1、中國壓力容器行業(yè)(hngy)技術標準發(fā)展趨勢探討摘要本文在歸納研究國內外壓力容器行業(yè)技術標準發(fā)展現狀的基礎上，系統(tǒng)分析了影響壓力容器行業(yè)發(fā)展的幾個因素，總結了近年來在壓力容器建造領域中的技術進展，指出了現代過程裝置(zhungzh)大型化給制造行業(yè)帶來的機遇和挑戰(zhàn)。根據經濟全球化和標準國際化的趨向，提出了我國壓力容器行業(yè)技術發(fā)展和標準化工作方向。一、前言(qin yn)壓力容器產品是各工業(yè)行業(yè)均涉及的通用性產品。由于壓力容器在承壓狀態(tài)下工作，并且所處理的介質多為高溫或易燃易爆，一旦發(fā)生事故，將會對人們的生命和財產造成不可估量的損失，因此世界各國均將壓力容器作為特種設備予以強制性管理。壓力容器的

2、類型千差萬別，功能也隨應用場合而變化，其整個建造過程涉及冶金、結構設計、機械加工、焊接、熱處理、無損檢測等專業(yè)技術門類。因此，壓力容器行業(yè)的國際地位在一定程度上反映了國家的綜合實力。在壓力容器建造的初期，產品建造的目的為滿足本國相應工業(yè)的需求，壓力容器的生產技術也是以本國的基本生產條件為基礎。生產技術的總結和統(tǒng)一安全質量的要求，使得國家依據自己的生產技術和管理要求制訂出了適合于本國國情的相應安全法規(guī)和技術標準體系。安全法規(guī)和技術標準水平的先進性如何，應體現在安全法規(guī)和技術標準是否能有效地保證壓力容器產品的安全性和經濟合理性，是否體現了代表時代的技術手段的應用，是否能推動行業(yè)的技術進步。隨著全球

3、經濟一體化的逐步發(fā)展，承壓設備法規(guī)和標準的國際化趨勢已經越來越明顯。歐洲議會于1997年5月正式批準了統(tǒng)一的壓力設備指令（PressureEquipmentDirective）,該指令將于1999年11月引入歐盟成員國的法規(guī)，于2002年5月在歐盟內強制執(zhí)行。歐洲標準化委員會（CEN）現正在采取積極行動，試圖將現有的歐洲標準上升為國際標準。美國和日本等一些國家為了爭奪國際市場，也在采取積極的措施加速國際標準的制訂。本屆秘書處設在美國的ISO/TC11已多次召開會議，并已經提出了ISO15386國際鍋爐壓力容器標準草案。其目的是建立一個壓力設備的通則，用以保證壓力設備的安全使用，消除各國標準中可

4、能出現的技術壁壘，在相互標準認可的基礎上，實現承壓設備產品(chnpn)的全球自由貿易。中國已經(y jing)加入WTO，我國的壓力容器行業(yè)已經不可避免地面臨國際市場的激烈競爭。在新形勢下，壓力容器生產廠家應充分認識自身的優(yōu)勢與不足，改變觀念，實行國際壓力容器生產的通行做法，使產品早日走出國門。二、影響我國壓力容器行業(yè)發(fā)展(fzhn)的幾個因素：1、行業(yè)(hngy)的綜合實力；中國是壓力容器生產的大國，生產的目的主要是滿足國內的需求。生產廠家的數量（3200家）和相應的裝備能力均為世界領先，從以加氫反應器為代表的重型容器到高壓氣體運輸容器等特殊的容器，中國都有很強的生產能力并且產品的價格和質

5、量都具有競爭力。多年的建造實踐和國家的強化管理，使我國的壓力容器行業(yè)形成了裝備齊全、人員配套、管理嚴格的生產格局，為我國的壓力容器產品走向國際(guj)奠定了基礎。2、國家的安全管理模式；國家的安全管理模式和要求的嚴格程度是針對行業(yè)現行情況的綜合反映，國家安全管理在某種程度上影響行業(yè)的發(fā)展和國際競爭力。應該說我國的特種設備安全管理、技術法規(guī)是世界上規(guī)定最嚴格的法規(guī)之一，其中的大部分內容和國際的通行做法是一致的，但其中的一些特殊要求如焊接試板、無損檢測以及對制造廠的裝備要求和人員要求，與國際的通用要求相比較過于嚴格，增加了中國壓力容器產品的成本，不利于中國的產品進入國際市場。在市場化發(fā)達的工業(yè)國

6、家中，特種設備的安全管理應該是國家的法制管理，既有政府的行政管理，同時有保險公司的監(jiān)督和司法介入。3、標準(biozhn)體系；經過壓力容器標準化工作者的幾十年的不懈努力，我國已經頒布并實施了以GB150鋼制壓力容器為核心(hxn)的一系列壓力容器產品標準、基礎標準和零部件標準，并以此構成了壓力容器標準體系的基本框架。我國的壓力容器標準在技術內容上既參照了國外先進國家標準的相應要求，也考慮了國內壓力容器行業(yè)各生產環(huán)節(jié)的現狀，基本上能夠滿足全行業(yè)的需要，為提高壓力容器相關企業(yè)的技術水平和管理水平做出了應有的貢獻。國家壓力容器安全監(jiān)察機構依據壓力容器安全監(jiān)察行政管理部門頒布的壓力容器安全監(jiān)察技術法

7、規(guī)，并根據壓力容器標準所提出的相關技術要求，監(jiān)督和控制壓力容器產品的設計、制造和檢驗等各個環(huán)節(jié)，以保障其產品質量和生產及使用安全。因此，壓力容器標準與壓力容器安全監(jiān)察行政管理部門頒布的安全監(jiān)察法規(guī)應同步實施，二者相輔相成，構成了我國完整的壓力容器產品質量標準體系和壓力容器安全監(jiān)察法規(guī)體系。壓力容器標準的技術內容綜合體現了壓力容器行業(yè)綜合技術水平和管理(gunl)水平，不僅影響產品質量及其安全性，而且對產品的經濟性和市場競爭力也有重要影響。標準與法規(guī)中不合理的技術要求和管理要求會制約相關技術水平的提高和相關產業(yè)的發(fā)展，影響壓力容器產品的質量和市場競爭力。因此，標準與法規(guī)都應隨著行業(yè)的技術發(fā)展狀況

8、和質量管理狀況適時加以修正，使之適合與不斷發(fā)展的生產技術水平和不斷提高的產品質量水平相適應。中國已經加入WTO，國際標準對我國標準和壓力容器生產的影響日益加大，我們所面臨和要解決的問題越來越多，也越來越緊迫。4、質量(zhling)認證體系；安全技術法規(guī)、協(xié)調標準體系和質量認證體系是保證產品安全和產品質量的三個相互不可缺少的要素。我國的壓力容器質量認證體系從其本質分析(fnx)是行政審批制度，程序和執(zhí)行機構都是由政府實施控制。5、市場(shchng)環(huán)境我國在各工業(yè)領域的發(fā)展都非常迅猛，特別在政府擴大內需的方針實施中，中國的壓力容器行業(yè)得到了迅速發(fā)展的機會。但我們的市場環(huán)境還有待進一步的改善：

9、尚未建立起來強大的、國際化的工程公司：從世界范圍內的壓力容器出口大國的實踐分析，國際化的工程公司可以帶動本國的壓力容器行業(yè)的發(fā)展;制造廠家的市場分工和專業(yè)化生產格局還沒有形成，停留在低價競爭的水平上；標準的國際化認可：由于歷史的原因，我國的壓力容器行業(yè)以保證內需為主，從觀念上沒有國際接軌的意識，我國的標準不為世界的其它國家認可，難以進入國際市場；質量體系的嚴格實施：由于長期計劃經濟觀念的影響，質量意識仍然是我國壓力容器制造企業(yè)的薄弱環(huán)節(jié)，把國家標準(u ji bio zhn)作為企業(yè)的最高質量控制水平的現象還在延續(xù)。三、行業(yè)(hngy)的技術進步壓力容器是一個涉及多行業(yè)、多學科的綜合性產品，其

10、建造技術涉及到冶金、機械加工、腐蝕與防腐、無損檢測、安全防護等眾多行業(yè)。隨著冶金、機械加工、焊接和無損檢測等技術的不斷進步，特別是以計算機技術為代表的信息技術的飛速發(fā)展，帶動(didng)了相關產業(yè)的發(fā)展，在世界各國投入了大量人力物力進行深入的研究的基礎上，壓力容器技術領域也取得了相應的進展。為了生產和使用更安全、更具有經濟性的壓力容器產品，傳統(tǒng)的設計、制造、焊接和檢驗方法已經和正在不同程度地為新技術、新產品所代替，而冶金、機械加工、焊接和無損檢測等壓力容器相關行業(yè)的技術進步，是壓力容器行業(yè)整體技術水平提高的前提條件。1、壓力容器用材料的技術進展近年來壓力容器產品大型化、高參數化的趨勢日益明顯

11、，千噸級的加氫反應器、二千噸級的煤液化反應器、一萬立方米的天然氣球罐（日本最大的天然氣球罐為三萬立方米）等已經在我國大量應用，壓力容器在石油化工、核工業(yè)、煤化工等領域中的應用場合也日益苛刻。因此，耐高溫、高壓和耐腐蝕的壓力容器用材料的研制與開發(fā)一直是壓力容器行業(yè)所面臨的重大課題。對此，各國均投入了大量的人力物力從事相關的研究工作。目前，壓力容器用材料的主要研究成果和技術進步表現在以下幾個方面：材料的高純凈度：冶金工業(yè)(y jn n y)整體技術水平和裝備水平的提高，極大地提高了材料的純凈度，提高了壓力容器用材料的力學性能指標，提高了壓力容器的整體安全性；材料的介質適用性：針對各種腐蝕性介質和操

12、作工況，已研究開發(fā)出超級不銹鋼、雙相鋼、特種合金等金屬材料，使之適合各種應用條件，給設計者以更多選擇的空間，為長周期安全生產(shngchn)提供了保證；材料的應用界限：針對高溫(gown)蠕變、回火脆化、低溫脆斷所進行的研究，準確地給出材料的應用范圍。更高強度材料的應用：在設備大型化的要求下，傳統(tǒng)的材料已經無法解決諸如3萬立方米天然氣球罐、鋼廠的大型球罐、20萬立方米原油儲罐以及超高壓容器的選材問題。目前b800MPa高強材料的應用正在引起國內研究人員的廣泛關注。2、計算機技術的廣泛應用在信息時代的今天，計算機技術應用已經滲透到壓力容器行業(yè)的每一個領域。計算機軟、硬件的每一個進步都極大地影響

13、著壓力容器行業(yè)的技術進展，其主要表現為：設計(shj)傳統(tǒng)的計算機輔助設計（CAD）已逐步向計算機輔助工程(CAE)的方向發(fā)展。隨著計算機能力的不斷增強和分析手段的日益多樣化，設計者在結構設計階段就可以預見到諸如焊接過程中所產生的殘余應力、設備組裝和運輸過程中可能會出現的碰撞等問題(wnt)，并在設計階段消除這些問題，分析設計和結構優(yōu)化設計已經逐漸為設計者所掌握；制造(zhzo)計算機輔助制造(CAM)技術正在逐步改變壓力容器制造廠傳統(tǒng)的工藝卡方式，質量管理意識和生產方式已經發(fā)生了深刻的變革。壓力容器全過程的計算機管理使得所有控制點均能得到有效的控制，極大地減少了人為失誤，有效地保證了產品質量

14、的穩(wěn)定，保證了生產周期和生產成本的降低；焊接計算機控制的仿形焊機、激光焊機和全位置自動焊機的應用，極大地提高了生產效率和產品質量；無損檢測計算機射線實時成像、超聲掃描模擬成像和多通道聲發(fā)射等技術的應用，再配以專門研制的專家系統(tǒng)，使檢測的結果更加準確和客觀。特別是超聲掃描模擬成像缺陷探察技術（TOFD）已經成功地用于核設備、加氫反應器等厚度大于100mm的重型容器。在ASMECODECASE2235和歐洲標準中，已經將該方法正式(zhngsh)列入，這對提高重型容器的生產效率和減少射線污染起到了積極的作用。我國在煤液化裝置反應器的建造中開始應用該技術解決現場進行無損檢測的問題。3、結構設計現代的

15、壓力容器結構設計正在逐步擺脫傳統(tǒng)觀念的束縛，體現真正(zhnzhng)滿足工藝要求的設計理念，追求實效性、安全性和經濟性的和諧統(tǒng)一。結構的合理性設計：標準中對壓力容器的具體結構形式不予限制，因此壓力容器結構所受的制約較少，給設計者很大的發(fā)揮空間，有利于設計出更加合理的結構。另外，分析設計手段(shudun)的運用和驗證性試驗的實施為結構的合理性設計提供了必要的保障。結構的經濟性設計：壓力容器的安全性和經濟性的和諧統(tǒng)一一直是設計者的追求，應力分析標準就是應此要求而出現的。焊接鋼管的使用和特殊結構的應用，在很大程度上是考慮了壓力容器結構的經濟性。4、安全系數的降低為了增加本國產品的競爭性，降低安全

16、系數是目前世界各國和地區(qū)壓力容器標準的普遍傾向，美國（ASME）和歐洲統(tǒng)一壓力容器標準（正在制訂中）均降低了相應的安全系數，美國將nb由4.0降為3.5，歐洲統(tǒng)一壓力容器標準的nb最小值為1.875。我國也提出了將特定材料按分析設計方法設計的安全系數nb降為2.4的提案。安全系數的降低關系到壓力容器標準的基礎，對壓力容器行業(yè)的經濟性及安全性影響極大，必須慎之又慎。降低安全系數的前提條件是：結構(jigu)分析設計水平的提高；制造經驗(jngyn)的積累和制造技術水平的提高；更嚴格的材料技術(jsh)要求；更科學的質量保證體系。四、標準國際化趨勢世界已經進入了經濟全球化的發(fā)展時期，經濟全球化的一

17、個必然趨勢是標準的國際化。隨著國際資本進入中國來建設大型工程裝置和國內企業(yè)擴大生產裝置能力，國際化的工程項目給我國的壓力容器行業(yè)帶來了國際上最先進的技術和管理模式，已經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會與挑戰(zhàn)。事實上這些裝置的建設需求是壓力容器行業(yè)發(fā)展的動力，是發(fā)展我國壓力容器行業(yè)的最好時機，也是和世界技術和管理方式融合的最好時機。國外投資方的做法表明，國際資本的引入也是為了發(fā)展自己國家的相關產業(yè)，因此工程標準的主導權之爭已經是我國的國際合作工程項目中的主要問題之一，選擇了工程建設所依據的標準，標準國的廠家就占有了先機。1、際標準的主導權爭奪目前主要是美國和歐洲

18、的爭奪，兩大經濟實體都把爭奪標準的主導權作為爭奪市場的主要目標，投入了大量(dling)的人力物力，在標準技術上推出了新的內容；2、國際標準技術(jsh)的發(fā)展方向：趨同性：信息技術的高速發(fā)展，使世界范圍內的先進(xinjn)技術迅速普及，圍繞技術發(fā)展的技術標準也必然為技術的使用者所接受，因此世界范圍內的壓力容器技術要求正在向統(tǒng)一的方向發(fā)展。區(qū)域性：由于歷史的原因和區(qū)域的原因，目前已經形成了以北美、日本的ASME體系和歐洲的PED及其協(xié)調標準體系的格局。相容性：盡管世界上的各國的技術標準的技術內容不完全相同，但各國都把自己的標準與其它標準相容作為目標，以實現標準的互相認可。ASME在1999年

19、進行一個研究項目，對PED進行徹底分析，并將PED的ESR與VIII-1對設計、建造和行政管理的要求進行系統(tǒng)的比較，證明ASME標準增加一些內容以后就可以滿足PED的要求。貿易性：標準是國際貿易規(guī)則的組成部分和貿易糾紛仲裁的重要依據，主宰國際標準將有利于獲得巨大的市場份額和經濟利益實施國際標準化戰(zhàn)略的實質是爭奪國際市場的控制權。3、加入WTO對我國標準化工作(gngzu)的影響；進入二十一世紀，特別是加入世(rsh)界貿易組織（WTO）后，世界經濟全球化和產業(yè)結構調整的步伐進一步加快，我國經濟發(fā)展面臨新的機遇和挑戰(zhàn)。我國的標準化工作及其相關的法律法規(guī)、管理體制和運行機制等方面需要不斷改革和完善

20、，以滿足WTO規(guī)則和市場經濟體制的要求。根據我國的入世承諾，進口關稅總水平將逐年降低，進口配額和許可證制度等非關稅壁壘將逐步取消，相關產業(yè)和產品將遭受來自國外的沖擊，而通過標準和技術法規(guī)設置的技術性貿易壁壘將成為貿易保護的主要手段，標準化工作被賦予了保護民族工業(yè)的重任。而轉變政府職能、健全社會主義法制、整頓市場經濟秩序、加快結構調整,和優(yōu)化升級、促進科技進步和技術創(chuàng)新以及全面提高企業(yè)的競爭力，也同樣需要標準化工作的技術支持。技術標準已經成為國際經濟競爭的重要手段，要盡快完善國家(guji)技術標準體系，改變我國技術標準滯后，用高新技術標準推動經濟結構調整、產業(yè)升級和對外經濟貿易的發(fā)展。因此，如

21、何解決標準化工作存在的問題，縮短標準化工作與國外的差距，切實發(fā)揮標準化工作的重要作用，是擺在政府、企業(yè)和標準工作者面前亟待解決的課題。4、國外工程(gngchng)公司設立采購部的沖擊：國外的著名工程(gngchng)公司都已經在中國設立采購部門，我國已經有超過110個廠家取得了ASME的制造許可證。國外的工程公司在極力利用我國的資源，特別是人力資源，占據我國的市場。五、壓力容器行業(yè)標準化技術(jsh)發(fā)展方向在壓力容器行業(yè)面臨機遇和挑戰(zhàn)的今天，我們必須充分認識我國的壓力容器行業(yè)的現狀，從政府管理、行業(yè)技術和裝備能力、綜合環(huán)境因素等方面系統(tǒng)分析和客觀評價行業(yè)的競爭能力，實現壓力容器產品技術標準

22、的國際化接軌。1、技術法規(guī)和技術標準之間的相互協(xié)調：國家的技術法規(guī)是國家為保證壓力容器產品的安全而設立的強制性法規(guī)，在任何其管轄范圍內的產品都必須遵守它的安全原則；技術標準應該是推薦性的，規(guī)定保證壓力容器安全所相應的產品質量技術指標，但標準所規(guī)定的技術指標應該符合技術法規(guī)的安全原則，可以指導壓力容器的設計、建造、檢驗和驗收，是壓力容器產品建造和貿易中的技術評價平臺。因此，技術標準與技術法規(guī)應該是總體協(xié)調的，但在作用和其它方面是有區(qū)別的。原則性和工程性：技術法規(guī)規(guī)定所管轄的產品的最基本的安全要求（ESR-ESSENTIALSAFETYREQUIREMENTS）;標準除了要符合這些基本要求之外，還

23、要規(guī)定在工程上滿足基本安全要求的具體方法和合格指標。技術法規(guī)的數量很少，管轄的范圍很寬；與之配套的協(xié)調標準確會涉及到材料、設計計算方法、成形。焊接、無損檢測、壓力試驗等一系列技術標準內容。穩(wěn)定性和時效性：國家的技術法規(guī)是國家的行政法規(guī)的一部分，其內容的相對穩(wěn)定不變對行業(yè)的安全管理有利；而協(xié)調標準是實現產品安全質量的技術規(guī)則(guz)，要與時俱進，隨時反映行業(yè)的綜合能力和相應技術的發(fā)展。因此，研究調整技術法規(guī)與技術標準之間的協(xié)調關系，明確(mngqu)技術法規(guī)與技術標準的界定范圍，應引起國家有關機構的充分重視。2、標準(biozhn)國際化：解決采用國際標準的基本認識問題：標準國際化是標準技術內

24、容與國際標準相容，而不是簡單地照搬國際標準的所有內容。對國際標準應進行系統(tǒng)的分析研究，在基本要求上符合國際標準，在特殊問題上突出我國的特有技術和管理方式；實現我國標準的國際認可：中國目前已經是壓力容器的生產大國，由于我國政府實行了進口壓力容器的安全質量許可制度，目前國外的企業(yè)和機構已經對采用我國的標準生產壓力容器產生興趣。我們應該利用這個時機，階段性地實現標準互相認可。我委員會已經向ASME提出了部分材料互相認可和個別標準互相認可的建議，得到了ASME的積極響應。標準技術內容的國際接軌：對于我國標準中的一些由于歷史原因而與國際通行(tngxng)標準不一致的技術內容，如：焊接試板要求、過嚴的無

25、損檢測要求等，應進行國際接軌改造，既符合國際的通行做法，也相應提高國內企業(yè)的產品競爭能力。3、產業(yè)(chny)市場化和生產專業(yè)化；競爭必然導致生產模式的改變，形成以核心企業(yè)為主導、大中小企業(yè)協(xié)調發(fā)展、分層次競爭的產業(yè)組織(zzh)結構。應該強調市場配套和專業(yè)化生產是今后壓力容器行業(yè)的主要格局，也是發(fā)展的方向；加強標準化工作有助于實現專業(yè)化協(xié)作，這種強調市場配套和專業(yè)化生產的產業(yè)組織結構必須以技術上的高度統(tǒng)一為前提，標準化恰恰是實現技術統(tǒng)一的基礎，因此標準是專業(yè)化協(xié)作的橋梁和紐帶。國家有關機構的管理應該推動這種良性的產業(yè)結構調整，在政策上鼓勵市場配套和專業(yè)化生產。4、加強標準的基礎技術研究開展標

26、準基礎技術研究是解決標準水平偏低等一系列問題的治本之策。我國的標準基礎技術研究長期以來開展不夠，全社會都不重視，起點低、空白多，難以形成具有自主知識產權的標準，必須靠全社會的共同努力和支持來解決問題。研究工作分輕重緩急，重要領域和產品按重點項目處理，引導和鼓勵標準受益者參與和支持。標準基礎技術研究應包括以下主要內容：壓力容器技術標準體系的研究：研究國內外標準發(fā)展的現狀和發(fā)展趨勢，以此為依據建立更加完善(wnshn)、合理的技術標準體系。確定研究的重點領域，研究標準技術依據的科學性、核心數據的可靠性和關鍵技術指標的合理性。通過實驗研究積累自己的原始技術數據，將自己的核心技術或消化吸收引進的技術融

27、入標準，通過實驗驗證(ynzhng)和工業(yè)考核研究確定技術指標。將科技開發(fā)和技術創(chuàng)新與標準基礎研究結合起來，開辟(kip)將專利技術和知識產權融入標準的通道。研究利用WTO/TBT協(xié)議中有關安全、衛(wèi)生和環(huán)保的規(guī)定，研究利用民族習慣、地理位置、氣候差異和資源特點帶來的差異性，研究發(fā)揮技術勞動密集、市場前景廣闊和需求層次豐富的比較優(yōu)勢。5、在標準中及時體現先進技術的應用。標準工業(yè)技術的體現，因此，標準是否能及時體現技術的發(fā)展方向和服務于生產是衡量標準先進性的一個重要指標。標準要想隨時體現行業(yè)的技術進步，就必須改革現有的標準體制，吸收消化國外標準制定程序中的先進方法。標準制修訂管理體制應適合技術快速

28、發(fā)展的要求：標準在制修訂中，其主要技術內容應相對穩(wěn)定，有固定、統(tǒng)一的標準編制程序和管理體制，并應能夠快速反應壓力容器行業(yè)和相關行業(yè)的新技術、新工藝。以ASME為例，標準每三年修訂一次，每年有二次補遺。ASME標準提案審查的工作組形式已經形成條例化，標準在連貫性和內容協(xié)調性等方面均很成熟。ASME標準分為以下四個層次：標準（CODE）：規(guī)定了壓力容器設計、制造、檢驗和驗收所遵循的基本(jbn)要求；標準案例（CODECASE）：給出了超出標準范圍的應用案例，如新材料、新結構、新的無損檢測技術等在壓力容器的特定應用，對繼續(xù)使用這類新技術有參考(cnko)借鑒作用；標準解釋（INTERPRETATION）：針對特有(t yu)的應用咨詢，解釋標準條款的含義和技術指標的應用范圍；公告（BULLETIN）：以研究報告的形式，對標準技術內容進行擴展。我國的壓力容器標準每五年修訂一次，且采用編制人統(tǒng)稿方式，每次修訂的變化都比較大，特別是基礎定義的變動較大，不利于標準的連續(xù)性和協(xié)調性，也不利于在標準中體現新技術和新成果。1999年全國壓力容器標準化技術委員會開始試行在標準修訂過程中采用提案審查制度，目前已