雙相不銹鋼管的應(yīng)用及發(fā)展前景
目前，隨著化工工業(yè)在中國(guó)的發(fā)展,雙相不銹鋼管的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，國(guó)內(nèi)雙相不銹鋼管每年以10%的速度增長(zhǎng)著，在石油，尿素等行業(yè)也有很大的發(fā)展前途。雙相不銹鋼管在性能上的突出表現(xiàn)是屈服強(qiáng)度高和耐應(yīng)力腐蝕，具有良好的焊接性,焊接冷裂紋和熱裂紋的敏感性都較小。在日本，奧氏體和鐵素體不銹鋼焊管在石化行業(yè)中的管道系統(tǒng)占54%的市場(chǎng)份額。而我國(guó)不銹鋼焊管主要應(yīng)用在裝飾領(lǐng)域，在石化領(lǐng)域使用的耐蝕焊管基本尚屬空白。
目前，國(guó)產(chǎn)不銹鋼在品種、規(guī)格、數(shù)量、質(zhì)量等方面，無(wú)論從滿足市場(chǎng)需求上，還是同先進(jìn)工業(yè)國(guó)家技術(shù)水平的比較上，都具有一定的差距。具體體現(xiàn)：在產(chǎn)品的數(shù)量方面，一般用途的普通不銹鋼材的產(chǎn)量已與市場(chǎng)總體需求平衡。而較高要求的材料，生產(chǎn)能力不足，尤其是高要求的工業(yè)用材料，如高壓不銹鋼鍋管等基本空白；在產(chǎn)品的規(guī)格方面，一般用途的中小口徑不銹鋼管的生產(chǎn)能力大于市場(chǎng)需求，大口徑、高要求的不銹鋼管，市場(chǎng)供不應(yīng)求，缺口較大，如φ219mm以上的特大口徑不銹鋼管還需要靠進(jìn)口彌補(bǔ)不足。再如超長(zhǎng)度的(大于15m)的超長(zhǎng)客，國(guó)內(nèi)也很少生產(chǎn)，基本依靠進(jìn)口；在品種方面，與先進(jìn)工業(yè)國(guó)家相比較，我國(guó)不銹鋼的品種少，高技術(shù)含量品種幾乎是空白，如雙相鋼、哈氏合金等，一些技術(shù)難度大、質(zhì)量要求高的專用不銹鋼管，如電站鍋爐的熱交換器管、化肥裝置用尿素管等，還主要依靠進(jìn)口，一些具有良好耐腐蝕性能的雙相不銹鋼管，國(guó)內(nèi)也很少生產(chǎn)，基本依賴進(jìn)口。 適應(yīng)雙相不銹鋼日漸廣泛的推廣應(yīng)用，國(guó)內(nèi)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)雙相不銹鋼焊接技術(shù)的普及和配套焊接材料的研制。
一：化學(xué)和石化加工工業(yè)
這一領(lǐng)域涉及的范圍很寬，工況情況復(fù)雜，介質(zhì)多種多樣，也是使用雙相不銹·鋼較早和較多的領(lǐng)域。目前20萬(wàn)，的大型和多套10萬(wàn)t以下的中小型的甲醇合成反應(yīng)器的觸媒管都是采用雙相不銹鋼，大中型裝置采用2205鋼管，使用進(jìn)口管較多，小型裝置多采用18-5Mo型國(guó)產(chǎn)鋼管。
齊魯石化公司氯乙烯裝置的氧氯化反應(yīng)器中的冷卻蛇管的介質(zhì)條件(HCI，水蒸汽)苛刻，目前已使用進(jìn)口的2205雙相不銹鋼，使用結(jié)果有待觀察。
上海石化公司乙烯裝置的催化劑再生冷卻器采用國(guó)產(chǎn)類似DP3鋼的00C25Ni7Mo3WCuN雙相不銹鋼做海水冷卻器管，海水出口溫度40t，至今已間歇使用15年，效果很好。
河南煤化工廠的粉煤氣化裝置的數(shù)臺(tái)冷卻器都是采用進(jìn)口2205鋼管制造。
未來(lái)5年中國(guó)石化工業(yè)發(fā)展迅速，在建、擬建大型石化項(xiàng)目遍布全國(guó)，按照目前掌握的在建工程和計(jì)劃建設(shè)的項(xiàng)目，而2005年石化行業(yè)對(duì)不銹鋼管的年需求量約為1.6萬(wàn)t。隨著國(guó)產(chǎn)不銹鋼產(chǎn)品質(zhì)量的提高及特殊牌號(hào)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，未來(lái)的5年中國(guó)內(nèi)石化工業(yè)方面不銹鋼的應(yīng)用將會(huì)不斷增加。
二：雙相不銹鋼管石油和天然氣工業(yè)
這是國(guó)外應(yīng)用雙相不銹鋼的主要領(lǐng)域之一，目前鋪設(shè)的油氣輸送管線已有1000km。國(guó)內(nèi)只有南海油田少量使用，全部進(jìn)口。另外，西氣東輸工程西起塔里木盆地的集氣管線考慮要用雙相不銹鋼焊管，國(guó)內(nèi)已有條件生產(chǎn)和制造。煉油工業(yè)是最早使用國(guó)產(chǎn)雙相不銹鋼的部門，在南京、鎮(zhèn)海、天津、濟(jì)南等煉化公司多集中用在常減壓蒸餾塔的塔頂襯里(或復(fù)合板)、塔內(nèi)構(gòu)件、空冷器和水冷器等，最長(zhǎng)的已使用20年。
對(duì)小規(guī)格雙相不銹鋼無(wú)縫管的生產(chǎn)，國(guó)內(nèi)已比較成熟，當(dāng)前急需解決的是較大規(guī)格的無(wú)縫管和焊管的生產(chǎn)，生產(chǎn)工藝有待開(kāi)發(fā)。此外，如何將雙相不銹鋼產(chǎn)品的價(jià)格降下來(lái)，也事關(guān)國(guó)內(nèi)雙相不銹鋼的發(fā)展。固然擴(kuò)大產(chǎn)量，生產(chǎn)對(duì)路適銷產(chǎn)品很重要，不容忽視的是要采用新技術(shù)新工藝，采用氧化鉬球代替金屬鉬，氧化鎳代替金屬鎳，降低冶煉成本，推廣采用雙相不銹鋼連鑄技術(shù)，提高成材率等。
三：雙相不銹鋼管在化肥工業(yè)的應(yīng)用
化肥工業(yè)采用國(guó)產(chǎn)0Cr25Ni6Mo3CuN時(shí)效強(qiáng)化雙相不銹鋼，利用其耐磨損腐蝕性能，用于尿素裝置主工藝管路多種規(guī)格的高壓截止閥的內(nèi)件等，效果不錯(cuò)。目前生產(chǎn)尿素的CO2氣提法和NH3氣提法采用的多是高合金奧氏體不銹鋼，甚至鈦材，國(guó)內(nèi)已開(kāi)始在大型尿素裝置的甲銨泵泵體上采用高鉻雙相不銹鋼以代替316L（尿素級(jí)）鋼。80年代以來(lái)，日本東洋工程公司開(kāi)發(fā)的ACES法尿素新工藝中氣提塔、甲銨冷凝器和高壓分解塔三臺(tái)高壓設(shè)備都采用了DP-12（含有微量鎢和銅的25Cr-7Ni-3Mo-N鋼）和R-5（00Cr25Ni6.5Mo1.5N）雙相不銹鋼,前者用于制造氣提管、冷凝管、分解管和輸送管道等，后者則用于高壓設(shè)備的殼體。2005年石化行業(yè)對(duì)不銹鋼管的年需求量約為7800t，預(yù)計(jì)2010年將增加到9600t。
不銹鋼的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)已有十多年沒(méi)有修訂，在修訂國(guó)標(biāo)時(shí)必須考慮雙相不銹鋼的納標(biāo)和修訂。國(guó)外對(duì)于占產(chǎn)量80%的2205牌號(hào)專門制訂了產(chǎn)品出廠檢驗(yàn)的用戶驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，我們也應(yīng)考慮引進(jìn)和吸收，充實(shí)現(xiàn)有的檢驗(yàn)方法和標(biāo)準(zhǔn)，以促進(jìn)雙相不銹鋼的生產(chǎn)和定貨。另外，大力開(kāi)拓雙相不銹鋼的工業(yè)用與民用的潛在市場(chǎng)(如建筑業(yè)—結(jié)構(gòu)、橋梁、混凝土用鋼筋；如制造業(yè)—容器、儲(chǔ)罐、化學(xué)品運(yùn)輸船、快艇、槽車；又如家用設(shè)施—高位水箱、電熱水器、住房水汽配管等)，并研制、試用、推廣國(guó)外開(kāi)發(fā)的又適合我國(guó)國(guó)情(缺鎳少鉻)的一些新品種(如低鎳節(jié)約型雙相不銹鋼)，相信中國(guó)推廣雙相不銹鋼有著非常廣闊的應(yīng)用前景。