我国管线钢生产及市场分析.docx
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我国管线钢生产及市场分析
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我国管线钢生产及市场分析
现在世界上油气能源相当一部分蕴藏在海洋,从今后天然气发展来看,主要以“可燃冰”形式埋藏在海洋。
目前公认全球的“可燃冰”总能量是全球所有煤、石油、天然气总和的2~3倍,我国也是如此。
3.5.3煤层天然气管线
规划中的煤层天然气管线分布见表3-13。
表3-13煤层天然气管线分布
山西沁水煤气管线向山西、河北、山东供气
安徽淮北煤层管线向安徽、河南、江苏供气
3.5.4煤浆及矿浆管线
中煤建设开发总公司与美国卡斯特姆中国煤业公司拟合作建设西起山西晋中的孟县,向东经河北至山东的潍坊、黄岛的煤浆管道,管径φ559mm,全长约720Km,钢管约12万吨,输送压力10Mpa,2002年后开始建设,将成为我国第一条煤浆管道。
2010年以前将建成以山西为中心,向江苏、湖北等地的数条输煤管道以及陕西向外省输送的煤浆管道,总长预计在600Km左右。
2001~2010年间,全国煤浆管线规划共有14条左右,壁厚在7~15.9mm左右(目前国内ERW机组壁厚只能在12.7mm以下)例如盂县---青岛等,总重量150~170万吨左右,管径在Ô426~Ô610之间。
4油气管的管型与钢级选择
4.1油气管管型
APISPEC5L规定管线管按生产工艺不同分为无缝钢管、电阻焊钢管、埋弧焊钢管等8种。
但主要使用的有无缝钢管(Seamless)、直缝高频电阻焊管(ElectricResistancewelding,简称ERW)、直缝埋弧焊管(LongitudinallySubmergedArcWelding,简称LSAW)、螺旋缝埋弧焊管(SpirallySubmergedArcWelding,简称SSAW)4种。
几种常用类型管线的钢级和尺寸范围见表4-1。
表4-1几种常用类型管线的钢级和尺寸范围
种类钢级及钢种尺寸范围
外径max(mm)壁厚max(mm)长度max(mm)
ERW碳钢及低合金钢A、B、X42~X1006001918
LSAW(UOE)碳钢及低合金钢A、B、X42~X10016004018
SSAW碳钢及低合金钢A、B、X42~X10030002518
4.2油气管管型和钢级选择
油气管管型和钢级选择见表4-2。
表4-2油气管管型和钢级选择
天然气原油成品油
一类地区二、三、四类地区
管型钢级管型钢级管型钢级管型钢级
干线SSAWX70LSAWX70若壁厚能达到,尽量采用SSAWX60、X65只要管径许可尽量采用ERWX52~X60
支线SSAW或ERWX60、X65LSAW或无逢管X60、X65只要管径许可尽量采用ERW
城市管网线以ERW为主,可采用SSAW和无逢管,φ120mm以下中低压管用PE管X42~X52
5管线钢的品种规格和质量要求
由于石油、天然气资源通常位于边远和环境恶劣的地区,输送管线输送压力较大、介质复杂且有腐蚀性,并且管线的拼装环焊一般在野外进行,这不仅要求管线钢具有高的强度,而且要求应有好的韧性、抗疲劳性能、抗断裂特性和耐腐蚀性能,同时还要求力学性能的改善不应当恶化钢的焊接性能和加工性能。
为此,管线钢材质已由最初的普碳钢发展到满足API标准的铌系微合金钢或铌、钒等微合金钢。
虽然许多国家都制定了管线钢专用标准,如我国的GB14164-93和GB9711-99,美国的ASTMA134,A139,A221,A252,A381等,日本的JISG3444,JISG3457,德国DIN17172,国际标准ISO2604/VI等,但目前国际上各国都在执行美国石油协会的API5L,API5LX,API5LU标准。
在该标准中规定的管线钢牌号有:
X42、X46、X52、X56、X60、X65、X70,正在开发的有X75、X80甚至更高,其中X46以下为普通碳锰钢。
按美国石油协会的API标准,国际上广泛采用的焊接高强度钢的强度级别为X42-X70各级钢,它相当我国GB9711-99中的L290,L360,L415,L450,L485各级管线钢。
管线用钢的各标准中的化学成分和力学性能如表5-1、5-2所示。
表5-1管线钢的化学成分要求
标准号牌号化学成分,%
CSiMnPSVNbTi
GB9711-99L290MB(X42)≤0.16≤0.450.65-1.25≤0.025≤0.020///
L360MB(X52)≤0.16≤0.450.75-1.35≤0.025≤0.020///
L415MB(X60)≤0.16≤0.450.75-1.35≤0.025≤0.020≥0.02≥0.005≥0.03
L450MB(X65)≤0.16≤0.450.80-1.40≤0.025≤0.020≥0.02≥0.005/
L485MB(X70)≤0.16≤0.451.00-1.60≤0.025≤0.020///
GB14164-93S290≤0.22≤0.350.65-1.25≤0.030≤0.030/
S315,S3600.75-1.35≥0.005
S385,S415≤0.20≤0.40
S4500.80-1.40≥0.005
S4801.00-1.60/
Q/BQB370-1999X42≤0.22≤0.350.45-1.15≤0.030≤0.030///
X46≤0.22≤0.350.65-1.25≤0.030≤0.030///
X52≤0.22≤0.350.75-1.35≤0.030≤0.030///
X56≤0.20≤0.350.75-1.35≤0.030≤0.030≥0.02≥0.005≥0.03
X60≤0.20≤0.350.75-1.35≤0.030≤0.030
X65≤0.20≤0.350.80-1.40≤0.030≤0.030≥0.02≥0.005/
X70≤0.18≤0.351.00-1.60≤0.030≤0.030///
表5-2管线钢的力学性能
标准号钢号σs,,MPaσb,MPaδ5,%1800冷弯
GB/T14164-1993S290≥290≥415δ=1954.94A0.2/σb0.9D=2a
S315≥315≥435
S360≥360≥455
S385≥385≥490
S415≥415≥515
S450≥450≥530
S480≥480≥565
B/BQB370-1999X42≥290≥415D=2a
X46≥315≥435
X52≥360≥455
X56≥385≥490
X60≥415≥515
X65≥450≥530
X70≥480≥565
管线钢轧制尺寸精度要求见表5-3。
表5-3轧制尺寸精度要求
标准号公称厚度下列宽度时的厚度允许偏差
≤1200>1200-1500>1500-1800
普通精度较高精度普通精度较高精度普通精度较高精度
API5L≤1.50±0.15±0.13±0.17±0.14//
>1.50-2.00±0.17±0.14±0.19±0.15±0.20±0.17
>2.00-2.50±0.18±0.15±0.20±0.17±0.21±0.18
>2.50-3.00±0.20±0.17±0.21±0.18±0.22±0.19
>3.00-4.00±0.22±0.19±0.24±0.20±0.26±0.21
>4.00-5.00+0.20,-0.40±0.21+0.20,-0.45±0.23+0.25,-0.50±0.24
>5.00-6.00+0.20,-0.45±0.24+0.20,-0.50±0.25+0.25,-0.55±0.26
>6.00-8.00+0.20,-0.50±0.28+0.20,-0.55±0.30+0.25,-0.60±0.31
>8.00-10.0+0.20,-0.55±0.32+0.20,-0.60±0.33+0.25,-0.65±0.34
>10.0-12.5+0.20,-0.60±0.35+0.20,-0.65±0.36+0.25,-0.70±0.37
公称宽度宽度允许偏差(下列厚度时的宽度)
<3.03.0-<5.05.0-<7.07.0-<10.0≥10.0
900-≤1200+3.0+3.0+3.0+3.0+4.0
≥1200+3.0+4.0+4.0+5.0+6.0
公称长度长度允许偏差
2000-<8000+0.005×公称长度
公称宽度钢卷的塔形允许值
切边钢带不切边钢带
≤10002045
>10003060
GB/T14164-1993公称厚度厚度允许偏差公称厚度厚度允许偏差
2.5±0.206.0+0.40,-0.30
2.8±0.217.0+0.40,-0.30
3.0±0.228.0+0.45,-0.35
3.5±0.249.0
4.0±0.2610.0
4.5±0.3011.0+0.50,-0.40
5.0±0.3012.0
5.5+0.40,-0.3013.0
钢带宽度不切边允许偏差切边允许偏差
<3.03.0-<5.05.0-<7.07.0-<10.0≥10.0
600-1200+20+2.4+2.7+3.0+3.2按协议
1200-1900+25+3.0+4.0+5.0+6.0
公称宽度塔形高度
切边不切边
≤10002050
>10003060
管线钢的表面质量要求见表5-4。
表5-4管线钢的表面质量要求
标准号表面质量
GB/T14164-93钢板表面不得有裂纹、气泡、夹杂、结疤、折叠和明显的划痕。
钢板不得有分层。
如有上述缺陷,允许清理,其清理深度不得超过钢板厚度允许公差的一半。
其他的缺陷不允许存在,但其深度或高度不得超过钢板厚度允许偏差。
不正常的部分不得超过每卷总长度的8%
APL5L应符合有关的标准规定
6我国管线钢的生产厂家情况[11][12][13]
管线管使用的板材60-70年代主要采用鞍钢等厂家生产的A3、16Mn,随着管道管径增大和输送压力的提高,钢板强度不能满足需求。
80年代以后各石油焊管厂开始使用按美国API标准生产的管线钢板,由于当时国内管线板生产厂技术不成熟,主要采用进口板。
进入90年代以后,国内管线板生产发展很快,宝钢、武钢、鞍钢、本钢、攀钢等企业相继开发生产了高钢级的X系列管线钢。
(1)宝钢
管线钢是宝钢主要代表品种之一,近年宝钢管线钢开发生产发展很快,无论是数量还是品种质量在国内市场都占绝对优势。
1997年宝钢生产管线钢22万吨,占国内消费的88%;1998年产量为26.5万吨,国内市场占有率为83%;1999宝钢生产管线钢18万吨,国内市场占有率为65%。
2000年宝钢管线钢产销大幅增长,全年销售量达到了35.5万吨。
在品种质量方面,宝钢生产的管线钢也达到了很高的水准。
不仅可生产X60-70高牌号品种,并且产品质量可与日本产品相媲美。
2000年宝钢抓住国家西部大开发的有力时机,在管线钢新品种的开发上取得了重大突破,开发出了我国"西气东输"工程使用的新型管线钢,试制开发了X70高钢级管线钢、抗HIC管线钢和厚度超过16mm以上的超厚规格的管线钢,先后在涩宁兰、入川线、出川线等重大管线工程中中标,为其全面加入"西气东输"工程奠定了坚实的基础。
按照宝钢的发展规划,2001年开始宝钢进一步完善对抗HIC管线钢的试制,并将其作为新产品的攻关重点之一。
(2)武钢
武钢是国内第二大管线钢生产企业。
近几年武钢将管线钢作为企业的重点发展品种,其在国内的市场份额提高很快。
1997年武钢管线钢的产量仅为2800吨,市场占有率只有1%,但1999年武钢生产的管线钢就上升到了6.3万吨,1999年武钢生产的管线钢仅在西部市场上就取得了11条管线工程的供货权,在国内市场占有率提高到了23%左右。
武钢在管线钢品种质量上也取得了很大的进展。
武钢生产的高韧性管线钢已达到德国、日本主要钢厂的同类钢材的实物水平。
2000年武钢管线钢开发生产得了重大突破,其开发量创近5年最高水平,达16万多吨。
在涩宁兰管线、北京-永清管线、伊朗管线、伊拉克管线及大庆石油油井套管等多项大工程中中标。
同时,厚板X65H和高性能管线钢X70的试制也取得成功,用户试用后表明,其性能指标完全满足了涩宁兰管线、大庆油井注水管线工程技术要求,为武钢高性能管线钢占领"西气东输"工程市场奠定了良好基础。
此外,近日武钢又与番禺珠江钢管公司签订合同,轧制我国第一条用国产钢板建设的海底输油管线,生产出了首批X52海底输油管线,并在胜利油田海底石油管线专用钢招标中中标。
今后5至10年内,武钢仍把管线钢作为重点研制开发的高附加值产品之一,将其列入重点发展的创名牌的10大项目中。
至2000年武钢管线钢在国内外重点管线工程的应用见表6-1。
表6-1近年武钢管线钢在国内外重点管线工程的应用
序号项目名称热轧钢板卷规格mm钢级供货时间供货量t
1涩宁兰天然气输送管线7.3~8.7×1400×CX60200050000
2伊朗天然气输送管线12.5×1580×12530X5220001700
3大张坨-永清天然气管线7.3~9.5×1450×CX60199916385
4伊拉克石油输送管线6.4×1030×CX601999~20007200
5大亚湾-广州石化总厂石油输送管线8.3×1400×CX52199625000
6彩南-石合子-克拉玛依天然气输送管线5~6×1100×CX5219967000
7靖边-西安天然气输送管线6~11.5×1000×CX52199645000
8四川南干线天然气输送管线7~9×1400~1500×CX52199912000
9埕岛海底天然气输送管线7.1、7.9×1000×C12.7×1500×CX52199912000
10西安-渭南天然气输送管线5.0×1400×C7.8×1400×CX5219991800
11北京热力厂输送管线8~10.3×1500×CX52199915000
12鄯善-乌鲁木齐天然气输送管线6~11.5×1050×CX52199530000
13尖山-太钢铁矿石输送管线7.3~11.5×1540×CX6019948000
14洪湖-荆门石油输送管线6~8×1050×CX56199320000
(3)其他企业
除宝钢和武钢外,本钢、攀钢、鞍钢和太钢等企业在管线钢市场也占有一定份额。
这些企业都能生产X60以下钢级的管线钢,市场主要是东北石油管理局、胜利油田和华北油田。
攀钢在国内市场中也占有较大的份额,1997年攀钢生产管线钢4.74万吨,在国内市场的占有率约为19%左右。
1999年其产量和市场份额都有所下降,产量为2.85万吨,市场占有率约为10%左右。
攀钢生产的管线钢品种质量虽不及宝钢和武钢,但其产品有其自身的特点。
攀钢根据自身的设备、工艺及资源条件,研制开发了钒、铌、钛复合微合金化X60级管线钢,并通过了国家冶金局主持的技术鉴定,在研制过程中采用了包括攀钢专利技术在内的系列技术措施改善钢的内在质量。
目前,攀钢研制的X60级管线钢的软科学性能已达到国内宝钢和武钢同类产品水平,已具有大批量生产的条件。
本钢在管线钢生产中也取得较大进展。
2000年本钢针对"西气东输"工程,开发出高级别石油管线钢,在兰成渝线与宝钢一道中标,获得2.3万吨订货合同。
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。
目前,宝钢已生产X70钢板达20000余吨,正在交制管厂家制管,经检验,性能良好,能满足西气东输工程的需要,武钢供货1000余吨,鞍钢正在试制之中,鞍钢、舞钢的宽厚板也在加紧研制之中。
(4)管线用钢生产展望
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。
7管线钢下游用户--国内制管企业情况[6][7]
目前,我国焊管制管企业共有10家,其中:
石油天然气集团公司下属有6个焊管厂,它们是宝鸡石油钢管厂、贵阳石油钢管厂、华北石油钢管厂,辽阳石油钢管厂,沙市石油钢管厂,胜利石油钢管厂等,总设计生产能力约为100万吨左右。
生产的油气管以螺旋焊管和高频直缝焊管为主,而管径大、管壁厚的直缝埋弧焊管的生产在我国还刚刚起步。
2000年我国第一条大口径直缝埋弧焊管生产线在番禺珠江钢管公司建成,此生产线从澳大利亚引进,可生产厚壁大口径长输管线钢管,钢管外径ô457~ô1800mm,特殊规格可达3000mm,壁厚4.5~37mm,特殊规格还可增厚,单管最长可达12m。
但生产这种焊管所需管线用宽厚钢板目前基本还需依赖进口。
近日,日本住友金属和住友商事又与中国石油天然气集团公司(CNPC)下属的宝鸡钢管厂合作生产石油天然气用中径焊接钢管。
主要生产油气输送管线的支线用焊管,产量可由目前的5万吨提高到2~3年后的12万吨
部分制管企业状况见表7-1。
表7-1部分制管企业状况
企业名称机组规格生产能力万吨产品规格备注
上海埃力生钢管有限公司φ355.6mmERW12φ114~ô355.6mm石油管线管(API5L)90年代水平
φ610mmERW181996年投产
广东番禺珠江钢管有限公司φ355.6mmERW12φ100~ô355.6mm高强度石油管线管(API5L)
φ457~1800mmLSAW第二期30φ457~1800mm,最大φ3000mmLSAW石油天然气管线管(API5L、BS、ASTM、JIS、DIN、GB)1998年投产
φ508~1118mmUOE第三期80φ508~ô1118mmUOE石油天然气管线管2000年投产
宝鸡石油钢管厂φ426mmERW20φ139.7~ô426mmERW石油输送管和套管(API5L、API5CT)1988年投产
葫芦岛市钢管总厂(凌钢集团兼并)φ508mm排辊成型机组15φ219~ô508mm直缝焊管(API5L)1991年投产
攀钢北海钢管公司φ325mmERW12φ101.6~ô304.88mm直缝焊管(API5L)1992年投产
8管线钢的市场价格分析
管线钢的国内市场近两年需求不断增大,价格持续上涨,表8-1是武钢近两年管线钢产品的出厂价格(含税)。
表8-1武钢近两年管线钢产品的出厂价格(含税)
时间规格钢级
X42、X46S290、S315X52、X56S360、S385X60、X65S415、S450X70S480
2002年第二季度≥3.52796.32901.63252.6
≥4.52749.52854.83205.83790.8
≥62726.12831.43182.43767.4
≥82702.7280831593744
≥122796.32901.63252.63837.6
2002年第三季度≥3.53545.13580.23931.2
≥4.53498.33533.43884.44469.4
≥63474.9351038614446
≥83451.53486.63837.64422.6
≥123545.13580.23931.24516.2
2003年第一季度≥3.53591.9362739784563
≥4.53568.53603.63954.64539.6
≥63662.13697.24048.24633.2
≥83697.24106.73697.2
≥123650.44059.93603.6
2003年第三季度≥3.53837.63872.74223.74808.7
≥4.53790.83825.94176.94761.9
≥63767.43802.54153.54738.5
≥837443779.14130.14715.1
≥123837.63872.74223.74808.7
2002年至2003年武钢6~8mm规格管线钢的价格走势见图8-1,管线钢不同规格之间价格也有较大差,见图8-2。
图8-1武钢6~8mm规格管线钢的价格走势
图8-2武钢2003年3季度管线钢不同规格的价格
宝钢管线钢在价格上与武钢稍有不同,宝钢根据不同的钢级,不同规格和不同的交货状态(剪切条件)有不同的价格,且按PT.B(较高轧制精度)交货另加价50元/吨。
宝钢2003年一季度1500~1900mm宽毛边卷的价格见表8-2,宝钢与武钢6mm管线钢价格对比见图8-3。
表8-2宝钢2003年一季度1500~1900mm宽毛边卷的价格
规格X42X46X52X56X60X65X70
5.50~7.993732376737673855399041774271
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