制造企业的生产环境有差距,钛是一种活性金属,容易受到铁离子、灰尘及其它污染物的污染。因此钛设备的生产要在洁净厂房内进行。我国钛设备制造企业虽然有了相对隔离的洁净厂房,但在厂房内的清洁程度、铁污染的控制、专门成形设备和工装卡具、吊具等方面与国外先进厂家相比仍有一定差距。四是钛设备产品系列化标准欠缺,目前国内许多使用企业在选择应用钛设备时,往往顾虑钛设备的一次性投资较高,因而与国外企业相比,选用钛材较少。为此国内钛设备制造企业应大力宣传、推广钛设备的应用,开发市场、推广技术、扩大应用。我国许多钛压力容器、换热器、泵、阀、风机等已经广泛应用,但没有形成专门的产品系列,因此要针对市场需求,加强钛产品系列的标准化工作,提供相应的各种系列的钛产品。总之,随着国内钛设备市场的急剧成长,国产钛设备制造水平很快会进入世界先进行列。 4 、镍及镍合金加工技术发展概况 镍合金主要由铜、铬、钼等合金元素构成。具有良好的综合性能,可耐各种酸腐蚀和应力腐蚀。最早应用的是镍铜合金,又称蒙乃尔合金; 既能抵抗大气、蒸汽和水的腐蚀,又能耐酸、碱、盐的腐蚀,故广泛地应用于石化、化工、冶金、建筑和轻工等行业,如制作石油化工、纺织、轻工、核能等工业中要求焊接的容器、塔、槽、管道等;尿素生产中的合成塔、洗涤塔、冷凝塔、汽提塔等耐蚀高压设备。此外还有镍铬合金、镍钼合金、镍铬钼合金等。用于制造各种耐腐蚀零部件和承压设备。目前国内化工生产装置中大量使用各种镍及镍合金材料, 第一种 是纯镍,(合金 200 系列 )对范围很广的还原性酸和盐有非常好的抗蚀性,但是不适合用于强氧化性的条件,如硝酸。纯镍最显著的特性是不耐强碱的腐蚀,特别是强碱处于熔融状态时。虽然对于干燥卤素环境的耐蚀性很突出,但是镍不适宜在水的露点以下的环境。 第 二 种 是镍 - 铜合金,(合金 400 系列 )其耐蚀性与纯镍一样,具有非常好的耐卤素酸和卤素化合物腐蚀的性能,特别耐氢氟酸和富含氟或氟化氢的高温气体的腐蚀。可广泛应用于处理硫酸溶液、海水和盐水。第三种是镍 - 铬合金,(合金 600 系列 )对有机酸的耐蚀性非常好,广泛用于脂肪酸的加工中,它也广泛用于强碱性化学剂的加工和生产中,同时也是一种高温应用中要求兼有耐热和耐蚀的极好材料。该合金在高温卤素环境下优良的使用性能,使它成为有机氯化物加工中最佳的材料选择。 第 四种是镍 - 铬 - 铁合金,(合金 800 系列 )由于该合金含有 30% 左右的铁,又被列入超级奥氏体不锈钢系列。主要用于含硫和含磷的各种用途。第五种是镍 - 铬 - 铁 - 钼合金,( G 系列合金 )这种合金特别耐硫酸和不纯净磷酸的腐蚀,能够承受还原性和氧化性两种环境条件的侵蚀,最近开发的合金 G-30 焊接性能更好,全面提高耐腐蚀能力,特别是对焊缝热影响区的耐蚀能力。 第 六种是镍 - 铬 - 钼合金,( C 系列合金 )具有非常突出的耐各种酸、酸式盐和在化学处理过程中遇到的其它各种侵蚀性物质的腐蚀。 最具代表性的 合金 C-276 适用于象有水分的氯化物和次氯酸盐这样恶劣的环境。第七种是镍 - 钼合金,( B 系列合金 )在还原条件下具有突出的耐硫酸、磷酸和盐酸能力,它特别适用于加工任何浓度和一直到沸点温度的盐酸的设备。 我国镍合金焊接技术与国外相比 , 主要表现为执行的标准同国外相比相对落后 。 高铬镍钢及高铬锰氮钢奥氏体不锈钢是应用最广泛的镍合金,由于其在高温、极低温度 (-196 ℃ ) 下均具有优良的塑韧性、冷热加工性能和耐腐蚀性能 , 因此在石油和化工生产过程应用量最为广泛,用于加工制造压力容器出现的问题也最多,主要有焊接接头的刀状腐蚀和应力腐蚀开裂问题 , 含镍较高的单相奥氏体钢接头热裂问题 , 有时也会有接头热强性和再热裂纹问题。我国镍合金焊接技术与国外相比存在一定的差距 , 主要表现在焊接设备 ( 国内目前无一家具有自主知识产权的先进设备生产厂家 , 高端焊机完全依赖进口 , 中低端焊机厂家之间竞争激烈 , 在技术研发方面投入少 ) 、焊接工艺 ( 大部分焊接工程技术人员及焊工不熟悉高级不锈钢的焊接 ) 以及焊接材料 ( 焊材研发能力弱 , 优质焊材主要靠进口 ) 等方面。另外 , 我国执行的标准同国外相比也比较落后 。 高铬镍钢及高铬锰氮钢奥氏体不锈钢是应用最广泛的镍合金,由于其在高温、极低温度 (-196 ℃ ) 下均具有优良的塑韧性、冷热加工性能和耐腐蚀性能 , 因此在石油和化工生产过程应用量最大,但用于加工制造压力容器出现的问题也最多。镍合金可采用各种熔焊方法 , 其中使用最多的是焊条电弧焊和气体保护焊 , 以机械化快速焊为好。焊接过程中必须考虑产生较大变形的倾向 , 因此焊接时应遵循以下原则 : 一是 焊接接头的坡口形式应尽可能选择 U 形、 X 形、双 U 形等 , 以减少焊缝金属的填充量 , 降低焊缝的收缩应力 , 防止热裂纹的产生。即使焊薄板的时候也要开坡口。 二是 尽可能地采用固定夹具 , 尤其是焊薄板时 , 避免角焊缝。 三是 先从中间开始焊而后向两边焊或采用分段退焊技术。 四是 由于焊丝的电阻率大、导热系数小 , 所以熔化系数大 , 焊丝伸出长度要短一些。 五是 尽量采用短弧焊并不做摆动 , 以防止合金元素不必要的烧损。 六是 为了防止焊缝中产生气孔 , 应尽量限制气体来源并改善气体逸出条件。镍合金导热系数小、电阻率大 , 焊接时母材和焊材都容易被加热和熔化 , 故选择焊接电流较小 的 短弧快速焊 ,尽量 采用窄焊道和窄焊缝 , 减少高温停留时间。一般情况下焊接时不需要预热 , 但焊缝铁素体很少或根本没有铁素体时奥氏体焊缝可能会产生热裂纹。这种情况下预热是必要的。为了防止和消除焊接接头的应力腐蚀开裂 , 有必要进行焊后热处理。常规碳含量镍合金产品需要进行固溶处理 , 含稳定化元素的和超低碳的镍合金产品需进行稳定化和消除应力热处理。 5 、多层金属复合材料技术发展概况 我国的复合板研制起始于上世纪六十年代初,大板幅、高加工质量的双层或多层金属板的复合在国内仍处于起步阶段。与国外先进技术相比总体上仍存在不少差距,但是在某些方面已经同国外水平相当,如 不锈钢复合板 爆炸焊接结合率,脆性材料的复合、合理热处理工艺制度以及焊接工艺的确定等。目前金属复合板的生产方法主要是固 - 固相复合法,其中包括爆炸复合法、挤压复合法、轧制复合法、扩散焊接法等。爆炸焊接复合法是利用**的高速引爆和冲击作用,在十分短暂的过程中使被焊接金属表面形成一层薄的塑性变形区,并熔化和微扩散,从而实现金属间的焊接,是集压力焊、熔化焊和扩散焊三位一体的焊接方法。也是将**的化学能转换为机械能使金属材料连接的一种有效方法。该方法特征是结合界面呈锯齿形波浪状,按双(多)金属放置方法不同,该法又分为平行法和角度法两种。该加工技术有如下优点 : 一可使熔点、强度、热膨胀系数等性能差异极为悬殊的金属实现复合,如 : 铝 / 铜、铅 / 钢等。二因该法是在瞬间完成,所以其复合界面几乎没有扩散或者仅有程度很小 (10μm 量级 ) 的扩散,因而可避免脆性金属间化合物的生成,可实现诸如钛 / 钢、铝 / 钢、钽 / 钢等金属的复合。三可实现异形件的复合,它可对金属管材进行外包与内包复合,还可以进行一次多层复合等。其缺点是由于射流的作用使结合界面呈波浪状形,同时由于**的存放、爆炸地点的选择、噪音及冲击波的处理、人身安全的保障及环境破坏影响等一系列问题而使得该法不易被推广使用。爆炸复合目前已成为一门广泛应用于宇航、石油、化工、机械、原子能等工程领域的新技术。此外爆炸复合理论在国内外多学科研究人员的努力下,已取得了比较完整的发展,但有些内容如界面结合层的冶金结构、界面层内结合时效行为及力学行为、界面同相反应以及覆层厚度、多层金属复合等仍成为国内外学者关注的焦点,尚在不断探索研究之中。我国压力容器制造企业使用的复合板 95% 以上都是国内专业复合板加工厂家采用爆炸焊接复合方法生产提供的。 有色金属复合板在加工制造中应注意的一些问题。一是切割,有色金属复合板切割可采用剪切、等离子切割、气割、水切割及机械方法加工等,若采用等离子切割或气割需留出热影响区机加工余量。复合板的切割须从覆层往基层割,避免覆层表面受到切割时产生的氧化渣及飞溅造成污染。二是坡口加工,焊接接头的坡口应采用机械方法加工。三是成型,对于换热器复合管板的钻孔须从覆层往基层钻,避免复合板分层。对于有色金属复合板筒体卷制之前覆层表面需采取保护措施,使其不受污染,并且卷板机上、下辊表面也应清理干净,卷制时不能反复碾压,防止复合板分层。有色金属复合板封头一般采用热成形,对于钛钢、锆钛钢复合板覆层表面及加热炉内应采取防氧化和防污染的措施。对于镍基合金及不锈钢复合板热处理时应重视控制热处理制度,避免造成覆层出现晶间腐蚀倾向,而影响耐腐蚀性。四是焊前准备及施焊环境,对于钛钢、锆钛钢复合板焊接之前需将坡口两侧的覆层去除,便于基极之间的焊接,剔除覆层时不能伤及基层。对于焊前坡口及其两侧必须进行严格清洁处理。严禁用铁器敲打有色金属表面及坡口。有色金属复合板的焊接场地应为独立区域,焊接应在空气洁净的环境中进行,并应远离通风口及敞开的门窗。五是焊接控制,焊接时需控制焊接电流和热输入量,避免造层基板与覆板之间分层。六是密封检漏,贴条焊接及检漏嘴设置,对于钛钢、锆钛钢复合板需在基板拼接接头部位贴上与覆层相同材质密封贴条。焊接时需用气体保护。考虑到若贴条部位出现泄漏,物料进入基层,造成基板腐蚀,需在基板拼接焊缝部位钻检漏孔,安装检漏嘴。检漏嘴一般每道焊缝设置两个,制作时需需要将每道焊缝之间隔开,使物料一但出现泄漏知道是哪道焊缝的贴条出现泄漏,便于快速检测。七是过渡层焊接,镍基合金复合板焊接,一般无需将覆层剔除,焊接时先焊基层再焊过渡层,最后焊接耐腐蚀层。否则焊后极易出现焊缝裂纹。 6 、有色金属设备加工技术发展方向 近年来国内在有色金属设备加工制造方面的新技术、新工艺的应用开发方面取得了较为显著的成绩,重点突破了一批对石化、化工、医药、冶金、制盐、制碱和环保等行业的关键设备,例如 55m 3 带搅拌的四层爆炸复合材料钽/锆/钛/钢氯化反应釜、 60 万吨 / 年低压羰基合成醋酸装置锆钢复合板反应器、大型锆塔及锆换热器、多通道钛、镍合金 螺旋板换热器 , 100 万吨 / 年 PTA 项目钛材氧化反应器、结晶器、冷凝器以及真空制盐、离子膜烧碱、聚氨酯、甲烷氯化物、氟化盐、高效低毒农药、湿法冶金等成套有色金属设备。 其中南京斯迈柯特种金属装备股份有限公司从 2005 年以来累计生产了 80 余台锆及锆复合材料系列产品和数百台镍基合金材料特种设备,包括国内第一台 55m 3 钽/锆/钛/钢四层爆炸复合板搅拌反应釜,国内第一套哈氏合金 B-3 和 C-22 材料的有机硅萃取塔,国内第一台出口德国的锆 / 钢复合板塔式反应器,国产化单台最大规格的 Zr702 和 C-276 塔器等。连续五年在国内同行业中保持锆设备全国销量第一,该公司 与国内一批高等院校和科研设计单位密切合作,针对各类化工装置中采用的锆材特性和加工方法,进行了大量深入的试验研究,取得了丰富的实践经验。例如在锆设备优化设计;锆及锆复合材料封头压制成型;锆 / 钽(钛)焊接可靠性研究及特性检验;锆 / 钢复合板热处理;锆材表面预氧化处理;锆 / 钢复合板设备接管衬里双层防泄漏保护等研发方面均取得突破性进展,制定了锆设备制造企业标准,并获得了多项技术专利,一定程度上具备掌握锆及锆复合材料大型设备的核心制造技术。同时还掌握了镍基合金材料特别是哈氏合金 B3 、 C276 、 C22 、 C2000 、 C59 、 G3 等材料的加工关键技术,已经在国内和国际市场上取得一定的知名度和领先优势。当然我们也应当看到,尽管有色金属设备在国内压力容器制造业中有较好的成长性,但由于国际金融危机的影响,国内的石油和化工等行业的 装备市场尚在恢复过程中,今年上半年的运行和发展情况虽然订货有较大幅度增长,但全行业产能过剩的大格局没有变化。 部分行业的初级产品产能过剩、精细化工产能不足的矛盾日益凸显。,因此未来一段时间内国内有色金属特种设备的市场需求,还会出现一定程度的起伏,但随着国民经济发展步入常态,能够预见到的发展趋势还是十分可喜的。 表 3: 未来 3-5 年石油和化工装备市场规模和增长率预测 时间 石化装备 ( 亿元 ) 金属压力容器 ( 亿元 ) 有色金属及其复合板 (钛、镍、锆、钽、铜等) 压力容器 ( 亿元 ) 市场规模 增长率 市场规模 增长率 市场规模 比例 2010 年   2190   13%   593.06   27%   49.52   8.35% 2011 年   2431   11%   682.02   15%   59.94   8.73% 2012 年   2674   10%   763.86   12%   68.51   8.97% 2013 年   2941   10%   863.16   13%   79.15   9.17% 2014 年   3265   11%   975.37   13%   92.17 9.45% 现在的中国已经是全球性的制造大国,有色金属设备加工作为成长性较好的业务,应率先将进入国际市场定位为未来若干年的发展方向。 当今世界任何一个地域的建设项目都不免涉及到全球采购,越来越多的人把目光聚焦在中国这样的劳力成本相对低的国家。以石油和化工行业为例,近几年国际排名领先的跨国公司陆续在中国开展了大规模的投资项目,并选择在中国当地市场采购设备,这些现状也恰恰证实了欧美国家直接向中国采购压力容器是大势所趋。相对于西方发达国家,中国充足的劳动力和相对低廉的价格,可以提供采购商更多的经济上的优惠,尤其对于压力容器这种劳动力密集型产业来说优势则更为明显。当然有色金属特种设备的生产过程中,高要求的质量控制和进度控制是必须的,青睐中国压力容器的国外跨国公司,其运营目标包括降低采购成本,也包括保持设备一贯的高质量,以实现高可用性,符合欧美出口地区的法律法规以及实现最大化的停车检验周期。这些目标覆盖了采购、制造、检验、认证、使用维护等设备的整个生命周期,目标的实现需要用户、制造厂以及检验机构协调一致。在欧盟市场上,所有压力容器必须要符合承压设备指令 PED 97/23/EC 。在德国,除了要符合这一指令外,选择正确的标准来满足 PED 中的基本安全要求 (ESR) 也是至关重要的。中国目前有大量的国际项目都采用这个标准。 ASME 已经作为压力容器设计、制造和检验的基本标准运行多年,但是 ASME 标准并不能满足 PED 中所有的基本安全要求,往往要通过另外的技术要求,来弥补其中的差别。而对于化工行业中的第三、第四类压力容器,通常要根据 PED G 模式来进行合格评估。选择合适的制造厂商是相当重要的,其中一个关键的要求便是 ASME U ( U2 )钢印资质获得与否。目前在中国大约有 420 家已经拥有了这项资质,其中 200 多家分布在经济最为发达的江浙沪地区,这些厂家的集中分布为检验认证提供了很大的便利。作为合格的制造厂商,须具备使用 PED 规范以及丰富的类似项目经验,还有出色的现场考核表现,这包括了对其分包商的现场考核,例如封头,膨胀节等。 因此国内有色金属加工制造企业要制定 详尽的进入国际市场的计划,计划将以 PED 和 ASME 标准为基础详细描述所采购设备每一个细节上的质量要求,主要内容将囊括设计、材料、生产、检验与质量保证、文件管理等所有部分。 7 、结束语 有色金属特种设备的发展,与石油和化工生产过程中需要处理大量腐蚀性介质的需求是紧密关联的,早期的石油和化工生产过程中,铅、铜、铝等有色金属或合金使用较多,随着石油和化工生产工艺技术的革新,工艺参数的强化,现代石油和化学工业面临着腐蚀性越来越强的生产环境。以镍合金、钛合金、锆合金为代表的贵金属材料逐步推广并获得大面积应用,特别是近年来来随着我国逐渐成为氟化工和煤化工生产大国,以及低碳经济和节能减排带来的扩建改造的需求,石油和化工生产中大量采用过程强化技术,超高温、超低温或强腐蚀下进行化学反应和前后处理的工况越来越多,预计今后一段时期,国内石油和化工装备市场将会出现普通不锈钢和低碳钢材料需求下降,高强度低合金钢和有色金属材料需求上升的局面。国际市场的需求走势也与国内大体相同,以中东地区为代表的石油化工装置还在延续向大型化发展的趋势,洁净煤气化和生物化学制药等新型石油和化工生产技术的出现,造成石油和化工生产过程中的超高温或超低温极端工况越来越多,因此在未来若干年内,从事有色金属设备加工制造业务的企业市场机会将会越来越多。 作者 : 中国化工和机械动力技术协会 程治方 中国石化集团机械技术中心站 陈楚成 查看更多 0个回答 . 1人已关注
硝镁法浓硝酸中塔尾水浓度的控制? 硝镁法 浓硝酸 中塔尾水浓度的控制,一般的指标范围是10~30%,但有的企业为了回收,有意识提高塔尾水酸浓度,提高到~45%回收问题1、对尾气的放空是否有利?(即放 空气 颜色怎样?)2、塔尾水究竟能提高到多少?(即塔尾水的饱和酸浓度是多少?)查看更多 1个回答 . 1人已关注
简介
职业:岳阳昌德化工实业有限公司 - 化工研发
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地区:广东省
个人简介:管好你的她,若我忍不了,直接两巴掌。查看更多
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