"西气东输"与我国钢管业供需现状和发展前景

“西气东输”全线开工：世界钢铁业界再次聚焦中国市场

 2002年7月4日，规模宏大、举世注目的跨世纪工程??西气东输工程在塔里木气田、新疆库尔勒、陕西延川黄土塬、江苏无锡新区和上海白鹤镇等5个施工工地同时全线正式开工。这标志着我国西部大开发和能源结构调整又迈出了重大步伐。

这是我国有史以来最长的一条天然气输送管道――新疆至上海４０００公里管道工程。设计年输气量 120亿立方米，管道工程投资400多亿元，上、中、下游投资总额约 1400多亿元。管道工程经过戈壁沙漠、黄土高原、太行山脉，穿过黄河、淮河、长江，是我国目前距离最长、投资最多、输气量最大、施工条件最复杂的输气管道。

众所周知，我国西部地区蕴藏着累计达２２．４万亿立方米的丰富的天然气资源，约占全国陆上天然气资源总量的５９％。经过多年的地质勘探，塔里木、柴达木、陕甘宁和川渝盆地崛起４座国家级大气田，截至去年底，累计探明的天然气地质储量超过２．５万亿立方米，形成１８０亿立方米的年产能力。专家预测，到２０１０年，中国西部地区可探明天然气储量３．４５万亿立方米，可建成５００亿立方米的年产能力，其中一半可以输往东部地区。如果这些天然气全部作为城市居民生活用气，可让１．７亿户家庭受益，覆盖全国大部分城市人口。
　　这项工程预计在２００５年春季建成投产，届时塔里木盆地的天然气资源将通过１０１６毫米的大口径管道，源源不断地送往东部经济发达地区，沿途省份也将同时受益。
　　目前，这条管道的设计输气能力为年１２０亿立方米，但随着终端地区天然气消费市场的发育成长，每年最大输气量可超过２００亿立方米，能够保证长期稳定供气。
　　西气东输管道工程的投资总额约为１４００多亿元人民币，中国政府要求引进外国资金参与建设，以降低投资成本和风险，提高管道运营管理水平。
　　过去两年，西气东输管道建设者中国石油天然气股分有限公司与由英荷壳牌、埃克森美孚、俄罗斯天然气工业股份公司等组成的投资集团，共同投资建设西气东输工程，使之成为中国最大的能源合作项目。据悉，壳牌投资集团持有项目４５％的股权，中国石油持有项目５５％的股权。
　　中外合资建设的西气东输管道工程，是中国兴建天然气管网庞大计划的一部分，与此同时启动的输气管道还有３条。重庆至长沙、渤海至济南、深圳至广州等管道干线及其支线，也在节节推进。总长度超过２０００公里的这些输气管道，将在２００５年前后全部建成，届时华中、华东和华南地区的所有大中型城市，都可用上国产天然气和进口液化气。
　　过去５年间，中国相继建成陕西至北京、长庆至西安、靖边气田至宁夏银川、青海气田至甘肃兰州、吐哈气田至乌鲁木齐等５条长距离输气管道，总长２９３０公里，西部地区一些重要城市因而得到“气化”。
　　国家还在管道终端城市兴建了３０多个重大用气项目，现在西部地区的乌鲁木齐、库尔勒、格尔木、银川、榆林和彭州等天然气化工基地已初具规模。

所有这些工程的规划和建设无疑给我国管线用钢带来了巨大的发展机遇，但随着我国加入WTO后钢铁业对外开放格局的不断加深和市场化进程的不断加快，我国管线用钢市场的竞争也势将日趋激烈，我国钢铁业界也将面临前所未有的挑战。

因此，在这个时候，再次关注和分析一下我国油气管线产业的总体状况和发展前景，尤其是“西气东输”工程所蕴含的巨大的管线用钢商机及对我国钢铁业发展的警醒和推动作用，不仅是完全必要的，更是非常现实、非常及时的。

我国油、气管线和管线用钢供需现状和前景概观

一、近年来国内、外油气管道的发展回顾

    管道运输是石油、天然气最经济、最方便、最主要的运输方式之一，在世界上某些发达国家，油气管道输送约占油气总输送量的三分之二。目前，全世界油气管道的总长度约为230万公里。一个国家油气管道的发展与国家油气工业的发展程度和发展结构密切相关。油气管道按输送的介质不同主要分为原油管道、天然气管道和成品油管道。在世界上，天然气管道的输送比例为100%，占油气管道总量的一半以上；原油管线输送约占原油总运输量的85%，占油气管道总量的比例约为20%；在发达国家，成品油远距离运输主要靠管道，世界上成品油管线占油气管道总量的16%左右。

     我国管道运输业起步较晚，1970年才建成第一条2000多km的输油管道。四十多年来，随着我国石油和天然气工业的发展，油气管道建设取得了长足的进步。目前，我国已基本形成了四大油区和五大气区，原油产量达1.6亿吨，是世界第五大产油国。到目前为止我国原油、成品油和天然气长运输管道的长度约为2.1万公里，油气田生产出来的原油、天然气大部分通过管道输向炼油厂、化工厂、码头，到沿海沿江或出口，原油、天然气基本上实现了管道运输。

我国油气管道建设的国际比较：

与世界发达国家相比，我国管道运输还有很大差距。首先从数量上看，我国虽为世界第五大产油国，但油气管线不到世界管线总长度的1%，约为美国的1/38，为前苏联的1/17。美国管道运输周转量占社会运输周转总量的24%，仅次于铁路；而我国不足2%。我国输送成品油仍然依靠铁路，这与美国成品油运输中管道占55%、铁路占3%的状况形成鲜明的对比。美国原油产量达1亿吨时，各类管道已达5万公里，而我国原油产量已达1.6亿吨，管道长度却只有2万多公里。

　　在我国，原油管道占的比重最大，约占管道总长度的一半；其次为天然气管道，约占管道总长度47%；成品油管道和其它管道占的比重只有3%左右。原油真正能形成管网的有东北、华东和华北地区；天然气只有四川省形成了管网；成品油尚未形成真正的管网，目前我国仅有的成品油管线是格（格尔木-青海省）拉（拉萨-西藏）线，约1076 km，年输油量仅17万t，而且是内部管线。随着我国能源生产结构和运输结构的调整，天然气和成品油管线所占比重将会逐渐加大。

　　我国油气管线的质量和品种与发达国家也有很大差距。我国大多数管道长度较短，输送压力低，国内管道一般在几百公里以内，压力多在4-5MPa，而国外输送压力多在7-8MPa、有的高达15- 16MPa；其次，我国管道管径小，目前最大油气干管的管径为ф720mm，而国外大型管道管径多在 ф1000mm以上。我国油气管线向长距离、大口径发展将是必然趋势。

二、我国管线用钢需求现状和未来几年的需求预测

　　1、我国管线用钢需求的现状和特点

　　我国油气管线管主要包括是螺旋焊管、直缝电阻焊管、直缝埋弧焊管和无缝管等。螺旋焊管采用热轧宽带钢卷为原料，同一规格的带钢可生产多种直径规格的管材。优点是受力情况较好，缺点是焊缝长，管子几何尺寸较差，承受压力有限，适于一般大口径薄壁管，多用于输送压力较低的原油或成品油；直缝电阻焊管采用热轧宽带钢卷为原料，与螺旋焊管相比具有焊缝短，尺寸精度高，壁厚均匀，表面质量好，承受压力高等优点，但缺点是只能生产小口径薄壁管，且焊缝处有灰斑，流线不良，残余应力较大，易产生沟状腐蚀等；直缝埋弧焊管是以单张中厚板为原料，采用双面埋弧焊接方式进行生产的。其产品规格范围较宽，焊缝的韧性、塑性、均匀性和致密性较好，具有管径大、管壁厚、耐高压、耐低温、抗腐蚀性强等优点。在建设高强度、高韧性、高质量长距离油气管线时，所需钢管大多是大口径厚壁直缝埋弧焊管。按API标准规定，在大型油气输送管道中，当通过高寒地带、海底、城市人口稠密区地方时，直缝埋弧焊管是唯一指定适用管型。无缝管一般管径为ф60-330mm,主要作为油田内部集输管和小口径高压天然气输送管。

    70年代我国管材主要采用16Mn，1985年才开始按API标准生产，最多级别达到X65，管型主要为螺旋焊管。而国外80年代后建设的一些大型管道，多采用高强钢，钢级达到X80以上，最高达到 X100，管型以直缝埋弧焊管为主，在主要管道已不使用螺旋焊管。1999年以前，由于我国油气管线建设发展较慢，对管线钢需求基本保持稳定，1997年消费量约为26万吨，1998年约为32万吨，1999为27万吨左右。但进入2000年以后，由于西部大开发战略进入实施阶段，管线钢的产需都有较大幅度的增长，估计2000年我国管线钢的消费量在50万吨以上。

     2、油气管线建设规划及对钢材的需求量

    随着我国能源结构的调整和环境保护力度的加强，以石油天然气替代煤炭作为主要能源是 21世纪发展的必然趋势。今后10年，我国的石油天然气工业将有较大发展。有关专家预计，在2010年前后，我国的原油产量将达到1.8亿-2亿吨，天然气产量也将由目前的200亿立方米增长到600亿-800亿立方米。另外，随着国内消费量的快速增长，我国还计划从俄罗斯进口部分石油和天然气。从我国油气的生产和消费结构来看，中西部地区是我国原油和天然气生产潜力最大的地区，但油气消费市场主要在东部，尤其是东南沿海，因此，建立长距离的输油输气管线"西气东输"，是我国油气工业的必然选择。目前，国家已把发展石油天然气长输管道列入全国重点基础建设项目，今后十年，我国将构筑连接全国乃至国外的油气大动脉，形成全国性的大管网和"亚洲石油大陆桥"，石油天然气长输管道建设将进入高峰期。

　　根据国家的"十五"发展规划，今后五年我国计划建成5条油气长输管道，包括塔里木-上海、青海涩北-甘肃兰州、重庆忠县-湖北武汉和陕京复线四条输气管道，以及兰州-成都-重庆的成品油管道，总长度超过8000公里。其中，塔里木-上海输气管道东段今年开工，2003年建成，把天然气输送到上海；涩北-兰州的输气管线今年10月建成投产；忠县-武汉的输气管线和兰州-成都-重庆的成品油管线也正抓紧施工建设，不久将会投产。同时，国家还将启动引进国外天然气管道工程，积极准备建设俄罗斯至中国东北的原油管道工程。最终将形成横跨东西、纵贯南北、连接海外的输油、输气干线管网。

到2010年，国家规划建成西至阿拉山口，北至满洲里，东至黄岛，南至长岭、舟山并覆盖东北三省、津京地区、河北、内蒙古、山东、安徽、江苏和上海等11省市的7540公里输油管道；建成输气管道14570公里，覆盖新疆、甘肃、陕西、河南、湖北、湖南、江西、江苏和上海等9省市，形成南北、东西两大输油、输气管网，承担输送国内开采和国外进口的原油天然气。此外，中俄两国正在探计建设一条中俄输油管线，将东西伯利亚的原油输入我国大庆和北京，管径为920mm，境内长度为1535公里；还拟建俄罗斯萨哈林岛至我国东北地区、伊尔库茨克至山东日照、新西伯利亚至江苏连云港和土库曼斯坦和土库曼斯坦至连云港的四条输气管线，管径为1020-1420mm，境内总长度为10850公里。

据此估计，在未来10年内，我国将需要管线用钢850万吨左右。

三、我国管线用钢的需求的主要品种

    从我国油气生产和消费结构以及西部大开发战略来综合考虑，长距离、大口径、高压力、耐腐蚀是我国油气管道的发展的必然趋势，这就对对管线钢的强度和韧性提出了更高的要求。首先要求提高管线钢的钢级。每提高一个钢级，可节约建设成本7%左右。近年来，在世界范围内管道工程均以使用X70管线钢为主，X80也已批量用于管线建设中，而且X100和更高钢级的管线钢也在开发和试用推广。其次，在加紧开发高级管线钢的同时，要注重提高钢材韧性，兼顾材质的高强度和高韧性；此外，还要提高管材的抗HIC性能。因为油气输送管道会随着钢级增高、输送压力大，导致H2S的分压值升高，从而使管线钢抗HIC能力成为一个关键问题。

四、我国管线用钢生产形势的现状和今后展望

    虽然近年来我国管线钢生产取得了长足的进步，但与世界水平及管线行业的需求相比仍有很大差距。目前，我国虽已具备X65管线钢及其板卷的规模生产能力，而且宝钢X70管线钢在涩宁兰管线工程的实际应用已通过鉴定，但X80以上钢级的管线钢还没有投入大批量生产。此外，由于我国冶金企业目前装备水平所限，4000mm以上的宽度钢板尚无法提供。即使目前能生产的管线钢品种，质量上与发达国家也有一定差距。一是卷板性能各部位差异性较大，尤其头尾部与其他部位的抗拉强度偏差很大。二是卷板的几何尺寸精度不够，一般在+20毫米，而进口卷板的实际公差在+10毫米以内。三是带钢表面问题较多，主要是压坑和划伤，多出现在沿宽度方向，造成制管原料切除量大。

    为支持我国重点工程建设，提高我国管线钢生产水平，冶金行业将管线钢作为未来10年重点发展的品种，在"以产顶进"、总量控制等政策方面给予倾斜。宝钢、武钢、攀钢、本钢、鞍钢等企业也都将管线用钢作为未来发展的重点品种列入企业的发展规划中。目前，按照国务院有关部门的部署，钢铁企业正在与钢管厂携手合作，开发用于生产直径1016毫米、1220毫米、钢级为X70规模的直缝焊管所需的宽钢板。宝钢、舞阳、鞍钢等企业已提供一部分试验用料，钢材的检测工作正在进行之中。到 2010年，我国管线钢生产在数量和质量上都会有一个很大的飞跃。

 “西气东输”工程管线用钢供需特点和前景分析

　　作为我国油气管道基本建设的一项重要组成部分，西气东输工程无疑对我国管线用钢的发展具有特殊的促进意义。

1、西气东输工程管线用钢需求量巨大

　　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

“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。

　　.“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：

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。

三、我国管线用钢生产现状和西气东输工程需求的差距

 　　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。

四、中外钢企激烈的市场竞争，客观上构成我国管线用钢技术进步的动力

　　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。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。（Mysteel.com资讯部　常青）