02-钢管基础知识篇

钢材基础知识篇——每周一题Ref.No.:060817Page1of11第二周：钢管基础知识篇一．我国无缝钢管市场分析据不完全统计，我国目前有64家有一定生产规模的无缝钢管生产厂家,年综合生产能力已高达900万吨，其中热轧无缝钢管约750万吨，冷拔无缝钢管约130万吨,我国无缝钢管年产量已排名世界第一。预计到2006年，我国无缝钢管的年生产能力有望突破930-960万吨，可供热轧无缝管外径从21.3-650mm;常用规格:32-325O.Dx2.5-35W.T(mm)。冷拔无缝管外径从6.0-159mm，常用规格：6.0-76.0O.Dx1.0-16W.T(mm)。我国热轧无缝钢管产品以年产40万吨以上生产规模的企业为主，目前，仅宝钢，天钢，衡阳，包头，鞍钢，成都六家企业无缝钢管的生产能力已高达330万吨，其中，衡阳，成都又都在投资建设50万吨的中口径热轧管生产机组，鞍钢也对老机组进行了改造，预计到05年下半年，此六家企业无缝钢管的生产能力将进一步扩大到450万吨，进而在中国市场形成新的无缝钢管市场竞争局面。同时，也应该看到：我国无缝管生产企业的集中度仍很低，为缓解日趋激烈的和无序的国内外市场竞争压力，提高中国企业在国际市场的综合竞争优势，国内无缝钢管优势企业之间实现强强联合也仅是时间问题。04年，我国各种无缝钢管的年表观消费量在850-860万吨，实际生产产量908.33万吨,全年出口75.5万吨，进口69.22万吨。其中：普管年消费量约在470-490万吨；油井管产品的年消费量在120-140万吨；锅炉管和加热器设备用管年消费量在40-45万吨；其它品种无缝钢管产品，包括特殊用途合金钢管产品的年消费量在95-140万吨。另从我国每年进口无缝钢管的产品结构来看，进口产品主要以高钢级油套管,特殊扣油套管，高钢级石油钻杆，大口径高压锅炉管和小口径厚壁高压锅炉管，高技术要求超厚壁机械结构用管，航空航天和核电设备用管等。由此也可以看出，我国无缝管产品仍面临:产品档次有待提升，结构有待调整，研发需要加强，份额有待提高的艰巨任务。另从国内市场需求情况来看，未来几年，国内普通无缝钢管产品的市场需求总量不会有较大幅度的增长，但消费结构会做出相应的调整，大口径无缝钢管，包括大口径网状结构，桥梁用管，高技术要求大型建筑和场馆钢结构用钢管；集输管线和与长输主干网配套的各级压力泵站建设用管；船用管；汽车零部件加工用管；非开挖钻杆；低温用管；石油裂化管；过热器/加热器设备用耐热钢管；小口径厚壁高压锅炉管等产品会有新的增长空间。随着天然气在我国一次能源结构中消费比率的不断提升，特殊扣油套管；抗酸性气体腐蚀用管；小口径油管；连续油管等石油管产品的市场需求会有所进一步提升。在08年北京奥运，上海世博会工程项目，广州亚运会工程的消费带动下，预计未来几年我国无缝钢管的年消费水平会基本维持在850万吨，但从效益和市场占有率方面考虑，无缝管生产企业应在推进国产化，开发高钢级，高附加值,高性能要求和特殊用途用管产品方面有更多的作为。二．我国主要热轧无缝钢管生产机组概况我国热轧无缝钢管轧管机组型式齐全，如有带芯棒的热轧管机组，狄塞尔热轧管机组，ACCU-ROCC(AR)热轧管机组，自动热轧管机组，阿塞尔三辊热轧管钢材基础知识篇——每周一题Ref.No.:060817Page2of11机组，顶管机组，周期热轧管机组，热扩管机组，热挤压机组等。而带芯棒的热轧管机组（浮动芯棒，限动芯棒）是代表当今世界大型制管装备发展潮流的先进热轧管机组。我国目前热轧管工艺装备水平达到或接近国际先进水平的生产机组主要有：1.宝钢股份钢管分公司的140mm全浮动芯棒热轧管机组。宝钢140mm全浮动芯棒热轧管机组,设备从德国曼内斯曼和德马克/西马克公司全套引进，原设计年产量50万吨，成品规格尺寸外径为21.30-139.70mm,壁厚2.0-25.0mm,现通过对轧管机组的改造和轧管孔型的重新设计，已能生产外径21.30-177.80mm,壁厚2.0-25.0mm范围内的多品种结构的热轧无缝钢管产品。油井管，高压锅炉管一直是宝钢替代进口的主打产品，生产产量已稳定在80万吨,年出口规模12-15万吨。1991年获得了英国BSI公司颁发的ISO9001质量体系认证证书，1997年获得了英国皇冠公司和国家环保局颁发的ISO14001环境体系认证证书。宝钢钢管进一步的发展方向为中大口径(ERW)与大口径(UOE)直缝焊管产品;高钢级，高技术含量,高性能要求（高抗扭矩，高压溃性能）的石油管产品，包括抗酸性腐蚀系列用管，经济型特殊扣型油套管；油钻杆；套钻杆；特殊性能要求石油钻杆；过热器/加热器用管；船用管；低温用管和高钢级耐热锅炉管等。2.天津钢管公司的250mm限动芯棒热轧管机组。天钢250mm限动芯棒热轧管机组,设备从意大利引进，设计年产量为50万吨，成品规格外径从114.30-273.0mm,壁厚4.50-35.0mm。以生产石油套管产品为主,也是国内石油套管产品的主要生产厂家。03年天钢从意大利新引进了168mmPQF限动芯棒的小口径热轧管机组,成品规格范围:外径38-168mm,壁厚3.0-20mm.设计生产能力45万吨，以生产石油油管为主，石油钻杆产品也在研发过程中。为此，天钢的发展方向是成为国内油井管产品的主要生产基地,04年实际生产量已近110万吨,产品质量开始趋于稳定，出口规模也稳定在6-15万吨/年。未来发展规划中准备再上几套100mm和460mm热轧管机组，用以生产小口径厚壁无缝管和326mm以上中大口径无缝管，进一步完成生产规模和产品组矩，品种多元化发展战略。除非天钢在产品定位上有市场优势，否则新的投资设备项目就不会有大的市场作为。天钢也是宝钢石油管产品的主要竞争对手和贸易合作伙伴。废钢原材料供应渠道不稳定，生产成本相对较高,企业综合管理水平有待提升,发展后劲相对不足是天钢目前面临的主要问题。3.衡阳钢管厂的89mm半浮动芯棒的热轧管机组。衡阳89mm半浮动芯棒的热轧管机组,从德国AEG公司引进，设备主机由德国曼内斯曼公司提供，采用了CEC头尾控制技术，同位素测厚，测径技术，年设计生产能力20万吨，成品规格范围:外径25.0-114mm,壁厚2.5-12mm。衡阳还具备五条小口径冷拔无缝钢管生产线，可以配套生产小口径无缝钢管，产品以高压锅炉管，机械结构用管，石油油管和油管光管产品为主,年产量约在40万吨左右水平，出口规模也稳定在4-8万吨。04年衡阳引进了德国CMC米尔公司新的273mmMPM热轧管机组，年设计能力50万吨，设计成品管规格:外径133-340mm,壁厚5.0-40mm,预计05年下半钢材基础知识篇——每周一题Ref.No.:060817Page3of11年可以实现正常生产。衡阳的近期目标是成为国内年产量最大的无缝钢管产品的生产基地,形成100万吨无缝管生产规模。大口径管坯供应保障，产品档次相对较低，运输成本相对较高,管坯供应紧张时履约困难,综合管理水平有待提高是制约衡阳发展的主要问题。4.包头钢铁公司250mm限动芯棒热轧管机组。包头250mm限动芯棒热轧管机组,设备从意大利引进，年设计能力20万吨，成品规格范围：外径60-244.50mm,壁厚3.50-25.00mm。产品以流体管，低中压炉管，机械结构用管为主。目前又新上了一套180mmMPM热轧管生产线。产品档次相对较低，新产品开发力度不足，运输成本高，履约困难,综合管理水平相对不足是包钢目前面临的主要问题。5.攀钢集团成都无缝钢管厂成都大无缝有318mm和216mm周期性连轧管机组各一套，可生产外径108-480mm,壁厚6.0-120mm中口径厚壁,超厚壁无缝钢管；还有一套650mm拉拔式热扩机组，可生产外径351-720mm,壁厚7.0—25.0mm大口径无缝钢管；有一套180mmACCU-ROLL精密轧管机组，可生产外径127.0-325.0mm,壁厚4.0-50mm中口径无缝钢管，在金堂生产基地还配备冷轧和冷拔深加工生产系统。外供产品外径从5.0-720mm,壁厚0.5-70mm,年综合生产能力56万吨,也是国内目前规格配套最全和机械加工用管，军工用管的主要生产厂。04年，成都从德国米尔引进了一套340mm5机架MPM限动芯棒连轧管机组，设计成品规格外径：139.7-365.1mm,壁厚5-40mm无缝钢管，设计产量50万吨。为此，成都大无缝计划在淘汰部分国产老设备的基础上，能在06年形成年产120万吨无缝钢管生产规模的专业生产企业，提升产品的质量，年出口规模已稳定在6-8万吨。运输成本高，盈利能力低，综合管理水平不足，履约困难，自动化程度配套低是成都大无缝目前面临的主要问题。6.鞍钢中国第一根热轧无缝钢管来自鞍钢，由于机组设备老化，改造缺乏资金，一段时期以来，鞍钢无缝钢管的产品质量一直困扰鞍钢无缝钢管产品的发展。近期，鞍钢新建了159MPM热轧管机组。设计生产能力20万吨，加上老机组，成品规格范围，外径159-219mm。准备通过对老机组的设备改造，改造以后的总体生产能力会提升到50万吨。新机组的投产，为鞍钢调整产品结构，提高产品质量创造了有利条件。三．不同轧管机组产品质量优势分析全浮动芯棒热轧管机组具有轧管变形量大，生产节奏快，产量高，产品组矩宽，中壁管轧制精度高的特点，但在纵向壁厚控制上不如半浮动芯棒和限动芯棒，如:连轧以后的毛管尾端容易出现增厚和产生竹节现象；在轧制小口径薄壁管方面还有一定的技术难度，内壁会出现类似青线的缺陷;在轧制小口径厚壁管时，易产生类似内六方的缺陷。此外，在横向壁厚控制上也要追加检测手段，其大口径厚壁管外径公差会有所偏大。为此，宝钢在28机架张力减径机组上安装了r射线壁厚自动监测和控制仪，引进了热轧过程中的“竹节控制”及“头尾控制”等新技术，采用了芯棒双层润滑的新工艺，可以有效保证钢管的尺寸精度和内外表面的质量。半浮动和限动芯棒热轧管机组，其产品规格组矩相对较窄，在轧制中厚壁钢材基础知识篇——每周一题Ref.No.:060817Page4of11管时精度较难控制，外径尺寸控制难度大，易产生负偏，壁厚不匀，发生偏心，内六方等，生产节奏相对较慢,产量低。当然，除生产机组对产品质量的影响因数外，产品质量,尤其是高端产品的质量,在很大程度上还取决于优质的管坯原料，企业的综合生产管理水平，质量控制技术和生产管理模式，热处理工艺设计,人员素质等等方面。应该说，宝钢在这些方面均占有绝对的优势。四．宝钢热轧管机组工艺及设备情况概述宝钢140mm全浮动芯棒热轧管机组的工艺装备，包括管坯火焰切割机，环形加热炉，热定芯，带狄塞尔导盘二辊式斜穿孔机，六机架空芯坯减径机组，八机架连轧管机组，脱芯棒，锯切尾头，步进式再加热炉，高压水除鳞，二十八机架张力减径机组，一百六十五米冷床等。半成品轧管长度在27—156米。后工序配备了三条普管产品精整加工线（涡流探伤，表面质量检查，分段锯切,取样，水压试验，尺寸检验，管段加工，涂油/喷标/称重/打捆/标签，入库）；二条高压锅炉管产品精整加工线(光亮退火，矫直，涡流探伤，内外表面和尺寸精度检查，超声波探伤);三条油井管产品精整加工线(矫直，表面及尺寸检验，管端加厚，调质处理，硬度试验，矫直，无损探伤，车丝，拧接头，水压/通径/测量称重，涂油/喷标/打捆/标签，入库);二条钻杆产品精整加工线。配备了完善的接箍生产加工车间，配备了在线的质量控制,生产全过程控制的L4计算机系统和完善的多功能,多种形式的无损检测设备与手段,在总体装备水平和管理手段，管理模式，产品质量，产品品种结构，出口规模，营销方式，产品综合竞争能力，盈利水平等诸多方面处于国内外领先水平。五．宝钢热轧无缝钢管产品的综合优势分析1.生产优势宝钢的优质的钢铁主辅原料和铁水预处理，先进的炼钢工艺和炉外精炼手段，决定了宝钢热轧无缝钢管的管坯具有品种齐全，批量大，钢质纯净度高，成分均匀,成份波动范围小的特点，同时依靠先进的热轧管生产工艺，完善的全过程一贯制质量保证体系，采用全过程计算机的生产控制