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市場分析

我國不銹鋼管發展三十年回顧

  編者按:近30年來,我國不銹鋼管的生產技術取得了長足進步,產量、質量大幅提高,品種不斷擴大,標準進一步完善。為此,本報特組織“中國不銹鋼管30年”專題系列報道,以饗讀者。

  1、我國不銹鋼管30年的發展

  不銹鋼管是不銹鋼產品家族中非常重要的一個分支,主要應用于油氣開采、石油化工、能源、核電、航空航天、艦船等領域,它的應用范圍廣泛,需求量大,品種規格繁多,受到了不銹鋼制造者和用戶的廣泛關注。

  縱觀我國不銹鋼管30多年的發展歷史,可以將其分為如下四個階段:

  第一階段,20世紀90年代之前的發展初期。此階段的特點是:不銹鋼管制造企業數量少、規模小,大多數處于作坊式生產階段。真正具有一定技術實力,能夠全流程生產高品質不銹鋼無縫管的企業很少,當時的代表企業是上鋼五廠(現寶鋼特鋼),所生產的不銹鋼無縫管主要滿足國防軍工的特殊需求。

  第二階段,20世紀90年代至2000年之間的快速發展期。此階段的特點是:不銹鋼管制造企業如雨后春筍般蓬勃發展,久立集團就是其中的代表,在此期間久立快速成長,憑借科技創新,成功開發出中大口徑不銹鋼焊接管,提高了企業的競爭力,為企業的快速發展奠定了基礎。這期間,不銹鋼管的發展主要集中在數量上,國民經濟各行業對不銹鋼焊管和無縫管的需求急劇增長。國企、民企齊頭并進,總體而言,技術實力國企占優,上鋼五廠和長城特鋼是代表企業。

  第三階段,2000年至2008年的高速成長期。此階段的特點是:不銹鋼管制造企業爆發式增長,出現了產能/產量上萬噸的行業龍頭企業,如久立、太鋼、中興能源、武進不銹等。

  不銹鋼管的發展離不開不銹鋼行業的發展。我國不銹鋼產業從2000年開始進入高速增長期。不銹鋼產量從1999年的30萬噸躍升至2000年的65萬噸,生產能力進入集中釋放期。在此期間,一方面,不銹鋼管的產能進一步高速增長,原有的江浙一帶的不銹鋼管企業兼并重組,發展出了以浙江久立特材、上上不銹鋼、中興能源為代表的不銹鋼管材專業制造企業。各不銹鋼生產企業加大對不銹鋼管材的投入,新建/新增不銹鋼管產能,如太鋼新建5萬噸/年的不銹鋼產線,久立引進當時國內單臺擠壓能力最大的3500噸熱擠壓機。另一方面,不銹鋼管材的制造水平大幅度提升,越來越多的高品質不銹鋼無縫管、焊管實現國產化,替代進口。如久立的雙相不銹鋼管用于石化行業,久立、寶鋼特鋼生產的G3油井管成功用于油氣田,長城特鋼生產的825耐蝕合金管材成功應用于中石化的加氫煉化裝置,446高純鐵素體不銹鋼薄壁管成功應用于海水換熱器的制造等。

  第四階段,2008年至今的專業細分階段。此階段的特點是:不銹鋼管材的制造進一步專業化,管材制造技術明顯提升,出現了特殊規格管材的專業制造企業。一是不銹鋼無縫管普遍采用擠壓工藝進行生產以提升品質。期間,太鋼、寶特、新興鑄管引進6000噸擠壓機,久立升級4200噸擠壓機,寶鋼特鋼更是進行產品戰略調整,拆除斜軋穿孔機組,集中生產高附加值的擠壓管材。二是生產更專業化,甚至出現了以單類產品為絕對產品的企業,典型代表如煙臺瑪努爾核電設備公司的核電整體鍛主管道,中興能源、武進不銹鋼、三洲核能的不銹鋼管件等。在此期間,出現了世界級的不銹鋼管材制造企業,如久立特材,擁有年產10萬噸不銹鋼管的產能,是國內少數幾家既擁有品種最全、規格組距最大的不銹鋼焊接管生產線,又擁有國際先進的擠壓工藝為主的不銹鋼無縫管生產線,能生產Φ8-3000mm×0。5-80mm的焊接鋼管和規格為Φ4-730mm×0。5-60mm的無縫鋼管及高合金、難變形的合金鋼管,并建有與管道相配套的年產5000噸的管件生產線。產品在全世界50多個國家注冊商標并使用,做出了品牌。品牌或是商標,是一個企業的商品標志,它代表著商品信譽和企業形象,是企業參與國內外市場競爭的開拓工具,是企業無形資產的重要知識產權。一旦品牌價值顯性化,就可以在市場競爭中制勝,一個管理規范產品質量上乘的企業,它的商標就是一個認可或服務、證明,能夠創造難以估量的經濟效益。

  2、我國不銹鋼管生產能力的變化

  不銹鋼管由于制造企業多而分散、產品規格繁多,所以產量統計難度很大。據報道,世界不銹鋼管的生產量一般約占不銹鋼材總量的10%。目前,我國不銹鋼管的產量大體維持這一比例。

  20世紀90年代之前,受不銹鋼產業發展的影響,我國不銹鋼管產量維持在較低水平,如1990年我國不銹鋼管的產量約為5萬噸。2001年,我國不銹鋼管的產量約50萬噸,是十年前的10倍。進入21世紀,迎來了不銹鋼管的大發展,我國不銹鋼管的產能和產量急劇增加。據不完全統計,我國現有不銹鋼無縫鋼管生產企業近500家,年生產能力100萬噸以上,其中大部分是年產只有1000噸以下的小廠,年產量在10000噸水平以上的企業很少。不銹鋼焊管生產線近800條,年生產能力達200萬噸。從行業需求看,油氣/石化行業年需不銹鋼管約6萬噸,核電行業年需不銹鋼管5萬噸,化工行業年需不銹鋼管約4萬噸,火電行業年需不銹鋼管約4萬噸。

  3、我國不銹鋼管品種質量的發展

  隨著不銹鋼產業的發展,我國不銹鋼管材的品種發展大體也經歷了早期的單一奧氏體品種和現在的多樣化品種階段。1990年前,由于不銹鋼管材制造水平和工藝裝備的限制,不銹鋼管材品種主要為304、316奧氏體不銹鋼類型。發展到2000年之后,不銹鋼管材品種幾乎涵蓋了奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼的絕大多數牌號,以及馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼的部分牌號。這期間,針對石化/化工行業需求,開發了2205牌號為代表的雙相不銹鋼管材;針對油氣開采和輸送,開發了Cr13型的超級馬氏體不銹鋼管材;針對海水電站熱交換器,開發了446高純鐵素體不銹鋼管材;針對第三代核電一回路主管道,開發了316LN整體鍛管材;針對電站鍋爐,開發了超級304H、T/P91管材;針對航空油路管道,開發了2169奧氏體不銹鋼管材。

  不銹鋼管分為不銹鋼無縫管和不銹鋼焊管。早期的不銹鋼焊管主要應用于城市景觀和裝飾工程,在輕工、制藥、造紙、污水治理、供水、機械等領域也有一定比重。此階段的不銹鋼焊管對品質的要求不是很高,主要是滿足幾何尺寸的需要。工業上應用的不銹鋼焊接方法主要有鎢極氬弧焊(TIG)、高頻焊、等離子焊和激光焊等。幾種焊接方法各具特點,但使用最多的是氬弧焊和高頻焊。

  近年來,隨著高純鐵素體不銹鋼的國產化工業規模生產成為現實,出現了大量的高純鐵素體不銹鋼薄壁焊管。這類產品在生產時廣泛采用激光焊。

  隨著化工、化肥、石化等行業對大口徑(Φ159mm以上)中低壓輸送管道的需求越來越多,大口徑不銹鋼焊管逐步替代進口,應用于特殊需求。油氣/化工對超長大口徑耐蝕不銹鋼管的需求,促進了大口徑不銹鋼焊管的國產化,如久立630自動焊接機組的引進,改變了長度12米大口徑不銹鋼焊管依賴進口的現狀。

  和不銹鋼焊管相比,不銹鋼無縫管的性能要求更高,需求規格更多,使用領域更廣,同時制造難度相應的也要大許多,主要用于油氣開采、石油化工、能源、核電、航空航天、艦船等領域。

  不銹鋼無縫管由于涉及的鋼種、產品規格及用途非常多,所采用的生產工藝和裝備差別很大,因此,不銹鋼管材的生產專業性都非常強,技術要求高。為了實現高質量不銹鋼管材的生產,不銹鋼管材的制造技術發展趨勢包括三個主要方向:一是采用擠壓工藝技術研制新型高性能特種不銹鋼管材;二是嚴格要求不銹鋼管坯冶金質量,主要是超純冶煉技術;三是組建針對性很強的專業生產線進行生產。

  熱擠壓法是生產高合金難變形合金管材的最佳方法,同時也是小批量、多品種的復雜斷面異型材制造最便捷的方法。采用熱擠壓法生產高合金管材具有變形溫度高、單次變形量大、變形速率高等特點,是未來發展的趨勢。

  擠壓鋼管生產技術是無縫鋼管最重要和最先進的生產方法之一。對于低塑性難變形的鋼種和合金及特別重要用途,如核電用690蒸發器管、G3油井管等,是斜軋穿孔法無法相比的。它是在比其他壓力加工方法時有更大的三向壓應力狀態下的變形,可以發揮金屬的最大塑性,可以達到其他機組無法達到的壓縮比。目前,在諸如連軋管機組、皮爾格機組、三輥穿孔-軋管機組、ACCUROLL等機組上無法生產的鋼種和合金,就可以在擠壓機上進行生產。熱擠壓工藝對于生產高尺寸精度、高表面光潔度的不銹鋼管材尤其適合,對于超級奧氏體不銹鋼、超級雙相不銹鋼等難變形不銹鋼管材的制造有較大的優勢。

  從特種冶金技術發展伊始,純凈化、凝固組織和缺陷控制就始終貫穿著該技術的發展。伴隨著上述需求,在特種冶金設備的設計與控制、熔煉過程的計算機模擬等方面不斷發展。特種冶金工藝技術未來將繼續沿著高度純凈化、凝固組織和缺陷控制、熔煉過程自動化、低成本化和環境友好方向發展。純凈化冶煉,包括夾雜物的控制與去除,有害元素(H、O、S)以及雜質元素和殘余元素(As、Sb、Sn、Bi等)的去除,以及在電渣重熔過程由于相關渣金反應導致的Al、Ti、Zr頭尾成分偏差的控制技術等。不銹鋼管材對材質的要求很高,為了保證經過多道次軋制變形后不銹鋼管材表面質量無缺陷,必須對不銹鋼中的夾雜物等級和類別進行嚴格控制。一般特種需求的不銹鋼管材,如航空航天用不銹鋼管,其非金屬夾雜物需嚴格控制在1.5級以下。此外,為實現高牌號鐵素體不銹鋼管材的制造,對高鉻鐵素體不銹鋼中的碳、氮含量有嚴格要求,一般要求C+N≤300ppm。

  在專業化生產方面,核電一體化主管道和不銹鋼管件制造是典型代表。以AP1000主管道為例,其產品為直管+彎頭+帶角度的管嘴。傳統工藝技術只能分段制造,最后焊接而成,導致焊縫薄弱區的存在。采用整體鍛制,可有效避免焊接。為實現整體鍛制,必須有100噸級的電渣爐和8000噸以上的壓機能力,此外,還涉及到不銹鋼彎頭彎制技術等核心技術。這種大規格不銹鋼異形管,生產路線完全不同于普通不銹鋼無縫管。為此,需要建立專業的核電一回路主管道生產線,煙臺瑪努爾核電設備公司應運而生。此外,石化/化工用的大量不銹鋼管件的制造,需要大口徑皮爾格軋機。為此,出現了中興能源、武進不銹鋼、三洲核能等不銹鋼管件的專業制造企業。未來這樣的細分不銹鋼管材專業生產線還將越來越多的出現,以提高產品質量和生產效率,包括以生產毛細管和小規格不銹鋼無縫管為主的天材科技(最小口徑0.2mm,最小壁厚0.05mm)和久立的全自動高效率的電站鍋爐管生產線。

  4、我國不銹鋼管國際化進程

  在2000年之前,由于我國不銹鋼管材的整體質量偏弱,導致產品缺乏國際競爭力,很少出口。高端不銹鋼管材的國際市場長期被西方發達國家占據,以住友、山特維克、奧托昆普為代表。我國每年需要進口大量的高檔次不銹鋼管,如2006年我國不銹鋼管進口量約為4。5萬噸,基本上都是高檔次品種。2005年以后,特別是2010年以后,隨著我國不銹鋼管材品種越來越多,質量越來越高,部分質優價廉的不銹鋼管開始出口,并且出口量越來越大。出口的產品主要應用于核電、石化、化工、能源、船舶等領域。

  近年來,國際上一些重大工程項目均采用我國生產的不銹鋼管材,包括國際科研合作項目“國際熱核聚變實驗堆(ITER)計劃”、賽科90萬噸乙烯裂解聯合裝置、揚巴一體化工程(60萬噸乙烯)等。

  總體來看,我國不銹鋼管材出口,早期主要依賴價格優勢,現在則完全是質量取勝。隨著我國已經成為不銹鋼制造大國,不銹鋼管材的生產規模和水平也逐步位居世界前列,不銹鋼管材制造企業的全球觀念越來越強,江浙一帶的企業,不銹鋼管材出口的品種和數量都居前列。企業從行業協會、國際會議、互聯網等途徑獲取大量需求信息,并積極與國外企業洽談,獲得訂單,進而依托大而全的不銹鋼管生產線,提供高品質產品,滿足用戶需求。不銹鋼管材制造企業的國際化路線,基本上是沿著高水平產線建設——國外用戶培育——高品質不銹鋼管供應——國際重大工程供貨經歷——國際品牌效應路線發展。這其中以久立為典型代表,久立把產品發展定位于“長特優,高精尖”,在不銹鋼高端產品行業站穩了腳跟,不銹鋼管產銷量連續多年位居全國之首,且近幾年連續獲得一個訂單達0。8萬噸、1。3萬噸和2萬余噸的國際大訂單。久立憑著先進的技術裝備,完善的管理體系,完備的研發平臺,優質的客戶服務,優美的生產環境,在不銹鋼管行業走出了大世界。目前,久立特材已經躋身于世界不銹鋼管材制造企業的前五名。


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