“十五”期间四大工程建设与我国钢铁工业

     朱总理就“十五”计划纲要所做的报告中指出，要加强水利、交通能源等基础设施建设，高度重视资源战略问题，这也是今后5年产业结构调整的任务之一。“十五”计划纲要草案提出，南水北调、西气东输、西电东送。青藏铁路这四大工程将在今后5年内陆续上马。这四个纵横华夏大地的巨大工程项目将写下共和国新世纪重点建设的开篇之章。由于这四大工程的建设对各类机械尤其是工程机械、管线、电工设备和各种机电设备都有着巨大的需求，而所有这些设备的制造和使用都莫不与钢铁材料有着直接或间接的关系，因此它必将给我国新世纪的钢铁工业的发展和结构调整提供难得的契机和强大的推动力。

一、“十五”期间我国四大工程简介

1、西气东输工程

    西气东输工程因其项目投资巨大、涉及面广，引起国内外广泛关注。“西气”主要是指我国新疆、青海、川渝和鄂尔多斯4大气区生产的天然气；“东输”主要是指将上述地区的天然气输往长江三角洲地区，同时也包括输往西宁、兰州、北京、天津和湖南、湖北地区。

    “西气东输”有广义和狭义两个概念。从广义上讲，我国中西部地区有6大含油气盆地，包括塔里木、准噶尔、吐哈、柴达木、鄂尔多斯和四川盆地，预测天然气资源量为22．4万亿立方米，占全国天然气资源总量38万亿立方米的58．9%。

    根据天然气的资源状况和目前的勘探形势，国家决定启动西气东输工程，加快建设天然气管道，除了已建成的陕京天然气管线，还要再建设3条天然气管线，即塔里木-上海、青海涩北-西宁-甘肃兰州、重庆忠县-湖北武汉的天然气管道，以尽快把资源优势变成经济优势，满足东部地区对天然气的迫切需要。从更大的范围看，正在规划中的引进俄罗斯西西伯利亚的天然气管道将与现在的西气东输大动脉相连接，还有引进俄罗斯东西伯利亚地区的天然气管道也正在规划，这两条管道也属“西气东输”之列。从狭义上讲，西气东输又是特指新疆塔里木至长江三角洲的输气工程。

　　2．青藏铁路工程

    规划中的青藏铁路由青海省会西宁市至西藏首府拉萨，全长1925公里。青藏铁路扩能改造通信工程线路主体工程近日已完工。铁路建成后，在货运方面，将为西藏交通增加经济、快速、运能大、全天候的运输通道；在客运方面，将适应旅游业快速增长的需要，促进一地区的发展，更为重要的是青藏铁路的建设将使我国已经形成的纵横交错、干支结合的铁路运输网络更加完整。据铁道部透露，兴建青藏铁路工程的巨额投资将全部由中央政府承担。

   3.西电东送工程

    西电东送是西部大开发的标志性工程。“十五”期间，西电东送将形成北、中、南3路送电格局：北线由内蒙古、陕西等省区向华北电网输电，5年后将向京津唐地区送电270万千瓦；中线由四川等省向华中、华东电网输电；南线由云南、贵州、广西等省区向华南输电，5年后将向广东送电1000万千瓦。我国首批“西电东送”工程洪家渡水电站、引子渡水电站、乌江渡水电站扩机工程于2000年11月8日在贵州同时开工。在此前后，天生桥至广东第三回500千伏交流输电线路、云南宝峰至罗平500千伏交流输电线路、重庆万至县至三峡电站500千伏交流输电线路工程和云南宣威60万千瓦火电项目也相继开工建设。首批7个“西电东送”项目横跨云南、贵州、广西、重庆、湖北省（区）、市，基本构成了南方电网“西电东送”的主骨架。

4. 南水北调工程

　　经过专家科学的论证，南水北调工程分西线。东线、中线3条调水方案。西线方案是从长江上游的通天河、雅砻江、大渡河引水入黄河，以解决西北地区的缺水问题；东线方案是从长江下游扬州三江营江面抽引长江水，沿着京杭大运河苏北段和沿途河湖北上，在山东东平附近穿过黄河进入河北、天津；中线方案由汉江上游的丹江口水库引水，跨长江、淮河、黄河、海河4大流域，经过河南、河北等城市一直流向北京、天津。

    南水北调工程的伟大意义，在于它是我国长江流域、黄河流域水资源的一次带有全局性和战略性的结构调整。这项工程完工后，它将与长江、淮河、黄河、海河流域相连相通，统一互用，构成我国水资源“四横三纵、南北调配、东西互济”的新格局。南水北调工程全部建成以后，每年的调水量相当于在北方再造一条黄河，将从根本上扭转我国水资源分布严重不均的被动局面。

二、管线用钢：机遇和挑战都前所未有

　　1、西气东输工程管线用材需求量巨大

　　根据我国经济发展战略，我国已把天然气长距离输送管道列入全国重点基础建设项目。如中国石油天然气集团公司计划于2010年前建设天然气管道约长7000公里，而全国计划在10年以内建设近1万公里的管线，共需管材1000万吨左右。现已建成和正在建设的有涩宁兰、兰成渝和忠武管道。西气东输工程的整体启动更是世人瞩目。

全长4000多公里、恢宏浩大的西气东输工程，用量最大的无疑是管道。它创造了我国管道史上多个之最：我国国内最长，跨越9个省、市、区；穿越地形最复杂多样；输量最大(设计输气压力10MPa)；管径最大(管径1016mm)；所有这在我国管道发展史上具有划时代的意义。对于冶金行业来讲，无疑意味着巨大的商机。

据按有关数据统计测算，“西气工输”工程按管径1067毫米，全长4000公里考虑，需管材175成万吨，其中螺旋管137万吨（壁厚14.6毫米），直缝管38万吨（壁厚17.5-25.4毫米）。螺旋管只能用于一类地区（山野荒漠和人烟稀少地区），直缝管主要用于二、三、四类地区（人口稠密、工业经就是发达地区、低温地区、高落差地段以及穿过铁路、公路、河流和地震多发地段等）。另外，由于“西气东输”工程干线辐射到国内沿线各省，支干线管道拟建和规划建设的有6条，即（四川）忠县??武汉、涩北??兰州、靖边??淄博、易县??石家庄、兰州??甘圹、武汉??淮南、天津??南京，管径610-811毫米，总长4036公里。以上支干线管径主要为610、650、710、810毫米，全长总重也达52万吨。

西气东输管道用钢标准及用量

管道施工需求量单位：万吨

2、“西气东输”工程对钢管业的技术要求

（1）、“西气东输”工程管道的技术特点

“西气东输”工程管道的技术特点是：国内距离最长（全长4000公里左右），经由行政区域最多（9个省市自冶区，66个县市），地形、地貌、地质条件最复杂多样（沙漠、戈壁、山区、丘陵、盆地、平原、黄土高原、江财水网和大量农田）以及穿越铁路、公路、河流和人口稠密区、工业经济区，输气量最大（年输气量120亿立米），压力最高（10MPa），管径最大（1067毫米），钢材等级最高（X70级），压气站最多（16-22座），用户最多（10多处分输点）。这些特点，集中反映到对用管的技术要求很高。

（2）.“西气东输”工程对管道的技术要求

“西气东输”有关技术攻关工作正在展开，如管道防腐、内涂层减阴、焊接工艺、无损检测、干燥、延性断裂及止裂、沿线地质灾害危险评估、沿线断裂活动性评价、水下穿越等20多个技术难题都正地进行研究。2000年10月25日-27日，“西气东输”工程项目经理部邀请美国、英国、日本等国及国内管道专家召开“高压输气管道延性断裂及止裂国际研讨会”，会议成果体现在三个方面：①数学模型及实验方法达成了共识；②基本数据提出了建议；③对下一上步板材冶炼、轧制、制管以及施工质量保证提出了建议。

在许多工业发达国家，管道工业的发展在很大程度上带动了冶金工业制管工业。长输管道用材特别是天然气输送管用材及船板是钢材技术含量最高的，在一定程度代表了一个国家冶金工业的水平。

“西气东输”制管用的钢板带应当是超纯净低C、低S、低P、微合金化的控轧控冷管线专用焊接结构钢，它具有高强度（屈强比0.85-0.90）、高韧性和良好的可焊性；低温下的断裂抗力和抗氢致辞裂能力；其化学成分、力学性能、材质均匀性以及板型公差等比X65钢级板带均提高了一个档次。

这主要体现在提高钢管强度的同时，必须相应提高韧性。特别是高压输气用钢管，必须有很高的夏比冲击韧性（CVN），钢管一般的CVN应为100-110J，富气输送时要法语CVN>190J。同时，必须抗氢致开裂HIC（Hydrogen Induced Crack）。提高管线钢抗HIC能力的措施有成份设计、冶炼控制、连铸工艺、控轧控冷等四个方面。展开来说，主要有三点：

①提高钢的线纯净度。采用精料及高效铁水预处理（三脱）及复合炉外精炼，达到S≤0.001%，P≤0.010%，[O]≤20ppm，[H]≤1.3ppm。同时采用Ca处理。②晶粒细化。主要通过微合金化和控轧工艺使晶粒充分细化，提高成分和组织的均匀性。为此，钢水和连铸过程要电磁搅拌；连铸过程采用轻压下技术；多阶段控制轧制及强制加速冷却工艺；Tio处理，使得钢获得优良的显微组织和超细晶粒，最终组织状态是没有带状珠光体的针状铁素体或贝氏体。③昼降低含C量（C≤0.06%），控制Mn含量，并添加Cu和Ni。从炼钢来看，宝钢、武钢、鞍钢、攀钢、太钢等企业能生产不同等级的管线钢种，目前国内能生产X42、X52、X60、X65、X70等，X70目前在试用。管线钢国产化程度大幅度提高，产品质量有了显著的改进，产品的成份控制、强度、韧性、晶粒度、焊接性能等均已接近或达到国外同类产品的水平。但是，同“西气东输”的要求，同国外先进产品相比，特别是管线钢板的生产来看，差距很大，它将是影响我国直缝埋弧焊管发展的重要因素。因此，我国忙建设高水平的管线钢板生产线是必要的。

（3）、我国管线用钢生产现状和存在的主要问题

    在我国管道行业曾经有一个误区，就是认为在大口径、高压力的输气管道中，只能用直缝埋弧焊管，而不能采用螺旋埋弧焊管。而目前我国大口径直缝埋弧焊管基本上还不能生产，一直依靠进口。如果不能使用国产材，完全依靠进口的话，实施西气东输工程的管材将完全依赖于国外。1998年，在中国石油天然气集团公司石油管材研究所所长、中国工程院院士李鹤林带领下，进行了为期一年的考察和实验，结果证明：国产螺旋焊管制管技术成熟，所用国产制管钢材可以满足西气东输工程需求的80％以上的需要，具有批量生产X70钢级及以下油气输管的能力，X65钢级及以下螺旋焊管已大量出口。国产螺旋焊管多方面已达到进口直缝焊管UOE的水平，应与直缝焊管共同使用。正是这一结论使西气东输工程成为了可能。因此，"西气东输用大口径输气钢管国产化"成为国家"十五"重大装备项目，从2000年起就已提前启动。宝钢、武钢、鞍钢参加了螺旋焊管用热轧板卷的研制，鞍钢、舞钢参加了直缝焊管宽厚板的研制。

　  目前，西气东输工程国产化率的估计为：螺旋焊管用钢板卷预计达到80％以上，螺旋焊管制管达到100％，宽厚钢板料达到40％以上，直缝焊管制管达到50％以上。根据西气东输工程设计联合体有关专家经过考察认为，国内管线用材的可供货厂家，螺旋焊管用材有：宝钢、武钢、鞍钢。厚板厂家有：鞍钢、舞钢。国外厂家有日本川崎、NKK公司、新日铁、韩国浦项等等。

    （4）、中外钢铁企业为抢夺市场展开激烈竞争

由于我国这次对“西气东输”工程主体进行国际性的公开招标，因此中外众多钢铁企业为争夺这一巨大的市场进行激烈竞逐。从去年下半年工程开工后进行的几次公开招标来看，许多国际著名的大型钢铁企业和石油企业都竞相争标，如日本川崎和新日铁、韩国浦项、壳牌公司、香港中华煤气、埃克森美孚与中电企业、俄罗斯动力机械、美国管道公司(美国休斯敦国际检测公司)、俄罗斯GAZPROM与天然气建设运输公司、BP集团(由BP投资公司、马来西亚国家石油公司、日本三菱、日商岩井、伊藤忠五家公司组成)等等。从竞标结果看，中、外企业各有胜负。我国有些国外公司如韩国浦项等以志在必得的姿态不惜以近乎倾销的超低报价嬴标。具体情况本网以前有多次分析报导，在此不再赘述。

　　总之，西气东输管道工程的全面开放，给我国钢铁生产厂家带来新的挑战。国务院及国家有关领导已指示凡是国内能生产的设备和材料应在竞争条件下积极国产化，大力推动钢管、钢板的国产化，对国内尚不能生产的争取技贸结合引进技术。但该项目对管线钢的宽度、厚度及强度和韧性提出了更高的要求，这使我国钢生产厂家面临较大的竞争压力。提高管线钢钢级是当今管道建设的首选措施，每提高一个钢级，可节省建设成本7%左右。近年来，世界管道工程均以使用X70管线钢为主，部分考虑使用X80管线钢。我国已具备X65管线钢及其板卷的规模生产能力。另外，通过“七五”以来不断的技术改造，我国螺旋焊管生产技术已达到较高水平，在国内输送管道中占有主导地位。目前宝钢、鞍钢、武钢等企业生产的宽带钢可基本满足螺旋焊管的要求。但在地质条件较复杂、重要交通枢纽及人口稠密地区，必须选用直缝焊管。而我国目前大口径焊管生产线几乎为零，国内在建或正在筹建的大直径直缝焊管生产线有3条，年设计能力约40-50万吨，但总体装备水平不高，难以生产X70级以上、壁厚较大的直缝焊管。此外，大口径直缝焊管用宽厚板国内尚难提供。    

在形势十分紧迫的情况下，国内一些大钢生产厂家与钢管企业合作，抓紧开发管线用钢品种。宝钢试制成功的X70管线钢，已向用户供货。经历时10年的开发研制后，宝钢管线钢在与世界一流企业同台竞标中多次中标，且X52-X65管线钢的抗硫化氢的试制已获成功，其X80管线钢处在试验室阶段的研究中。舞钢抓住西部大开发的历史机遇，严格按照美国API标准和西气东输工程用钢的技术条件，快速开发大口径直缝焊管用宽厚钢板，并逐步形成了品种规格系列化。武钢和鞍钢亦重点抓X70等新试产品的研制开发工作。

随着西气东输工程的步步实施，管线用材已迫在眉睫，各项招标工作也将继续展开，而我国各管线用钢生产厂家也加紧研制开发更富有竞争力产品。但是据中石油有关专家估计，从总体上看，2001-2002年国产管材面临国外管材竞争的严峻形势，主要原因是国内产品质量稳定性与国外产品还有一定的差距。但在2002-2003年以后，国产材将会迎头赶上。2003年以后可能会全面采用国产材。

三、低合金高强度钢用量将会大幅增长

　　2001年，以红水河流域龙滩电站正式开工为标志，拉开了中国“西电东送”的序幕，长江溪洛渡和向家坝、澜沧江小湾和糯扎渡、雅砻江锦屏一级和二级、黄河拉西瓦等一批装机容量超过300万千瓦的巨型电站都将于21世纪前期开工建设，另外还有贵州洪家渡、引子渡、乌江扩机、西北公伯峡、三板溪、清江水布雅等也已经或即将上马，将全面开发金沙江、雅砻江、大渡河、澜沧江、乌江、红水河和黄河上游水电资源，形成南、中、北三条“西电东送”大通道，实现资源的优化配置。

    “西电东送”这一宏伟工程，为我国钢铁工业结构调整和向钢铁强国迈进，带来了历史性的机遇，而借鉴国际先进经验，加大力度开发更多的微合金化钢则是品种结构调整的主要任务，也是实现“西电东送”用钢国产化的必由之路，专家预测，在21世纪，微合金化的低合金高强度钢不仅在用量上会大幅度增长以及在广阔的用途上取代碳素钢，而且微合金化还可以作为一种开发综合性能更好的钢铁产品的手段，这一手段既能降低成本，又能符合可持续发展要求和促进技术进步。

    “西电东送”用钢涉及的品种较多，但主要为低合金高强度钢，钢材被用于建造结构厂房、压力钢管、发电机组、闸门等钢结构件。“西电东送”用钢大多都具备国产化的能力，这可在以往生产的水电用钢中得到借鉴。举世瞩目的长江三峡工程就使用了大量由舞阳钢铁公司等企业生产的国产优质低合金高强度包括Q345D、Q345E、A572Gr50、St52－3、S355、16M nR、SM490B、A516G r70等国内外牌号，大都采用了以铌为主的微合金化技术，具备了优良的强韧性和焊接性能，广泛用于三峡工程的施工栈桥、发电机组、厂房钢结构、闸门、压力钢管等，这些用于三峡工程的铌微合金化的低合金高强度钢，可直接用于“西电东送”水电站相应钢结构件及装备的制作。 在“西电东送”工程中，电站压力钢管需要大量屈服强度490Mpa级别的高强度，而采用铌微合金化技术即可生产该强度级别的高强度钢板，且具有很低的焊接裂纹敏感性指数，符合国际上低焊接裂纹敏感性高强钢的规定。若在降低碳含量，加入Cu、B等合金，采用控轧加回火工艺，还可生产强韧性更高的低碳贝氏体钢，特别是在高强韧性的同时，仍具备优异的焊接性能。

    在“西电东送”电站厂房钢结构领域，采用铌微合金化技术可生产具备低屈强比、抗震特性的钢材，若采用Nb－Mo复合，还可提高钢材的耐火性，满足600℃屈服强度≥常温屈服强度2／3的要求。“西电东送”工程需要大量配套装备，如要求运载200～400吨大型装备的铁路货车、装载物料的105吨电动轮自卸车及其它大型工程机械等，这些大型装备需要使用60KG级以上的高强钢和布氏硬度在360HB以上的耐磨高强钢，要求在高强度的同时具备良好的加工性和优异的焊接性能，而铌微合金化正是生产这些高强钢的技术途径。 

四、钢铁业结构调整和工艺升级换代更显迫切也更有条件

    西气东输、西电东送、南水北调、青藏铁路这四大工程给我国许多钢铁企业尤其是西部地区的钢铁企业带来一次难得的发展机遇。西部地区蕴藏着22.4万亿立方米的天然气资源，“十五”期间，西部地区天然气的年生产能力将达到350亿立方米。西部油气田开发、西气东输等工程带来的是优质钢材的大量消耗，西部地区的酒钢、八钢等众多钢厂早就利用地理优势和其它优势，紧紧盯住了这块市场，力图给油、气用户提供便利。酒钢10年前就将主要产品板材定位于石油、天然气行业用户，该公司的中板厂1998年投产，很快就轧出了制造油气输送管线需要的X60管线钢。八钢在“十五”规划中强调在搞好线、棒材生产的同时，大力开发特钢及石油管材。

    除了地理优势及资源优势(如酒钢镜铁山矿的矿石含磷、硫较低，适合于冶炼优质高附加值钢)以外，还应特别指出的是，西北的钢铁企业不仅可为油、气行业用户提供钢材，而且可以运用“以气代焦”的新工艺，直接成为客户和客户，进而双方结成发展战略伙伴关系，将会起到油、气、管、钢和区域经济多年头驱动，这一方面能加快“西气东输”步伐，另一方面也能推进自身产业结构调整，实现多赢格局。处于青藏铁路和西气东输两大工程近邻的酒钢、八钢可密切关注青藏铁路钢材产品的招标及线路勘查工作，争取藏北高品位铁矿勘查开发与“西气东输”工程相结合，做到资源与市场的就近短流程匹配，注意以市场为导向，积极参与有关工程的规划和建设，努力争取国家相关部门和有关省区的支持，必要时可参股铁路、输气管路的建设管理，形成钢、路、气联盟，壮大自身实力，扩大在西部的影响力，相应地还要调整自己的“十五”和更长远发展规划以及对应的工艺线路。国家有关部门是否也可考虑从产业、产品合理布局出发，给予西部企业尤其是像酒钢、八钢这样大中型骨干企业发展工业的立项和政策支持。让酒钢、八钢依靠自己的力量和优势，根据资源与市场的变化，与世界钢铁冶炼技术同步发展，开发生产高、精、尖的产品，满足西北地区和西藏的钢材需求，提升企业的经济地位和影响能力，带动地方经济的繁荣。

另外，钢铁企业还可以藉此实现生产工艺上的升级换代。如地处河西走廊西端、西气东输主干管旁边的酒钢，就能很快利用过境的天然气资源，采用非高炉直接还原炼铁法，用天然气代替焦炭为生产能源，这将使企业迅速缓解优炼焦煤的不足并适应日愈严格的排放标准。实际上，随着西气东输工程的推进，这种以气代焦的工艺将能为越来越多的钢铁企业包括中部和东部的钢铁企业所采用。一旦做到这一步，不仅能减少环境污染和千里之外运煤的成本，而且现有的供气设施不需做太大改造即可使用，不需增加投入。具有高炉、转炉、焦炉生产系统的钢铁联合企业，由于焦炉、高炉和转炉等煤气以及分离空气阶段高产的特性，大多数都拥有完备的敢体分类净化厂、大型的燃气平衡贮气柜，以及完善的工业与民用输配供气系统；其气体原燃料的平衡和回收利用能力一般都高于常规的化工企业，更有利于与天然气开采企业建立起平稳的供配关系，具有实施天然气市场营销“照付不议”的客观物质条件。若实施炼铁以气代焦工艺后，可以合作将其部分设施直接置换为天然气所用，减少管道建设调峰和工业与民用供气设施的投资。

据资料显示，国外炼铁高炉由喷吹煤粉改为天然气的工艺技术发展迅猛。用天然气可使我国钢铁企业炼铁平均焦比降低到400kg/t铁以下。另外，这种将固体铁矿石直接还原成海绵铁(优质废钢代用品)的“钢铁一步法”的直接还原技术，具有能耗低、效率高、质量好、易操作、产品无需再分选的特性，可大大地提高冶炼产品质量和生产效率。

五、机电设备的巨量需求为国内钢铁消费打开广阔空间 

    内需市场终究是我国经济发展的最主要推动力。对钢铁工业来说同样如此。近年来，由于世界经济形势日益陷入低迷，我国国民经济增长速度也出现滞缓的局面，各行业对钢铁需求的增长速度已经滞后于钢铁产量的增长速度，这已成为困扰我国钢铁业发展的一个突出问题。加入WTO后，来自国外同行的冲出疳使我国钢铁业发展遇到更多的挑战。南水北调、西气东输、西电东送。青藏铁路这四大工程的陆续上马，将为我国钢铁内需消费打开广阔空间。除了上文提到的管材等的大量需求外，我们也更应该注意到这些项目的建设所需要和消耗的难以计数的各类机械和电气产品。而所有这些机械电气产品无不与钢铁消费休戚相关。

    1．南水北调工程及所需设备

    南水北调工程需要大量的水利建设设备，如水泵（特别是大型泵）、阀门、铸管、动力机器、抽水机等，还需要挖掘机、推土机、装载机、凿岩机及石料加工机械。

    2．西气东输工程及所需设备

    西气东输工程需要大型专用挖沟机、移动式管线起吊设备、大型对管机、大型管运载设备、管线现场防腐处理设备、塔吊设备、高强度低合金钢输气管、燃汽轮机驱动的离心式压缩机、阀门、天然气钻井机械等。

    3.西电东送工程及所需设备

    西电东送工程需要大量电工设备、电线、电缆、变压器、开关等。

    4.青藏铁路工程及所需设备

    青藏铁路工程的建设需要的设备有挖掘机、推土机、装载机、凿岩机、铺路机、压路机等等。

    总之，我国“十五”期间四大工程建设规模宏伟、技术复杂、难度大、难度大、系统性强、装备需求多、投资金额大、建设周期短、质量要求高，对我国机电行业不啻是一次重大机遇和挑战。而这一机遇和挑战同样同时地呈现在我国钢铁企业的面前。我国广大钢铁企业应该及时调整企业的产品结构以适应市场需求的变化，迅速提高产品质量，增强产品的附加值和竞争力，只有这样，我们才能在加入WTO后，在外国同行的竞争面前立于不败之地，才能抓住并无愧于这一千载难逢的历史机遇。（Mysteel.com常青撰稿，请勿转载）