中国直缝焊管工业的飞速发展

摘要：随着我国钢铁工业的飞速发展,以钢带产品为原料的焊管工业也迅速发展。我国焊管 产量的大幅增长建立在焊管机组数量急剧增加的基础之上,进入２１世纪以来,这种单纯依靠数 量增长的模式受到了市场的严重制约,转变这种增长方式势在必行。我们应该加快技术进步,从 节能降耗、开发高附加值ＥＲＷ焊管产品、加强螺旋埋弧焊管生产线技术改造、适度增加高水平直 缝埋弧焊管生产能力几方面着手来转变这种增长方式。随着我国西气东输二线等管线建设高潮 的来临,应该抓住机遇,提高焊管技术装备水平,促进我国焊管业又好又快的发展。 关键词：钢铁工业；焊管工业；焊管产能；焊管生产技术水平 中图分类号：ＴＦ一９文献标志码：Ａ文章编号：ｌ００１—３９３８（２００８）０１－０００５—０４

随着我国钢铁工业的飞速发展,以钢带产品 为原料的直缝焊管工业也在迅速发展。“九五”计划 以来的１１年,是我国焊管工业发展最快的时期, 焊管产量屡创新高,年平均增长１６．７％。根据中 国钢铁协会统计,我国１９９６年焊管产量为4300000ｔ。２００３年焊管产量超过10000000 ｔ,比１９９６ 年翻了一番还多。近几年来,我国直缝焊管年产量仍 然持续增长,２００６年已超过２ ０００×１０４ ｔ,比２００３ 年几乎又翻了一番,如图１所示。从图１可见,进 入２１世纪后,我国焊管产量呈急剧增长态势,增 幅明显高于２０００年以前。２００１年我国焊管年产 量超越日本,至今稳居世界第一位。尽管焊管年 产量增长的统计数字十分惊人,但还有专家认为, 与钢带产量相比,我国焊管统计产量偏低,不能反 映焊管实际生产情况,如我国主要用于生产焊管 的窄带钢和中宽带钢２００６年产量达３ ６００×１０４ ｔ,而焊管总产量仅２ ０００ Ｘ１０４ ｔ,二者无法平衡。 为此提出应对生产统计数据进行修正,修正后 ２００６年焊管产量为３ ０００ Ｘ１０４ ｔ。 图１ ２０∞年以来我国焊管年产量增长趋势图

我国焊管产量的大幅增长建立在焊管机组数 量急剧增加的基础之上。据不完全统计,２０世纪 ７０年代末,我国仅有焊管机组２２４套,８０年代发 展到４００套,９０年代约１ ６００套,本世纪已发展到 ２０００多套,增长了１０倍。 进入２１世纪以来,我国直缝焊管这种单纯依靠数 量增长的模式受到了市场的严重制约。随着我国 焊管产能的不断增加,焊管产量超过了国内市场需 求,单纯依靠国内市场已不能满足庞大的焊管产能,只能依赖出口。据中国钢铁协会统计,２００３年 焊管出ＶＩ ５７×１０４ ｔ,仅占当年焊管产量的５．３％； ２００４—２００５年,我国焊管出口虽然呈增长态势,但 出口与产量比不足１０％,如２００５年焊管出口达到１６５×１０４ ｔ,占当年焊管产量的９．４％；２００６年焊管 出口比例开始大幅增加,达到３３７×１０４ ｔ,占当年焊 管年产量的１６．８％（见图２）；２００７年１～７月份,焊 管月度出口量已占产量的２０％－３５％。焊管出口的绝对数量和占国内年产量比例的快速增长,反映了我国直缝焊管市场的饱和度和对国 外市场的依赖度不断增加。许多焊管企业在国内 市场饱和的情况下,积极寻求出口,甚至主要依靠 国外订单维持生产经营。但是,我国焊管出口品 种单一,多为低档水煤气钢管,出口国又过于集中 在北美等地区,近年来屡遭反倾销诉讼和特保限 制。我国政府也采取了取消出口退税、征收出口 关锐的措施限制低端钢铁制品的出口。焊管依靠 低成本、低价格的竞争优势正在丧失,焊管出口面 临严峻的形势,出口受限又会加剧国内市场的竞 争,这种恶性循环对焊管行业的发展极为不利。 然而,在这种严峻的市场形势面前,国内新建焊管 生产线的投资热度不减,一大批大直径钢管的建 设项目又在策划和进行之中。这些项目建成之 后,将会进一步加剧国内焊管市场的竞争态势。

为贯彻国家发改委钢铁产业政策,沿着新型 工业化发展道路实现钢管行业由钢管大国向钢管 强国的根本转变,中国钢结构协会钢管分会于 ２００５年６月在北京召开了“钢管行业战略发展研 讨会”。会议指出,“我国目前钢管生产能力已超 过市场需求,并成为全球钢管出口大国之一,追求 数量上满足市场需求为主的发展方式已经成为历 史,走新型工业化发展道路,实现循环经济已经成为钢管业的重要工作日程。”这一论断对焊管行 业今后的发展具有重要意义。我国焊管行业应在 国家宏观经济政策引导下,加快技术进步,转变增 长方式。建议从以下４个方面人手。

我国直缝焊管年产量的８０％是ＥＲＷ焊管。经过 十多年的发展,我国ｑｂｌ６８ ｍｍ及以下规格直缝高 频电阻焊管机组的产业集中度不断提高。目前, 已形成规模的焊管生产集中区分布在华北地区 （河北和天津）、华东无锡和华南乐从等地,出现 了一批拥有几十条小直径直缝焊管生产线的大型 企业集团,有些企业集团年产量超过１００×１０４ ｔ。 小直径直缝焊管率先实现了规模化生产,每套机 组可以常年按单一规格生产,大幅度提高了作业 时间,降低了成本。这是我国焊管行业的特色,也 是我国小直径直缝焊管在国际市场上具有很强竞 争力的原因。面临今后更加激烈的国际市场竞争 形势,应在继续发扬自身集中度高的优势基础上, 加强设备技术改造,提高焊管质量,节能降耗,进 一步降低成本。节能的重点是降低高频焊管的电 力消耗,主要措施有：采用固态高频电源,改进高 频焊机负载匹配,改进焊接工艺等。 我国小直径焊管生产线多使用电子管式高频 电源,其效率低于５０％,而采用新型功率电力电 子器件的固态高频电源的效率超过８０％,节能潜 力巨大。目前保定红星高频设备有限公司等厂家 生产的中小功率固态高频装置已经过关,并逐渐为用户接受,以１００ ｋＷ装置为例,国产设备价格 仅２０万元左右,每月可节约电费１万多元,不到 两年即可收回投资成本。由于小直径焊管利润率 不高,节电对提高企业经济效益十分有效,而且对 落实国家可持续发展战略具有重要意义。产业集中度高的小直径焊管生产对固态高频电源的推广 应用是十分有利的。对于生产单一规格的高频机 组,有条件优化焊管的负载匹配,使其工作在效率 最高的状态,也是一种很好的节能措施。我国小 直径直缝焊管多采用感应焊,其能耗至少比接触焊高 一倍,而日本多采用接触焊,如能学习和借鉴日本 的先进经验,推广和应用接触焊,则能进一步大幅 度降低电力消耗,降低直缝焊管制造成本。

据不完全统计,截止到２００６年底,我国已建 ｑｂ２１９ ｍｌｎ及２００ ｍｌｎ×２００ ｉｎｌｎ以上ＥＲＷ机组近６０ 套。按犯１９ ｎｌｌｎ及以上大中直径ＥＲＷ机组平均 年产１０×１０４ ｔ钢管计算,到２００６年底已形成４００ ×１０４ ｔＥＲＷ输送钢管和１２０×１０４ ｔ方矩形结构钢 管的产能。大中直径ＥＲＷ焊管的集中度很低,上 述近６０套ＥＲＷ机组分属于几十家焊管企业,很多 企业只有一套机组,难以像小直径直缝焊管那样实 现集约化生产。但是这些机组的装备水平普遍较 高,使我国ＥＲＷ机组总体装备水平得到提升。这 些机组采用先进的排辊成型、等刚性成型机架和柔 性成型（ＦＦＸ）方式,内毛刺清除,固态高频电源和 焊缝在线热处理装置,钢管旋切机组和高水平精整 及无损探伤设备等,自动化水平高,质量保证手段 完备。由于这些焊管机组投资大,对原材料要求 高,不能像生产小直径直缝焊管那样采用低成本、 低价格的经营方式,而应充分发挥先进机组的优 势,开发高档产品。目前我国与国外先进水平的差 距主要表现在技术上,特别是在对高频焊管机理的 研究、焊缝质量控制和无损检测方面。我们应该舍 得投资,下大力气提高我国大中直径ＥＲＷ直缝焊管的 技术水平。开发高附加值的高钢级管线管、机械结 构管和石油套管等高档产品,特别是开发适合于采 用ＥＲＷ方式生产的高性能油井管,具有良好的市 场前景。从我国２００６年１２月份进出口焊管产品 价格对比看,进口焊管综合单价为１ ６７３￥／ｔ,而出 口直缝焊管综合单价仅为７７８￥／ｔ,两者相差一倍以 上。由此可以看出,我国在开发高附加值焊管方面 与国外先进水平的差距和潜在的巨大经济价值。 我国大截面方矩形钢管也已开发成功,但是 由于相关的钢结构设计规范不完善,未能大批量 应用。建议有关部门加快采用大截面方矩形钢管 的钢结构设计规范的编制和发布。

螺旋埋弧焊管的最大优点是其对原料的高度 适应性和经济性,可大幅度降低原料采购成本。 螺旋焊管机组投资小,建设周期短,见效快,调型 技术相对容易掌握,对人员要求较低,已成为中小 钢管企业投资的首选。 我国螺旋焊管生产已有５０年的历史,机组数 量从不足１０套发展到１００多套,但水平相差很 大。高档螺旋焊管机组装备了飞焊车式备卷装 置、钢带双铣边机、高精度低残余应力成型器、内 外多丝埋弧焊、激光自动跟踪装置、等离子切管装 置、管端焊缝机械修磨、管端扩径机以及管体和焊 缝自动超声波探伤等先进装备,可以确保高质量 油气输送螺旋埋弧焊管产品的生产。而低档机组 配置很差,完全依靠手工操作,没有可靠的无损检 测装置,质量难以保障。 长期以来,我国油气输送管线一直采取螺旋 埋弧焊管与直缝焊管结合使用的方针,螺旋埋弧 焊管是最早应用于我国石油天然气管线的管型, 而且是用量最多的管型。国产螺旋埋弧焊管质量 可靠,冲击韧性高,尺寸精度高,不仅在西气东输 和陕京二线等国内天然气管线工程中大量使用, 而且大批量出口到苏丹、巴基斯坦、印度尼西亚和 印度等国。 近年来,螺旋埋弧焊管在国际上的应用范围 迅速扩大,特别是过去从不在油气管线使用螺旋 埋弧焊管的美国开始在天然气管线上大批量应用 Ｘ８０钢级螺旋埋弧焊管,在世界上产生了很大的 影响。随着我国经济的高速发展,对天然气清洁 能源的需求大幅增长,对螺旋埋弧焊管的直径、壁 厚和钢级的要求不断提高,如西气东输工程中,在 一级地区采用了Ｘ７０钢级、壁厚１４．６ ｍｍ的螺旋 埋弧焊管,按长度计算超过５２％；陕京二线中,成 功地将Ｘ７０钢级、壁厚１７．５ ｍｍ的螺旋埋弧焊管 应用于二级地区。目前,我国已成功建设了Ｘ８０ 钢级天然气管线应用段,西气东输二线工程将于 ２００８年开工建设,并将大量采用壁厚１８．４ ｍｍ、管径ｌ ２１９ ｍｍ的Ｘ８０钢级螺旋埋弧焊管。为此, 中石油系统钢管制造厂正在实施西气东输二线 Ｘ８０钢级螺旋埋弧焊管的攻关,进行机组技术改 造,并建设先进的预精焊螺旋焊管生产线,进一步 提高我国螺旋埋弧焊管技术水平。对于原来配置 较低而又计划进入燃气管道钢管制造的螺旋焊管 企业,也应重视生产线的技术改造,特别是提高成 型、焊接和无损检测装备水平,以适应燃气管道钢 管生产的严格要求。

由于我国油气输送管线设计输气量不断提高, 就必须采用高压输送,钢管壁厚不断增加,特别是 在人口稠密区、地质灾害区和穿跨越地段,以及站 场建设中均要采用大壁厚钢管。当高钢级管线钢 管设计壁厚超过２０ ｉｉｌｌｎ时,就难以采用热轧管线钢 板卷生产螺旋埋弧焊管,只能采用直缝埋弧焊管。 我国直缝埋弧焊管起步较晚,过去直缝埋弧焊 管产能偏低,２０００年前油气输送管线用直缝埋弧 焊管全部依赖进口。西气东输工程中,巨龙钢管公 司ＪＣＯＥ直缝埋弧焊管机组建成,实现了国产Ｘ７０ 钢级直缝埋弧焊管零的突破,并在国内外产生了重 大影响。由于ＪＣＯＥ机组投资小,生产方式灵活, 产能适中,产品质量与ＵＯＥ机组相当,已为广大制 管企业普遍接受,成为近年来新建直缝埋弧焊管生 产线最常用的机型。当前,中石油集团已在秦皇岛 和南京建设两条高水平的ＪＣＯＥ直缝埋弧焊管生 产线,宝钢集团的ＵＯＥ直缝埋弧焊管生产线也即 将建成,还有一些ＪＣＯＥ直缝埋弧焊管生产线正在 建设之中．,适度增加我国高水平直缝埋弧焊管产能 是必须的。目前,我国高水平直缝埋弧焊管年产能 已超过１２０×１０４ ｔ,能够满足我国油气管线建设需 要。由于直缝埋弧焊管生产线设备投资大,制造成 本较高,国内市场相对较小,投资建设需谨慎从事。

２００６年以来,国内油气长输管线建设逐渐升 温,福建ＬＮＧ管线、川气东送天然气管线、兰州一 郑州一长沙成品油管线相继开工建设,规模更大 的中亚一新疆天然气管线和西气东输二线工程正 在紧锣密鼓的筹备之中。西气东输二线将在我国 全面采用Ｘ８０钢级大直径管线钢管,中亚和西气 东输二线总长度达１００００ ｋｍ,总投资２０００亿元, 用管量５００×１０４ ｔ。 随着西气东输二线等天然气干线管道的建 设,国内将掀起新一轮城市天然气管网建设高潮, 这对于趋于饱和的焊管市场无疑是一个利好消 息。尽管城市天然气管网压力较干线低,但是敷 设在人口密集的城市,对安全性要求极高,国家对 市场准入和质量监督管理的力度将大大加强,质 量保证差的企业将被淘汰出局。国内有志于从事 天然气管网用管生产的焊管厂家应不失时机改造 设备,提高高钢级焊管的生产能力和质量保证水 平,以适应新形势下国内市场对高质量焊管的要 求,也为进入国际天然气管线市场打下基础。 虽然我国高钢级管线钢管起步较晚,但研究 开发和应用速度较快,现已开发出Ｘ７０,Ｘ８０, Ｘ９０,Ｘ１００和Ｘ１２０级管线钢管,２０年走完了发达 国家高钢级管线钢管４０多年的研发进程。我国 与国外高钢级管线钢管开发进程对比见图３。 西气东输二线建设将使我国在Ｘ８０钢级管 线钢管制造和应用技术方面处于国际领先水平, 这是使我国实现从焊管大国到焊管强国转变的最 理想的机遇。我们要抓住这一难得的机遇,共同 提高我国焊管技术水平,促进我国焊管业又好又 快发展。

作者简介：王晓香（１９４６一）,男,教授级高工,中国金属学 会轧钢学会第五届焊管学术委员会主任委员,石油管材 专标委专家委员,《焊管》、《钢管》杂志编委。

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