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中国不锈钢管技术创新及发展趋势

发布日期:2020-12-02 浏览次数:

在11月6日召开的第九届田园松阳论坛—“创新引领,转型升级,全力推进不锈钢管产业高质量发展”专家报告会,中国特钢企业协会不锈钢分会专家、中国不锈钢管专业委员会名誉主任/顾问李天宝教授,做了题为“中国不锈钢管技术创新及发展趋势”的报告。

中国不锈钢管技术创新及发展趋势

 文章如下:

  改革开放40年来,中国不锈钢管行业经过风风雨雨,由小到大,由弱到强,创办了数以千家的不锈钢管企业。今天在“田园松阳”“多少落红随水去,却记犹如昨刚放”。群贤毕至,把祖国四面八方散落的珍珠,汇聚于此,精心串成美丽的项链,爆发出璀璨的光芒,温润着不锈钢管,支撑着祖国各行各业蓬勃发展。

一、技术创新

技术创新是指对新技术的研究开发产品化与商品化的过程,是改进现有或创造新的产品,生产过程和服务方式的技术活动,重大的创新会导致社会经济系统的根本性转变。技术创新是企业应用创新的知识和新技术、新工艺,采用新的生产方式和经营管理模式,提高产品质量,开发生产新的产品,提供新的服务,占据市场并实现市场价值,创新是科技发展的灵魂,创新是引领发展的第一动力。纵观2000年至今,我国的不锈钢管行业在主要经济支柱产业的技术创新,简单举例如下:

●核能发电

2019年,核电发电占总发电量的4.9%,相当于减少燃煤10687.62万吨,减排CO228001.57万吨,减排SO290.84万吨,减排NO化合物约79.09万吨。未来我国要每年建造8座核电站,才能完成我们承诺的减排目标。

在核能发电的建议中,不锈钢管是关键的结构元件。2000年以前,全部依靠进口,2000年以后由核工程设计院,原子能设计院和不锈钢管厂合作创新,到目前为止,不锈钢管基本实现了国产化。

通过技术创新主要完成:

奥氏体不锈钢主管道

690合金U型管,C型管,不锈钢U型管

超级奥氏体不锈钢管及管件

目前各钢管厂,就制造工艺和提升质量的稳定性展开新的工作。

通过技术创新实现了控制棒包壳管的国产化。

控制棒包壳管:

▲控制棒包壳管的成份实现P0.010%S0.020%Si0.1%

▲控制棒包壳管的内径为8.738

▲控制棒包壳管在冷作10%后,延伸率大于35%

▲要求控制棒包壳管缺陷及尺寸超声同步检测,每支管材全长范围内的内外径100%测量。

目前,对高氧含量的环境用管,对FeCrAl管和600℃以上高温用管抗蠕变,耐幅照用管也有了突破性进展。

核聚变反应堆采用的各种管材的制造性能要求(极低温下的断裂韧性、抗疲劳和冲击性能、无磁性、细化晶粒、杂质元素要求),达到了核电特殊环境标准。

火力发电用不锈钢管的技术创新

2019年全国完成发电总量7.09万亿KW,火电占72.83%,由此可见,我国乃以火力发电为主。随着蒸气温度的提高,锅炉的生产压力也同步要提高,实现效率高,能耗低,指标优,环保减排。这就对锯炉用钢管提出更高的要求,2000年以前我国还不能生产超超临界(630℃,700℃)锯炉用不锈钢管,随着近20年的技术创新,我国可以生产满足锅炉发电各种要求的不锈钢管和铁镍基,镍基合金管:

主要牌号有:TP304HTP347HTP347HFG、S30432 TP310HC6N、Sanicro25/C-HRA-5/TG700

在国内创新发展了锅炉发电系统高加、低加用管,也实现了冷凝器用不锈钢管替代铜管和钛管。特别是在耐海水环境使用的S44660实现了国产化。

我国油气井用不锈钢管的技术创新近十年来已经有了很大的进步。

为了解决井内高温、高CO2分压和高 Cl-H2S浓度工作环境易产生腐蚀和应力腐蚀开裂,开发了适用的2205双相不锈钢管。在井管和地面集输管线得到了使用。

最近为了解决油套管13Cr,超级13Cr抗腐蚀存在的问题,17Cr等高钢级管也取得了成功和应用。

石油石化行业炼化设备关键装置的发展,对其设备材料提出了较高的要求,特别是作为核心工业炉,包括加氢炉,常减压炉,制氢转化炉,焦化炉等所用材质需要具备的对高温、耐腐蚀等性能。通过近20年的工艺改造、技术创新,炼化设备使用的TP316LTP321HTP347H等工业全部实现了国产化。

●造船运输是经济活动的重要环节,我国先后实现了制造天然气运输船和化学品船等,由于大型运输船在海上航行的特殊环境,对船用不锈钢管都要进行特殊认证。(船级证认证)

LNG和化学品船主要采用的不锈钢管材质,TP304LTP316LTP2205对钢管的纵向、横向拉伸有特殊要求。现在各生产钢管企业,通过技术创新进一步提高船用不锈钢管的实物稳定性。

当然在众多领域,众多行业在此只是简单罗列一些大家所熟知,较为注目的技术创新及应用产品,众多的应用领域,如化学品工业、制药工业、军工、交通运输煤制气等就不再多述。