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我国不锈钢管材行业现状及发展提示：1、全行业发展不平衡①―批不锈钢管加工企业依赖外供坯，在当前不锈钢管产量猛增的形势下，坯料来源十分紧张，价格上涨增加不锈钢管成本，无法参与激烈市场竞争；因此开工率很低，给企业生产经营造成困难。
②小规格无缝不锈管和不锈焊管因其投资少、见效快，一大批私企、民企像雨后春笋般重复建设起来，他们靠成本低廉、政策灵活之优势与老国企争夺管坯市场和不锈钢管市场，竞争十分激烈。
2、主要技术经济指标尚需进一步改善，以提高在国内外市场的竞争力目前，我国热轧成品钢材（坯-材）成材率在93%左右，其中，热轧无缝不锈钢管（坯-材）成材率，视其技术装备水平不同波动较大，技术先进轧机一般为90-92%；技术落后轧机仅为80%左右；热轧无缝管吨管电耗，先进轧机为100-150kWh／t,落后轧机为300kWh／t以上；轧机作业率，先进轧机为75%以上，落后轧机为70%以下。
总之，上述指标同国际先进水平比仍存有差距，亟待改善。
3、国民经济中需求的特殊用途的高附加值、高技术含量不锈钢管，短期内还无法完全满足需求，尚须依赖进口。
如特殊扣套管、高钢级X70以上不锈钢管（焊管），因受原料（板坯）的制约，大部分依赖进口；还有高钢级高压锅炉管、油井钻杆等仍部分进口。
4、无缝不锈钢管同焊管在市场上存在着越来越激烈的竞争。
以前人们普遍认为焊接不锈钢管在质量上、安全性上不如无缝不锈钢管，加上其材质一般为普钢Q235，生产工艺又较简单，因此成本远低于无缝不锈钢管。
因其用途仅限于一般民用建筑上用于低压流体输送管道，所以尽管其价格远低于无缝不锈钢管，也无法同无缝不锈钢管争夺市场。
但进入21世纪后，先进的焊管技术装备在中国陆续出现，由于焊接工艺技术的提高，焊缝质量发生了质的改善，一些中小规格焊管，因其质量接近和达到无缝管的水平，所以正在向原属无缝不锈钢管应用领域进军，例如低中压锅炉用管、低钢级J55级石油套管以及X70级以下的油、气管线管等。
国外高强韧、高等级管线钢发展情况在20世纪70年代,管线钢生产的热轧加正火工艺被控制轧制技术所取代,利用Nb和V 的微合金化技术可生产出X70管线钢。
这种控制轧制技术在80年代进一步演化为控制轧制加轧后加速冷却技术,利用这种技术可以生产比X70级更高钢级的X80管线钢。
到了20世纪末、21世纪初,利用控制轧制和改进后的加速冷却技术并添加Mo、Cu和Ni,可使钢板的强度级别提高到X100、X120甚至X130。
目前,级别为X70和X80的高强度管线钢主要在长输管线工程建设中使用,X100也将投入使用,X120和X130的研究与开发已经获得了巨大突破,处于评估阶段。
HTP管线钢在世界范围内的开发HTP管线钢具有高性能低成本的优势,对管线建设具有显而易见的巨大经济效益,被称为新一代管线钢。
世界各国都在加紧研究高钢级HTP管线钢的工艺技术。
在巴西矿冶公司(CBMM)的推动和支持下,日本在1983年试制了HTP管线钢并在13家公司进行了轧制试验。
巴西国家石油公司也进行了X80级HTP管线钢的开发、制管试验和性能评价。
在夏延输气管线成功建成的基础上,美国又启动了更大规模的“西气东输”管道—落基捷运管道(Rockies express pipeline)建设。
该输气管线全长2 130 km,管径1 067 mm,一期工程(1 142 km)计划于2007年开工、2008年建成投产,二、三期工程将在2009年建成,并继续采用X80级HTP管线钢。
住友金属开发了X100/X120级超高强度、大直径焊管，以满足跨大陆、长距离天然气输送要求。
不仅在冶炼工序要求纯净化，而且因为强度指标要求，钢中含有微量的硼，在轧钢工序也要求实现控制轧制。
特别是X120级焊管，要求极高的抗张强度与低温韧性，而且焊接性能要好，工艺控制上更要严格。
新日铁计划于2008年3月在君津钢管厂确立X120油气管线用高强度复合UO钢管的批量生产工艺。
国内X80管线钢的发展及研究方向大口径、高压输送及采用高钢级管材是国际管道工程发展的一个重要趋势，国际上X80高钢级管材的生产技术已经成熟，并得到了较大的发展和成功应用。
近年来，国内石油与冶金行业联合攻关，相继成功开发了符合质量技术要求的x80热轧板卷、宽厚钢板及X80螺旋缝埋弧焊管和直缝埋弧焊管，实施X80管线钢应用工程的条件已经成熟。
为确保X80管道的安全可靠性，在借鉴国际上先进成功经验的基础上，应进一步加强X80管线钢的应用基础研究和相关技术攻关。
一、油气管道及高钢级管材的发展作为一种经济、安全、不间断的长距离输送石油和天然气的工具，油气输送管道在近四十年取得了巨大发展。
目前，全世界石油、天然气管道的总长度已超过230万公里，并以每年2万-3万公里的速度增加。
在近10年内，我国已建成陕京管线、涩宁兰管线、兰成渝管线以及西气东输管线等十几条重大长输管线，预计今后10-15年内，我国共需各类油气输送干线用钢管约1000万吨。
随着管道输送压力的不断提高，油气输送钢管也相应迅速向高钢级发展。
20世纪60年代一般采用X52钢级，70年代普遍采用X60-X65钢级，近年来以X70为主。
X80也已开始大量使用。
在国外，如德国、加拿大、日本和意大利在X80乃至更高钢级管线钢的研究应用方面已经有很多实践经验。
世界著名的大石油公司积极开展X80及X80以上钢级管道钢的开发和应用研究：德国Ruhr Gas公司在1992和1993年采用Europipe生产的X80钢管分别建成了两条100多公里的输气管道。
加拿大Trans Canada管道公司（TCPL）一直积极推动高钢级管道钢的应用，X80钢管已成功应用到几条管线中，其中包括Alberta省北部永久冻土地区管线，2002年TCPL在加拿大建成了一条管径1219mm、壁厚14.3mm的X100钢级的1公里试验段，同年，新版CSZ245-1-2002首次将Grade690（X100）列入加拿大国家标准。
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API SPEC 5L 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（Electric Resistance welding，简称ERW）、直缝埋弧焊管（Longitudinally Submerged Arc Welding，简称LSAW）、螺旋缝埋弧焊管（Spirally Submerged Arc W elding，简称SSA W）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~X100 600 19 18LSAW（UOE）碳钢及低合金钢A、B、X42~X100 1600 40 18SSAW 碳钢及低合金钢A、B、X42~X100 3000 25 184.2 油气管管型和钢级选择油气管管型和钢级选择见表4-2。
管线钢一、管线钢的概述1、概念管线钢主要用于石油、天然气的输送。
制造石油天然气集输和长输管或煤炭、建材浆体输送管等用的中厚板和带卷称为管线用钢（LPS）。
石油钢的强度一般要求达到600～700MPa；钢中O、S、P、N、C总含量不大于0.0092%；钢中脆性Al2O3夹杂和条状Mn夹杂为痕迹状态。
管线钢主要用于加工制造油气管线。
油气管网是连接资源区和市场区的最便捷、最安全的通道，它的快速建设不仅将缓解铁路运输的压力，而且有利于保障油气市场的安全供给，有利于提高能源安全保障程度和能力。
2、管线钢类型管线钢可分为高寒、高硫地区和海底铺设三类。
从油气输送管的发展趋势、管线服役条件、主要失效形式和失效原因综合评价看，不仅要求管线钢有良好的力学性能，还应具有耐负温性、耐腐蚀性、抗海水和HSSCC性能等。
这些工作环境恶劣的管线，线路长，又不易维护，对质量要求都很严格。
3、管线钢的消费和生产现状（1）消费状况为了把这些自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、中俄自然气管线（东线、西线）、以及中亚或俄罗斯至上海自然气管线，终极与“西气东输”管线形成“两横、两纵”的自然气干线。
目前，原油、自然气管网已经具有相当规模，成品油输送管道相对较少，目前仅占全部输送量的40％，将来计划修建3万km，管径在Ф500mm左右，壁厚在10mm以下，以X65为主。
未来10年，我国将建设5万km的油气管道，均匀每年需要展设近5000km，每年自然气管道需要钢材近400万t。
随着管道输送压力的不断进步，油气输送钢管也相应迅速向高钢级方向发展。
在国际发达国家，20世纪60年代一般采用X52钢级，70年代普遍采用X60～X65钢级，近年来以X70为主，而国内城市管网以X52、X65为主。
目前国内主干线输气管最大压力为10MPa，最大直径能够达到Ф1016～1219mm，以X65、X70应用为主，X80也有应用，但用量未几。
x60钢级管线管热处理工艺研究x60钢级管线管是一种常用的管材，广泛应用于石油、天然气和化工等行业的管道系统中。
为了提高x60钢级管线管的性能，并满足工程要求，需要对其进行热处理工艺研究。
热处理是通过对材料加热和冷却的方式改变其组织和性能的工艺。
对于x60钢级管线管而言，其热处理工艺研究主要包括退火处理、正火处理和淬火处理。
退火处理是将x60钢级管线管加热到一定温度，保温一段时间后缓慢冷却至室温。
通过退火处理，可以使x60钢级管线管的组织结构发生改变，晶粒得到细化，从而提高其韧性和延展性。
此外，退火处理还可以消除应力和改善材料的加工性能。
正火处理是将x60钢级管线管加热到临界温度，然后迅速冷却至室温。
正火处理可以使x60钢级管线管的组织结构发生相变，从而提高其强度和硬度。
正火处理可以根据需要进行多次重复，以进一步提高x60钢级管线管的性能。
淬火处理是将x60钢级管线管加热到临界温度，然后迅速冷却至介质中。
淬火处理可以使x60钢级管线管的组织结构发生马氏体转变，从而使其具有更高的强度和硬度。
淬火处理的关键是控制冷却速度，以避免产生过多的残余应力和变形。
在x60钢级管线管的热处理过程中，还需要考虑加热温度、保温时间和冷却速度等参数的选择。
这些参数的选择应根据具体材料的成分和要求来确定，以确保热处理效果的达到预期目标。
还可以采用组织调控的方式对x60钢级管线管进行热处理。
组织调控是通过调整热处理参数和工艺流程，以控制和改善材料的组织结构和性能。
通过组织调控，可以使x60钢级管线管达到更高的强度、韧性和耐腐蚀性。
x60钢级管线管的热处理工艺研究是提高其性能的关键。
通过合理选择热处理工艺和参数，可以使x60钢级管线管具有更好的力学性能、耐腐蚀性能和加工性能，满足工程要求。
热处理工艺的研究不仅对提高x60钢级管线管的质量和可靠性具有重要作用，也对推动相关行业的发展具有积极意义。
世界金属导报/2012年/3月/13日/第B12版
钢管型材
我国高钢级管线管研究及应用
王旭
随着油气田开发向边远的荒漠、极地冻土带和海洋等地域拓展，将面临地理环境复杂、气候条件低寒、石油与天然气成分复杂、具有腐蚀性等一系列问题，因此要求管线管具有更高的可靠性，而且还要具有高强度、高韧性(特别是低温冲击韧性和止裂韧性)、良好的焊接性、抗腐蚀(SCC 和HIC)和抗大变形等性能。
近些年，国外的新日铁集团、安赛乐米塔尔钢铁集团及欧洲钢管等开展高钢级管线钢的研究，已取得了丰硕成果。
国内在这方面的研究也成效显著，在大口径、大壁厚X80焊管成功应用，并在积极开展X100、X120超高强度管线钢管试制。
本文主要介绍几种高钢级管线管的研究及应用。
1X80钢管的研究及应用
西气东输二线建设期间，我国钢厂和制管厂密切协作，在一年时间成功开发了外径1219mm、壁厚15.3、18.4mm的X80螺旋焊管和壁厚22、26.4、27.5mm的X80直缝埋弧焊管，以及最大壁厚33mm的感应加热弯管和管件，并在钢管生产中应用了高精度成型和高速焊接等先进技术，使大口径高强度钢管的尺寸精度和冲击韧性达到国际先进水平。
X80钢管的国产化率超过90%，比采用X70钢级的西气东输一线钢管国产化率大幅提高。
节约钢材40万t，节省资金65亿元。
西气东输二线X80管线管开发成功并大批量生产，不仅加强了我国在高钢级管线管领域的国际地位，也为高附加值的高钢级管线钢管走出国门创造了十分有利的条件。
虽然，我国在大口径、大壁厚X80焊管生产技术上趋于成熟，但也应该看到，我国还需要在X80焊管的性能稳定性、X80钢管系列化方面进行深入研究，开展较小口径、薄壁X80焊管的试制，开展低成本、高性能和高可靠性X80管线钢材研究，从而降低管道建设成本，提高管线运行的安全性，满足管道建设需求。
2 X90、X100、X120超高强度钢管的研究与应用
欧洲、日本的制管企业实现了X100、X120管线钢管的生产，在北美地区建设了X100、X120超高强度管线钢管试验段，我国也试制成功了X90、X100、X120超高强度管线钢管，并且计划年内在国内建设X100焊管的试验段。
虽然X100、X120钢管能大幅度节约用钢量，同时还可节约焊接材料和施工等方面的成本，但目前所建的X100以上钢级焊管试验段还没有真正意义上应用，问题在于难以依靠管材本身的韧性实现止裂，需要安装大量止裂器，因此管道建设还没有大规模采用，世界范围内X100、X120超高强度管线钢管只处于技术储备的研制阶段。
而X80钢管韧性止裂能力还有一定的裕量，因此X90钢管能否实现既降低管线用钢量，又能韧性止裂正逐渐成为关注的焦点，需要更深入研究。
3抗大变形管线钢管的研究与应用
管线钢管发展最具挑战性的领域之一是用于地震区、滑坡、采空区塌陷以及冻土带等特殊地质地区，这些地区管线钢管可能发生大的塑性变形。
近年来，日本JFE公司推出了抗大变形钢管，这种钢管具有较强的变形能力，在上述地区应用时不至于发生破坏。
我国从西气东输二线开始，在地震和地质断层区采用了以应变为基础的管线设计方法，截止目前，宝钢、鞍钢、南钢、首钢和湘钢均已完成中缅X70大变形钢管试制工作的首轮制管，产品性能完全达到了国外同类产品的水平。
宝鸡石油钢管有限责任公司和渤海装备巨龙钢管公司也在抓紧研制X80抗大变形管线钢管方面的工作。
可以看出，我国虽然填补了国内抗大变形管线钢管产品的研发空白，但抗大变形管线焊管的系列化开发和国产化仍是一项紧迫而艰巨的任务，是进一步增强我国油气输送制管领域
的核心竞争力的关键项目。
4抗腐蚀服役焊管的研究与应用
根据美国腐蚀工程师协会(NACE)标准定义，在酸性环境条件下服役的钢管在中东和海洋管线的应用越来越多，例如欧洲钢管公司的抗HIC油气输送管销售量已占30%以上。
为保证抗腐蚀焊管的高韧性和抗HIC性能，钢厂从成分设计、冶炼、连铸和轧制等方面加强控制，使之得到均匀的显微组织。
一般采用超低碳、超低硫、低锰、低磷成分设计，保证钢的高纯净度和低夹杂物含量。
制管厂从制管工艺、焊接工艺和焊材选用等方面控制。
我国目前具备了X65钢级以下抗HIC 管线管的制造能力，国际上，欧洲、日本及印度等抗HIC管线管强度提高到X70钢级，占据了国际抗腐蚀服役焊管市场。
因此，我国开发X65以上钢级抗HIC焊管是十分必要的，可更好争取国际钢管市场份额。
5深海服役钢管的研究与应用目前，海洋油气已占全球储量的30%-40%，产量达到30%以上，海洋油气已成为世界石油生产增长的主要来源。
来自油气田现场的应用实践表明，在深水油气混输管道中，由多相流自身组成(含水、含酸性物质等)、海底地势起伏、运行操作等带来的问题，如段塞流、析蜡、水化物、腐蚀、固体颗粒冲蚀等，已经严重威胁到生产的正常进行和海底集输系统的安全运行，由此引起的险情频频发生。
因此，相比陆地用管，海洋用管处于低温、高压、强腐蚀的工作环境，对管线管的强度与韧性、抗压性能、尺寸精度等指标都有着严格的要求。
近两年，我国深海管线管研制取得突破。
我国已首次试制成功559mm×28mm、材质为
SMYS450的直缝埋弧焊管，可服役于深达1500m的海底。
2010年，珠江石油天然气钢管控股有限公司和武汉钢铁(集团)公司共同研制生产了X70、762mm x31.8mm深海管线用直缝埋弧焊钢管。
去年11月，宝钢股份直缝焊管产线成功试制出762mm×30.2mm及31.8mm规格直缝焊管。
去年6月，渤海装备巨龙钢管公司以水压试验压力39.6Mpa的数值圆满完成了中海油荔湾项目用X70级765.2mm×31.8mm深海管线试制，并成功进行了小批量的生产，为我国的深海开发项目做出了强有力的支撑。
这将有助于我国摆脱此类产品依赖进口的现状，并一定程度推动我国深海油气开采的进步。
不过，目前我国仅能够制造近海海底管线和海洋平台结构管，缺乏超水深和抗HIC海底管线钢管的生产经验，需要进一步开发研究。
另一方面，深海产业的发展单在一个点上突破不行，更需要有系统性的突破。
我国深海装备整体上与世界发达水平相比仍有明显差距。
6低温状态使用的高强度管线钢管的研究与应用
管道建设管线经过的地域部-分位于高寒地区(如西气东输二线西段部分站场和阀室)，最低气温超过45℃，部分钢管、管件和弯管裸露环境下服役，为保证高寒地区地面管线用焊管、管件与弯管运行安全，需要对低温管线管进行深入研究。
尽管我国在高强度管线管领域与西方先进国家的差距在逐步缩小，但是我们在X80钢管性能稳定性方面、管线应变设计研究方面、X100的适用性研究，例如基于应变的设计、现场环缝焊接以及断裂控制的系统性研究方面和国际先进水平还有较大差距。
虽然开发了少量X100钢管，但具有双相微观组织、较低屈强比和应变时效行为的X100钢管还没有开发成功。
迄今为止，我国仅进行了一次X80的全尺寸爆破试验，X100的爆破试验还未进行，关于X100的断裂控制的研究成果还很少，关于X100钢管应变容量的研究所需的宽板拉伸和全尺寸弯曲试验装备还不具备，X100环缝焊接的脉冲焊接新工艺、新装备和焊材以及X100钢管现场冷弯和涂层技术还需要开发。
7结语与展望
近十几年来，焊管技术取得了重大的飞跃式发展，焊管产能和质量均大幅度提高，但市场竞争也更加激烈，提高钢管性能、降低成本的要求也更加强烈。
因此，我国应加强高钢级(包括X80-X120)钢管、极地用管、海洋用管及应变设计的深入研究，努力开发性能优越、经济适用的各种管线管。
