生产热轧钢管技术改造项目可行性研究报告（生产油田用无缝套管项目可行性研究报告）

目 录 1、 第一章：总论 . 1 1.2.1 石油天然气总公司行业标准“ SY/T6194-1996 套管和油管”（摘录） .2 2、第二章： 企业概况 7 3、第三章：市场预测与建设规模 .9 3.1 项目提出的背景 .9 3.2 无缝钢管市场分析 .9 3.2.1 近年来我国无缝钢管的需求情况 .9 3.2.2 我国无缝钢管的生产能力 .10 3.2.3 我国无缝钢管的市场预测 .13 3.2.4 产品定位 .13 4、第四章：机型选择 . . 14 4.1 轧管机的选型 .15 4.1.1 连续轧管机组 . . 15 4.1.2 自动轧管机 . .17 4.1.3 三辊轧管机 . 17 4.1.4 新型狄塞尔 (Accu-Roll)轧管机 . 17 4.1.5 轧管机选型结论 . .18 4.2 穿孔机选型 . .19 4.2.1 菌式穿孔机 .19 4.2.2 曼式穿孔机 19 4.2.3 穿孔机选型结论 . .20 5、第五章：厂址选择 .22 6、第六章：轧钢工 艺及设备 .23 7、第七章：工业炉 .38 8、第八章：电气传动及自动化仪表 .43 9、第九章：公辅设施 .48 10、第十章： 土建 . .56 11、第十一章： 总图运输 .57 12、第十 二章： 环境保护 59 13、第十三章： 职业安全卫生 .60 14、第十四章： 消防 .62 15、第 十五章：工序能耗计算及能源评价 63 16、第十六章：投资估算 .65 第 2 页 共 82 页 17、第十七章技术经济分析与评价 .66 *北钢管业有限公司 生产油田用无缝套管项目 可行性报告 第一章：总论 一 .项目名称及承办单位 : 1.项目名称：生产油田用无缝套管项目。 2.承办单位： *北钢管业有限公司 法人代表 ： * 项目负责人： * 3.项目建设地址： 盐山五里窑工业区 二 .可行性研究工作依据与范围 ： 2.1.可行性研究工作依据与范围： 2.1.1 国家计委、建设部颁布的建设项目经济评价方法与参数（第二版）。 2.2. 研究工作范围： 2.2.1 项目建设的必要性。 2.2.2 市场需 求预测与建设规模。 2.2.3 建设条件与厂址。 2.2.4 工程技术方案。 2.2.5 环境保护。 2.2.6 节能。 2.2.7 企业组织与劳动定员。 2.2.8 项目实施进度。 2.2.9 投资估算与资金筹措。 2.2.10 财务评价。 三 .可行性研究工作概况： 总公司在对项目确定后，即组成项目组，就产品市场、建设规模与产品方案 ,生产工艺和第 2 页 共 82 页 主要设备选择等问题进行了调研和论证；取得了一致意见，在此基础上，编制了本可行性研究报告。 我们集团的企业机制、经济实力、人员素质等都优于国营无 缝钢管厂，在国内市场我们比他们更有利的地理优势，另外我们的销售网络在油田上掌握着一个很大的市场，也可用来销售钢管。 四 .推荐方案和研究论证： 我单位拟建一个年产 30 万吨的成品套管生产厂。 1.4.1、产品生产大纲主要内容如下 : 本可行性研究报告设计 250mm(MPM)连轧管机组 的产品大纲如下： 品种 石油套管管体及接箍料 标准 API SPEC 5CT 主要钢级 J55、 N80、 P110 等 直径 114.3 298.45mm 壁厚 6.2-25mm 长度 880-14630mm 年产量 30 万吨，其中高强石油套管管体占总产量的 60% 产品大纲见表 1-1。 管坯料供应及金属平衡 车间年需合格的连铸圆管坯如下： 主要钢级 J55、 N80、 P110 等 直径 200mm、 280mm、 330mm， 长度 4000-12000mm 年需要量 34.04 万吨 金属消耗系数 1.134 全部连铸圆管坯由本公司特炼车间提供。 车间金属平衡见附表 1 250mm(MPM)连轧管机组 的产品大纲 序号 品种 标准 代表钢号 代表规格 （直径 X壁厚 X长度） 年产量 （吨） 1 石油套管管体 API SCT J55、 N80、 P110 139.7X6.20X11500 12000 139.7X6.98X11500 24000 139.7X7.72X11500 60000 139.7X9.17X11500 24000 小计 120000 J55、 N80、 P110 177.8X8.05X11500 18000 177.8X9.19X11500 30000 177.8X10.36X11500 21600 177.8X11.51X11500 15600 小计 85200 J55、 N80、 P110 244.5X8.94X11500 6000 244.5X10.03X11500 10200 244.5X11.05X11500 8400 第 3 页 共 82 页 小计 24600 273.05X10.16X11500 12000 273.05X12.57X11500 12000 273.05X18.64X11500 6000 小计 30000 289.45X11.05X11500 9000 289.45X12.42X11500 9000 289.45X13.56X11500 6000 小计 24000 合计 283800 2 套管接箍料 API 5CT J55、 N80、 P110 153.67X16.0X10000 6000 194.46X16.5X10000 4200 269.88X16.5X10000 3000 298.45X16.5X10000 3000 小计 16200 合计 300000 注：生产大纲以石油管为主，工艺设备选型要满足锅炉管、流体管等其他管材。 1.4.2 石油天然气总公司行业标准“ SY/T6194-1996 套管和油管”中，对油管制造有如下要求：（摘录） 5.1.1 按本标准供货的各种钢级和组别的管子应做晶粒细化处理。做晶粒细化处理的钢含有一种或更多晶粒细化元素，如一定量的铝、铌、钒或钛，使奥氏体晶粒细化。 5.1.2 按本标准供货的管子应按表 1 和定单上规定，采用无缝管（ S）或电焊管（ EW）制造。短节和连接管可用标准套管或油管加工而成，也可用厚壁套管、油管或棒材加工而成。接箍应采用 8.2所列的一种制造方法制造。未经适当处理的冷拔管材产品不能接收。 5.1.3 无缝管定义为一种无焊缝的锻轧钢管状产品，是用热加工钢制造的，如必要时，可将热加工管继续加工至所需的 形状、尺寸和性能。 5.2.2 N 钢级的管子和接箍毛坯应进行全长正火，或由制造厂选择进行全长正火加回火 或淬火加回火（包括分级淬火后进行控制冷却，见注 1 和注 2）。第 4 页 共 82 页 如果定单上有规定， J 和 K 钢级套管和 J 钢级油管应进行热处理。 6.1 化学成分要求 按本标准供应的各钢级和类型的管子和接箍，其化学成分应符合表 2 规定。其中： J55S 0.03% P 0.03% （其它化学成分无要求，国内一般采用37Mn5） N80S 0.03% P 0.03% （其它化学成分无要求，国内一般采用35Mn2VNb、 36Mn2V、 42MnMo7） 6.2.1.1 机械性能要求通则 按本标准供应的管子和接箍，应符合表 3 规定的拉伸性能要求。在记录或报告伸长率时，若用条状试样，则记录或报告应写明试样的名义宽度；若用圆棒试样，应写明直径和标距长度 . 表 3 规定： J55 S=379552 N/mm2, b 517N/mm2 N80 S=552758 N/mm2, b 689N/mm2 6.2.1.2 伸长率（所有组） 标距为 50.8mm 时，最小伸长率由 下式确定： e=1994(A0.2/U0.9) 6.2.2 屈服强度 屈服强度应是载荷作用下试样标距段产生下列总伸长（表 5）时所需的拉伸力。总伸长由引伸计测得。 6.2.3 夏比 V 型缺口（ CVN）冲击试验试样 一般要求 所有组 一个试验应包括取自一个管件的 3 个试样。 3 个试样的平均值应等于或大于6.2.4.1、 6.2.4.2 和 6.2.4.3 所规定的吸收能要求。另外，仅允许 1 个冲击试样的吸收能低于吸收能要求，但是在任何情况下都不能低于吸收能要求的三分之二。 第 5 页 共 82 页 7.1 尺寸和重量 所有钢级的管 子（见注）应按订单上规定的外径、壁厚和重量供货（见表 2025和图 18 所有未注明公差的尺寸均与设计依据有关，但不必经产品验收或拒收的测量检验。 用于验收或拒收的所有测量仪器的精度每班至少应校准一次，螺纹环规、塞规和称重器具外。 对于诸如卡规和通经棒等测量器具的校准，应包括磨损检验和规定尺寸的符合性检验。支持、长度测量卷尺和其它不能调校的测量器具的精度校准应包括标记清晰度的外观检查和固定校准点的普通磨损检查。制造厂使用的可调校和不可调校的测量器具的名称应做书面记录。 螺纹工作环规和塞规的校准程序应有文件规定 。所有称重器具的精度应按国家标准或按本标准生产产品的制造厂所在国的等效规程在不超过制造厂文件程序所要求的周期进行校准。 如果按本标准条款要求校准或校正的测量设备用于异常或苛刻条件并足以影响其精度时，该设备在再次使用之前应进行重新校准或校正。 7.2 直径 外径应在 7.10.1 规定的公差范围内。对于带螺纹的管子，螺纹端外径应使螺纹长度 L4和全顶螺纹长度 LC符合 API Std 5B 规定的尺寸和公差（内径取决于外径和重量公差）。 7.3 壁厚 每根管子都应测量壁厚是否符合要求。任何部位的壁厚不应小于表列 壁厚 t减去 7.10.2 规定的允许下偏差。 7.4 重量 第 6 页 共 82 页 对于定单上规定的管端加工形式，按 9.5.5 叙述的方法确定的管子重量应符合规定的计算重量（或修整计算重量）要求，其公差应在 7.10.3 规定范围内。计算重量由下式确定： WL=(Wpc L)+ew 7.5 长度 套管、油管、平端衬管和短节应按表 26 规定的长度供货。除接箍外，连接管的长度应由购方和制造厂协商确定。长度范围 2 尺寸为： 8.539.75m，我厂现用的油管长度尺寸范围为： 9.609.85m 7.8 直度 所有管子均应进行外观检查并有适 当的直度。必要时，对于 41/2及更大规格的管子，当需要作直度检查时，应按如下方法进行： . 7.9 通径要求 每根成品或半成品（见注 1）套管和油管都应进行全长通径试验。由螺纹加工厂（非原管管子制造厂）进行螺纹加工的套管和油管，应在距套管接箍 0.60m及距油管接箍 1.07m 进行通经试验。 所有通径用圆柱形通径棒都应符合表 54 要求并按 9.5.3 要求进行检验。通径检验时，管内应没有任何异物，并且应适当支撑，以防管子下垂。管子在通径检验之前不应拒收。 当购方有规定时，用表 27 所示的较大直径的通径棒进行通径检验的 套管可以供货。用较大直径通径棒通径检验的套管应按第 10 章规定进行标记。对于购方用做油管的大于 41/2但小于 103/4的套管，通径检验应用表 28 所示的通径棒进行检验并按第 10 章（见注 2）规定进行标记。 注： 1、半成品管是指未加工螺纹供货的管子，它可以是加厚的也可以是不第 7 页 共 82 页 加厚的，但必须符合本标准对各种钢级的要求，除正常的标记要求外，应增加UF 标记符号以资识别，见第 10 章。 2、见 API Bul 5C3 关于用做油管的套管的连接强度。 7.10 尺寸和重量公差 7.10.1 外径 D，下列公差适用于管子 外径 D 管子外径 公差（ mm） 41/2 0.79 41/2 +1.00%， -0.50%D 7.10.2 壁厚 壁厚 t 的公差为 -12.5% 7.10.3 重量 单根公差为 +6.5%， -3.5% 车载批量公差为 -1.75%，一个车载量最少为 18144kg 7.10.4 内径 内径 d 由外径公差和重量公差决定。 7.12 缺欠和缺陷 缺欠是用本标 准提出的方法能检测出来的产品上非连续处或不规则处，当尺寸足够大，按本标准的规定是拒收产品的依据的缺欠即为缺陷。所有管子应不带有 7.12.17.12.4 规定的缺陷。 7.12.1 管体表面开裂和焊缝缺陷 管子内表面上任何方向的下列任一缺欠，应视为缺陷。 a 、对于 H40、 J55、 K55、 L80、 C95、 N80 钢级以及按 SR16 生产的 P110钢级，径向深度大于规定壁厚的 12.5%的线性缺欠（见注 1）或对于 C90、 T95、第 8 页 共 82 页 P110（不附加 SR16）和 Q125 钢级，径向深度大于规定壁厚的 5%的线性缺欠（见注 1）。 b、缺欠上方或下方的壁厚小于规定壁厚 87.5%的线性（见注 1）或非线性（见注 2）缺欠。 注 1：线性缺欠包括但不限于裂纹（ crack）、发裂（ seam）、折叠（ lap）、压痕（ plug score）、切口（ cut）及凿槽（ gouge） . 注 2：非线性缺欠包括但不限于点坑（ pit）及圆底模压印痕（ round bottom die stamping）。 9.2.1.1 熔炼分析，第 1、 2、 3 组： 购方要求时，制造厂应提供用于制造所供定单上管子和接箍的每炉钢的熔炼分析报告。按购方要求，还应提供制造厂通常 用以控制机械性能的其它元素定量分析结果。 9.2.2 产品分析 对于所有组的产品分析，应在每炉中的两根成品管上进行。 9.2.2.1 第 1、 2、 3 组，产品分析 购方要求时，应提供产品分析结果。产品分析应包括表 2 中所列的所有元素，以及制造厂通常用来控制机械性能的其它元素的定量分析结果。 9.2.2.3 复验分析 所有组 如果代表一批管子的任一根的产品分析结果不符合规定要求，则按本标准9.10.1 再进行试验。 9.4.1 静水压试验方法 每根套管、油管、衬管和短节都应在加厚和最终热处理 (若合适 )后进行整管静水压试验，且至少达到 9.4.2.1 规定的静水压试验压力而不渗漏。试验压力保第 9 页 共 82 页 持时间不得小于 5s。对于电焊管，应在试验压力下检查管子焊缝是否渗漏。除非预先已至少按最终状态所要求的压力进行了整管试验，否则进行螺纹加工的工厂（制造厂、加工厂或螺纹加工厂）应对套管、油管、衬管和短节进行整管静水压试验（或者为这一试验做出安排）。下列任一种状态均进行试验： a、 不进行加厚或进一步热处理提供的平端加厚管。 b、 热处理后的平端非加厚管。 c、 加厚后不再进行热处理提供的平端管。如果这种管子加厚前在平端状态下已在带螺纹和接箍的 试验压力进行了整管试验，则在加厚之后，静水压试验装置可用一个端头把加厚时加热过管端部分在该段后面密封起来，对加厚部位进行试验。 d、 热处理后的平端加厚管。 e、 带螺纹但不带接箍的管子。 f、 带螺纹及机紧接箍的管子。 g、 最终加工及任何热处理后的短节，应在平端或带螺纹状态下进行试验。 需要热处理的材料应在最终热处理后进行试验。所有带螺纹端提供的管材，其试验压力至少应达到带螺纹和接箍时的试验压力。以直连型管端供应的管材，在上述任一状态下，其静水压压力至少应达到直连型管端试验压力。 试验机应配备各种装置，以保 证满足规定的试验压力和时间间隔的要求。在每次试验前 4 个月内，试验压力测量装置应用固定静载压力试验机或同类设备进行校准。校准和验证记录应根据 13.4 规定保存。 注： 1 马氏体铬钢表面容易划伤，因此必须特别注意对螺纹表面处理和（或）第 10 页 共 82 页 涂润滑油，使其在静水压试验（装卸堵头）过程中表面损伤减少到最小程度。 2 各种类型的静水压试验系统均可用。进行水压试验的工厂应负责制定一套试验程序，以保证管子及管子与接箍的螺纹损伤的可能性减少到最低程度。 9.4.2 静水压试验要求 管子应符合表 36 52 所列特定代 号、钢级和管端加工的试验要求（见注）。 注：此处规定的静水压试验压力是检验用试验压力，不宜作为设计的依据，并且该试验压力与工作压力无任何直接关系。 9.4.2.1 套管和油管 带螺纹管产品静水压试验压力应是列表 36表 52 中的标准压力，或者是购方与螺纹加工厂商定的较高试验压力。平端管子的静水压试验压力应是表 3652 中的所列压力，或者是 20.7Mpa,取两者的较低值；也可是由购方与制造厂商定的较高试验压力。由于受试验设备的限制， 20.7Mpa 和 68.9Mpa 是所能施加的最大静水压试验压力。 这并不影响随后压力不超过按下式计算的规定最小屈服强度的 80%的应力的静水压试验。静水压试验中出现的渗漏现象是拒收的依据。 9.5 尺寸检验 9.5.1 壁厚 壁厚测量应采用机械式测径仪或经过严格校准的具有一定精确度的无损检验仪器进行。有争议式，壁厚应采用机械式测径仪测量。机械式测径仪应装有直径为 6.35mm 的球形触头。对于 65/8和更大规格的管子，与管子内表面接触的触头最大半径应为 38.10mm；对于小于 65/8 规格的管子，触头最大半径为 d/4,第 11 页 共 82 页 最小半径为 3.18mm。与管子外表面接触的触头应为平头 或半径不小于 38.10mm的球形。 9.5.2 通径试验 所有通径试验应采用符合表 54 要求的圆柱形通径棒进行。通径棒前端倒角应光滑，以保证通径棒能容易通过管子。无论采用人工或机械通径方法，通径棒都能自由通过管子。在有争议时，应采用人工通径方法。通径检验时，管内应没有任何异物，并应适当支撑，以防管子下垂弯曲。管子在通径试验之前不应拒收。 9.5.3 长度 当管子配有螺纹和接箍时，管子的长度应测量到接箍外端面。如果不带接箍测量，应予适当修正，使其包括接箍长度。对于直连型套管和整体接头油管，其长度应测量至 内螺纹端的外侧端面；对于短节和连接管，其长度应从两端部测量。 9.5.4 称重 1.660 和更大规格的每根套管和每根油管应单独称重。规格小于 1.660 的油管应逐根称重或以合适的批量称重。管子制造厂应对其做标记（见第 10 章）的管子负责称重，以确定是否符合重量公差。管子可以平端、加厚、不加厚、带螺纹 第二章 企业概况 *北钢管业有限公司位于盐山五里窑工业园区，公司创建于 2003 年，在董事长的带领下，依靠科技，严格管理，以质量求生存，加强市场信息化建设，第 12 页 共 82 页 依靠国家的产业政策，追求利润的最大 化，一年一个台阶，目前已发展到拥有职工 1300 余人（其中高级工程师 20 余人，技师 60 余人，本科生 20 余人，专科生 150 余人），占地面积 56 万平方米（其中建筑面积 20 万平方米），拥有总资产 8.5 亿元，其中固定资产 6亿元的现代化不锈钢、特型钢生产企业。公司引进了各种先进的设备仪器 850 余台套，该项目设计生产能力全部达产后可年产不锈钢、特钢 300 万吨。 2006 年我公司实现销售收入 20 亿元，利税 2.9 亿元。 一、主要产品：我公司主要设计生产不锈钢、碳结钢、弹簧钢、轴承钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢、合金结构 钢等。规格型号为 40- 220圆钢， 2.75-3.75、 140-270 带钢、 60-100 方钢， 1202、 1502、 2002方坯。 二、产品的优势：公司所有产品全部达到 GB702-2004 标准，合格率 100%，拥有先进的检验检测仪器和严格检测手续，使产品质优、价廉、档次高、竞争能力强。 第三章：市场预测与建设规模 3.1 无缝钢管市场分析： 3.2.1 近年来我国无缝钢管的需求情况 表 3-1 近 12 年，我国无缝钢管生产、消费情况 时间 1991-1993 年平均 1994-1996 年平均 1997-1999 年平均 2000 2001 2002 生产量 万吨 260.08 321.65 346.48 415.76 512.78 608.30 消费量 万吨 321.33 386.18 372.84 418.00 534.84 619.00 进口量 94.58 64.80 41.62 35.99 45.25 51.80 第 13 页 共 82 页 万吨 出口量 万吨 2.72 13.78 19.80 32.91 41.03 41.30 根据统计，无缝钢管的生产量由 1991 年的 231.40 万吨增加到 1999 年的345.75万吨 ,增加 49.42%；消费量由 1991年的 302.00万吨增加到 1999年的 364.00万吨 ,增加 20.53%；其间 1997 1999 年，每年生产量稳定在 346 万吨左右，消费量稳定在 370 万吨左右。 2000 年经济回升，无缝钢管的生产量和消费量分别较 1999 年增长 15.64%和 14.84%，进口量同比持平，出口量同比大幅度增加。2001 年国内各大无缝钢管生产企业的产量和销售量都有大幅度增长。 2001 年全国无缝钢管产量 512.78 万吨，同比增长 23.34，进出口情况见表 5-1。 2002 年我国的钢和钢材产 量较 2001 年有较大的突破，分别达到 18155.16 万吨和19218.34 万吨，无缝钢管的产量也达到 608.30 万吨，较去年增加 18.63% 无缝钢管的产量由 1991 年的 231.40 万吨增加到 2002 年的 608.30 万吨，增加 163%；消费量由 1991 年的 302.00 万吨增加到 2002 年的 619.00 万吨，增加105%；纵观我国无缝钢管市场发展史，同其他钢材市场一样既有高潮也有低潮的波浪式发展。但不论是高潮还是低潮，无缝钢管的市场较之其他钢材是稳中有升。无缝钢管在国民经济中是一种不可缺少的经济断面钢材，在发 展中的中国更是如此，这与发达国家是有一定区别的。 3.2.2 我国无缝钢管的生产能力 目前，我国无缝钢管生产厂家约 110 家， 141 套机组，设计生产能力为 491万吨。近年来，经过各无缝钢管生产厂家的不断改造和挖潜扩能，我国无缝钢管的实际产量 2003 年已达 608.30 万吨。 从装备水平来看，国内较为先进的轧管机组有宝钢 140mm、天津钢管第 14 页 共 82 页 250mm、包钢 180mm、衡阳 89mm、成都 250mm、冶钢 170mm 等轧管机组，约占总能力的 40% 落后轧管机组约占总能力的 52%，其中，有约 106 台（套），占总 数的 75%左右的热轧机组仅有穿孔机，或配有自动轧管机、二辊或三辊斜轧延伸机（二次穿孔），但无定径机，属于不完整机组。这些机组不能生产热轧成品管，只能为冷（轧）拔供坯。国家已明文规定 2002 年底淘汰这些不完整机组，其生产能力占 18%，约 80 万吨。 国内主要无缝钢管生产厂家见表 3-2。 表 3-2 我国主要无缝钢管生产厂家的生产能力 序 企业名称 机组规格 年生产能力 产品规格范围 备注 1 宝钢无缝 140 全浮动连轧管机 50 21.3159 1985 年 2 天津无缝 250 限动芯棒连轧管机 50 114273 1992 年 168PQF 连轧管机 25 48.3168 正建 3 成都无缝 100 自动轧管机 5 51114 1986 年 180Accu-Roll 轧管机 20 102273 1992 年 133 顶管机组 6 76133 1959 年 216 周期轧管机组 8 159219 1971 年 318 周期轧管机组 12 168426 1965 年 650 热扩管机组 6 351630 1972 年 4 包钢无缝 400 自动 轧管机 30 168426 1962 年 180 MPM 连轧管机 20 60.3244.5 2000 年 5 衡阳无缝 89 MPM 连轧管机 16.5 2589 1997 年 100 自动轧管机 6 76114 1984 年 108 三辊轧管机 5 51114 1987 年 6 鞍钢无缝 140 自动轧管机 15 76159 1953 年 114 狄舍尔轧管机 8 57114 1989 年 159 连轧管机 20 76159 2002 年改造 7 烟台鲁宝 114 Accu-Roll 轧管 7 108219 1989 年 第 15 页 共 82 页 机 8 大治无缝 170 三辊轧管机 10 76170 1995 年 9 北满无缝 140 Accu-Roll 轧管机 12 30159 1996 年 10 天津无缝厂 114 三辊轧管机 7 20114 1995 年改造 11 江阴无缝 114 自动轧管机 10 57121 2002 年迁建 12 汉口轧钢厂 114 CPE 顶管机组 10 21114 2001 年 13 安阳无 缝管 100 自动轧管机 6 76114 1977 年 14 常州钢管厂 102 CPE 顶管机组 5 25102 1988 年 15 上海钢管厂 114 Accu-Roll 轧管机 6 76114 1995 年改造 16 武汉 471厂 1066 大顶管机组 2 3251066 1994 年改造 17 无锡西姆莱斯 102 三辊轧管机 6 25102 1996 年 18 长城钢厂 3150 吨 挤压管机组 1.5 100180 1971 年 19 西宁钢厂 100 三辊 轧管机 6 57121 2001 年改造 20 其他 100、 76 机组 100 合计 491 在我国目前 491 万吨无缝钢管生产机组的构成中，小于 159mm 的生产能力约为无缝钢管总生产能力的 63%，年产 309 万吨左右；大于 159mm 的生产能力约为无缝钢管总生产能力的 37%，年产 182 万吨左右。 我国的无缝钢管产量，一般用途管超过 60%，专用管只有 25 35%专用管比例偏低。 1995 年 -1999 年专用管统计见表 3-3，产品结构极度不合理。而工业发达的国家均以生产高附加值的专用管为主。 以石油管例，美国占总能力的 41%，日本 1994 年高达 74% 第 16 页 共 82 页 2001 年我国进口的无缝钢管以石油专用管和锅炉用管为主，分别占进口总量的 77.73%和 15.78%；从进出口产品金额和平均单价可知，进口产品主要为附加值较高的高端产品，而出口产品以普通无缝钢管产品为主。 2002 年进口的 51.8万吨无缝钢管中石油专用管就占 35.6 万吨，占进口无缝钢管总量的 68.73%说明我国石油专用管供应能力不足。在石油专用管中石油套管占 72-74% 表 3-3 我国 1995-1999 年无缝钢管分品种产量 单位：万吨 品种 1995 年 1996 年 1997 年 1998 年 1999 年 地质专用管 1.15 0.93 2.44 1.32 1.02 石油专用管 38.23 55.6 64.48 68.54 56.31 高压输油管 1.08 0.04 0.031 0.02 0.021 低中压锅炉管 34.09 28.99 25.98 39.64 33.65 高压锅炉管 4.86 6.29 8.97 6.66 4.77 裂化无缝管 0.23 0.29 0.16 0.27 0.104 高压汽瓶管 0.007 1.36 0.88 0.84 1.27 汽车半轴管 1.15 1.20 1.05 1.15 1.45 液压件用管 0.57 2.02 1.98 1.65 1.27 轴承管 0.77 1.03 3.26 2.97 2.62 其它 244.86 236.25 251.27 223.64 251.02 合计 327 334.0 360.5 346.7 353.5 石油管比例 11.69 16.65 17.89 19.77 15.93 高 压 锅 炉 管 比例 1.49 1.88 2.49 1.92 1.35 专用管比例 25.12 29.27 30.30 35.49 28.99 目前我国能够生产石油套管的企业主要是天津大无缝、成都无缝、包钢和宝钢，而能生产大于 139.7mm 规格范围大口径石油套管主要是天津大无缝、成都无缝和包钢。 我国生产无缝钢管的机组在不断的发展。近两年新建了两套 100 自动轧管机组。去年东北某公司已将原有 140mmAG 机组改造为 159mm 连轧管机组，今年初已经正常投入生产；江阴一厂家将原上钢一厂的一套 114mm 自动轧管机组买下后复建，于今年春节一次热负荷试车成功后转入正常生产；山东一家第 17 页 共 82 页 企业在一套改 进型狄塞尔轧机投产后，又将西北一厂家的 100mm 自动轧管机组的主体设备买下配套建设后投产； 2001 年 9 月天津钢管公司同意大利 INSSE公司签定合同，新建一套 168mmPQF 连轧管机组，目前正在施工建设。还有些厂家正寻求改造 100mm 和 76mm 自动轧管机组，如西宁钢厂 2001 年用ASSEL 三辊轧管机改造 100mm 自动轧管机组，吉林盘石无缝厂 2001 年用改进型狄塞尔轧机改造 100mm 自动轧管机组，意图在于生产高质优异的无缝钢管投放市场。还有，安徽某企业 2002 年底今年初已经着手建设 140ASSEL 三辊轧管机组；今年初国家已经批准立项南方两个大型企业集团公司改造原有技术落后的无缝钢管机组，建设大直径的 MPM 限动员芯棒连轧管机组。这些机组的建设将满足我国对无缝钢管产量和高质量的要求。 3.2.3 我国无缝钢管的市场预测 2002 年我国钢材产量 19218.34 万吨，较 2001 年增加 18.85%;中国钢协预测2003 年全国钢的年产量将达到 2 亿吨以上，增长 10%左右；钢材表观消费量预计增长 12%左右。按去年无缝钢管产量占钢材总产量的比例 3.165%计算，预测2003 年全国无缝钢管的产量将达到 681.25 万吨。 2002 年我国钢材表观消费量21122 万吨，如果消费量预计增长 12%，则 2003 年钢材表观消费量将达到23656.64 万吨。 2002 年全国无缝钢和的消费量占钢材消费总量的 2.93%，计算出 2003 年全国无缝钢管的表观消费量将达到 693.28 万吨。 2003 年 1-6 月我国无缝钢管的产量已经达到 330.43 万吨，较去年同期增加 19.59 万吨，增幅为 6.30%;根据近几年无缝钢管生产和消费的数据，同时考虑到无缝钢管的替代产品（如焊管）对无缝钢管市场的影响，以及我国石油规划发展策略和“西气东输”工程、“南水北调”工程、 “西部大开发”战略、农村城市化和工业化战略、北京奥运会场馆建设的陆续启动等，预测到 2005 年和 2010 年我国无缝钢管总需求第 18 页 共 82 页 量将分别超过 700 和 750 万吨。减去近几年将要建成机组的产能，届时国内供需缺口约 100-150 万吨。加上国家规定要淘汰的约 80 万吨产能，缺口将更大。 油井管的需求情况预测： 有关部门根据我国石油、天然气的“十五”发展规划，预测 2005 年的油井管需求量为 120 万吨。但是 2001 年实际已经达到 122.48 万吨。随着我国石油、天然气资源开发的加快及我国石油、天然气开发主战场的西移，预计 2005 年我国油井管需求量将达到 145 万吨，其中海上石油管需求 10 万吨，各类油井管消耗比例、需求量见表 3-4。 表 3-4 2005 年油井管按品种消费量预测表 名称 2001 年实际 2005 年 消 费量 ( 万吨 ) 消 费量 ( 万吨 ) 油井管 122.48 100 145 100 其中：套管 90.6 74.0 107.3 74.0 油管 28.2 23.0 33.4 23.0 钻杆等 3.7 3.0 4.4 3.0 我国西部地区油井多属于深井、超深井及高压油气井，有的还含有硫化氢、二氧化碳等腐蚀性介质 ，开采条件更加恶劣。因此，油井管的用量将要增加，而且对油气管的质量要求也更高。 3.2.4 产品定位 产品定位主要是产品品种、产品规格、产品质量和处产量的定位。新建设的热轧管机组，以市场为导向、经济效益为中心，产品定位是非常关键的。根据市场分析，本可行性研究报告对产品的市场定位如下： 3.2.4.1 产品品种定位 根据我国历年无缝钢管消费的品种结构分析，以结构钢管和输送流体钢管为主，约占 50%以上。其次消费量较大的品种有石油油井管、高压锅炉管、中低第 19 页 共 82 页 压锅炉管、轴承管、不锈管、石化用管等专用管材。 我国专用管材的自 给率逐年提高，绝大部分自产自供。如国内生产石油油井管的市场占有从 1991 年的 14%提高到 2003 年的 73%，我国专用管材的比例也在逐年增加，其出口比例已经达成 25-35%；工业发达国家发展无缝钢管生产主要是以生产高附加值的专用管材为主。 *北钢管业有限公司新建设的热轧管机组应该瞄准高附加值的专用管材。从表 3-3 可见，我国专用管材比例大的是石油油井管，预测 2005 年、 2010 年将分别达到或 145 万吨和 160 万吨，其中石油套管的需要量较大。我国目前能生产石油套管的主要厂家见表 3-5。 表 3-5 我国目 前生产石油套管的主要厂家 厂家 机组 设计套管产量万吨/ 钢级 规格 备注 宝钢无缝 140 全浮连轧 10.2772 J55、 N80、 C75、P110 127-139.7 天津大无缝 250MPM 35.0 J55、 K55、 N80、L80、 C75、 C95、P110、 Q125、 V150 139.7-244.5 168PQF 5.0 J55、 N80、 L80、C90、 P110、 Q125、 114.3-139.7 预计本年 底投产 成都无缝 180A-R、 318 周轧 10.5 J55、 K55、 N80、L80、 C75、 C95、P110、 114.3-339.7 340MPM 20.0 J55、 K55、 N80、L80、 C75、 C95、P110、 139.7-339.7 待建 包钢无缝 400 自动 4.5 J55 244.5-339.7 180MPM 4.0 J55、 N80、 L80、C90、 P110、 Q125、 114.3-244.5 衡阳无缝 273MPM 8 J55 114.3-273.1 待建 97.2772 从表 3-5 可见，已经建成或将要建成投产的石油套管机组能力为 69.3 万吨，第 20 页 共 82 页 待建机组的能力为 28 万吨。预测 2005 年和 2010 年石油油井管需求量中石油套管的需求量分别为 106 万吨和 117 万吨。可能实际需求量较预测需求量大，因此石油套管需求量尚有缺口。 3.2.4.2 产品规格定位 按照我国历年无缝钢管的消费结构分析，各规格消费的比例大致如下： 管径 140mm 65% 140mm管径 273 25% 273mm管径 426mm 8% 管径 426mm 2% 据不完全统计，目前我国生产小直 径钢管的已经达到 309 万吨，再加上一些乡镇企业的发展，其生产能力超过实际需求能力。市场的表现是原来设计生产小直径无缝钢管的机组不断的往上扩大生产中等直径的钢管。如 100mm 自动轧管机组扩大生产到 159mm，鲁宝 114mm 和鞍钢 140mm 自动机组扩大生产 219mm，宝钢 140mm 连轧管机组扩大生产 171.8mm 的石油套管等。这说明市场需要中等直径的钢管，供应能力满足不了就采用小机组经过改造后来生产。目前，新建热轧无缝钢管机组，一般投资者都把眼光盯着中等规格的轧管机组。 在石油套管的消费量中， 139.7mm 规格约占 55%， 177.8mm 约占 20%， 244.5mm 约占 12%，大于 244.5mm 占 13% 根据 139.7-244.5mm 的石油套管占 87% 的比例和市场导向中等直径的无缝钢管需求量大来看，山东富凯不锈钢有限公司新建设的热轧管机组的产品规格应该定位在生产直径 114mm 以上的热轧无缝钢管，产品规格上限生产到300mm 是适宜的。 3.2.4.3 目标市场 第 21 页 共 82 页 必须强调，市场是竞争的市场，必须要使自己的产品去占领市场，还必须去开发潜在的市场。 本项目选用目前国际上先进的无缝钢管生产机组，初期投资省 ，设备日常维护费用低，产量较大，单位产品成本低，适合于生产石油管等专用管材及其它合金无缝钢管。生产的产品内外表面质量好，钢管外径精度高（ 0.5%），壁厚精度高（ 5-8%）。工厂地处山东半岛，紧靠港口，运输方便。集团公司拥有炼钢、连铸、能源、原料的优势，有紧靠华东、华北这个石油管大市场。集团公司有多年加工油管（丝扣加工）的生产技术和管理经验，有较强的新产品开发能力。这些是该项目产品竞争能力强和成功的有力保证。 第四章 机型选择 热轧机组主要由穿孔、轧管、定径（张力减径）三大变形工序组成，而机组形式主要取决于轧管 机，因此机型选择主要围绕轧管机进行论述，对穿孔机及定径（张力减径）机也做必要的说明。 4.1 轧管机的选型 从表 3-5 可见，已经建成和待建的石油套管机组总能力为 97.3 万吨，这些机组的机型及产量为： 连续轧管机组有： 140 全浮连轧、 250MPM、 340MPM 、 273MPM、180MPM、 168PQF 共六台套，其设计总能力为 82.3 万吨，占套管生产总能力的84.6%； 新型狄塞尔 (Accu-Roll)轧管机有： 180A-R 一台套，设计能力 6.5 万吨，占套管生产总能力的 6.7%； 自动轧管机有： 400 自动 一台套，设计能力 4.5 万吨，占套管生产总能力的 4.6%； 第 22 页 共 82 页 其它轧机有： 318 周轧一台套，设计能力 4 万吨，占套管生产总能力的4.1%； 4.1.1 连续轧管机组 连轧管机组可分为全浮动芯棒、半浮动芯棒和限动芯棒三类。国外限动芯棒连轧管机组发展很快，自从意大利茵西公司制造的第一套限动芯棒连轧管机组于 1978 年在达尔明工厂投产以来，全世界已先后制造了 18 套，其中茵西公司一家就制造了 12 套。由于不断改进，至今已发展到第 4 代，即第一代轧机主要主要问题是限动芯棒速度低，仅为 0.5m/s，换辊时间长，每次约 3.5 小时。 第二代采用线外穿棒，缩短了轧制周期，减小了毛管与芯棒之间的间隙，增