高压无缝气瓶技术工艺发展趋势分析

第一节 产品技术发展现状

近年来压力容器产品大型化、高参数化的趋势日益明显。压力容器用材料的主要 研究 成果和技术进步表现在以下几个方面：

1、材料的高纯净度：

冶金工业整体技术水平和装备水平的提高，极大地提高了材料的纯净度，提高了压力容器用材料的力学性能指标，提高了压力容器的整体安全性。

2、材料的介质适用性：

针对各种腐蚀性介质和操作工况，已 研究 开发出超级不锈钢、双相钢、特种合金等金属材料，使之适合各种应用条件，给设计者以更多选择的空间，为长周期安全生产提供了保证。

3、材料的应用界限：

针对高温蠕变、回火脆化、低温脆断所进行的 研究 ，准确地给出材料的应用范围。

4、更高强度材料的应用：

在设备大型化的要求下，传统的材料已经无法解决诸如3万立方米天然气球罐、钢厂的大型球罐、20万立方米原油储罐以及超高压容器的选材问题。目前σb≥800MPa高强材料的应用正在引起国内 研究 人员的广泛关注。

第二节 产品工艺特点或流程

在当前计算机技术已相当成熟的今天，CAD软件在工业设计中的应用越来越普遍。在高压无缝气瓶设计和制造 行业 中，对计算机软件的需求与依赖也日益加强。从八十年代初以来，我国应用于高压无缝气瓶 行业 的软件开发技术和市场也有了较大的发展，软件的应用使得我国高压无缝气瓶的设计水平有了大幅度的提高。特别是CAD软件在设计计算、工程图绘制方面与手工相比较所具有的明显优势，使得任何参与大型项目设备设计和制造的单位都必须有各类相应的软件。不拥有这些软件将不可能在激烈的市场竞争中获得项目，即使获得了项目，也难以在设备设计和制造方面向用户提供高质量的产品。

一个能使设计、制造工程师满意的应用软件应具备以下特点：

1、符合工程应用特点，具备解决特定领域内设计、制造中绝大部分问题的功能。如应用于高压无缝气瓶设计的软件能对工程中所有常见设备和结构进行强度或刚度计算。

2、软件是在符合当前软件技术潮流的操作平台上进行编制。使用方便，符合一般应用软件的操作习惯。当前，所有的PC机都已采用Windows操作系统，运行于DOS平台上的软件由于其可操作性远落后于Windows软件，特别是原依靠DOS中文系统的软件可能在Windows系统中更本无法运行或引起Windows系统的崩溃，故此类软件必须升级至Windows平台，否则将被淘汰。

3、由于高压无缝气瓶在运行时存在的危险性，其设计和制造必须严格遵循国家标准和规范，并接受劳动部门的监督。因此，在规范和标准覆盖的范围内，其采用的算法和流程应完全符合规范和标准。一般情况下，可不提供超出规范或标准的设计内容，以免引起使用者的误解。如提供了这方面的内容，必须在用户手册和输出的计算结果中明确说明。

随着计算机软、硬件技术的发展，以及高压无缝气瓶设计、制造 行业 本身的需求，目前高压无缝气瓶应用软件的功能也从常规设计向 分析 设计和制造方面扩展。如我国已出现了第一套完全由自己开发编制且专用于高压无缝气瓶设计的有限元 分析 软件VAS2.0，该软件的专业性和使用方便性将使设备工程师无需软件培训即能得心应手的进行高压无缝气瓶的 分析 设计。又如美国的Codeware公司和Coade公司都在其原已开发的ASME规范设计软件的基础上，又开发了应用于制造厂的绘制工程图和设备报价软件，以及容器上接管和管道的有限元 分析 软件。

第三节 国内外技术未来发展趋势 分析

在高压无缝气瓶 行业 面临机遇和挑战的今天，我们必须充分认识我国的 行业 的现状，从政府管理、 行业 技术和装备能力、综合环境因素等方面系统 分析 和客观评价 行业 的竞争能力，实现产品技术标准的国际化接轨。

1、技术法规和技术标准之间的相互协调

国家的技术法规是国家为保证高压无缝气瓶产品的安全而设立的强制性法规，在任何其管辖范围内的产品都必须遵守它的安全原则；技术标准应该是推荐性的，规定保证高压无缝气瓶安全所相应的产品质量技术指标，但标准所规定的技术指标应该符合技术法规的安全原则，可以指导高压无缝气瓶的设计、建造、检验和验收，是高压无缝气瓶产品建造和贸易中的技术评价平台。因此，技术标准与技术法规应该是总体协调的，但在作用和其它方面是有区别的。

1）原则性和工程性

技术法规规定所管辖的产品的最基本的安全要求（ESR—ESSENTIAL SAFETY REQUIREMENTS）；标准除了要符合这些基本要求之外，还要规定在工程上满足基本安全要求的具体方法和合格指标。技术法规的数量很少，管辖的范围很宽；与之配套的协调标准确会涉及到材料、设计计算方法、成形。焊接、无损检测、压力试验等一系列技术标准内容。

2）稳定性和时效性

国家的技术法规是国家的行政法规的一部分，其内容的相对稳定不变对 行业 的安全管理有利；而协调标准是实现产品安全质量的技术规则，要与时俱进，随时反映 行业 的综合能力和相应技术的发展。

因此， 研究 调整技术法规与技术标准之间的协调关系，明确技术法规与技术标准的界定范围，应引起国家有关机构的充分重视。

2、标准国际化

解决采用国际标准的基本认识问题：标准国际化是标准技术内容与国际标准相容，而不是简单地照搬国际标准的所有内容。对国际标准应进行系统的 分析 研究 ，在基本要求上符合国际标准，在特殊问题上突出我国的特有技术和管理方式。

实现我国标准的国际认可：中国目前已经是压力容器的生产大国，由于我国政府实行了进口高压无缝气瓶的安全质量许可制度，目前国外的企业和机构已经对采用我国的标准生产高压无缝气瓶产生兴趣。我们应该利用这个时机，阶段性地实现标准互相认可。我委员会已经向ASME提出了部分材料互相认可和个别标准互相认可的建议，得到了ASME的积极响应。

标准技术内容的国际接轨：对于我国标准中的一些由于历史原因而与国际通行标准不一致的技术内容，如：焊接试板要求、过严的无损检测要求等，应进行国际接轨改造，既符合国际的通行做法，也相应提高国内企业的产品竞争能力。

3、产业市场化和生产专业化

竞争必然导致生产模式的改变，形成以核心企业为主导、大中小企业协调发展、分层次竞争的产业组织结构。应该强调市场配套和专业化生产是今后高压无缝气瓶 行业 的主要格局，也是发展的方向；加强标准化工作有助于实现专业化协作，这种强调市场配套和专业化生产的产业组织结构必须以技术上的高度统一为前提，标准化恰恰是实现技术统一的基础，因此标准是专业化协作的桥梁和纽带。

国家有关机构的管理应该推动这种良性的产业结构调整，在政策上鼓励市场配套和专业化生产。

4、加强标准的基础技术 研究

开展标准基础技术 研究 是解决标准水平偏低等一系列问题的治本之策。我国的标准基础技术 研究 长期以来开展不够，全社会都不重视，起点低、空白多，难以形成具有自主知识产权的标准，必须靠全社会的共同努力和支持来解决问题。 研究 工作分轻重缓急，重要领域和产品按重点项目处理，引导和鼓励标准受益者参与和支持。标准基础技术 研究 应包括以下主要内容：

高压无缝气瓶技术标准体系的 研究 ： 研究 国内外标准发展的现状和发展趋势，以此为依据建立更加完善、合理的技术标准体系。

确定 研究 的重点领域， 研究 标准技术依据的科学性、核心数据的可靠性和关键技术指标的合理性。通过实验 研究 积累自己的原始技术数据，将自己的核心技术或消化吸收引进的技术融入标准，通过实验验证和工业考核 研究 确定技术指标。

将科技开发和技术创新与标准基础 研究 结合起来，开辟将专利技术和知识产权融入标准的通道。

研究 利用WTO/TBT协议中有关安全、卫生和环保的规定， 研究 利用民族习惯、地理位置、气候差异和资源特点带来的差异性， 研究 发挥技术劳动密集、市场前景广阔和需求层次丰富的比较优势。

5、在标准中及时体现先进技术的应用

标准工业技术的体现，因此，标准是否能及时体现技术的发展方向和服务于生产是衡量标准先进性的一个重要指标。标准要想随时体现 行业 的技术进步，就必须改革现有的标准体制，吸收消化国外标准制定程序中的先进方法。标准制修订管理体制应适合技术快速发展的要求：标准在制修订中，其主要技术内容应相对稳定，有固定、统一的标准编制程序和管理体制，并应能够快速反应高压无缝气瓶 行业 和相关 行业 的新技术、新工艺。以ASME为例，标准每三年修订一次，每年有二次补遗。ASME标准提案审查的工作组形式已经形成条例化，标准在连贯性和内容协调性等方面均很成熟。

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