無縫鋼管的發(fā)展重點(diǎn)在于節(jié)能減排技術(shù),直縫埋弧焊管在于發(fā)展高鋼級(X100)、大壁厚(≥60mm)產(chǎn)品,采用全體管擴(kuò)徑,是螺旋埋弧焊管消除殘余應(yīng)力的最佳方案,直縫高頻焊管應(yīng)發(fā)揮在焊縫熱處理方面的優(yōu)勢。
在制定相關(guān)政策時,宜以改善宏觀調(diào)控為重點(diǎn),而不要涉及具體機(jī)組的審批;既要消除產(chǎn)能過剩的矛盾,也要防止功能過剩的盲目攀比。
據(jù)鋼管行業(yè)調(diào)查報告調(diào)查顯示,當(dāng)前我國鋼管產(chǎn)品結(jié)構(gòu)呈低端產(chǎn)品過剩、高檔產(chǎn)品不足的格局,但這并不意味著所有企業(yè)都要向高檔產(chǎn)品方向發(fā)展,而是各個企業(yè)應(yīng)因地制宜確定自己的市場定位,或高端化、或個性化、或精品化,同時還要防止同質(zhì)化。由此,企業(yè)在技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整過程中,必須把握正確的導(dǎo)向。
針對鋼管企業(yè)尤其是民營企業(yè)呈小、多、散的特點(diǎn),企業(yè)可以按生產(chǎn)工藝特點(diǎn)、產(chǎn)品規(guī)模、技術(shù)裝備等情況整合成產(chǎn)業(yè)群。鋼管有多種機(jī)型,每種機(jī)型各有不同的特點(diǎn),因此在技術(shù)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面要優(yōu)勢互補(bǔ),揚(yáng)長避短。
無縫鋼管提倡節(jié)能環(huán)保勿盲目攀比
關(guān)于無縫鋼管業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整,應(yīng)當(dāng)積極采用節(jié)能環(huán)保技術(shù),其中在線?;夹g(shù)、蓄熱式加熱爐和環(huán)形爐余熱利用等技術(shù),節(jié)能效果顯著;還應(yīng)當(dāng)重視廢水,廢酸的處理和綜合利用,實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)。
從現(xiàn)有技術(shù)來看,連鑄圓坯熱送熱裝爐技術(shù)可在連軋管生產(chǎn)線和部分AR、ASSEL軋機(jī)生產(chǎn)線推廣,達(dá)到100%連鑄圓坯。大直徑無縫鋼管在線淬火熱處理工藝在華菱衡陽鋼管研發(fā)成功,簡化了合金鋼管生產(chǎn)工藝流程,降低了能源消耗和噸鋼熱處理成本。 “穿孔+冷拔(軋)”機(jī)組的產(chǎn)品能適應(yīng)市場需求和用戶認(rèn)可,在現(xiàn)階段仍然有存在的生命力;ф76mm以下熱軋無縫鋼管機(jī)組被定為落后產(chǎn)能,目前業(yè)內(nèi)對此尚存在爭議。
政府在制定相關(guān)政策時,宜以改善宏觀調(diào)控為重點(diǎn),而不要涉及具體機(jī)組的審批;既要消除產(chǎn)能過剩的矛盾,也要防止功能過剩的盲目攀比。例如能用二輥連軋工藝,就不要采用三軋連軋設(shè)備,因為后者建設(shè)費(fèi)用、維修費(fèi)用以及軋輥消耗要高于前者很多。
目前中石油長輸天然氣管線工程因故推遲,導(dǎo)致鋼管市場需求下滑,無縫鋼管企業(yè)要著力開發(fā)海洋工程高端管(X100、X120)市場。鋼管企業(yè)要為我國開發(fā)南海油氣采掘工程、建設(shè)海洋工程平臺提供技術(shù)支撐。
在發(fā)展過程中,無縫鋼管企業(yè)要避開焊管外形尺寸精、重量輕的優(yōu)勢。目前,在中低壓鍋爐管、普通油套管(≤Q125鋼級)以及鋼結(jié)構(gòu)鋼管等市場,焊管企業(yè)加大了開拓力度,并有日益擴(kuò)大之勢。
直縫埋弧焊管加強(qiáng)海洋工程高鋼級開發(fā)
我國直縫埋弧焊管的發(fā)展正取得階段性成果:中石油巨龍鋼管公司開發(fā)ф1422mm×22mm 鋼級X80JCOE鋼管成功,寶鋼成功開發(fā)X80鋼級ф1422mm×21.4mm、ф1422mm×25.7mm、ф1422mm×30.8mmUOE 鋼管和X100鋼級ф1219mm×23.5mmUOE鋼管;在海洋管線方面,鋼級X70:寶鋼UOE鋼管ф559mm×31.8mm,巨龍鋼管和珠江鋼管公司JCOE鋼管ф559mm×25.4mm,應(yīng)用于我國東海海底管線。與國外海洋管線相比,例如印度為美國提供的海底輸氣管線為X65鋼級 ф610mm×24.13mm~34.29mmJCOE鋼管。表明,我國直縫埋弧焊管實(shí)物水平已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平。
但是,我國直縫埋弧焊管技術(shù)還有達(dá)到更高水平的實(shí)力。例如,我國華菱集團(tuán)衡陽鋼管公司開發(fā)鋼級X100,規(guī)格為ф324mm×64mm、ф273mm×19mm的無縫鋼管,并應(yīng)用于海洋平臺樁腿支撐用鋼管,通過了美國船級社檢測,獲得了 ABS(美國船級社)認(rèn)證書。我國直縫埋弧焊管要在無縫鋼管應(yīng)用于海洋工程高鋼級(X100)開發(fā)方面進(jìn)行深入的研究。
螺旋縫埋弧焊管攻克殘余應(yīng)力“短板”
按一般企業(yè)而言,螺旋縫埋弧焊管的優(yōu)勢在于:鋼級≤X70,壁厚≤20mm,管徑范圍為 ф500mm~ф3000mm,在低壓輸油管線、市政給排水管線、建筑用管、港口橋梁打樁用管等,還有廣大市場。螺旋縫埋弧焊管的局限性之一在于要采用熱軋帶卷,受帶卷重量的限制和軋制工藝的制約,其壁厚一般小于20mm;帶卷焊接接頭處的鋼管段截去后,降低了成材率,使厚壁管(例如壁厚20mm)的經(jīng)濟(jì)效益不佳。螺旋縫埋弧焊管的另一個局限性是,當(dāng)鋼級達(dá)到X100時,國內(nèi)外試制螺旋縫埋弧焊管的壁厚最大在12.7mm~15mm之間,由于壁厚不足 15mm,經(jīng)濟(jì)性實(shí)用價值不大。
長輸天然氣管線的安全性應(yīng)當(dāng)確保,要做到萬無一失。對螺旋縫埋弧焊管的應(yīng)用,殘余應(yīng)力問題是一個關(guān)鍵制約因素,是螺旋縫埋弧焊管的“短板”。加長其他的“長板”,直徑從ф1219mm擴(kuò)大到ф1422mm,壁厚由18.4mm增大到22mm,都繞不過殘余應(yīng)力這塊“短板”。對螺旋縫埋弧焊管,俄羅斯采用熱處理方法,加拿大采用機(jī)械擴(kuò)徑方法來消除殘余應(yīng)力。另外,業(yè)內(nèi)專家建議,用冷擴(kuò)徑、機(jī)械擴(kuò)徑或液壓擴(kuò)徑方式都可以消除殘余。
中國石油集團(tuán)石油管工程技術(shù)研究院和西安交通大學(xué)對我國 ф1219mm×18.4mm,Х80鋼級的天然氣長輸管線,直縫焊弧焊管UOE、JCOE和螺旋縫埋弧焊管SAWH3種管型,采用盲孔法系統(tǒng)地測試了其殘余應(yīng)力。從殘余應(yīng)力的分布狀態(tài),有專家曾經(jīng)建議:西氣東輸三線以全線采用直縫埋弧焊管為最佳方案。
螺旋縫埋弧焊管“二步法”技術(shù)結(jié)構(gòu)是一種技術(shù)進(jìn)步,但由于帶鋼的尺寸精度要求(主要是月牙彎)較高,引進(jìn)裝備水平投資較大,而且要求成型工序操控要穩(wěn)定,其結(jié)果導(dǎo)致在擴(kuò)大了設(shè)備產(chǎn)能的同時,鋼管造價也有所增加,不宜盲目跟進(jìn)。目前國內(nèi)已有6套 “二步法”機(jī)組,以期他們作出示范效應(yīng)。
高頻直縫焊管發(fā)揮焊縫熱處理優(yōu)勢
高頻直縫焊管在我國已有很大的發(fā)展,標(biāo)志性的產(chǎn)品有4個方面:一是寶鋼HFW630機(jī)組生產(chǎn)的ф406mm×19mmX65鋼級海底管線,浙江中海油金洲鋼管HFWф630機(jī)組開發(fā)的ф559mm×17.5mmX70鋼級海底管線;二是寶雞鋼管開發(fā)的ф25.4mm~ф88.9mmCT55-CT110連續(xù)油管;三是寶鋼和寶雞鋼管分別開發(fā)的HFWP110和SEWQ125焊管套管;四是武鋼江北公司HFW660機(jī)組生產(chǎn)的ф273mm×12.7mmX70鋼級澳大利亞礦漿管線。
高頻直縫焊管的優(yōu)勢在于焊縫在線熱處理工序消除了焊接應(yīng)力,細(xì)化了熱影響區(qū)金相組織晶粒,提高了物理力學(xué)性能。西方發(fā)達(dá)國家重視HFW/ERW焊管的應(yīng)用,例如希臘的柯林斯管廠和日本新日鐵(NCC)、住友(SMI)分別生產(chǎn) HFWф610mm×25.4mmX60和X65鋼級焊管,以取代無縫鋼管和直縫埋弧焊管。國內(nèi)有一種認(rèn)識上的誤區(qū),認(rèn)為ф406mm以下可用 HFW/ERW焊管,ф406mm以上要用直縫埋弧焊管,從而導(dǎo)致HFW/ERW機(jī)組向生產(chǎn)直縫埋弧焊管產(chǎn)品方向發(fā)展。
高頻直縫焊管今后結(jié)構(gòu)調(diào)整的方向是向高鋼級、大壁厚產(chǎn)品系列進(jìn)軍,典型工藝是“F.F.X成型+熱張減徑+全管熱處理”模式,以適應(yīng)高檔油氣管線、海底管線、高檔油井管的市場需求。高頻直縫焊管熱處理模式也可為直縫埋弧焊管開發(fā)高檔建筑結(jié)構(gòu)管、鍋爐管和海洋高檔管線。高頻直縫焊管還應(yīng)當(dāng)追求產(chǎn)品多元化,生產(chǎn)汽車、輕工、化工、紡織、食品、醫(yī)療、中低壓鍋爐、家用電器、建筑、集裝箱用管等精密管。
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