高温合金在核电领域的应用和发展状况分析

高温合金在核电领域的应用和发展状况分析铜管材在石油化工行业的应用情况铜换热管是换热压力容器（又称热交换器）的组成部分，后者广泛应用于石油化工行业。根据欧佩克公布的《2020年世界石油展望》，全球石油日消费量将从2020年的9，070万桶增至2040年的10，930万桶，其中我国石油日消费量将从2020年的1，210万桶增至2040年的1，670万桶，消费规模和全球占比进一步提高。石油消费量的稳步增长将促进石油化工设备制造业的长期发展，从而带动石油化工行业对铜换热管的需求。高温合金在核电领域的应用和发展状况高温合金材料因其耐高温、耐高强度等优异特性，在核电领域具有难以替代的作用，主要应用于承担核反应工作的核岛内。核电装备中主要使用高温合金的部件包括燃料机组、控制棒驱动机构、压力容器、蒸发器、堆内构件、燃料棒定位格架、高温气体炉热交换器等。这些部件在工作时需要承受600-800℃的高温，并具备较高的蠕变强度。截至2019年底，我国运行核电机组47台，总装机4，875万千瓦，同比增长9．2%，规模仅次于美国和法国；在建核电机组13台，总装机1，387万千瓦。中国核能行业协会发布的《中国核能发展报告（2020）》预测，到2025年，我国运行核电机组的装机量7，000万千瓦，在建3，000万千瓦；到2035年，我国核电运行和在建装机量合计达到2亿千瓦。假设核电站建设周期为十年，同时假设每兆瓦机组高温合金需求量为5吨，中信证券研究部测算我国核电领域2025年对高温合金的需求预计为6，365吨，复合增长率为41%。高温合金行业基本情况高温合金是以铁、镍、钴为基体元素，能在600℃以上的高温环境下抗氧化或耐腐蚀，并能在一定应力作用下长期工作的一类金属材料。高温合金不仅有优良的高温强度、良好的抗氧化和耐腐蚀性能，而且还有良好的综合性能，如蠕变性能、疲劳性能、断裂韧性、组织稳定性、工艺性能等，主要应用于涡轮叶片、涡轮盘、燃烧室、压气机盘、机匣、环形件、尾喷管及紧固件等部件，是国防建设、航天航空、能源、船舶等战略性产业的关键战略材料。按制备工艺，高温合金可分为铸造高温合金、变形高温合金和粉末高温合金。铸造高温合金强化相数量较多，不易变形加工，因此重熔高温合金母合金，在铸造型腔内浇注为铸件，通常用于制造航空航天发动机和燃气轮机等先进动力装备的关键热端部件，其需求量约20%；按结晶方式可细分为等轴、定向以及单晶铸造高温合金。变形高温合金的热加工塑性较好，可以在锻轧机械的外力作用下塑性变形为特定形状和尺寸的锻件和型材，在固溶、时效状态下的高温强度优异，其需求量约占高温合金的70%。其余10%需求量为粉末高温合金。按基体元素，高温合金可分为镍基高温合金、铁基高温合金和钴基高温合金。镍基高温合金的应用范围较广，需求量约占高温合金的80%。燃气轮机发展区域分布概况从地理位置看，亚洲的中小型燃气轮机需求量最大，2010年至2020年上半年订单总功率占全球的30%；美洲的大型燃气轮机需求量最大，2010年至2020年上半年订单总功率占全球的34%。在亚洲的中小型燃气轮机市场（2015年至2020年上半年）上，中国订单总功率占比为34%，其次是伊朗和泰国。在美洲的中小型燃气轮机市场（2015年至2020年上半年）上，美国订单总功率占比为59%。在欧洲的中小型燃气轮机市场（2015年至2020年上半年）上，俄罗斯订单总功率占66%。根据ReportLinker出具的报告，非洲及中东的燃气轮机市场预期在2027年增长至50．06亿美元，其中沙特阿拉伯、阿联酋和南非是需求量较大的国家。铜管材在轨道交通行业的应用情况贯通地线是一种铁路信号设备，通常在铁路信号系统轨道电路区段与电缆同沟敷设，由绞合铜导体和外护套构成。其中，外护套的核心指标主要是机械物理性能（体积电阻率、抗拉强度、断裂伸长率）、环保性能（有害物质含量）和耐腐蚀性能等。铜合金护套具有优良的耐酸碱盐、抗腐蚀性能、稳定可靠的导电性、良好的阻燃特性，因此替代了铅、铝合金、导电塑料等护套用材料。贯通电线用铜合金带材的主要牌号有H65、H68、H70和HSn70-1。根据中国国家铁路集团发布的《新时代交通强国铁路先行规划纲要》，2035年我国高铁里程预计达到7万公里，是2019年末的2倍。这意味着，我国在较长一段时间内对信号控制用高铁贯通地线有较大规模的需求。高温合金在石油化工领域的应用和发展状况石油化工设备的工作环境较为恶劣，有些部件的工作温度较高。以石油化工管式裂解炉为例，管内通以裂解原料，管外用液体燃料或气体燃料燃烧所发出的热量来加热管外壁。通过管壁的传热，将热量传递给管内的反应物料。裂解反应温度较高（约800℃），而管外壁的温度更高，这样才能把热量传导到管内去。因此必须用高热强度及耐高温1000℃以上的合金。随着社会需求的扩大、环保法规的趋严以及炼油工艺的不断发展，高温合金在石化装置上的应用越发广泛，诸如火焰式加热炉、集合管、阀门、旋风分离器、流化催化裂化装置、水蒸汽转化制氢装置、乙烯裂解装置中高温阀门、催化剂炉管、二次转化炉内构件、反应器再热器、波纹管，均为高温部件，需使用大量高温合金。油气开采的工作环境高压、高温及易腐蚀，而深井开采的工作环境更恶劣。现代油气开采通常选用镍基高温合金，主要牌号有：IN718、IN625、IN725、IN825、IN925、C276、IN600等。其中，IN718合金在油气开采钻具上可用作注射阀、运转阀、升举阀、安全阀等；IN625合金可用作水压设备管线；IN825可作为绳索管道、水压控制管线、水压设备套圈等；IN925可作为XLD假阀、XLI升举阀、水压设备螺母等；IN600可作为安全隔板等。高温合金的发展历程和趋势高温合金自20世纪30年代开始研制，变形高温合金、铸造高温合金与粉末高温合金相继问世。变形高温合金是最早研发和生产的高温合金，在航空发动机上主要用于盘件、轴件、环形件、紧固件、钣金件等，在燃气轮机上主要用于透平盘和燃烧室。20世纪90年代，国外开发真空感应熔炼+电渣重熔+真空自耗熔炼正三联熔炼工艺，其组合技术优势已经被国际变形高温合金界证实，美国通用电气、美国普惠、英国罗罗、法国斯奈克玛、德国MTU航空发动机企业等航空发动机企业均认为，三联熔炼工艺是变形高温合金零部件长寿命、高可靠性的基础，用于涡轮发动机的变形高温合金转动部件必须通过三联熔炼工艺制备。目前，国内变形高温合金的主流冶炼工艺仍是真空感应+真空自耗重熔或真空感应+电渣重熔的双联冶炼。国内采用三联工艺已实现进展，并小批量研制和试产，但尚未批量生产，预计在十四五期间进一步推广使用并实现产业化。铸造高温合金问世较变形高温合金晚，在航空发动机上主要用于涡轮叶片、导向叶片等，在燃气轮机上主要用于透平叶片。铸造高温母合金按照凝固成型后材料宏观表现出的晶体形态，可以分为等轴、定向和单晶。这种分类方式也代表着合金提升承温能力的发展趋势和方向，以满足更高推重比航空发动机的技术需求。其中，代表先进技术水平的单晶高温合金自20世纪80年代研制成功。目前，国外主流航空发动机、燃气轮机已成熟应用单晶高温合金，国内单晶产业化规模仍较小。铜管材在海洋工程和船舶行业的应用情况在海洋工程、船舶等行业中，各类铜及铜合金管也得到大量使用。据产业信息网测算，在一般和商用船上，铜及铜合金的用量可占到舰船自重的2%-3%。2020年我国新接船舶订单达到2，893万载重量，同比达到2．84%。在海洋工程中，由于铜合金冷凝管具有导电性、导热性以及耐腐蚀等优良性能，应用前景广阔。国家发展改革委在2021年6月份新闻发布会表示，我国已建成海水淡化工程123个，全国海水淡化总能力约为每日165万吨。《海水淡化利用发展行动计划》提出，到2025年，全国海水淡化总规模达到每日290万吨以上，新增海水淡化规模每日125万吨以上，对热交换冷凝铜管的需求很大。舰船冷凝器是保证舰船动力装置正常运转所不可缺少的重要组成部件。对于海水淡化设备和大面积浸泡于海水受海水腐蚀的船舶领域，大量使用BFe10-1-1和BFe30-1-1牌号的白铜管作为冷凝管。针对含砂量大的海域，通常使用耐砂蚀性能更好的BFe30-2-2牌号的白铜管作为冷凝管。舰船管路由于和海水直接接触且大多布置于舱底，工作环境苛刻，腐蚀一直是制约其发挥最大效能的突出问题。紫铜耐腐蚀性能受海水流速的影响较大，因此近年来逐渐被B10和B30等白铜管替代。营销调研的步骤营销调研的过程，通常包括五个步骤：确定问题与调研目标、拟定调研计划、收集信息、分析信息、提交报告。（一）确定问题与调研目标为保证营销调研的成功和有效，首先要明确所要调研的问题，既不可过于宽泛，也不宜过于狭窄，要有明确的界定并充分考虑调研成果的实效性。其次，在确定问题的基础上，提出特定调研目标。（二）拟定调研计划设计能够有效地收集所需要的信息的计划，包括概述资料来源、调研方法和工具等。由于收集第一手资料花费较大，调研通常从收集第二手资料开始，必要时再采用各种调研方法收集第一手资料，也可以从企业外部的商业公司购买有关资料。调查表和仪器是收集第一手资料采用的主要工具。抽样计划决定三方面的问题：抽样单位指确定调查的对象，抽样范围指确定样本的多少，抽样程序则是指如何确定受访者的过程。接触方法是指如何与调查对象接触的问题。（三）收集信息在拟定调研计划后，可由本企业调研人员承担收集信息的工作，也可委托调研公司收集。面谈访问必须争取被访问者的友好和真诚合作，才能收集到有价值的第一手资料。进行实验调查时，调研人员必须注意使实验组和控制组匹配协调，在调查对象汇集时避免其相互影响，并采用统一的方法对实验进行处理和对外来因素进行控制。（四）分析信息从已获取的有关信息中提炼出适合调研目标的调查结果。在分析过程中，首先要明确这些信息数据是依据何种尺度进行测定、加工的，然后借助多变量统计技术将数据中潜在的各种关系揭示出来，还可将数据资料列成表格，制定一维和二维的频率分布，对主要变量计算其平均数和衡量离中趋势。（五）提交报告调研人员向营销主管提出与进行决策有关的主要调查结果。调研报告应力求简明、准确、完整、客观，为科学决策提供依据。如能使管理决策减少不确定因素，则此项营销研究就是富有成效的。市场与消费者市场1、市场市场是多门学科的研究内容，不同学科有不同的解释。在市场营销学中，市场指有货币支付能力的、有购买愿望的购买者群体。这个定义指明了市场必须具备一个要素：一是购买者群体，二是有购买愿望，三是有货币支付能力，可用公式表示为：市场=人口+购买力+购买愿望。市场规模取决于有购买力、有购买愿望的人数多少。2、消费者市场消费者市场是个人或家庭为了生活消费而购买产品和服务所形成的市场。生活消费是产品和服务流通的终点，因而消费者市场也称为最终产品市场。消费者市场是相对于组织市场而言的。组织市场指以某种组织为购买单位的购买者所形成的市场，购买目的是为了生产、销售或履行组织职能。品牌经理制与品牌管理品牌是企业重要的无形资产，品牌管理实质就是品牌资产管理。品牌管理水平的高低直接关系到品牌资产投资和利用效果的好坏。一般而言，企业的品牌管理的主要任务包括监控品牌运营状况，设计或参与设计品牌，申请注册商标，管理品牌或商标档案，管理商标标签的印制、领用与销毁，处理品牌纠纷、维护商标权，协助打假，品牌全员管理教育等。品牌管理的组织形式反映了在品牌运营活动中企业内部各部门、各机构的权力与责任及其相互关系，主要有职能管理制和品牌经理制两种。（一）职能管理制职能管理制是在西方盛行于20世纪20—50年代的品牌管理制度（当然，许多企业至今仍很钟爱）。作为品牌管理制度，其主要做法是，在企业统一领导、组织与协调下，品牌管理的职责主要由企业各职能部门分别承担，各职能部门在各自的权责范围内行使权利、承担义务。亦即，在职能管理制度下，有关品牌的决策与计划都由各职能管理部门的负责人或主管人员共同参与、研究制定、分别执行。（二）品牌经理制品牌经理制诞生在美国宝洁（P&G）公司。宝洁产品在全世界得到广大消费者认同，成功的原因除了160多年来一直恪守产品质量原则之外，品牌经理制的灵活而有效运用也是重要成因之一，甚至也可以说，其核心理念“一个人负责一个品牌”的品牌经理制（管理系统）是宝洁公司品牌运营的重要基石。品牌经理制在20世纪30年代问世于宝洁公司。到第二次世界大战结束以后，品牌经理制被认为是从事多品种经营的消费品生产企业品牌运营的规范组织形式。许多消费品生产企业（尤其是耐用消费品的生产企业）都学习宝洁公司，纷纷采用品牌经理制。美国庄臣公司、美国家用品公司等世界范围内的众多大公司都先后采用了品牌经理制，主要是因为品牌经理制有许多“职能制”所不具备的优点。第一，品牌经理制比职能管理制具有较强的品牌运作协调性。在品牌经理制下，企业委任品牌经理负责某品牌运营全过程，具体负责该品牌标定下的产品的开发、生产与销售，协调该品牌产品的开发部门、生产部门和销售部门的工作。这就在很大程度上消除了部门之间的互相扯皮、推读，减少因未能考虑整体利益、不熟悉整体情况而产生的盲目性和分散性。第二，品牌经理制有利于达到品牌定位目标，快速实现品牌个性化。在职能制下，常因互相扯皮、办事拖拉而致使品牌运营各环节不能很好地衔接，而品牌经理制相当程度地克服了这些弊端。第三，品牌经理制有助于长期维系品牌整体形象。由于品牌经理是专司品牌运营之职，监控品牌运营状况与市场变化是其重要职责，加之品牌经理制下协调性增强，使得品牌运营活动适应市场变化的能力大大加强。品牌经理制固然有许多优点，但它也存在着一些有待完善的地方，例如，品牌经理及品牌管理部门与生产、销售和财务等职能部门的权责划分问题。实践中，由于职权定位不清晰，很多品牌经理对自己的角色比较模糊，进而招致责难，使品牌经理的作用受到限制。此外，对品牌经理的业绩考评也是比较棘手的问题。全面质量管理营销管理者应当将改进产品和服务质量视为头等大事。许多在全球获得成功的公司都是因其产品达到了预期的质量指标。大多数顾客已不再接受或容忍质量平平的产品。企业要想在竞争中立于不败之地，除了接受全面质量管理（TQM），别无选择。通用电气公司董事长杰克，韦尔奇说：“质量是我们维护顾客忠诚最好的保证，是我们对付外国竞争最有力的武器，是我们保持增长和盈利的唯一途径。”更高的产品和服务质量会带来更高的顾客满意、顾客忠诚，同时也能支撑较高的价格并因销量增加带来更低的成本。所以，质量改进方案（QIP）通常会提高企业盈利水平。美国质量管理协会认为，质量是一项产品或服务有能力满足明确的或隐含的需求的各种属性和特征的总和。这是一个顾客导向的质量定义。顾客有一系列的需要和欲望，当所售的产品或服务符合或超越了顾客的欲望时，销售者就提供了质量。一个能在大多数场合满足大多数顾客需要与欲望的公司就是优质公司。区分适用性质量和适合性质量是很重要的。适用性质量是指产品达到某特定功能的质量。适合性质量是指达到没有缺陷且有稳定一致的性能。重要的是“市场驱动质量”，而不是“工程驱动质量”。全面质量管理要求一个组织对所有生产过程、产品和服务进行一种广泛有组织的管理，以便不断地改进质量工作。全面质量管理是创造顾客价值、顾客满意和保留顾客的关键，要求企业全员全程参与，正如营销是每个人的工作一样。在一个以质量为导向的企业，营销经理有两项责任：第一，正确识别顾客需要和欲望，将顾客的要求正确地传达给产品设计者，参与制定旨在通过全面质量获胜的战略和政策。第二，在向目标顾客传递高质量产品和服务的同时传递高的营销质量，努力使每项营销活动—订单处理、推销员培训、广告、售后服务等—都达到更高的标准和水平。越来越多的公司已经任命一位“质量副总经理”专门负责全面质量管理。全面质量管理要求确认下面有关质量改进的诸条件。（1）质量必须为顾客所认知。质量工作必须以顾客的需要为起始点，以顾客的知觉为终点。（2）质量必须在公司每一项活动中体现出来。不能只考虑产品的质量，还应考虑广告、服务、产品介绍文献、送货、售后服务等方面的质量。（3）质量要求全体员工的承诺。唯有当公司全体员工都承诺保证质量，以质量为动力，并得到良好培训时，质量才有保证。（4）质量要求高质量的合作伙伴。一个公司所提供的质量，只有当它的价值链上的伙伴都对质量作出承诺时，才有保证。（5）质量必须不断改进。最佳公司坚信“每个人应持续不断地改善每项工作”。改善质量的最好方法就是以“最佳等级”竞争者作为基准，努力赶上或者超越他们。（6）质量改进有时需要总体突破。尽管质量应持续不断地加以改进，但有时确定一个总体改进目标是必要的。小的改进通过努力工作就可以实现，而大的改进则要求新的思路和更高明的工作。（7）质量未必要求更高成本。质量实际上是通过学习掌握“第一次就把事情做好”的方式得以改善的。质量不是检查出来的，质量必须是设计进去的。当事情在第一次就做得很完美时，诸如抢救、修理等许多成本，以及顾客不满意的损失都可以免除。（8）质量是必要的，但不是充分的。由于买方的要求越来越高，改进一个公司的产品或服务质量无疑是十分必要的。然而，高质量并不保证必胜，尤其是当竞争者也处于大致相同的质量水平时。组织市场的特点1、购买者比较少发电设备生产者的顾客是各地极其有限的发电厂，大型采煤设备生产者的顾客是少数，大型煤矿，某轮胎厂的命运可能仅仅取决于能否得到某家汽车厂的订单。2、购买数量大组织市场的顾客每次购买数量都比较大，有时一位买主就能买下一个企业较长时期内的全部产量，有时一张订单的金额就能达到数千万元甚至数亿元。3、供需双方关系密切组织市场的购买者需要有源源不断的货源，供应商需要有长期稳定的销路，每一方对另一方都具有重要的意义，因此供需双方互相保持着密切的关系。有些买主常常在产品的花色品种、技术规格、质量、交货期、服务项目等方面提出特殊要求，供应商应经常与买方沟通，详细了解其需求并尽最大努力予以满足。4、购买者的地理位置相对集中组织市场的购买者往往集中在某些区域，以至于这些区域的业务用品购买量占据全国市场的很大比重。例如，我国的北京、上海、天津、广州、沈阳、哈尔滨、武汉、大庆、鞍山等城市和苏南、浙江等地的业务用品购买量就比较集中。5、派生需求派生需求也称为引申需求或衍生需求。组织市场的顾客购买商品或服务是为了给自己的服务对象提供所需的商品或服务，因此，业务用品需求由消费品需求派生出来，并且随着消费品需求的变化而变化。例如，消费者的饮酒需求引起酒厂对粮食、酒瓶和酿酒设备的需求，连锁引起有关企业和部门对化肥、农资、玻璃、钢材等产品的需求。派生需求往往是多层次的，形成一环扣一环的链条，消费者需求是这个链条的起点，是原生需求，是组织市场需求的动力和源泉。6、需求弹性小组织市场对产品和服务的需求总量受价格变动的影响较小。一般规律是：在需求链条上距离消费者越远的产品，价格的波动越大，需求弹性越小。例如，在酒类需求总量不变的情况下，粮食价格下降，酒厂未必就会大量购买，除非粮食是酒成分中的主要部分且酒厂有大量的存放场所；粮食价格上升，酒厂未必会减少购买，除非酒厂找到了其他替代品或发现了节约原料的方法。原材料的价值越低或原材料成本在制成品成本中所占的比重越小，其需求弹性就越小。组织市场的需求在短期内特别无弹性，因为企业不可能临时改变产品的原材料和生产方式。7、需求波动大组织市场需求的波动幅度大于消费者市场需求的波动幅度，一些新企业和新设备尤其如此。如果消费品需求增加某一百分比，为了生产出满足这一追加需求的产品，工厂的设备和原材料会以更大的百分比增长，经济学家把这种现象称为加速原理。当消费需求不变时，企业用原有设备就可生产出所需的产量，仅需支出更新折旧费，原材料购买量也不增加；消费需求增加时，许多企业要增加机器设备，这笔费用远大于单纯的更新折旧费，原材料购买也会大幅度增加。有时消费品需求仅上升10%，下一阶段工业需求就会上升200%；消费品需求下跌10%，就可能导致工业需求全面暴跌。组织市场需求的这种波动性使得许多企业向经营多元化发展，以避免风险。8、专业人员采购组织市场的采购人员大都经过专业训练，具有丰富的专业知识，清楚地了解产品的性能、质量、规格和有关技术要求。供应商应从技术的角度说明本企业产品和服务的优点，并向他们提供详细的技术资料和特殊的服务。9、影响购买的人多与消费者市场相比，影响组织市场购买决策的人多。大多数企业有专门的采购组织，重要的购买决策往往由技术专家和高级管理人员共同做出，其他人员也直接或间接地参与，这些组织和人员形成事实上的“采购中心”。供应商应当派出训练有素的、有专业知识和人际交往能力的销售代表与买方的采购人员和采购决策参与人员打交道。10、销售访问多由于需求方参与购买过程的人较多，供应者也较多，竞争激烈，因此需要更多的销售，访问来获得商业订单，有时销售周期可达数年。调查表明，工业销售平均需要4～4.5次访问，从报价到产品发送通常以年为单位。11、直接采购组织市场的购买者往往向供应方直接采购，而不经过中间商环节，价格昂贵或技术复杂的项目更是如此。12、互惠购买组织市场的购买者往往这样选择供应商：“你买我的产品，我就买你的产品”，即买卖双方经常互换角色，互为买方和卖方。互惠购买有时表现为三角形或多角形。13、租赁组织市场往往通过租赁方式取得所需产品。对于机器设备、车辆等昂贵产品，许多企业无力购买或需要融