我国焊接钢管的发展进入.doc

2008年4月上海中国钢管市场与技术研讨会论文我国焊接钢管的发展进入重要的战略转折时期彭在美（唐山文丰集团启源管业有限公司，唐海，063200）【内容提要】回顾了自1990年-2006年以来中国焊管发展的辉煌历程和多个转折点；自2007年5-6月后从高速增长转向增速回落，开始进入战略转折期，这一时期的基本特征是：在总量矛盾缓解之后，品种、质量、节能、环保问题凸显出来了。因此，在这个时期，焊管应当致力于调整结构，开发高附加值的产品，注重节能和环保。在战术上应当提高装备技术水平，完善工艺配套，提高操作技能，提高产品质量，以适应国际国内市场需求变化的新格局。【关键词】焊管战略转折期节能环保高附加值产品中国焊管发展的历程，从上个世纪50年代起，大致是每十年跃上一个台阶，至上个世纪80年代进入了发展的高潮。1、1990年以来我国焊管发展历程中的几个转折点改革开放以来，特别是1990年以来，我国焊管的发展取得了举世瞩目的辉煌成就，见表1。表我国1990-2006年的钢管产量和构成比例年度焊管万吨/年无缝管万吨/年钢管总产量万吨/年钢材总产量万吨/年钢管产量占钢材产量的比例（%）焊管占钢管比例（%）无缝管占钢管比例（%）1990220.82211.15431.975153.218.3451.1248.881991261.58231.36492.945638.248.7453.0746.931992318.44265.21538.656694.258.7254.5645.441993295.19283.64578.837707.477.5151.0049.001994*432.23303.95736.188427.518.7458.7141.291995495.77327.06822.838979.809.1660.2539.751996429.97333.98763.959338.128.1856.2843.721997573.84360.48934.329986.679.3661.4238.581998450.60346.70797.310737.807.4356.5243.481999498.51353.53852.0412102.157.0458.5141.492000518.93414.83933.7613146.007.1055.5744.422001*640.36512.71153.1161707.1355.5344.462002830.596101440.6194047.4257.6042.4020031030.77733.91763.9240827.3358.4441.5620041301.26848.052149.31299037.1960.5439.4620051567.061047.052614.1137117.027.0459.9540.05200620081484349246685.437.4857.5042.50在这个历程中，1990-2006年是强劲的上升发展时期，有许多具有历史性意义的转折点，举例来说，有如下一些纪年。1.1 1990年-2006年处在强劲的上升发展时期中国焊管业1990年：中国焊管占钢管的比例达到51.12%，首次超过无缝钢管占钢管的比例48.88%；2001年：中国焊管产量640.36万吨，超过了日本，排在世界焊管产量第一位；2003年：中国钢管呈供大于求的局面，即自给率大于百分之百，其中焊管自给率达99.2%,焊管国内占有率93.76%，大于无缝管93.45%。这一年中国焊管出口57.21万吨，大于无缝管出口56.08万吨。2004年：中国钢管产量达到2149万吨，超过了世界钢管历史上原苏联1988年保持的2084万吨，成为世界钢管大国。而中国钢管2149万吨产量中，焊管为1301万吨，无缝管为848万吨，焊管占的比例为60.54%，无缝管为39.46%。可见焊管为中国成为产量上的世界钢管第一大国，作出了巨大的贡献。与此同时，还是这一年，中国焊管由2000年的净进口转为：2004年：中国焊管净出口30万吨，保持国内市场国产化率达到95.5%。与此同时，还是这一年，2004年中国焊管进口量（62.66万吨）少于无缝管进口量（69.22万吨）；“十一五”时期，中国焊管的发展达到鼎盛时期，2001-2005年，5年间，我国焊管产量增幅大于无缝管；焊管增长了1.5倍，无缝管只增长1倍。2005年：我国钢管产量比2001年增加了1461万吨，增幅达126.72%，即5年间钢管产量增长约1.3倍；其中，无缝管每年平均以19.75%幅度增长，2005年无缝管产量比2001年增加了534万吨，增幅达104%，即5年间无缝管产量增长了1倍多；焊管每年平均以24.38%的幅度增长，2005年焊管产量比2001年增加了927万吨，增幅达145%，即5年间焊管产量增长了1.5倍。这样一个增长势头，一直到“十一五”时期的头一年仍然持续高增长。但到了2007年，全国钢管产量4224.07万吨，其中无缝钢管产量1863.33万吨，同比增长21.0%，焊管产量2360.74万吨，同比增长11.30%，虽然持续增长，但比钢材增长幅度22.70%是下降了。自2007年5-6月以后，钢管同比增速有所减缓，这一征兆是带有战略性的拐点。所谓拐点，并不是指钢管产量从增长转为下降，而是指从快速增长转为理性调整。2、2007年焊管的增长减缓，显示了：中国焊管的发展进入了战略转折时期。2007年1-9月份，我国成品钢材产量41753.82万吨，同比增长24.00%；1-9月份钢管产量3090.33万吨，同比增长17.52%，增幅同比降低17.25个百分点，比去年同期钢材增幅低6.48个百分点，管材比7.4%，同比降低0.35个百分点。其中无缝钢管产量1389.68万吨，同比增长24.1%，环比降低约6个百分点；焊接钢管产量1700.9万吨，同比增长12.2%，环比降低12.6个百分点。出现了钢管与成品钢材非同步增长现象，即钢管增速低于成品钢材增速。同时低于上年同期增速，即钢管产量增速减缓（详见表2）。 表2 2007年1-9月钢管产量表 单位：万吨品种名称1-9月份累计产量去年同期累计同比增减量同比%成品钢材41753.8233672.448081.3824.00钢管3090.582635.76454.8217.26管/材（%）7.407.83其中无缝钢管1389.681119.81269.8724.10占钢管（%）44.9642.49焊接钢管1700.901515.95184.9512.20占钢管（%）55.0457.512007年1-9月份，我国钢管累计出口量同比增长了72.64%，其中无缝钢管增长75.24%，焊接钢管增长70.71%；1-9月份钢管进口量同比降低22.31%，其中无缝钢管降低23.22%，焊接钢管降低19.90%。分析原因是，其一国际市场需求旺盛，价格比较坚挺，我国产品质量有较大提高，产品成本相对较低，在国际市场上有较大竞争力；其二由于国家出口退税调整政策出台前的突击出口。从每月出口量相比较可明显看出,5-7月连续三个月出口量逐月增大，从而远大于前一个月，到8、9月出口量连续减少，其中焊接钢管表现尤为明显。焊管产量增幅回落，主要是受我国出口关税政策的影响。因为钢管出口关税政策的严厉措施主要是针对普通焊管的。2007年11月焊管出口26.69万吨，1-11月出口434.27万吨，同比增长45.79%，净出口412.92万吨。这其中主要是出口普通焊管为主，1-11月约为319.46万吨，占焊管出口量的73.56%。焊管这种以普通管为主的出口结构，是源于国内焊管的产品结构是以普通管占绝大多数为基数的，见表3。表3 2007年国内ERW焊管产品技术结构评估技术层次焊管品种年产量/万t比例%1X80钢级管线管；N80、P110钢级石油油套管；合金锅炉管试制02X65、X70钢级的管线管201.133X52-X60钢级的管线管，J55、H40级石油套管，STB410-520锅炉管，0b600MPa级的液压缸体管1005.64皮带机托辊管，汽车传动轴管，低中压锅炉管；490Mpa级脚手架管，厚壁高强度结构管；液压支架管坯，冷拔缸体管坯，变压器用管25014.125中压流体输送管，矿用流体管，深井泵管30016.96低压流体输送管，（包括热镀锌管，钢塑复合管），一般结构管，中小直径方矩形管等11001007总计1770100注：以上数据仅仅是评估，以行业调研数据为准，仅供参考。为什么出口关税政策对无缝管影响甚微呢？请看2007年11月份无缝管出口33.08万吨，1-11月出口355.07万吨，同比增长61.16%，净出口305.37万吨。在无缝钢管出口中以石油天然气钻探无缝管和其它无缝管为主，分别出口143.93万吨和139.54万吨，分别占出口量的40.54%和39.30%。很显然，无缝管出口以石油天然气套管为主，比焊管以普通管为主，在产品结构上要合理得多。国家现行的出口关税政策也是鼓励石油焊管套管出口，期望调整焊管产品结构。再从焊管出口的总量来看，1-11月焊管出口434.27万吨，占1-11月焊管总产量2135.75万吨的20%，其中普通焊管319.46万吨，占1-11月焊管普通管总量约1450万吨的22%，可见，由于出口关税的调整当确定新政策为加征15%以后，将占焊管总量20%或占普通焊管总量22%的焊管可能有回流国内市场，或者大幅降低产量，这就是为什么2008年焊管产量增幅将加速回落的一个主要因素。这个问题也可以从市场的走势看出来；近期焊管市场走软，价格下挫，部分因素来自市场心理变化，15%的增税幅度确实较大。此外，岁末年初，资金紧缺，这也是导致近期焊管市场趋于疲软、低迷的一大因素。从近期或远期来看，消耗本国资源、污染自己的环境，以换取出口的微利，是不可取的。也许有这样一种认识：国际钢管价格高于国内价格，价差的利益驱动，也是情理之中，甚至可以说是价值规律使之必然出口。这种认识可能是一个误区。近几年，我国钢管企业在国际市场上显得竞争力狠强，这主要是由于我国企业在国际竞争中遇到了两种情况：一个是世界范围内能源价格的提高，这使得世界钢管企业能源成本不断提高，而在我国，能源价格仍存在扭曲的部分，钢管行业有了一定的成本优势；另一个是环境的成本在欧洲等发达国家钢管企业快速提高，削弱了其竞争力。这两者决定了我国钢管企业在生产成本上具有一定的竞争力，或者说，国内钢管企业在成本中有虚低的部分。在我国，这种情况不会长期持续下去。钢管企业尤其是焊管企业要做好应对的准备。一方面，能源成本：油价、气价肯定要提高；目前电价国内比较低，估计也会提高。焊管主要是用电，因此，要有应对的准备。另一个方面，我国政府提出了节能减排的任务，这一点也肯定是要落实到每个企业，因而环保成本肯定也是不断提高的。这将会使钢管产品的价格提高，国内外价格差会进一步缩小，削弱在国际上的竞争力。实际上国家调整焊管出口关税的政策，其出发点和落脚点都是从节能和环保这个角度出发的。焊管生产工艺虽然是冷加工，但主要是耗电。目前国内有的专家认为应坚定不移地进行电力等资源价格的调整。专家认为，由于目前电价相对其它能源比较便宜，导致电力需求增长加快。2007年前11个月发电量增长较原煤生产总量增长速度高出5.7个百分点，而2006年同期发电量增长较原煤生产总量增长速度高出1.6个百分点，两个增速对比两个年份之间出现了明显的变化，这主要是因为电价相对较低的原因。因此，国家有很大可能作出调整电力价格、理顺电力与其它能源方向的价格比例关系。今后钢铁行业的节能减排，强调以下两点：第一，要突出万元增加值能耗，这个指标是可比的；第二，污染物排放的问题上，要强调降低总量。一是降低SO2排放总量；二是降低COD排放量；三是降低工业粉尘排放量；四是降低工业烟尘排放量。这对镀锌焊管企业将面对严重制约。而镀锌焊管的产量在普通焊管产品中占的比例很大，约60%左右。出口的量也可观。因此，焊管业节能减排的任务很重，目前还没有引起企业的普遍注意和重视。3、焊管进入战略转折时期的对策3.1 我国焊管的增量发展受到5个方面的制约前面已叙述了我国焊管取得了巨大的进步，出现了一批30万吨/年-100万吨/年规模的焊管企业。随着工业装备和技术结构的优化，焊管企业的能耗、物耗、环保状况迅速改观，有的焊管企业处于国内领先地位。这期间，大口径直缝埋弧焊管和ERW焊管近年来发展迅速，见表3、表4.表4 我国大口径直缝埋弧焊管机组情况序号生产厂家2006年产量/万t设计能力/万t产品规格最高钢级成型方式投产（立项）年份外径/mm壁厚/mm长度/mm现有机组1辽阳钢管公司410406-10166.4-208-12.2X70UOE200323番禺珠江钢管有限公司283015508-1219406-16266.4-25.440-608-12.28-12.2X70X70UOEHME200119984河北青县巨龙钢管有限公司2020406-14226.4-26.58-12.2JCOE20025秦皇岛万基钢管有限公司520406-14226.4-26.58-12.2X70JCOE20046湖北沙市钢管有限公司1015406-14226.4-26.58-12.2X70JCOE20047宝钢集团钢管分公司50508-14226-406-18.3X100UOE20078番禺珠江钢管公司张家港分公司20406-14226.4-506.4-12.8X100JCOE2007年投产9无锡玉龙钢管有限公司；15406-14226.4-506.4-12.8X100JCOE2007年投产拟建项目1辽阳钢管公司30406-14226.4-328-12.2X80UOE2000(立项)2宝鸡钢管厂秦皇岛公司20406-14226.4-328-12.2X70JCOE20093河北青县巨龙钢管南京公司20406-14226.4-26.58-12.2X70JCOE20104鞍山钢铁集团公司50508-14226-406-12.2X80UOE2009合计67315表5 我国大型ERW机组情况生产厂家机组产品生产能力/万t投产时间规格/mm品种现有508mm以下先进机组能力天津大港油田新世纪公司ERW219114-244.5石油套管（API5CT）,N80,X80102007.8徐州光环钢管公司ERW21989-219石油套管X7010广州钢管厂ERW21989-219石油套管X7010天津神州通、双街、利达钢管公司ERW340114-355管线管X7036（3套机组）辽宁海城北方钢管有限公司ERW355114-355管线管X7012攀钢北海钢管公司ERW325101.6-304.8管线管（API5L）X7012上海埃力生钢管公司ERW355114-355.6石油管线管X7012番禺珠江钢管有限公司ERW355100-323.5管线管（API5L12宝鸡住金石油钢管股份有限公司ERW426139.7-426X70、J55、K55石油天然气输送管、油套管20凌钢葫芦岛钢管总厂ERW508219-508输送管、管线管（API5L）X7015小计149新投产的508mm以上机组能力上海中油天宝钢管有限公司ERW610177.8-610输送 管，X80管线管302004年上海宝钢集团分公司ERW610177.8-610X80管线管，P110套管等302005年大庆油田钢管有限公司ERW660177.8-660输送管，X70管线管302004年天津双街钢管有限公司ERW610177.8-610输送管，X80管线管302005年浙江湖州金州钢管有限公司ERW630177.8-630输送管，X70管线管352005年华北石油钢管厂扬州分公司ERW508146-508管线管，套管，X80152006年中中冶辽宁德龙钢管有限公司ERW630219-630管线管，套管，X80302007年8月小计349我国螺旋焊管发展较快，总产能达500万吨/年，其中达到X70级钢级以上的约100万吨/年；直缝埋弧焊管的发展，在近年来很迅速，总产能达到315万吨/年；ERW焊管在产能上占焊管的总产能80%左右，约2500万吨/年，其中219-630机组能生产石油套管和管线管的产能约500万吨/年，约占ERW焊管总产能的20%。我国焊管总产能达到3300万吨/年。总产能如此巨大的焊管行业，目前正处于一个非常重要的战略转折时期。这一转折期的基本特征是，在总量矛盾缓解之后，长期被掩盖的诸多问题，凸显出来了，上升为制约焊管业发展的主要矛盾，也是焊管企业落实科学发展观需要研究解决的重要问题。这些问题归结为5个方面：低水平产能扩张将受到制约；大量出口将受到限制；高能耗、高物耗、高污染的产能受到制约；热轧板带原料等资源和能源涨价，将使焊管的产能扩展受到制约。大部分中小企业装备技术水平落后，生产线设备配套不全。3.2 从战略转折的视角来看，焊管发展应采取的对策:转变发展方式，增强可持续发展的能力党的十七大明确指出经济发展的方针，就是要努力建成结构优化，资源节约，环境文明，创新能力强的现代化企业。我们要按照十七大的精神，分析研究发展中的重大战略问题，使焊管企业转向科学发展的轨道。从增量扩张转变为结构优化焊管业的发展有它自己特定的历史条件和社会环境，这就是普通焊管的生产设备投资较少，狠适合中小企业。从1990年以来，焊管市场需求旺盛，刚开始时期供不应求，利润空间较大；前几年，供需总量基本平衡，仍有可观利润空间；近几年，虽然供大于求，但焊管出口较多，缓解了供需矛盾，仍然保持了较高价位和利润。焊管企业有产量就有效益，发展增量、壮大规模是一般民营中小企业取得效益的主要来源。虽然普通焊管利润不很高，但以数量增长、扩大规模取胜。因为技术投入甚少，建设期和投资回收期很短甚至1年内便可回收。“短、平、快”成为一般民营中小型焊管企业追求的目标。因此，成长中的焊管中小民企把有限资金几乎全部用扩大规模、增加产量方面，比较忽视调整结构、完善工艺、提高质量、扩大品种和节能降耗、保护环境等方面投入。我们要认真贯彻十七大对发展经济的新要求，调整发展思路，把发展重点从规模扩张为主转变到优化结构、提高产品质量和节能降耗、保护环境上来。从低附加值产品转变为中高档产品十七大明确指出：经济增长由主要依靠投资、出口拉动向依靠消费、投资、出口协调拉动转变。固定资产投资增长将减缓，意味着建筑用钢材消费增幅将降低，民营中小焊管企业生产普通焊管用于建筑较多；建筑用的镀锌焊管由于环保控制严格将要增加环保投入的成本，利润空间将会减少。同时，由于淘汰窄带钢这种落后产能，普通焊管采用价格便宜的窄带钢的优势将逐渐失去。热轧中宽带原料涨价，使普通焊管也失去成本上的较大优势。焊管从成本价格竞争必将转向质量成本竞争。能源工业（石油、天然气、电力、煤炭）、装备制造工业、化工、交通运输、建筑业中的钢结构等下游行业的市场对中高档焊管产品仍然需求旺盛。表6为管线管近8年来需求量。【1】表6 2003-2010年规划各类管线消耗管材汇总序号类别规格/mm钢级管道重量/万tUOE管ERW管合计1天然气管线273-1422X52-X80504.760.4565.12原油管线406-914X65-X7044.04.0166.33成品油管线406-508X52-X7018.018.053.44水煤浆管线457-820X52-X7020.0100.75其他管线168-12201.00.55.36天然气城市管网114-700X52-X65319.11867.62186.77平均每年120.9260.0410.38天然气西气东输二期273-1219X70-X80580.0580.09川气东送273-1016X7050.050.010平均每年总计246.9260.0536.3注：资料由石油规划院、华北市政设计院等提供；天然气与原油管线仅计算中国境内；中咨公司根据项目规划、可研报告计算数据，仅供参考；第7项年平均数为总计数/7.5；其中螺旋管为100万t左右。中美两国石油资源的条件近似，但美国打井190万口，我国才23万口，相差8倍；美国采油232亿吨，我国才采出38亿吨，相差6倍。这一对比，说明我国打井的力度和潜力还很大。在石油工业用钢总量中油井管约占40%。对其套管消耗量分析，273-508（10-3/420）的表层套管约占10-15%，基本上都是J55钢级；177.8244.5（79-5/8）的技术套管约占20-25%，以J55、N80钢级较多；114.3-168.3（4-1/26-5/8）的油层套管所占比例最大，约占40-45%，以N80、P110为主。其次是J55、C90、L80等钢级；60.3-114.3（2-3/84-1/2）油管约占20-25%，从钢级来看N80的消耗量约60%，其余是P110、J55、T90等钢级。最近这一、二年统计，我国生产的焊管套管量约占套管总量13-15%，焊管套管产量约40-45万吨/年。据预测，“十一五”期间油井管和管线管用量之和约3800104吨。【2】关于“十一五”期间，电力、煤炭、机械、钢结构化工等下游行业用钢管情况，见文献【2】，兹不赘述。在目前原燃料涨价的情况下，靠产量赚钱的空间越来越小，靠技术附加值盈利的机遇越来越多。以提高产品质量为中心，加快提高自主创新能力，由低附加值的规模竞争转向高附加值的质量竞争，是焊管企业转变发展方式的重要途径。从分散发展转向联合重组，提高可持续发展能力一般来说，焊管企业较多、较小、较分散，尤其是ERW焊管企业这种现象较为突出。往往在同一个地区，像天津、像无锡，焊管企业数量众多，规模较小，装备较落后，产品雷同。一些污染物排放和耗水量远远超出环境总容量的企业，靠单个企业苦苦挣扎，很难改变面貌。而有些规模较大的强势企业，在原地继续发展受到环境总容量、资源、运输条件的约束，也不符合科学发展观的要求。因此，联合重组是焊管企业落实科学发展观的重要选择。这方面，中石油焊管业带了个好头，由宝鸡石油钢管厂牵头，兼并重组了四川资阳钢管厂、辽阳钢管厂，又将和青县石油机械厂所属的巨龙钢管公司、华油钢管公司等联合重组，为焊管企业组成强势集团拉开了序幕。应当说，企业联合重组刚开始时还要靠行政力量来推动，当然最终还是靠市场规律来完善，在联合中实现双赢。4、战略转折时期从战术上来看焊管发展的若干技术细节问题发展战略的方向既定之后，细节决定成败。在这里，重点展开有关焊管发展的若干技术细节问题。4.1 螺旋焊管发展的技术问题对螺旋焊管的发展方向一直存在争议，至今余波渐息。关于“以螺旋焊管为主的技术路线”的提法不再见诸于报刊。恰如其分地确定螺旋焊管的市场定位逐渐明朗，这就是首先肯定螺旋焊管主要有两大优势：一是可以用较窄的热带为原料，因而其管径范围不再受到原料板宽的限制；二是由于螺旋线在理论上对输气管线的止裂性能有帮助。其受到应用的局限性主要有4点：存在较复杂的残余应力以及分布和量值大小变化较大【3】，如果没有全管扩径功能，不易完全消除残余应力；从基于应变的设计理念来看，螺旋焊管抗大变形能力要弱一些；受到壁厚的限制，一般壁厚S18mm；受到钢级的限制，一般超高强度钢级X100和X120的开发仅限于直缝埋弧焊管。因此，对螺旋焊管的使用，应当扬长避短，它特别适用制作大口径例如2000mm输水管线等；适用于打桩管线、混凝管柱等；适用于一类及部分二类地区天然气输送管线。（加拿大、美国和俄罗斯等也是应用于一类地区。）宝鸡石油钢管厂、青县华油钢管公司等6家石油螺旋焊管企业为西气东输工程作出了巨大贡献。支持和鼓励螺旋焊管企业发展管线管产品。从管型上来看，我国螺旋焊管的发展方向，主要是技术改造，开发预精焊及全管扩径工艺，使螺旋焊管的质量更上一层楼。4.2 直缝埋弧焊管是我国埋弧（SAW）焊管的发展方向我国埋弧焊管（SAW）应以直缝埋弧焊管（LSAW）为发展方向，目前LSAW主要机型有UOE、JCOE、HME等成型方式。一般来说，UOE钢管在焊管市场上以质量稳定、可靠性高而著称，成为LSAW钢管在输气管线上应用最多的钢管。UOE钢管在几何精度和力学性能等方面明显优于螺旋焊管，成型工艺在生产率和工艺性能方面优于RBE钢管、JCOE钢管等其它直缝焊管生产工艺。它与其它种类焊管比较，承压较高，而且具有良好的低温韧性，是海底管线、矿场集输干线、大口径输气管线及穿越工业交通密集地区、多河流地段、大落差地段和地震区等复杂地质段管线的首选对象。【3】这里讲的UOE钢管是指现代化机组的产品。由于UOE设备庞大、投资昂贵，因此简化UOE使之演变为JCOE机组，投资较少，易于为中型企业所接受，近年来发展很快，最近在我国又新建设了秦皇岛、南京等地多个机组。前些年河北青县巨龙钢管公司等JCOE机组为西气东输工程作出了巨大贡献。国内有的民营企业（无锡玉龙钢管公司、番禺珠江钢管公司等）由本公司自己工艺设计、国内制造JCOE设备，这两条生产线于2007年下半年试制LSAW钢管初步成功，在国产化道路迈出了可喜的一步。直缝埋弧焊管在向高钢级方向发展，已开发出X80,X100钢级LSAW的产品，我国直缝埋弧焊管的制造水平在向国际先进水平靠拢。现在的发展趋势，已经奠定了直缝埋弧焊管在我国埋弧焊管业的“龙头老大”的地位，再也不是“只能作螺旋焊管的补充”的陪衬角色了。随着钢级向X120进军，我国直缝埋弧焊管必将日益崭露头角。4.3 ERW焊管发展的方向国内焊管机组的设计产能很高，经有关部门调研，目前除宝钢ERW610机组2007年产量达到20万吨以外，国内几乎很少有钢管企业的实际产量接近设计产能，平均只有70%左右。ERW中小生产线虽多，但低档次产品占大多数，这些焊管生产线的设备装备不全，水平不高，技术力量薄弱，生产的焊管按国家标准检验合格率不高。与国外先进水平相比存在较大差距，见表7和表8。【4】经对比可以看出几点差异：国内ERW钢管厂的产品合格率低；日本钢管厂产品不合格的原因单纯，基本为超声波探伤不合格；国内ERW钢管厂产品不合格的原因多样，但主要集中在内毛刺刮除不合格（剩余内毛刺超高或内毛刺刮除过深形成刮槽）、性能（主要为焊缝冲击韧性）不合格、焊缝超声波探伤不合格；国内ERW钢管存在焊缝冲击韧性不合格的产品，且焊缝冲击功的最低值很小。因此，ERW焊管发展的方向在于由低档次向高档产品晋级。表7 国内某厂X52钢级、323.9mm6.4mmERW钢管夏比冲击试验数据项目母材焊缝热影响区冲击功/J剪切面积/%冲击功/J剪切面积/%冲击功/J剪切面积/%单个值平均值单个值平均值单个值平均值单个值平均值单个值平均值单个值平均值最大值232230100100256224100100268250100100最小值405830551434102526521540平均值150991388317094规范要求（-10）284070851830304018303040注：原工厂冲击试验采用的是5mm10mm55mm试样，表中的数据是换算成10mm10mm55mm试样的结果（原始数据2）；试验温度为-10。表8 日本某厂X60钢级、610mm11.9mmERW钢管夏比冲击试验数据项目母材焊缝热影响区冲击功/J剪切面积/%冲击功/J剪切面积/%冲击功/J剪切面积/%单个值平均值单个值平均值单个值平均值单个值平均值单个值平均值单个值平均值数据样本数1143811438114381143838383838最大值451447.9100.0100.0462.7431.7100.0100.0462.7459.2100100最小值174205.580.088.041.058.834.043.0424.8427.7100100平均值350.197.7175.766.7446.7100标准偏差STDEV95.672.74.53.2116.8106.719.017.16.86.300规范要求（-20）456070853545304035453040注：试验温度为-20，试样尺寸10mm10mm55mm。 通过前一个时期，我国引进国外ERW先进技术以及国内建设和生产的情况，有如下一些经验可以值得研究。关于产品大纲目前ERW机组在确定产品大纲时，往往不太切合实际，致使机组产能虽设计较大，但是有些规格、品种长期搁置不予生产。例如，国内ERW610-630机组往往都考虑了生产大口径方矩形管，实际上，多数此类厂家虽 具有这个能力（机组定径机架次增多，全套方矩形孔型轧辊都配齐），但是因为市场原因而都未能生产，造成产能放空，并使基本建设投资很大浪费；在产品大纲中，ERW610机组（630机组）设置圆管规格时都是下限到219mm，而实际上，因610（630）机组生产273规格产品在成本上不合算，这几种小规格产品都不生产也造成投资浪费。因此，在新建ERW610（630）机组时，在当以生产圆管产品为主时，一般不予考虑方矩形管产品，也不考虑273产品，这样不仅节省大量因此而设置的轧辊，而且可以在飞锯选型时，可以不考虑铣切式飞锯，这个问题，下面再详述。在新建ERW355机组时，同样有这种情况，是否设置方矩形管产品，要慎重研究，不要进入“大而全、小而全”的误区。关于高中频设备的配置ERW机组生产时，主要能耗是来自电能，因此，选择高、中频的功率大小是关键之一。首先应当考虑感应焊和接触焊双功能焊机。这里在国内存在一个比较大的认识上的误区，就是认为接触焊不宜生产高档产品。实际上，国外例如日本、韩国、加拿大、澳大利亚、南非和沙特等国都是用接触焊方式生产API管，都不存在所谓质量有问题。国内有一种习惯势力阻碍ERW采用接触焊方式。列宁曾经说过，千百万人的习惯势力是可怕的势力。所以，我们一定要克服理念上的阻碍，大力推广接触焊方式，因为接触焊所消耗的功率是感应焊的一半，而且焊速可以提高1/2-1/3，对节能和提高生产率有重大的意义。国内宝鸡钢管公司长期以来用接触焊方式生产API管，目前宝钢等ERW610机组也在开发接触焊工艺。在节能方面，固态高频焊机有很大优势，国内都在开发这种产品，而且取得了很大的进步。但是，同国外先进设备来比较，还是存在一定差距，以ERW355机组为例，对比如表9。表9 国内外高中频焊机功率对比表ERW355机组美国Themeatool国内某高频生产厂家高频焊机（功率）600KW1200KW中频退回机（功率）3500KW3650KW因此，国内高中频生产厂家在节约能源和提高焊机效率方面还有较大潜力。这里，还涉及频率选择问题。国外有的厂家拿出最近ISO标准允许最低频率达70KHZ，以此推论频率低一些为宜。这个问题，我还是认为频率宜选高一些，不能低于150KHZ为好，为此，曾经著文已论述过，【5】在此不赘述了。前面表7中所列举的ERW焊管产品冲击功韧性不合格问题，很大程度 上是中频退火机没有达到规范要求的功能。所以，中频退火设备是关键设备。有的企业配备的中频机的台数不够（即功率不够），或者有的空冷长度不够（一般不低于60m），都可能造成焊缝冲击韧性不达标。关于中频机的频率问题，文献【5】已讨论过了。关于活套设备的配置活套设备的配置，国内大多存在下面两个问题，一是要不要配置，二是如何配置。关于第一个问题，我国早期焊管著作已经明确指出：“活套配置大多使用于小直径焊管机组。中直径以上焊管机组由于带卷的宽度、厚度都较大，要求活套装置也具有庞大的设备，因此较少采用。”国外例如日本五台ERW610机组有三台是不用活套设备的，韩国世亚公司ERW508及610机组都不用活套，目前韩国MILLTECH公司为中东安曼设计制造的ERW61024机组也是不用活套的。我国引进的610机组全部有活套，有的因为活套设计上有些问题，使用起来也不甚如意。要不要使用活套？具体问题具体分析，对ERW610-660机组来说，或者对ERW508机组来说，由于带钢壁厚较大（16mm，甚至到25.4mm），卷长较短，用活套时带卷接头次数多，既浪费原料，又反而耽误时间；同时，由于壁厚增大，活套直径也增大，设备加重，近似达500多吨；造价昂贵，值人民币1000多万元。同时，定圈制活套设备不能将料全部放空，必须存储一定长度的料卷，对于生产小批量产品就受到制约。综上所述，大口径ERW焊管以不设活套为宜。由于我国尚没有不设活套的具体生产实践，带头不设活套的企业要有“敢为天下先”的闯劲，来填补这个空白。关于第二个问题，如何设置活套，目前国内ERW机组有的活套设备内、外径偏小，致使活套进出料不够顺畅，这一点值得设计制造单位注意认真研究，改进结构。关于飞锯设备目前国内ERW机组的焊接质量不够高，其中一个因素是焊速偏低。而制约焊速的一个原因就是飞锯速度较低。当有方矩形管产品时，应当选择铣切锯较适宜。但当只生产圆管时，就可以选用滚切锯（圆盘挤压式锯）为好。滚切锯的优点在于符合环保要求。当它滚切圆形钢管时，是用挤压切割方式，没有噪音，也没有切屑。焊管车间按环保要求，噪音要小于80分贝，而铣切锯的切割声大大超过了这个指标。国内制造的滚切锯可以切割50819.1mm的钢管。韩国MILLTECH为世亚公司ERW610机组制造的滚切锯可以切割22mm壁厚的钢管，为安曼61024机组设计制造的也是滚切锯。国外目前逐渐兴起采用滚切锯，除了环保原因以外，还因为它价格便宜，国内价格约为铣切锯的1/4-1/3，而且刀片寿命比铣切锯刀片至少长很多倍。而且滚切锯的速度可以达20-30m/分，匹配于较高焊接速度。至于滚切锯对钢管头部造成1-2mm宽度的圆弧形状可以为平头机所车平。即使铣切锯对钢管端部铣切后有时也需平头机再加工。关于ERW355机组和ERW610机组的改建或新建问题目前国内ERW355机组绝大多数壁厚为12.7mm，而API5CT标准中最大壁厚达到13.84mm，因此，国内有的焊管专家提出新建ERW355机组壁厚应达到14mm。【7】我认为，改造的ERW355机组也应达到此要求。目前日本中田公司为新日铁ERW610机组改造到66025.4mm；MILLTECH为安曼新建的ERW61024mm，壁厚都增加了。这一点可以给我们新建ERW610机组做个参考，这里注意的一个问题是最好不设活套为宜。建设ERW355机组或ERW610机组应当具有配套设施ERW355机组或ERW610机组的建设，目前国内多数是只建一条生产线，缺配套设施。例如ERW355机组，产品是API5CT管，那就应当配齐管加工线；要生产N80-Q,P110等高档产品就应配齐热处理线。建ERW610机组也是如此，要配ERW355机组；如果生产API5CT产品，就要配管加工线，热处理线；要生产API5L产品，就要配内、外防腐线等等。5、应大力开发ERW焊管的中高档产品高质量的ERW焊管套管与无缝套管相比，具有生产效率高，成本低、冲击韧性好、抗挤毁能力强等优点，如美国、日本、德国等发达国家已广泛应用于油田的钻采生产中。美国石油专用管的消费量中，ERW套管比例已达58.5%。而我国仅达15%，所以，ERW套管发展的潜力很大。ERW焊管之所以市场前景好，在于它的质量与无缝管相比毫不逊色。西安管材研究所对国产273.05mm11.43mm N80ERW套管、244.4810.03mm N80及177.80mm9.19mm p110无缝套管对比试验【8】，结果如表10。表10 国产ERW套管与无缝管套管检测结果对比套管类型试样规格/mmmm外径变异系数残余应力Rr/Mpa拉伸性能RrRt0.5/%Rm/MPaRt0.5/MpaA/%ERW273.0511.430.002444.4777069533.06.40.002750.7476068534.07.40.002241.6677569531.06.0无缝管244.4810.030.0041106.2280658033.518.30.005694.9481459031.516.10.004292.1980257232.016.1无缝管177.809.190.006087.0089979924.510.90.005386.5490481326.010.60.005482.5894584824.09.7试验证明，ERW套管由于尺寸精度高，残余应力小，抗挤强度超出无缝套管40%以上，在保证焊缝质量的基础上采用ERW套管代替进口无缝高抗挤套管，既可满足技术要求，又能降低油气开采成本。此外，ERW焊管用作连续油管也是有待开发的新产品。关于涉及ERW焊管的焊缝质量中所谓“易出现灰斑和沟状腐蚀”等缺陷，这两种缺陷的产生和防止办法均与钢的化学成分有关，“灰斑（Grey Spot or Grey Flat）是在ERW焊缝爆破断口或焊缝横向拉伸及冲击试样断口上出现的无金属光泽的灰色平坦区域，通常为圆形、椭圆形或长条形。灰斑对焊缝性能尤其是塑性、韧性有显著影响。防止灰斑产生的重要措施之一是控制钢的Mn/Si比在4-15范围，并采用S含量小于0.003%的纯净钢。沟状腐蚀（Groove Corrosion）是ERW钢管焊缝中的一种特殊腐蚀现象。它是在焊接区产生的选择性局部腐蚀，多从表面开始呈连续或非连续沟状。其平均腐蚀速率为2.5mm/a，最大腐蚀速率9.5mm/a，可以导致焊管一年或数年内穿孔。控制沟状腐蚀的重要条件之一是钢的合金元素。目前比较一致的结论是，Cu、Ca、Ni、Nb、Ti等是有效元素。据报导，在0.003%S的钢中加入0.3%Cu和0.002%Ca可完全消除沟状腐蚀。因此，对用于ERW焊管的钢板，应从减少灰斑缺陷和消除沟状腐蚀出发，对钢的化学成分进行调整。”【