生产热轧钢管技术改造项目可行性研究报告（生产油田用无缝套管项目可行性研究报告）

目录1、第一章总论1121石油天然气总公司行业标准“SY/T61941996套管和油管”（摘录）22、第二章企业概况73、第三章市场预测与建设规模931项目提出的背景932无缝钢管市场分析9321近年来我国无缝钢管的需求情况9322我国无缝钢管的生产能力10323我国无缝钢管的市场预测13324产品定位134、第四章机型选择1441轧管机的选型15411连续轧管机组15412自动轧管机17413三辊轧管机17414新型狄塞尔ACCUROLL轧管机17415轧管机选型结论1842穿孔机选型19421菌式穿孔机19422曼式穿孔机19423穿孔机选型结论205、第五章厂址选择226、第六章轧钢工艺及设备237、第七章工业炉388、第八章电气传动及自动化仪表439、第九章公辅设施4810、第十章土建5611、第十一章总图运输5712、第十二章环境保护5913、第十三章职业安全卫生6014、第十四章消防6215、第十五章工序能耗计算及能源评价6316、第十六章投资估算6517、第十七章技术经济分析与评价66北钢管业有限公司生产油田用无缝套管项目可行性报告第一章总论一项目名称及承办单位1项目名称生产油田用无缝套管项目。2承办单位北钢管业有限公司法人代表项目负责人3项目建设地址盐山五里窑工业区二可行性研究工作依据与范围21可行性研究工作依据与范围211国家计委、建设部颁布的建设项目经济评价方法与参数（第二版）。22研究工作范围221项目建设的必要性。222市场需求预测与建设规模。223建设条件与厂址。224工程技术方案。225环境保护。226节能。227企业组织与劳动定员。228项目实施进度。229投资估算与资金筹措。2210财务评价。三可行性研究工作概况总公司在对项目确定后，即组成项目组，就产品市场、建设规模与产品方案,生产工艺和主要设备选择等问题进行了调研和论证；取得了一致意见，在此基础上，编制了本可行性研究报告。我们集团的企业机制、经济实力、人员素质等都优于国营无缝钢管厂，在国内市场我们比他们更有利的地理优势，另外我们的销售网络在油田上掌握着一个很大的市场，也可用来销售钢管。四推荐方案和研究论证我单位拟建一个年产30万吨的成品套管生产厂。141、产品生产大纲主要内容如下本可行性研究报告设计250MMMPM连轧管机组的产品大纲如下品种石油套管管体及接箍料标准APISPEC5CT主要钢级J55、N80、P110等直径114329845MM壁厚6225MM长度88014630MM年产量30万吨，其中高强石油套管管体占总产量的60产品大纲见表11。管坯料供应及金属平衡车间年需合格的连铸圆管坯如下主要钢级J55、N80、P110等直径200MM、280MM、330MM，长度400012000MM年需要量3404万吨金属消耗系数1134全部连铸圆管坯由本公司特炼车间提供。车间金属平衡见附表1250MMMPM连轧管机组的产品大纲序号品种标准代表钢号代表规格（直径X壁厚X长度）年产量（吨）1石油套管管体APISCTJ55、N80、P1101397X620X11500120001397X698X11500240001397X772X11500600001397X917X1150024000小计120000J55、N80、P1101778X805X11500180001778X919X11500300001778X1036X11500216001778X1151X1150015600小计85200J55、N80、P1102445X894X1150060002445X1003X11500102002445X1105X115008400小计2460027305X1016X115001200027305X1257X115001200027305X1864X115006000小计3000028945X1105X11500900028945X1242X11500900028945X1356X115006000小计24000合计2838002套管接箍料API5CTJ55、N80、P11015367X160X10000600019446X165X10000420026988X165X10000300029845X165X100003000小计16200合计300000注生产大纲以石油管为主，工艺设备选型要满足锅炉管、流体管等其他管材。142石油天然气总公司行业标准“SY/T61941996套管和油管”中，对油管制造有如下要求（摘录）511按本标准供货的各种钢级和组别的管子应做晶粒细化处理。做晶粒细化处理的钢含有一种或更多晶粒细化元素，如一定量的铝、铌、钒或钛，使奥氏体晶粒细化。512按本标准供货的管子应按表1和定单上规定，采用无缝管（S）或电焊管（EW）制造。短节和连接管可用标准套管或油管加工而成，也可用厚壁套管、油管或棒材加工而成。接箍应采用82所列的一种制造方法制造。未经适当处理的冷拔管材产品不能接收。513无缝管定义为一种无焊缝的锻轧钢管状产品，是用热加工钢制造的，如必要时，可将热加工管继续加工至所需的形状、尺寸和性能。522N钢级的管子和接箍毛坯应进行全长正火，或由制造厂选择进行全长正火加回火或淬火加回火（包括分级淬火后进行控制冷却，见注1和注2）。如果定单上有规定，J和K钢级套管和J钢级油管应进行热处理。61化学成分要求按本标准供应的各钢级和类型的管子和接箍，其化学成分应符合表2规定。其中J55S003P003（其它化学成分无要求，国内一般采用37MN5）N80S003P003（其它化学成分无要求，国内一般采用35MN2VNB、36MN2V、42MNMO7）6211机械性能要求通则按本标准供应的管子和接箍，应符合表3规定的拉伸性能要求。在记录或报告伸长率时，若用条状试样，则记录或报告应写明试样的名义宽度；若用圆棒试样，应写明直径和标距长度表3规定J55S379552N/MM2,B517N/MM2N80S552758N/MM2,B689N/MM26212伸长率（所有组）标距为508MM时，最小伸长率由下式确定E1994A02/U09622屈服强度屈服强度应是载荷作用下试样标距段产生下列总伸长（表5）时所需的拉伸力。总伸长由引伸计测得。623夏比V型缺口（CVN）冲击试验试样一般要求所有组一个试验应包括取自一个管件的3个试样。3个试样的平均值应等于或大于6241、6242和6243所规定的吸收能要求。另外，仅允许1个冲击试样的吸收能低于吸收能要求，但是在任何情况下都不能低于吸收能要求的三分之二。71尺寸和重量所有钢级的管子（见注）应按订单上规定的外径、壁厚和重量供货（见表2025和图18所有未注明公差的尺寸均与设计依据有关，但不必经产品验收或拒收的测量检验。用于验收或拒收的所有测量仪器的精度每班至少应校准一次，螺纹环规、塞规和称重器具外。对于诸如卡规和通经棒等测量器具的校准，应包括磨损检验和规定尺寸的符合性检验。支持、长度测量卷尺和其它不能调校的测量器具的精度校准应包括标记清晰度的外观检查和固定校准点的普通磨损检查。制造厂使用的可调校和不可调校的测量器具的名称应做书面记录。螺纹工作环规和塞规的校准程序应有文件规定。所有称重器具的精度应按国家标准或按本标准生产产品的制造厂所在国的等效规程在不超过制造厂文件程序所要求的周期进行校准。如果按本标准条款要求校准或校正的测量设备用于异常或苛刻条件并足以影响其精度时，该设备在再次使用之前应进行重新校准或校正。72直径外径应在7101规定的公差范围内。对于带螺纹的管子，螺纹端外径应使螺纹长度L4和全顶螺纹长度LC符合APISTD5B规定的尺寸和公差（内径取决于外径和重量公差）。73壁厚每根管子都应测量壁厚是否符合要求。任何部位的壁厚不应小于表列壁厚T减去7102规定的允许下偏差。74重量对于定单上规定的管端加工形式，按955叙述的方法确定的管子重量应符合规定的计算重量（或修整计算重量）要求，其公差应在7103规定范围内。计算重量由下式确定WLWPCLEW75长度套管、油管、平端衬管和短节应按表26规定的长度供货。除接箍外，连接管的长度应由购方和制造厂协商确定。长度范围2尺寸为853975M，我厂现用的油管长度尺寸范围为960985M78直度所有管子均应进行外观检查并有适当的直度。必要时，对于41/2及更大规格的管子，当需要作直度检查时，应按如下方法进行79通径要求每根成品或半成品（见注1）套管和油管都应进行全长通径试验。由螺纹加工厂（非原管管子制造厂）进行螺纹加工的套管和油管，应在距套管接箍060M及距油管接箍107M进行通经试验。所有通径用圆柱形通径棒都应符合表54要求并按953要求进行检验。通径检验时，管内应没有任何异物，并且应适当支撑，以防管子下垂。管子在通径检验之前不应拒收。当购方有规定时，用表27所示的较大直径的通径棒进行通径检验的套管可以供货。用较大直径通径棒通径检验的套管应按第10章规定进行标记。对于购方用做油管的大于41/2但小于103/4的套管，通径检验应用表28所示的通径棒进行检验并按第10章（见注2）规定进行标记。注1、半成品管是指未加工螺纹供货的管子，它可以是加厚的也可以是不加厚的，但必须符合本标准对各种钢级的要求，除正常的标记要求外，应增加UF标记符号以资识别，见第10章。2、见APIBUL5C3关于用做油管的套管的连接强度。710尺寸和重量公差7101外径D，下列公差适用于管子外径D管子外径公差（MM）41/207941/2100，050D7102壁厚壁厚T的公差为1257103重量单根公差为65，35车载批量公差为175，一个车载量最少为18144KG7104内径内径D由外径公差和重量公差决定。712缺欠和缺陷缺欠是用本标准提出的方法能检测出来的产品上非连续处或不规则处，当尺寸足够大，按本标准的规定是拒收产品的依据的缺欠即为缺陷。所有管子应不带有71217124规定的缺陷。7121管体表面开裂和焊缝缺陷管子内表面上任何方向的下列任一缺欠，应视为缺陷。A、对于H40、J55、K55、L80、C95、N80钢级以及按SR16生产的P110钢级，径向深度大于规定壁厚的125的线性缺欠（见注1）或对于C90、T95、P110（不附加SR16）和Q125钢级，径向深度大于规定壁厚的5的线性缺欠（见注1）。B、缺欠上方或下方的壁厚小于规定壁厚875的线性（见注1）或非线性（见注2）缺欠。注1线性缺欠包括但不限于裂纹（CRACK）、发裂（SEAM）、折叠（LAP）、压痕（PLUGSCORE）、切口（CUT）及凿槽（GOUGE）注2非线性缺欠包括但不限于点坑（PIT）及圆底模压印痕（ROUNDBOTTOMDIESTAMPING）。9211熔炼分析，第1、2、3组购方要求时，制造厂应提供用于制造所供定单上管子和接箍的每炉钢的熔炼分析报告。按购方要求，还应提供制造厂通常用以控制机械性能的其它元素定量分析结果。922产品分析对于所有组的产品分析，应在每炉中的两根成品管上进行。9221第1、2、3组，产品分析购方要求时，应提供产品分析结果。产品分析应包括表2中所列的所有元素，以及制造厂通常用来控制机械性能的其它元素的定量分析结果。9223复验分析所有组如果代表一批管子的任一根的产品分析结果不符合规定要求，则按本标准9101再进行试验。941静水压试验方法每根套管、油管、衬管和短节都应在加厚和最终热处理若合适后进行整管静水压试验，且至少达到9421规定的静水压试验压力而不渗漏。试验压力保持时间不得小于5S。对于电焊管，应在试验压力下检查管子焊缝是否渗漏。除非预先已至少按最终状态所要求的压力进行了整管试验，否则进行螺纹加工的工厂（制造厂、加工厂或螺纹加工厂）应对套管、油管、衬管和短节进行整管静水压试验（或者为这一试验做出安排）。下列任一种状态均进行试验A、不进行加厚或进一步热处理提供的平端加厚管。B、热处理后的平端非加厚管。C、加厚后不再进行热处理提供的平端管。如果这种管子加厚前在平端状态下已在带螺纹和接箍的试验压力进行了整管试验，则在加厚之后，静水压试验装置可用一个端头把加厚时加热过管端部分在该段后面密封起来，对加厚部位进行试验。D、热处理后的平端加厚管。E、带螺纹但不带接箍的管子。F、带螺纹及机紧接箍的管子。G、最终加工及任何热处理后的短节，应在平端或带螺纹状态下进行试验。需要热处理的材料应在最终热处理后进行试验。所有带螺纹端提供的管材，其试验压力至少应达到带螺纹和接箍时的试验压力。以直连型管端供应的管材，在上述任一状态下，其静水压压力至少应达到直连型管端试验压力。试验机应配备各种装置，以保证满足规定的试验压力和时间间隔的要求。在每次试验前4个月内，试验压力测量装置应用固定静载压力试验机或同类设备进行校准。校准和验证记录应根据134规定保存。注1马氏体铬钢表面容易划伤，因此必须特别注意对螺纹表面处理和（或）涂润滑油，使其在静水压试验（装卸堵头）过程中表面损伤减少到最小程度。2各种类型的静水压试验系统均可用。进行水压试验的工厂应负责制定一套试验程序，以保证管子及管子与接箍的螺纹损伤的可能性减少到最低程度。942静水压试验要求管子应符合表3652所列特定代号、钢级和管端加工的试验要求（见注）。注此处规定的静水压试验压力是检验用试验压力，不宜作为设计的依据，并且该试验压力与工作压力无任何直接关系。9421套管和油管带螺纹管产品静水压试验压力应是列表36表52中的标准压力，或者是购方与螺纹加工厂商定的较高试验压力。平端管子的静水压试验压力应是表3652中的所列压力，或者是207MPA,取两者的较低值；也可是由购方与制造厂商定的较高试验压力。由于受试验设备的限制，207MPA和689MPA是所能施加的最大静水压试验压力。这并不影响随后压力不超过按下式计算的规定最小屈服强度的80的应力的静水压试验。静水压试验中出现的渗漏现象是拒收的依据。95尺寸检验951壁厚壁厚测量应采用机械式测径仪或经过严格校准的具有一定精确度的无损检验仪器进行。有争议式，壁厚应采用机械式测径仪测量。机械式测径仪应装有直径为635MM的球形触头。对于65/8和更大规格的管子，与管子内表面接触的触头最大半径应为3810MM；对于小于65/8规格的管子，触头最大半径为D/4,最小半径为318MM。与管子外表面接触的触头应为平头或半径不小于3810MM的球形。952通径试验所有通径试验应采用符合表54要求的圆柱形通径棒进行。通径棒前端倒角应光滑，以保证通径棒能容易通过管子。无论采用人工或机械通径方法，通径棒都能自由通过管子。在有争议时，应采用人工通径方法。通径检验时，管内应没有任何异物，并应适当支撑，以防管子下垂弯曲。管子在通径试验之前不应拒收。953长度当管子配有螺纹和接箍时，管子的长度应测量到接箍外端面。如果不带接箍测量，应予适当修正，使其包括接箍长度。对于直连型套管和整体接头油管，其长度应测量至内螺纹端的外侧端面；对于短节和连接管，其长度应从两端部测量。954称重1660和更大规格的每根套管和每根油管应单独称重。规格小于1660的油管应逐根称重或以合适的批量称重。管子制造厂应对其做标记（见第10章）的管子负责称重，以确定是否符合重量公差。管子可以平端、加厚、不加厚、带螺纹第二章企业概况北钢管业有限公司位于盐山五里窑工业园区，公司创建于2003年，在董事长的带领下，依靠科技，严格管理，以质量求生存，加强市场信息化建设，依靠国家的产业政策，追求利润的最大化，一年一个台阶，目前已发展到拥有职工1300余人（其中高级工程师20余人，技师60余人，本科生20余人，专科生150余人），占地面积56万平方米（其中建筑面积20万平方米），拥有总资产85亿元，其中固定资产6亿元的现代化不锈钢、特型钢生产企业。公司引进了各种先进的设备仪器850余台套，该项目设计生产能力全部达产后可年产不锈钢、特钢300万吨。2006年我公司实现销售收入20亿元，利税29亿元。一、主要产品我公司主要设计生产不锈钢、碳结钢、弹簧钢、轴承钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢、合金结构钢等。规格型号为40220圆钢，275375、140270带钢、60100方钢，1202、1502、2002方坯。二、产品的优势公司所有产品全部达到GB7022004标准，合格率100，拥有先进的检验检测仪器和严格检测手续，使产品质优、价廉、档次高、竞争能力强。第三章市场预测与建设规模31无缝钢管市场分析321近年来我国无缝钢管的需求情况表31近12年，我国无缝钢管生产、消费情况时间19911993年平均19941996年平均19971999年平均200020012002生产量万吨260083216534648415765127860830消费量万吨321333861837284418005348461900进口量万吨945864804162359945255180出口量万吨27213781980329141034130根据统计，无缝钢管的生产量由1991年的23140万吨增加到1999年的34575万吨,增加4942；消费量由1991年的30200万吨增加到1999年的36400万吨,增加2053；其间19971999年，每年生产量稳定在346万吨左右，消费量稳定在370万吨左右。2000年经济回升，无缝钢管的生产量和消费量分别较1999年增长1564和1484，进口量同比持平，出口量同比大幅度增加。2001年国内各大无缝钢管生产企业的产量和销售量都有大幅度增长。2001年全国无缝钢管产量51278万吨，同比增长2334，进出口情况见表51。2002年我国的钢和钢材产量较2001年有较大的突破，分别达到1815516万吨和1921834万吨，无缝钢管的产量也达到60830万吨，较去年增加1863无缝钢管的产量由1991年的23140万吨增加到2002年的60830万吨，增加163；消费量由1991年的30200万吨增加到2002年的61900万吨，增加105；纵观我国无缝钢管市场发展史，同其他钢材市场一样既有高潮也有低潮的波浪式发展。但不论是高潮还是低潮，无缝钢管的市场较之其他钢材是稳中有升。无缝钢管在国民经济中是一种不可缺少的经济断面钢材，在发展中的中国更是如此，这与发达国家是有一定区别的。322我国无缝钢管的生产能力目前，我国无缝钢管生产厂家约110家，141套机组，设计生产能力为491万吨。近年来，经过各无缝钢管生产厂家的不断改造和挖潜扩能，我国无缝钢管的实际产量2003年已达60830万吨。从装备水平来看，国内较为先进的轧管机组有宝钢140MM、天津钢管250MM、包钢180MM、衡阳89MM、成都250MM、冶钢170MM等轧管机组，约占总能力的40落后轧管机组约占总能力的52，其中，有约106台（套），占总数的75左右的热轧机组仅有穿孔机，或配有自动轧管机、二辊或三辊斜轧延伸机（二次穿孔），但无定径机，属于不完整机组。这些机组不能生产热轧成品管，只能为冷（轧）拔供坯。国家已明文规定2002年底淘汰这些不完整机组，其生产能力占18，约80万吨。国内主要无缝钢管生产厂家见表32。表32我国主要无缝钢管生产厂家的生产能力序企业名称机组规格年生产能力产品规格范围备注1宝钢无缝140全浮动连轧管机502131591985年250限动芯棒连轧管机501142731992年2天津无缝168PQF连轧管机25483168正建100自动轧管机5511141986年180ACCUROLL轧管机201022731992年133顶管机组6761331959年216周期轧管机组81592191971年318周期轧管机组121684261965年3成都无缝650热扩管机组63516301972年400自动轧管机301684261962年4包钢无缝180MPM连轧管机2060324452000年89MPM连轧管机16525891997年100自动轧管机6761141984年5衡阳无缝108三辊轧管机5511141987年140自动轧管114狄舍尔轧管机8571141989年6鞍钢无缝159连轧管机20761592002年改造7烟台鲁宝114ACCUROLL轧管机71082191989年8大治无缝170三辊轧管机10761701995年9北满无缝140ACCUROLL轧管机12301591996年10天津无缝厂114三辊轧管机7201141995年改造11江阴无缝114自动轧管机10571212002年迁建12汉口轧钢厂114CPE顶管机组10211142001年13安阳无缝管100自动轧管机6761141977年14常州钢管厂102CPE顶管机组5251021988年15上海钢管厂114ACCUROLL轧管机6761141995年改造16武汉471厂1066大顶管机组232510661994年改造17无锡西姆莱斯102三辊轧管机6251021996年18长城钢厂3150吨挤压管机组151001801971年19西宁钢厂100三辊轧管机6571212001年改造20其他100、76机组100合计491在我国目前491万吨无缝钢管生产机组的构成中，小于159MM的生产能力约为无缝钢管总生产能力的63，年产309万吨左右；大于159MM的生产能力约为无缝钢管总生产能力的37，年产182万吨左右。我国的无缝钢管产量，一般用途管超过60，专用管只有2535专用管比例偏低。1995年1999年专用管统计见表33，产品结构极度不合理。而工业发达的国家均以生产高附加值的专用管为主。以石油管例，美国占总能力的41，日本1994年高达742001年我国进口的无缝钢管以石油专用管和锅炉用管为主，分别占进口总量的7773和1578；从进出口产品金额和平均单价可知，进口产品主要为附加值较高的高端产品，而出口产品以普通无缝钢管产品为主。2002年进口的518万吨无缝钢管中石油专用管就占356万吨，占进口无缝钢管总量的6873说明我国石油专用管供应能力不足。在石油专用管中石油套管占7274表33我国19951999年无缝钢管分品种产量单位万吨品种1995年1996年1997年1998年1999年地质专用管115093244132102石油专用管3823556644868545631高压输油管10800400310020021低中压锅炉管34092899259839643365高压锅炉管486629897666477裂化无缝管0230290160270104高压汽瓶管0007136088084127汽车半轴管115120105115145液压件用管057202198165127轴承管077103326297262其它2448623625251272236425102合计3273340360534673535石油管比例11691665178919771593高压锅炉管比例149188249192135专用管比例25122927303035492899目前我国能够生产石油套管的企业主要是天津大无缝、成都无缝、包钢和宝钢，而能生产大于1397MM规格范围大口径石油套管主要是天津大无缝、成都无缝和包钢。我国生产无缝钢管的机组在不断的发展。近两年新建了两套100自动轧管机组。去年东北某公司已将原有140MMAG机组改造为159MM连轧管机组，今年初已经正常投入生产；江阴一厂家将原上钢一厂的一套114MM自动轧管机组买下后复建，于今年春节一次热负荷试车成功后转入正常生产；山东一家企业在一套改进型狄塞尔轧机投产后，又将西北一厂家的100MM自动轧管机组的主体设备买下配套建设后投产；2001年9月天津钢管公司同意大利INSSE公司签定合同，新建一套168MMPQF连轧管机组，目前正在施工建设。还有些厂家正寻求改造100MM和76MM自动轧管机组，如西宁钢厂2001年用ASSEL三辊轧管机改造100MM自动轧管机组，吉林盘石无缝厂2001年用改进型狄塞尔轧机改造100MM自动轧管机组，意图在于生产高质优异的无缝钢管投放市场。还有，安徽某企业2002年底今年初已经着手建设140ASSEL三辊轧管机组；今年初国家已经批准立项南方两个大型企业集团公司改造原有技术落后的无缝钢管机组，建设大直径的MPM限动员芯棒连轧管机组。这些机组的建设将满足我国对无缝钢管产量和高质量的要求。323我国无缝钢管的市场预测2002年我国钢材产量1921834万吨，较2001年增加1885中国钢协预测2003年全国钢的年产量将达到2亿吨以上，增长10左右；钢材表观消费量预计增长12左右。按去年无缝钢管产量占钢材总产量的比例3165计算，预测2003年全国无缝钢管的产量将达到68125万吨。2002年我国钢材表观消费量21122万吨，如果消费量预计增长12，则2003年钢材表观消费量将达到2365664万吨。2002年全国无缝钢和的消费量占钢材消费总量的293，计算出2003年全国无缝钢管的表观消费量将达到69328万吨。2003年16月我国无缝钢管的产量已经达到33043万吨，较去年同期增加1959万吨，增幅为630根据近几年无缝钢管生产和消费的数据，同时考虑到无缝钢管的替代产品（如焊管）对无缝钢管市场的影响，以及我国石油规划发展策略和“西气东输”工程、“南水北调”工程、“西部大开发”战略、农村城市化和工业化战略、北京奥运会场馆建设的陆续启动等，预测到2005年和2010年我国无缝钢管总需求量将分别超过700和750万吨。减去近几年将要建成机组的产能，届时国内供需缺口约100150万吨。加上国家规定要淘汰的约80万吨产能，缺口将更大。油井管的需求情况预测有关部门根据我国石油、天然气的“十五”发展规划，预测2005年的油井管需求量为120万吨。但是2001年实际已经达到12248万吨。随着我国石油、天然气资源开发的加快及我国石油、天然气开发主战场的西移，预计2005年我国油井管需求量将达到145万吨，其中海上石油管需求10万吨，各类油井管消耗比例、需求量见表34。表342005年油井管按品种消费量预测表2001年实际2005年名称消费量万吨消费量万吨油井管12248100145100其中套管9067401073740油管282230334230钻杆等37304430我国西部地区油井多属于深井、超深井及高压油气井，有的还含有硫化氢、二氧化碳等腐蚀性介质，开采条件更加恶劣。因此，油井管的用量将要增加，而且对油气管的质量要求也更高。324产品定位产品定位主要是产品品种、产品规格、产品质量和处产量的定位。新建设的热轧管机组，以市场为导向、经济效益为中心，产品定位是非常关键的。根据市场分析，本可行性研究报告对产品的市场定位如下3241产品品种定位根据我国历年无缝钢管消费的品种结构分析，以结构钢管和输送流体钢管为主，约占50以上。其次消费量较大的品种有石油油井管、高压锅炉管、中低压锅炉管、轴承管、不锈管、石化用管等专用管材。我国专用管材的自给率逐年提高，绝大部分自产自供。如国内生产石油油井管的市场占有从1991年的14提高到2003年的73，我国专用管材的比例也在逐年增加，其出口比例已经达成2535；工业发达国家发展无缝钢管生产主要是以生产高附加值的专用管材为主。北钢管业有限公司新建设的热轧管机组应该瞄准高附加值的专用管材。从表33可见，我国专用管材比例大的是石油油井管，预测2005年、2010年将分别达到或145万吨和160万吨，其中石油套管的需要量较大。我国目前能生产石油套管的主要厂家见表35。表35我国目前生产石油套管的主要厂家厂家机组设计套管产量万吨/钢级规格备注宝钢无缝140全浮连轧102772J55、N80、C75、P1101271397250MPM350J55、K55、N80、L80、C75、C95、P110、Q125、津大无缝168PQF50J55、N80、L80、C90、P110、Q125、11431397预计本年底投产成都无缝180AR、318周轧105J55、K55、N80、L80、C75、C95、P110、11433397340MPM200J55、K55、N80、L80、C75、C95、P110、13973397待建400自动45J5524453397包钢无缝180MPM40J55、N80、L80、C90、P110、Q125、11432445衡阳无缝273MPM8J5511432731待建972772从表35可见，已经建成或将要建成投产的石油套管机组能力为693万吨，待建机组的能力为28万吨。预测2005年和2010年石油油井管需求量中石油套管的需求量分别为106万吨和117万吨。可能实际需求量较预测需求量大，因此石油套管需求量尚有缺口。3242产品规格定位按照我国历年无缝钢管的消费结构分析，各规格消费的比例大致如下管径140MM65140MM管径27325273MM管径426MM8管径426MM2据不完全统计，目前我国生产小直径钢管的已经达到309万吨，再加上一些乡镇企业的发展，其生产能力超过实际需求能力。市场的表现是原来设计生产小直径无缝钢管的机组不断的往上扩大生产中等直径的钢管。如100MM自动轧管机组扩大生产到159MM，鲁宝114MM和鞍钢140MM自动机组扩大生产219MM，宝钢140MM连轧管机组扩大生产1718MM的石油套管等。这说明市场需要中等直径的钢管，供应能力满足不了就采用小机组经过改造后来生产。目前，新建热轧无缝钢管机组，一般投资者都把眼光盯着中等规格的轧管机组。在石油套管的消费量中，1397MM规格约占55，1778MM约占20，2445MM约占12，大于2445MM占13根据13972445MM的石油套管占87的比例和市场导向中等直径的无缝钢管需求量大来看，山东富凯不锈钢有限公司新建设的热轧管机组的产品规格应该定位在生产直径114MM以上的热轧无缝钢管，产品规格上限生产到300MM是适宜的。3243目标市场必须强调，市场是竞争的市场，必须要使自己的产品去占领市场，还必须去开发潜在的市场。本项目选用目前国际上先进的无缝钢管生产机组，初期投资省，设备日常维护费用低，产量较大，单位产品成本低，适合于生产石油管等专用管材及其它合金无缝钢管。生产的产品内外表面质量好，钢管外径精度高（05），壁厚精度高（58）。工厂地处山东半岛，紧靠港口，运输方便。集团公司拥有炼钢、连铸、能源、原料的优势，有紧靠华东、华北这个石油管大市场。集团公司有多年加工油管（丝扣加工）的生产技术和管理经验，有较强的新产品开发能力。这些是该项目产品竞争能力强和成功的有力保证。第四章机型选择热轧机组主要由穿孔、轧管、定径（张力减径）三大变形工序组成，而机组形式主要取决于轧管机，因此机型选择主要围绕轧管机进行论述，对穿孔机及定径（张力减径）机也做必要的说明。41轧管机的选型从表35可见，已经建成和待建的石油套管机组总能力为973万吨，这些机组的机型及产量为连续轧管机组有140全浮连轧、250MPM、340MPM、273MPM、180MPM、168PQF共六台套，其设计总能力为823万吨，占套管生产总能力的846；新型狄塞尔ACCUROLL轧管机有180AR一台套，设计能力65万吨，占套管生产总能力的67；自动轧管机有400自动一台套，设计能力45万吨，占套管生产总能力的46；其它轧机有318周轧一台套，设计能力4万吨，占套管生产总能力的41；411连续轧管机组连轧管机组可分为全浮动芯棒、半浮动芯棒和限动芯棒三类。国外限动芯棒连轧管机组发展很快，自从意大利茵西公司制造的第一套限动芯棒连轧管机组于1978年在达尔明工厂投产以来，全世界已先后制造了18套，其中茵西公司一家就制造了12套。由于不断改进，至今已发展到第4代，即第一代轧机主要主要问题是限动芯棒速度低，仅为05M/S，换辊时间长，每次约35小时。第二代采用线外穿棒，缩短了轧制周期，减小了毛管与芯棒之间的间隙，增大延伸系数。同时，提高芯棒工作速度到13M/S，降低芯棒消耗约40。每三代采用新结构，换规格时仅换轧辊及辊座，不换机架，使换辊时间缩短，机型紧凑，机身长度减短。第四代把全部单独机架合成一个整体大框架直接固定在基础上，称“无机座轧机（MPMSL）”。4111MPM型限动芯棒连轧管机此种连轧机一般由67个机架组成。具有如下特点轧辊轴线与水平线成45且相邻机架互成90，传动装置分别配制在轧机两侧；机架子之间设置了4个芯棒支撑架，对芯棒进行支撑和导向，从而提高了轧机的生产率和钢管内外表面质量及尺寸精度，延长了芯棒使用寿命。轧机设备能力大，一般为3050吨，最大轧件长度可达35米，最大D/S可达45，最大延伸系数为4。2，最大轧制速度为5M/S，主电机总容量15400KW，轧机设备总重800T吨。4112MINIMPM型限动芯棒连轧管机此种连轧机为，五个机架（三个大机架，两个小机架）。具有如下特点机架间距小，机组总长较短（包钢机架总长为5200MM，鞍钢机架总长为4640MM），有利于控制变形和减少芯棒长度。轧辊机架垂直、水平交叉布置。与45交叉布置相比，基础最深处约可减少1M。采用液压压下，便于自动控制壁厚和生产“棱子管”，以利于张力减径时减少头尾损失。长度为175米的芯棒可调头使用芯棒使用寿命可增加一倍。连轧机前设一四辊式空减径机架，减少毛管的直径偏差，提高了成品钢管的外径精度。MPM型连轧管机自1978年问世以来，在我国天津及包头各有一套投入实际生产，鞍钢的MPM连轧机正在建设之中，其中包钢、鞍钢为MINIMPM型，各种工艺调整参数成熟可靠，从包钢顺利投产的实践看也证实了这一点。4113PQF型限动芯棒连轧管机它是一个三辊可调式连轧管机，具有如下特点轧辊孔型开槽浅，在轧制过程中钢管沿圆围方向速度差小，金属横向流动小，荒管的壁厚精度高。1993年意大利INSSE公司的VPALMA先生曾几次到包头现场对包钢16“自动轧管机组改为PQF三辊连轧机进行技术交流，当时各专家一致认为，在16”机组上采用PQF是合理的。通过有关测试资料表明，生产小于或等于219MM钢管时，速度差造成的不利影响并不明显。轧辊直径小，辊身长度短，轧机间距小，相应芯棒长度也短。延伸系数较MINIMPM型大，同以五机架为例，PQF型最大延个系数为405，而MINIMPM型最大延伸系数为38增加了约66，同时吨钢能耗小，有利于节能。轧机基础较MPM型浅（无论是45交叉布置还是垂直水平布置，）因此可减少土建施工费用。机架为三辊可调辊缝机架，而辊缝调整对每个轧辊而言是围绕一个支点摆动，在调整过程中无法保证三段圆弧相切，在生产时极易造成外表面“直道”缺陷。而通过轴承座加垫片调整辊缝，无法在线进行，只能离线调整，但通过辊缝的调整，可以减少芯棒规格数量。PQF技术自1993年问世以来，在国内外没有形成工业性生产，因此各种调整参数无处可以参考，只能在投产初期进行摸索，因此达产期会加长。天津钢管公司与德国米尔公司在2001年进行多次谈判签订了购买PQF型限动芯棒连轧管机的合同，双方商定共同承担“第一套”的风险。412自动轧管机自动式轧管机是世界上普遍采用的一种热轧无缝钢管技术。这种自动轧管技术发展很快，在连轧管技术发展之前，成为热轧无缝钢管生产的主力机组，并且在相当长的一个时期内用以大量生产石油管。在自动轧管机上用圆顶头生产钢管，一般都采用在多个孔型中轧制或在单孔型中进行23道次轧制。毛管在带有两个侧壁开口的圆孔型中成型，因侧壁处管壁增厚而限制了延伸量，延伸系数在1521，并且侧壁增厚现象也可使均整后钢管的不均性增大，同时限制了轧机生产率的提高。自动轧管机组工序多，消耗大，生产能力一般在2530万吨的水平。总之，自动轧管机是一种落后机型，已停止发展。其主要缺点是一是延伸率低，一般在1521；二是管体内表面质量差，尺寸精度差；三是辅助操作时间长，占整个周期的60；四是径向壁厚不均，需配斜轧均整机，轧制管体长度受顶杆限制。413三辊轧管机阿塞尔三辊轧管机组，具有产品几何尺寸精度高，生产灵活性大的特点，主要用来生产厚壁的轴承钢和机械用管。一般生产的钢管外径与壁厚的比值在3511尽管这种轧管机组可以轧制管壁较薄的钢管，但因轧薄后产品精度丧失，操作复杂，所以此种轧机以轧中、厚壁管为主。机组年生产能力在10万吨左右。1954年，由德国曼内斯曼米尔公司设计，瑞典滚珠轴承公司霍福尔斯厂建设了一套生产产品钢管直径为110240MM的芯棒全浮式的ASSEL轧管机组。414新型狄塞尔ACCUROLL轧管机新型狄塞尔ACCUROLL轧管机是上世纪80年代末随着钢管生产技术的发展，美国艾特纳标准工程公司在老式狄塞尔轧管机上进行改进，研制出的一种新型的轧管机技术。这种轧管机技术采用了锥形辊、大辗轧角、大直径回转导盘和限动芯棒装置。这种轧机最大的优点是轧制出的钢管表面光洁、壁厚均匀、壁厚精度可控制在35；轧出钢管的D/S值可达35。其缺点是一是变形效率低。单位变形功是其它轧机三倍以上，由此带来主电机功率比三辊、自动轧管机高一倍以上。单位变形功高，使电耗增加；二是造成芯棒、导盘等工具的温升大大增加，从而影响工具的寿命，使工模具导盘和芯棒的消耗量大，尤其在轧制D/S35的薄壁钢管时更突出；三是芯棒的温度高，如果措施不当，会严重影响成品管的表面质量；四是变形量（延伸系数和减壁量）是所有轧管机中最小的。一些资料介绍ACCUROLL轧管机的延伸系可达到20左右。五是由于变形能力小，因此能生产的成品管的最小壁厚比连轧管机组要厚1020MM以上，如270规格的最小壁厚，连轧管机组可达到70MM，而ACCUROLL轧管机组要超过110MM；六是“内螺纹”是斜轧管机的固有缺陷，国际惯例是允许“内螺纹”高度不大于02MM，但成品管的外观总是不太好。特别是在工艺不当、变形量太大以及芯棒润滑不好时，都会加重“内螺纹”甚至有内疤；七是ACCUROL轧管机轧制的荒管长度比连轧机短了近一倍，生产套管时，大多只能生产12倍尺，而连轧管组可达到24倍尺。415轧管机选型结论四种250型轧管机的特性比较项目五机架MPM新型狄塞尔ASSELNEI自动轧管尺寸精度外径/壁厚05D/58S05D/57S05D/58S1D/100S表面质量好较好较好一般轧后最大长度M2818515125芯棒长度较长较短较短短顶头顶杆最大延伸系数37252321最大D/S42353030轧制方式纵轧斜轧斜轧纵轧轧管机形式机架五架，二辊，45度布置锥形辊左右布置，导盘上下布置三辊式液压快开NEL型三辊上下布置，液压快速升降主电机功率（千瓦）12000520028002500轧机设备重量大小小中最大轧制速度4509054年产量（万吨）50201530建设投资大小小中通过以上对几种轧管机的分析比较，限动芯棒连轧管机组MPM和新型狄塞尔ACCUROLL轧管机是可选择的机组，它们各有所长新型狄塞尔ACCUROLL轧管机与其它机型对比，具有加工工序少、金属收得率高、能源和工具消耗低、投资省、产量适中等优点。机组的设备重量，装机容量等都比连轧管机要少的多。因此，对一般企业是建设和改造中小型轧管机组较为理想的机架。中国华美钢管工程公司引进美国艾特纳标准工程公司ACCUROLL轧管技术，并与该公司联合设计、联合制造，在中国成功的建设了四套ACCUROLL扎管机组。在成都建设的2731和325MM，适应生产石油套管。在烟台鲁宝钢管厂建设的114MMACCUROL轧管机组，其生产能力的发挥很好。限动芯棒连轧管机组MPM从当前国内生产套管生产厂家选择的机型来看，80的套管是由连续轧管机组生产的。后期建设的天津168PQF、鞍山连轧、成都340MPM、衡阳273MPM等几套机组全是连续轧管机组。在连续轧管机组中天津大无缝的168PQF为三辊连轧机。自1978年意大利达尔明厂第一套14MPM机组建成投产以来，连轧管工艺已发展到了一个新的水平。由于它具有所生产的产品规格范围广、产品质量好、产量高、能源及工具消耗低，以及技术成熟等优点，已经引起了世界各国的普遍重视。目前除了意大利外，在中国、日本、美国、墨西哥、加拿大、法国、原苏联等国近年来就有10余套限动芯棒连轧管机组MPM建成投产。这种轧管机组年生产能力均在3050万吨左右，但是建成一套MPM机组，设备重、装机容量大、占地面积大、一次投资非常高，一般企业要建成这样一套机组很难实现。总的来讲新型狄塞尔ACCUROLL轧管机与MPM连轧管机组相比产品质量相当，各有所长；电耗、坯耗、生产成本高一点；生产率（人均年钢管产量）低一点；但初期建设投资要低一倍左右，因而新型狄塞尔ACCUROLL轧管机的投资“风险”要低于连轧管机组。而MPM连轧管机所具有的产品规格范围广、产品质量好、产量高、能源及工具消耗低，以及技术成熟等优点，具有竞争能力。经股东会议决定采用MPM连轧管机组。416机型规格问题在我国称之为250连轧管机组在德国米尔公司有两种规格可供选择，一种为103/4，另一种为95/8。前者为天津的250机组，后者为包钢的180机组，这两种机组经过改造都有可能向上延伸产品规格上限，103/4机组可以生产300MM成品钢管。而95/8机组也可以生产273MM成品钢管，甚至更大规格。选用300连轧管机组，向上延伸生产340MM的成品钢管是可能的，但由于机组越大设备重量也越大、装机容量相差较大，因此投资相差也较大，本方案选择国外103/4型连轧管机组。（天津那种103/4的250型轧机）42穿孔机选型目前生产中实际使用穿孔机主要有菌式及曼式两种机型。421菌式穿孔机变形量大，延伸系数可达5以上，毛管长度可达10米，径壁比可达2024机内设有定心辊，穿出的毛管同心良好，壁厚精度高（可达36S）穿孔效率高（90以上），适合于穿制连铸坯，对合金钢可穿性好，易控制曼氏效应，减少内表面缺陷。设备结构复杂，重量大、电机容量大，顶杆轴向力大。422曼式穿孔机变形量较菌式穿孔机小，延伸系数一般为24，穿孔效率低，易产生曼氏效应。技术成熟可靠，在国内已成功使用了几十年，设备结构简单，操作方便。不仅适合于穿制碳素钢而且还可以穿制连铸坯及某些合金钢。423穿孔机选型结论MINIMPM连轧管机的变形能力低，将“变形前移”即加大穿孔机的变形，适当减少连轧管机的变形，以增加顶头的消耗换取减少芯棒的消耗，达到降低成本的目的，因此本方案推荐采用菌式穿孔机。43张力减径机目前可供本方案选用的张力减径机有德国米尔公司的差动调速型与混合传动型两种型式，根据变形量张力减径机选用22架。431差动调速型张力减径机此种张力减径机一般有三电机及四电机传动之分，近期主要以四电机传动为主，它是在张减机入口及出口设一台主电机以提供基本速度，同时再配一台调速电机，调节整各机架的转速以达到精确控制速度和张力的目的。432混合传动型张力减径机此种张力减径机前12架为差动成组传动，后10架为单独传动。两种传动方式各具特色，匹