國內外管線鋼的生產情況

國內外管線鋼的生產情況

（一）管線鋼的國外生產情況

1、國外X100及以上鋼級管線鋼專利技術

國際大型鋼鐵公司及相關企業從20世紀90年代就開始了X100及以上鋼級高性能管線鋼的研發和試應用，目前已經取得了許多成功經驗，進行了小規模試生產，并相應地公開了一些專利，如日本新日鐵、JFE、住友金屬和NKK公司，加拿大IPSCO（伊普斯科鋼管）公司，美國ExxonMobil（?？松梨谑停┕?，韓國浦項（POSCO）公司等。這七家公司所公開的X100及以上鋼級管線鋼的典型專利，對我國X100及以上高鋼級管線鋼的研發有一定的借鑒和參考價值。

2、專利和工藝特點

高鋼級管線鋼管一般都是在高壓下運行于地理環境復雜、溫度地寒地帶，因而對管線鋼的強度和韌性，尤其是低溫韌性、抗腐蝕介質氫致裂紋性、焊接性提出了很高要求。所以，雖然7家公司公開的都是生產X100及以上鋼級管線鋼專利，但申請公開專利時，這些公司提出申請專利的切入點又各不相同。

ExxonMobil公司旨在提高管線鋼強度、焊接性和HAZ（焊接熱影響區）韌性；

IPSCO公司注重析出細化晶粒，改善微觀組織結構，從而提高鋼的強韌性；

JFE公司側重于如何提高管線鋼耐消除應力退火性能；

NKK公司主要解決管線鋼HIC（氫致裂紋）問題；

新日鐵公司主要防止在使用管線鋼制管時存在的包辛格效應問題；

POSCO公司主張嚴格控制鋼中Mn含量，解決低溫相變時存在的氫致裂紋，導致抗氫致裂性能惡化問題；

住友金屬公司專利意在提高管線鋼SATT（塑性斷裂轉變溫度）和DWTT（落錘撕裂試驗）性能，改進HAZ韌性。

此外，除X100級管線鋼外，新日鐵、ExxonMobil、住友金屬和POSCO等公司還申報了X120以上鋼級管線鋼專利，在未來敷設輸送天然氣和石油的管線采用更高級鋼級是必然趨勢。

(二)管線鋼的國內生產情況

近幾年來，我國石油天然氣管道工程發展迅速，帶動了管線鋼產量的大幅提高。從管線鋼的品質特性來看，我國已從20世紀80-90年代的鐵素體—珠光體微合金管線鋼發展到目前的針狀鐵素體管線鋼，完成了第一代產品到第二代產品的轉變。隨著X80級別管線鋼的批量生產和X100、X120管線鋼的試制成功，我國已具備了X52-X120管線鋼的生產能力。目前，世界范圍內已建成了多條X100試驗段，隨著研究開發的進一步深入，X100管線鋼有望在未來的天然氣管道項目中得到廣泛應用。

1、國內生產管線鋼的鋼廠

管線鋼生產技術代表和體現了一個鋼鐵企業的生產控制水平、質量保障水平和綜合技術水平。我國管線用鋼的應用和生產起步較晚，從80年代開始按API規范開展專用管線管的開發和研制，90年代開始進行X60和X65管線管的工程應用，進入21世紀在我國“西氣東輸”一線應用了X70針狀鐵素體管線管，二線天然氣管道工程則應用了高強度高止裂韌性的X80管線鋼。

國內能生產符合API5L標準的管線工程設計要求的管線鋼的鋼廠首推寶鋼，武鋼、鞍鋼、首鋼、南鋼、太鋼、馬鋼、沙鋼、本鋼等國內許多鋼廠均具備批量生產X80管線鋼的能力，并且大量運用于西氣東輸二線工程，達到國際先進水平，迄今為止等級最高的X120管線鋼已在寶鋼試制成功，其強度比X80提高50%，可使鋼材使用量(厚度)綜合下降10%~20%，從而減少運輸費用。

2、主要大鋼廠管線鋼生產情況

①寶鋼

寶鋼是目前國內生產管線鋼最大規模和最高利用的代表鋼廠，寶鋼管線鋼的發展過程代表了中國現代管線鋼技術進步的發展歷程。在過去不到20年的時間里中國的管線鋼從無到有不斷發展，在長輸管道建設中應用的鋼級逐步提高級別，跨越了國際管線鋼將近50年的發展歷程，趕上了國際管線鋼和管道建設發展的技術主流。寶鋼極大地促進了中國現代高等級石油天然氣管道建設的發展。

寶鋼從上世紀90年代初開始進行X系列管線鋼的開發和試制，目前已擁有從低端到高端輸送管線焊管用管線鋼板卷系列生產能力，近20年來寶鋼已為國內外管道工程累計生產了560多萬噸的管線鋼產品。近期寶鋼X120管線鋼的試制成功，使寶鋼登上了管線鋼制造技術的巔峰，雖然在未來的2~3年內，X120管線鋼還不會立刻投入中國市場，但隨著國家開發能源資源的項目啟動，對于管線鋼技術水平的不斷升高的要求趨勢，這一級別的管線鋼一旦投入運用，需求量將會很大。

②武鋼

武鋼從上世紀八十年代開始，率先在國內進行石油天然氣輸送管線用鋼的研制與開發，經過近三十年的研制、生產及設備不斷改造更新，其生產能力和實物水平都得到了很大提高，冶煉成分可控制在比較窄的范圍，批量生產時鋼中硫含量可做到8ppm及以下。武鋼研制和生產的管線鋼具有高純凈度、高韌性、良好的焊接性能和抗硫化氫腐蝕性能。武鋼自主開發的26.4mm厚規格X80管線鋼由中石油南京巨龍鋼管有限公司制成直縫埋弧焊管，經全面理化性能檢驗，鋼板、鋼管的各項性能指標全面滿足我國西氣東輸三線工程的技術條件要求。

從1983年開始，武鋼先后為寶雞石油鋼管廠、沙市石油鋼管廠、資陽鋼管廠等以及印度、美國、伊拉克、伊朗、印尼等20余家國內外鋼管廠提供了管線鋼板、卷500余萬噸，用于制作螺旋、直縫埋弧ERW電阻焊接鋼管。產品成功應用于西氣東輸、川氣東送、中亞、陜京二線、忠武、冀寧、西部原油、中哈、蘇丹等數條長輸管線，為國家的管道建設和出口創匯作出了突出貢獻。

③鞍鋼

由于受裝備水平等方面的限制，在上世紀末，鞍鋼管線鋼的生產幾乎是個空白。打破國外產品壟斷，關系國計民生，國家必須擁有一批有實力有影響有責任的大企業，鞍鋼隨著“九五”和“十五”技術改造項目的陸續投產或調試，開發生產高級別管線鋼的裝備條件已經具備。2002年，鞍鋼熱軋帶鋼廠批量生產5000噸西氣東輸工程制管用X70管線鋼熱軋卷板，生產工藝和實物性能穩定，實物質量達到寶鋼同類產品實物水平，瓦解了國外鋼鐵企業的壟斷堡壘。

鞍鋼針對不同管線工程的技術要求，合理設計化學成分，全線轉入了X60、X65高鋼級、多品種管線鋼的開發生產工作。截至目前，鞍鋼在國內已率先成功研制開發X100管線鋼，使管線鋼鋼級形成了X60、X65、X70、X80和X100的系列化，為角逐國內外高端管線鋼市場奠定了堅實的基礎。

④南鋼

南鋼目前有兩條板材生產線，一條2800中厚板軋機，一條3500爐卷軋機，在建一條5000寬厚板軋機。其中爐卷軋機成材率高，并榮獲國內水平5個創新和10個第一，例如第一個在爐卷機上實現TMCP工藝，第一個用爐卷機軋制出厚度18.4mm的X80管線鋼等。

當前南鋼在海底管線鋼、地震帶管線鋼、抗酸管線鋼等方面，均有一定的技術優勢和特色。據了解，海底管線鋼，當前除了寶鋼在生產，大部分產品是南鋼在生產，且最寬可達3000MM；地震帶管線鋼，寶鋼、首鋼、南鋼、湘鋼四家都可以生產；其具有較高優勢的抗酸管線鋼的生產，南鋼則可以排在前茅。

(三)管線鋼生產及技術攻關方向

國內對管線用鋼的需求以X70級為主，新線目標定位在X80級熱軋寬鋼帶和X100級寬厚板的生產，以適應目前10MPa和近期14MPa以上輸送壓力的設計。今后輸送的自然氣不再是經脫水、脫H2S處理的“甜氣”（PH2S≤300Pa），而將是未經處理的“富氣”（PH2S≤300Pa），為此必須進步管線用鋼的抗氫致開裂和抗H2S應力腐蝕的性能。國內已具有800萬t以上螺旋焊管的制管能力，但大口徑厚壁直縫埋弧焊管的產能和質量還不能滿足工程的需求，繼續部分進口成品管將不可避免。從研發基礎和生產技術的難度而言，具有優質的抗H2S應力腐蝕性能的高強度等級管線用鋼的開發應當列為科技攻關的重中之重。

總之，管線鋼在合金設計理論、軋制工藝、制管工藝、鋪管現場焊接材料和工藝、和管線設計理論（應變設計）等方面都要有相當程度的創新。