油气管线呼唤国产管线用钢
2004-09-17 00:00 来源： 我的钢铁 作者：mysteel
石油管线项目多我国经济的高速发展加速了能源特别是石油的消耗，目前我国已经成为世界第二石油消耗大国，2003年石油消费量约2.3亿吨，预计2004年将达到2.5亿吨。由于我国资源不足，需大量进口石油，目前已经成为世界第三大石油进口国。为了取得稳定的境外石油来源，我国加强同周边的产油国，如俄罗斯及中亚国家进行磋商，并已经取得一些结果，其中进展较快的项目是中俄石油管线和中哈石油管线。
中哈管线西起里海岸边哈萨克斯坦的“石油之都”阿特劳，东至中国阿拉山口，管线总长约3000km，预计耗资30亿美元，输油量2000万吨/年，将来可能提高到5000万吨/年，输油管线的管径大于准700mm。该管线分三期建设，一期工程全部在境外，全长448.8km，年输送能力为600万吨，目前已经建成；二期从阿塔苏到独山子全长1240km，预计在2004年7月开工；三期工程连接肯基亚克和阿塔尔，全长1344公里。
中俄石油管线是从俄罗斯的伊尔库茨克，经赤塔从我国的满洲里入境，最后到大庆，全长约1500km，其中我国境内约760km，预计输油量为2000万吨/年，输油管线的管径大于准700mm。但是目前这条管线还在商议中，两国没有正式签字。
天然气管线要求高从能源结构分析，我国的煤炭消费比例过高，造成了严重的环境问题，特别是在东南沿海的较发达城市，已经影响到投资环境。所以，提高天然气这种清洁能源的消费比例是今后能源结构调整的主要任务。我国天然气资源多分布在西北省区、内蒙古、四川及周边海域，距离主要的消费区域较远。同石油一样，我国也将从境外的俄罗斯、中亚国家进口天然气，并通过东南沿海港口进口液化天然气（LNG）。为了把这些天然气输送到主要的消费区域，建设输送管线是必不可少的。目前“西气东输”项目已经建成，今后还将建设的主要管线有陕京二期、中俄天然气管线（东线、西线）、以及中亚或俄罗斯至上海天然气管线，最终与“西气东输”管线形成“两横、两纵”的天然气干线。
陕京二期管线长度900多公里，经陕西、山西等省，管径准1016mm、材质X70，压力10MPa，同“西气东输”管线相同，近期开工，2008年以前开始供气。
中俄天然气东线是将俄罗斯东西伯利亚的天然气从满洲里入境，最终的输气量和管线走向有以下三个方案：（1）输气量200×108m3/a：中国东北地区120×108m3/a、韩国80×108m3/a；（2）输气量250×108m3/a：中国东北地区150×108m3/a、韩国100×108m3/a；（3）输气量300×108m3/a：中国东北地区120×108m3/a、中国环渤海地区80×108m3/a、韩国100×108m3/a。
管线的直径在准900mm以上，输气压力≥10MPa，使用的材质至少为X70。
因该项目涉及到中、俄、韩三国，关系比较复杂，目前正在做前期工作。
中俄天然气西线以及中亚或俄罗斯至上海天然气管线还未进入实质性的方案研究。
国产管线钢仍需努力要建设如此规模的管线，管线用钢的国产化是实现建设目标十分重要的方面。现代天然气管道总的发展趋势主要为两点：一是进一步提高输送压力,发达国家近年来新建天然气输送干线的工作压力达15MPa；二是与提高压力相匹配，采用高钢级钢管。工业发达国家把X80列为21世纪初天然气管道的主选钢级，德国、日本、加拿大已研制成功X100管线钢，正在研制X120钢级。
对管线管要求技术性能指标很多，主要为：强度、韧性、可焊性、延性和耐蚀性等。此外，金相组织、抗HIC性能、残余应力、屈强比等也都对高性能管线有重要的影响。
国外先进的现代冶金技术（包括硬件、软件和管理）可以使钢有极高纯净度、高的均匀性和超细化的晶粒。超纯净钢冶炼技术包括高效铁水预处理、复合炉外精炼；高均匀性的连铸技术包括连铸过程的电磁搅拌、连铸板坯轻压下技术等；此外，控制轧制、强制加速冷却技术的使用可以获得优良的显微组织和超细晶粒。目前，日本、德国、加拿大、美国等国家的管线钢生产技术达到了相当高的水平，其X80～X100高性能管线钢在-10℃时的CVN可达400J以上。
我国宝钢、武钢、鞍钢和舞阳钢厂生产的X70级管线钢板、钢卷都已经用于“西气东输”管线上，占总用钢量的1/3，说明我国管线钢的实物质量已经达到国际水平，如宝钢、武钢和鞍钢3个厂家X70热轧板卷的CVN实测水平，-60℃达200~400J，为我国的管线建设做出了贡献。但是与国外各项先进的管线钢指标相比，我国的管线管还有一定差距，有待进一步提高。差距主要表现在以下几个方面：（1）装备水平不高，限制了产品的规格。目前我国生产管线钢的主力轧机为宝钢2050mm、武钢1700mm、鞍钢1780mm热连轧机组以及舞阳4200mm宽厚板机组，受到装备水平的影响，其中3套热连轧机组只能生产宽度在1550mm以下、厚度在15mm以下的X70热轧板卷（不能生产准508mm的ERW管线管）；舞阳宽厚板轧机生产的X70钢板厚度也在15mm以下，而“西气东输”管线板的最大厚度为26mm，目前国内还无法生产。
（2）实物质量不稳定。因装备、技术开发、生产管理等方面的原因，用户反映国产管线钢在各项性能指标如强度、韧性、可焊性、延性、耐蚀性、抗HIC性能、残余应力和屈强比等方面的稳定性不如日本的产品。
（3）产品开发力度不够，生产能力不足。我国目前已投产的热连轧机组有19套，而能够大批量生产管线钢的主要为宝钢、武钢和鞍钢，其中开发X80的主要为宝钢。目前这三个企业的热连轧机组还要生产其他专用钢材，影响了管线钢的供货能力，所以每年还需进口管线钢。
新装备满足高需求我国钢铁企业在“十五”期间新建的板带项目，从装备上可以满足国内市场对高质量板材的需求，包括石油天然气管线建设对管线钢的需求。其中有代表性的项目如下：（1）宝钢的5000mm宽厚板项目该项目从冶炼、精炼、连铸到轧机的设备装备达到世界先进水平，其中管线钢产品的钢级为X80（预留X100），最大厚度为40mm，最大宽度为4500mm，预计该项目2005年建成。
（2）武钢2250mm热连轧机组该项目的冶炼、精炼、连铸到轧机的设备装备达到世界先进水平，已于2002年建成，其中管线钢产品的钢级为X70，最大厚度为19mm，最大宽度为2000mm。
以上两个项目的建设解决了管线钢的装备问题，但要想在产品实物质量方面满足用户的要求，企业还应该在产品开发、生产工艺研究以及生产管理方面不断努力。
中哈管线西起里海岸边哈萨克斯坦的“石油之都”阿特劳，东至中国阿拉山口，管线总长约3000km，预计耗资30亿美元，输油量2000万吨/年，将来可能提高到5000万吨/年，输油管线的管径大于准700mm。该管线分三期建设，一期工程全部在境外，全长448.8km，年输送能力为600万吨，目前已经建成；二期从阿塔苏到独山子全长1240km，预计在2004年7月开工；三期工程连接肯基亚克和阿塔尔，全长1344公里。
中俄石油管线是从俄罗斯的伊尔库茨克，经赤塔从我国的满洲里入境，最后到大庆，全长约1500km，其中我国境内约760km，预计输油量为2000万吨/年，输油管线的管径大于准700mm。但是目前这条管线还在商议中，两国没有正式签字。
天然气管线要求高从能源结构分析，我国的煤炭消费比例过高，造成了严重的环境问题，特别是在东南沿海的较发达城市，已经影响到投资环境。所以，提高天然气这种清洁能源的消费比例是今后能源结构调整的主要任务。我国天然气资源多分布在西北省区、内蒙古、四川及周边海域，距离主要的消费区域较远。同石油一样，我国也将从境外的俄罗斯、中亚国家进口天然气，并通过东南沿海港口进口液化天然气（LNG）。为了把这些天然气输送到主要的消费区域，建设输送管线是必不可少的。目前“西气东输”项目已经建成，今后还将建设的主要管线有陕京二期、中俄天然气管线（东线、西线）、以及中亚或俄罗斯至上海天然气管线，最终与“西气东输”管线形成“两横、两纵”的天然气干线。
陕京二期管线长度900多公里，经陕西、山西等省，管径准1016mm、材质X70，压力10MPa，同“西气东输”管线相同，近期开工，2008年以前开始供气。
中俄天然气东线是将俄罗斯东西伯利亚的天然气从满洲里入境，最终的输气量和管线走向有以下三个方案：（1）输气量200×108m3/a：中国东北地区120×108m3/a、韩国80×108m3/a；（2）输气量250×108m3/a：中国东北地区150×108m3/a、韩国100×108m3/a；（3）输气量300×108m3/a：中国东北地区120×108m3/a、中国环渤海地区80×108m3/a、韩国100×108m3/a。
管线的直径在准900mm以上，输气压力≥10MPa，使用的材质至少为X70。
因该项目涉及到中、俄、韩三国，关系比较复杂，目前正在做前期工作。
中俄天然气西线以及中亚或俄罗斯至上海天然气管线还未进入实质性的方案研究。
国产管线钢仍需努力要建设如此规模的管线，管线用钢的国产化是实现建设目标十分重要的方面。现代天然气管道总的发展趋势主要为两点：一是进一步提高输送压力,发达国家近年来新建天然气输送干线的工作压力达15MPa；二是与提高压力相匹配，采用高钢级钢管。工业发达国家把X80列为21世纪初天然气管道的主选钢级，德国、日本、加拿大已研制成功X100管线钢，正在研制X120钢级。
对管线管要求技术性能指标很多，主要为：强度、韧性、可焊性、延性和耐蚀性等。此外，金相组织、抗HIC性能、残余应力、屈强比等也都对高性能管线有重要的影响。
国外先进的现代冶金技术（包括硬件、软件和管理）可以使钢有极高纯净度、高的均匀性和超细化的晶粒。超纯净钢冶炼技术包括高效铁水预处理、复合炉外精炼；高均匀性的连铸技术包括连铸过程的电磁搅拌、连铸板坯轻压下技术等；此外，控制轧制、强制加速冷却技术的使用可以获得优良的显微组织和超细晶粒。目前，日本、德国、加拿大、美国等国家的管线钢生产技术达到了相当高的水平，其X80～X100高性能管线钢在-10℃时的CVN可达400J以上。
我国宝钢、武钢、鞍钢和舞阳钢厂生产的X70级管线钢板、钢卷都已经用于“西气东输”管线上，占总用钢量的1/3，说明我国管线钢的实物质量已经达到国际水平，如宝钢、武钢和鞍钢3个厂家X70热轧板卷的CVN实测水平，-60℃达200~400J，为我国的管线建设做出了贡献。但是与国外各项先进的管线钢指标相比，我国的管线管还有一定差距，有待进一步提高。差距主要表现在以下几个方面：（1）装备水平不高，限制了产品的规格。目前我国生产管线钢的主力轧机为宝钢2050mm、武钢1700mm、鞍钢1780mm热连轧机组以及舞阳4200mm宽厚板机组，受到装备水平的影响，其中3套热连轧机组只能生产宽度在1550mm以下、厚度在15mm以下的X70热轧板卷（不能生产准508mm的ERW管线管）；舞阳宽厚板轧机生产的X70钢板厚度也在15mm以下，而“西气东输”管线板的最大厚度为26mm，目前国内还无法生产。
（2）实物质量不稳定。因装备、技术开发、生产管理等方面的原因，用户反映国产管线钢在各项性能指标如强度、韧性、可焊性、延性、耐蚀性、抗HIC性能、残余应力和屈强比等方面的稳定性不如日本的产品。
（3）产品开发力度不够，生产能力不足。我国目前已投产的热连轧机组有19套，而能够大批量生产管线钢的主要为宝钢、武钢和鞍钢，其中开发X80的主要为宝钢。目前这三个企业的热连轧机组还要生产其他专用钢材，影响了管线钢的供货能力，所以每年还需进口管线钢。
新装备满足高需求我国钢铁企业在“十五”期间新建的板带项目，从装备上可以满足国内市场对高质量板材的需求，包括石油天然气管线建设对管线钢的需求。其中有代表性的项目如下：（1）宝钢的5000mm宽厚板项目该项目从冶炼、精炼、连铸到轧机的设备装备达到世界先进水平，其中管线钢产品的钢级为X80（预留X100），最大厚度为40mm，最大宽度为4500mm，预计该项目2005年建成。
（2）武钢2250mm热连轧机组该项目的冶炼、精炼、连铸到轧机的设备装备达到世界先进水平，已于2002年建成，其中管线钢产品的钢级为X70，最大厚度为19mm，最大宽度为2000mm。
以上两个项目的建设解决了管线钢的装备问题，但要想在产品实物质量方面满足用户的要求，企业还应该在产品开发、生产工艺研究以及生产管理方面不断努力。
