一、 發(fā)展現(xiàn)狀及市場預(yù)測
全球?qū)η鍧嵞茉刺烊粴獾男枨笤鲩L強(qiáng)勁。管輸及瓶裝工業(yè)用焊割氣體受氣源、地理、經(jīng)濟(jì)等條件的限制，無法滿足日益增長的用氣需求，運(yùn)輸方式靈活、高效、經(jīng)濟(jì)的工業(yè)用焊割氣體的需求增長非常迅猛，其市場空間非常廣闊。
我國在20世紀(jì)70年代初已著手研究石油氣替代乙炔的工作，在切割工具的改進(jìn)，切割工藝的總結(jié)方面取得了一定的進(jìn)展。其發(fā)展方向分為二類：1）混合燃?xì)忸悾ǔＪ且胰病⒈病⒍《⒁蚁┑群推渌麩N類的混合物。2）石油烴類，主要是丙烷、丙烯、丁烷、丁烯、天然氣。也曾有過汽油切割等。據(jù)統(tǒng)計，我國目前仍有85％的工業(yè)燃?xì)庋赜靡胰玻旯┮胰?800萬瓶（5kg/瓶）；東南亞等發(fā)展中國家的工業(yè)燃?xì)庖惨砸胰矠橹鳎瑖鴥?nèi)外市場潛力巨大。由LPG（丙烷、丙烯和烷烯烴液化氣）液化石油氣替代乙炔氣，無疑是工業(yè)技術(shù)發(fā)展的一大進(jìn)步，但是沒有完全達(dá)到充分環(huán)保節(jié)能效果，尚有30％左右未充分燃燒的CH4氣體分子污染大氣并造成能源浪費(fèi)，用作工業(yè)燃?xì)獠⒎鞘翘娲胰驳膬?yōu)化抉擇，而是一種很大的浪費(fèi)。工業(yè)燃?xì)獾陌l(fā)展經(jīng)歷了六大技術(shù)：第一代乙炔；第二代為丙烷、丙烯和多組份液化石油氣；第三代為含毒性以及水性添加劑的烴燃?xì)猓坏谒拇鸀樘砑铀陀托曰旌咸砑觿┑臒N燃?xì)猓坏谖宕鸀橛托曰旌显鲂N燃?xì)猓坏诹\(yùn)用系統(tǒng)工程達(dá)到性能全功能替代乙炔烴燃?xì)狻?/span>
切割預(yù)熱時間比乙炔短，不含有毒性成份且環(huán)保節(jié)能是鑒別優(yōu)劣工業(yè)燃?xì)馓砑觿┑脑嚱鹗?jīng)過產(chǎn)業(yè)化實(shí)踐和市場競爭的考驗(yàn)，以優(yōu)勝劣，目前國內(nèi)大部分劣質(zhì)燃?xì)庖呀?jīng)被市場淘汰。這些劣質(zhì)燃?xì)獾闹旅觞c(diǎn)：溫度不超過2950℃，無法全功能代替乙炔，只能切割且預(yù)熱慢；而熔接不過關(guān)，只能用偏氧化焰焊接，因此機(jī)械強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)：大厚度熱矯形太慢,很難取得用戶認(rèn)可。
二、 市場分析
目前我國應(yīng)用天然氣替代乙炔氣用于金屬加工，較發(fā)達(dá)國家有很大差距，這樣巨大的市場前景和機(jī)遇就擺在我們面前，建設(shè)一個能支持這個市場的產(chǎn)品生產(chǎn)基地具有重要意義。
1、產(chǎn)品分析
天然氣切割指利用天然氣火焰（氧-天然氣）將被切割的金屬預(yù)熱到能夠劇烈燃燒的燃點(diǎn)，再釋放出高壓氧氣流，使金屬進(jìn)一步劇烈氧化并將燃燒產(chǎn)生的熔渣吹掉形成切口的過程。
工業(yè)用的乙炔是一種易爆氣體,在一定條件下,遇火會引起爆炸,甚至自行爆炸。此外,在乙炔氣作為切割氣使用過程中,由于加工物表層氧化后存在熔渣,表面不平整,進(jìn)行焊接或裝配時通常要用砂輪進(jìn)行處理,這樣又加大了生產(chǎn)成本。多年來,人們一直嘗試使用其它燃料來代替乙炔氣作為切割氣,但是由于其它如天然氣、液化石油氣、丙烷氣、汽油等在氧氣中燃燒溫度均低于3000 ℃,直接作為切割氣使用效果很不理想。上世紀(jì)80 年代,國外有些公司在丙烷氣、液化石油氣等燃料中添加了助燃添加劑,使這些燃?xì)鉁囟冗_(dá)到3000 ℃以上,開始在工業(yè)上部分代替乙炔氣,經(jīng)過不斷改進(jìn),這些新型工業(yè)燃?xì)饧耗軌蚪咏⑸踔吝_(dá)到乙炔氣的工作性能。近年來,國內(nèi)外研究表明,丙烷氣、丙烯氣、液化氣、天然氣、汽油等均可作為乙炔代替品。對于這些烴類燃?xì)?其爆炸極限都較乙炔范圍窄,因而操作安全性較高。在實(shí)際使用過程中添加一些助燃、汽化、催化等功能的添加劑后,工作性能和乙炔氣相當(dāng)。
天然氣切割特性，天然氣屬石油烴類，90%以上成分為甲烷，相對其他切割燃?xì)饩哂幸韵聝?yōu)點(diǎn)：
(1) 在空氣中爆炸范圍為5.3%～14%(V/V)，其下限是丙烷的2.5倍，爆炸范圍小、燃燒速度慢，發(fā)生爆鳴、回火的可能性比乙炔小，安全性更高。
(2) 比重小于空氣(1：0.7)，泄漏時易向空中散發(fā)、不易在低洼地面沉積，減少了爆炸發(fā)生的可能性。
(3) 天然氣沸點(diǎn)較低(-160%)，不受環(huán)境溫度影響、不需氣化，無采購、運(yùn)輸、儲存、換瓶、氣化等環(huán)節(jié)，氣源供應(yīng)和價格更加穩(wěn)定，用氣成本和管理成本大大降低。
(4) 天然氣為清潔環(huán)保能源，其經(jīng)過脫硫、干燥等前期處理，燃燒后不產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，以天然氣代替丙烷切割后，二氧化碳排放量和折算標(biāo)準(zhǔn)煤能耗可下降55%～65%，節(jié)能減排效果顯著，符合國家政策導(dǎo)向。
天然氣切割氣與乙炔氣的性能比較
天然氣主要組分為甲烷，通常占90%以上，還含有一些乙烷、丙烷、丁烷及戊烷以上的烴類，并且有少量的二氧化碳、氮?dú)狻⒘蚧瘹洹錃獾确菬N類成分。工廠使用的管道天然氣一般都經(jīng)過了脫硫、干燥、加臭等處理，目的是在燃燒過程中使用更安全、更環(huán)保。
天然氣的性能和乙炔氣相似，但它的比重比乙炔更小，爆炸極限范圍比乙炔更窄，比乙炔氣更安全。氧—天然氣的火焰較溫和，切割對切割面的上緣無明顯燒塌現(xiàn)象，具有鋒利整齊的幾何形狀，氧化皮易于清除，切割面的精度比氧—乙炔切割高，下緣不易掛渣。但是天然氣熱值相對乙炔較低(37.2 MJm3)，在氧氣中的火焰溫度僅為2600℃左右，預(yù)熱時間長(40毫米鋼板預(yù)熱打孔時間為45秒左右)，切割速度慢(30毫米鋼板數(shù)控切割速度僅為300毫米分鐘左右)。
天然氣切割替代乙炔氣的優(yōu)點(diǎn)：
（1）節(jié)省能源： 生產(chǎn)乙炔的原料——電石，消耗大量電能，生產(chǎn)1噸電石耗電3700KWh，720Kg左右焦碳和50Kg電極材料，同時生產(chǎn)溶解乙炔氣需大量丙酮。采用天然氣替代乙炔氣，節(jié)省能源和材料，社會效益相當(dāng)可觀。
（2）經(jīng)濟(jì)效益：天然氣價格比乙炔氣價格便宜得多，每使用1瓶乙炔氣（按2Kg充裝）需80元左右，而1瓶乙炔氣燃燒釋放的能量相當(dāng)于2立方米增效天然氣燃燒釋放的能量，價格只有30元左右，節(jié)約成本將近節(jié)約60%。
（3）社會效益：使用天然氣，可減少環(huán)境污染和對人體的危害，生產(chǎn)乙炔產(chǎn)生的大量電石灰難以處理，污染極大。
2、天然氣切割氣應(yīng)用范圍
1）應(yīng)用于鑄造企業(yè)的冒口切割
使用增效工業(yè)切割氣后，為用戶節(jié)約成本顯著。用于鑄造再生產(chǎn)的過程中需要切割硬度較高的特種鋼材及大量的冒口。改用天然氣切割氣后，全面替代了以前高能耗、高危險、高污染的乙炔和丙烷。增益劑是以天燃?xì)狻⒚簩託饨?jīng)能量傳遞后生產(chǎn)工業(yè)節(jié)能焊割氣的關(guān)鍵材料，主要用于瓶（罐）裝天燃?xì)狻⒚簩託獾墓?jié)能、催化、助燃，在原有基礎(chǔ)上提高燃燒溫度600～900℃,增強(qiáng)了活性，不易燃燒、環(huán)保節(jié)能又安全。 用于瓶裝天然氣的節(jié)能、催化、助燃。
2）應(yīng)用于煤礦機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)：
應(yīng)用管道天然氣增益劑，全面替代了使用數(shù)年的丙烷和液化氣，不僅節(jié)約了成本，而且解決了丙烷和液化氣遇冷汽化不好影響產(chǎn)生進(jìn)度的局面。
3）應(yīng)用于在鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)企業(yè)：
隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的加速及基礎(chǔ)建設(shè)改革的推進(jìn)，鋼結(jié)構(gòu)工程以日益成為框架工程主體建設(shè)的首選，從生產(chǎn)空間到展廳，從橋梁到候車候機(jī)大廳甚至到房地產(chǎn)等等都采用的是鋼結(jié)構(gòu)。鋼構(gòu)工程的特點(diǎn)是生產(chǎn)組裝因地制宜且受氣候影響較小，是當(dāng)代及未來基礎(chǔ)建設(shè)的主流。我們鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)制造企業(yè)分布較廣，生產(chǎn)工藝簡單易操作，其中下料與焊接是主要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，當(dāng)然烤校也必不可少。眾多鋼構(gòu)生產(chǎn)企業(yè)在與公司洽商合作前提出一個共同問題是：在使用乙炔和丙烷和液化氣時，遇天冷氣化不良，供氣不足，影響生產(chǎn)進(jìn)度
4）應(yīng)用于船舶修造行業(yè)：
海南中油、淮安船修等等沿海沿河船舶修造企業(yè)在常年的施工過程中對切割氣體的使用較為敏感，因?yàn)橐诖瑐}等半密閉環(huán)境中作業(yè)，擔(dān)心易燃易爆氣體事故會造成傷害。從乙炔回火到丙烷、液化氣泄漏易沉積于倉底等等都是安全的隱患。工業(yè)燃?xì)獾闹黧w介質(zhì)是天然氣，不回火、不沉積，且火力達(dá)到或超出上述幾種氣體，而且切割效果明顯優(yōu)于上述幾種常用氣體。
目前，氧-乙炔切割下料在許多鋼結(jié)構(gòu)制造企業(yè)占主導(dǎo)地位，生產(chǎn)成本較高，鋼瓶運(yùn)輸、搬運(yùn)安全隱患大。且鋼結(jié)構(gòu)加工利潤微薄，只能在生產(chǎn)中挖潛降耗，降低成本，提高企業(yè)的競爭力和適應(yīng)力。為此，經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)總結(jié)后，推廣應(yīng)用天然氣替代乙炔氣新技術(shù)，切割厚度可達(dá)250mm。
3.實(shí)際案例及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
國內(nèi)某家天然氣切割氣公司邀請其客戶企業(yè)參與對比實(shí)驗(yàn)，使其親身體驗(yàn)天然氣切割的優(yōu)勢，該企業(yè)實(shí)力居國內(nèi)前列，主要切割件為結(jié)構(gòu)鋼件，類型以普碳鋼、低合金鋼為主，厚度多為20mm～80mm，少量90mm～160mm。產(chǎn)品主要作為國內(nèi)外大型工程項目的鋼結(jié)構(gòu)件配套使用，加工量大、工期緊、質(zhì)量要求高。切割原使用瓶裝丙烷氣，及少量乙炔氣，另有激光、等離子等切割設(shè)備用以加工高合金鋼、有色金屬件。除切割外，廠內(nèi)還有為防止大厚度工件斷裂的預(yù)熱、烘烤、糾正等輔助工序需用燃?xì)狻Ｄ暧闷垦b丙烷氣約360t，后期擴(kuò)建完成后，總用氣量將增加1倍，用氣規(guī)模達(dá)到中等。
(1) 對普通碳鋼、低合金鋼等常規(guī)的金屬切割加工工藝，在保證原有工效、質(zhì)量的前提下，現(xiàn)有切割氣天然氣，可替代乙炔、丙烷等燃?xì)庥糜谇懈睢Ｖ脫Q后，燃?xì)夂脱鯕夂挠玫纳a(chǎn)成本均明顯降低。
(2) 對終端用氣客戶，原有乙炔切割裝置經(jīng)少量改造即可，整個置換工程成本低。徹底杜絕了乙炔、丙烷、添加劑采購中的暗箱交易、以次充好、短斤少兩等問題，管理成本也得到明顯降低，綜合經(jīng)濟(jì)效益顯著，客戶滿意度高，市場前景好。
經(jīng)評估測算，其改用天然氣切割后，年燃?xì)馐褂贸杀绢A(yù)計將比原使用丙烷氣時降低20%，較使用增效天然氣約低40%，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
(1) 將天然氣切割氣，應(yīng)用在造船、機(jī)械制造、鋼結(jié)構(gòu)等行業(yè)中最常見的普鋼切割方面，切割厚度至少可達(dá)11Omm；
(2) 切割面效果良好，尤其對含錳(Mn)量高的鋼材，選用較低溫的純天然氣切割更為合適；
(3) 天然氣切割氣割速與丙烷氣相當(dāng)，并無市面所傳的割速緩慢等問題；
(4) 天然氣切割氣在以上領(lǐng)域可完全替代乙炔、丙烷；
(5) 同時應(yīng)用天然氣切割氣相比丙烷切割顯著減低了燃?xì)獬杀竞凸芾沓杀荆鯕庀牧颗c原用丙烷氣時基本相當(dāng)。
天然氣切割在一般工業(yè)切割領(lǐng)域具有可行性，可完全替代乙炔、丙烷等切割燃?xì)狻?/span>
4、產(chǎn)品的市場需求情況
按照四川省工業(yè)“7+3”產(chǎn)業(yè)規(guī)劃中裝備產(chǎn)業(yè)布局規(guī)劃，依托核動力院研發(fā)設(shè)計資源和大型核電站核電設(shè)備集成采購優(yōu)勢在成都市規(guī)劃建設(shè)核電設(shè)備配套產(chǎn)業(yè)基地；依托德陽經(jīng)開區(qū)等，在全省形成發(fā)電與冶金裝備、石油鉆采、動力機(jī)車、工程機(jī)械、發(fā)電鍋爐等特色裝備制造工業(yè)園區(qū)等；同時推動產(chǎn)業(yè)園區(qū)集群化發(fā)展，加快推進(jìn)園區(qū)公共服務(wù)平臺和配套體系建設(shè)，提高裝備產(chǎn)業(yè)園區(qū)產(chǎn)業(yè)承載能力和生產(chǎn)服務(wù)能力。最后 根據(jù)行動計劃，確定重點(diǎn)發(fā)展8條產(chǎn)業(yè)鏈，具體包括大型清潔高效發(fā)電成套設(shè)備、航空航天和空管成套設(shè)備、機(jī)車車輛產(chǎn)品、石油鉆采及石化成套設(shè)備、大型冶金成套設(shè)備、大型工程施工成套設(shè)備、數(shù)控機(jī)床、大型節(jié)能環(huán)保成套設(shè)備。其中將重點(diǎn)打造包括成都以航空航天及空管設(shè)備為重點(diǎn)的空天產(chǎn)業(yè)園區(qū)等特色裝備制造產(chǎn)業(yè)園。這些工業(yè)園對于切割氣的需求都是大量的且長年穩(wěn)定的。
并且當(dāng)前，重慶工業(yè)著力于加快推動現(xiàn)代制造業(yè)基地建設(shè)，立足建設(shè)汽摩、裝備、等產(chǎn)業(yè)基地，結(jié)合國家9大產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃，重點(diǎn)加快推進(jìn)乘用車、汽摩零部件、鋁工業(yè)、風(fēng)電裝備制造、輕軌交通車輛制造、重型鑄鍛等45條千億級、五百億級、百億級產(chǎn)業(yè)鏈的建設(shè)。加快推進(jìn)重點(diǎn)技改項目實(shí)施，促進(jìn)工業(yè)投資持續(xù)增長，積極對接國家節(jié)能環(huán)保汽車、重大裝備本地化、高技術(shù)高附加值特種船舶、石油工程配套裝備、環(huán)保新型建材、高強(qiáng)度機(jī)械用鋼和汽車機(jī)械產(chǎn)業(yè)的高端化工產(chǎn)品等專項，重慶全面啟動了渝東南和庫區(qū)的16個區(qū)縣產(chǎn)業(yè)園區(qū)轉(zhuǎn)移承接地建設(shè)。重慶一是個老工業(yè)基地，特別以機(jī)械加工為主的企業(yè)，如嘉陵，建設(shè)，力帆，長安，鐵馬，宗申，重鋼，西南鋁，隆鑫，慶鈴等大量需要切割氣。
我們第一年生產(chǎn)切割氣規(guī)模為2500噸，假設(shè)一切割氣用量中等的企業(yè)一年使用350噸切割氣，一共只需要七到八家的這樣中等用量企業(yè)即可，該2500噸/年的生產(chǎn)量有足夠的市場消化。
