中国无缝钢管行业发展与未来思考

11中国.济南2021年10月中国无缝钢管行业开展与未来思考中〔中国钢结构协会钢管分会〕庄钢陈洪琪前言

内容提要一、中国钢管行业的快速开展二、中国钢管行业出现一些新的变化3、三、十三五期间我国钢管产品开展思考4、五、结语一、中国钢管行业的快速开展1、产量的开展〔1〕钢管产量开展的走势

快速开展，我们也积累了一些深层次矛盾和问题，1980-2000年：年均增长率7.57%1960-1980年：年均增长率7.57%1949-1960年：年均增长率55.13%2000-2015年：年均增长率16.99%2021年产量9827万吨，同比增长10.98%一、中国钢管行业的快速开展1、产量的开展〔2〕焊接钢管产量开展的走势

2000-2015年：年均增长率18.9%1980-2000年：年均增长率7.57%1960-1080年：年均增长率8.09%1949-1960年：年均增长率45.84%2021年产量6969万吨同比增长20.30%一、中国钢管行业的快速开展1、产量的开展〔3〕无缝钢管产量开展的走势

快速开展，我们也积累了一些深层次矛盾和问题，2000-2014年：年均增长率15.54%1980-2000年：年均增长率7.57%1960-1080年：年均增长率7.03%1953-1960年：年均增长率87.77%2014年产量3061万吨，2015年产量2858万吨：增长率-6.7%一、中国钢管行业的快速开展

序号时间区段(年)产量增长(万吨)年均增速(%)备注11949—19600.4万吨至50万吨55.131960年钢管产量50.1万吨，其中无缝钢管由0到24.7万吨，焊管由0.4万吨到25.4万吨。焊管占比50.7%21960—1972从50万吨到100万吨6.341972年钢管产量104.8万吨，其中无缝钢管49.4万吨，年均增长6.5%，焊管55.4万吨，年均增长7.34%。三年自然灾害、文化大革命的影响。焊管占比52.9%31972—1980100万吨到200万吨9.491980年钢管产量216.5万吨，其中无缝钢管96.1万吨，焊管120.4万吨。焊管占比55.6%41980—1991200万吨到500万吨7.781991年钢管产量493万吨，其中无缝钢管231.2万吨，焊管261.8万吨。期间1985年宝钢引进第一条连轧管机组，宝鸡石油钢管引进第一条426ERW机组。焊管占比53.151991—2000500万吨到1000万吨7.362000年钢管产量934万吨，其中无缝钢管415万吨，焊管519万吨。期间天津钢管、衡阳钢管、大冶特钢、等企业从国外引进先进生产线，1997年钢管934万吨，成为世界第一钢管大国。1998年亚洲金融危机，钢管产量从934万吨下降到797万吨，下降了14.66%。焊管占比55.6%62000—20102010—20151000万到5000万吨5000万吨到近10000万吨19.6211.912010年钢管产量5765.1万吨，2015年钢管产量9828万吨.其中无缝钢管约2858万吨，焊管约6969万吨，分别年均增长负6.7%和20.3%。2000-2005年是增长最快的5年，分别年均增长24.4%。2005-2010年分别年均增长14.98%，年均以两位数增长。序号6：2000-2021年我国钢管产量从1000万吨快速增长到约9828万吨，增长了近10倍。其中2000-2005年是增长最快的5年，年均增长24.4%，其中2003年增长最多，到达41.78%。一、中国钢管行业的快速开展

2、进出口情况2.1进口量〔1〕钢管进口量一、中国钢管行业的快速开展

2.2出口量〔1〕钢管出口量一、中国钢管行业的快速开展

2.2出口量〔2〕焊接钢管出口量一、中国钢管行业的快速开展

2.2出口量〔3〕无缝钢管出口量一、中国钢管行业的快速开展3、装备的开展〔1〕焊接钢管装备开展2000-2021年我国建设直缝埋弧焊接钢管机组35条，产能超过700万吨。以下图是宝钢引进的德国梅尔公司的C成型机、U成型机和O成型机。一、中国钢管行业的快速开展3、装备的开展

〔1〕焊接钢管装备的开展2000-2021年，我国新建Φ406以上HFW高频直缝电阻焊管机组超过

30套，产能约550万吨。新建了9条带有预精焊的螺旋焊管生产线。3、装备的开展〔2〕无缝钢管装备开展2000-2021年我国新建热轧无缝钢管机组146台/套。包括精密〔A-R)和斜轧管机组58台/套、三辊轧管〔Assel)机组29台/套、自动轧管机组32台/套、连轧管机组27台/套〔其中最先进的三辊连轧管机组18套〕、挤压管机组7台/套、周期式轧管机组5台/套；穿孔+冷轧/拔机组超过200台/套;新增产能超过了3000万吨。从右图中可以看出热轧无缝钢管主要产能增长是在2003-2021年，其中顶峰期是在2005-2021年，2021年增长最多，共投产新建机组28台〔套〕，产能408万吨。一、中国钢管行业的快速开展

一、中国钢管行业的快速开展3、装备的开展

一、中国钢管行业的快速开展3、装备的开展

快速开展，我们也积累了一些深层次矛盾和问题，一、中国钢管行业的快速开展4、产品开发〔1〕油井管产品开发近十多年来我国油井管在深井、超深井套管〔8408米〕、超高韧性钻杆(8038米〕、高抗挤套管〔160TT)、稠油热采井用套管〔125H)、高抗腐蚀油井管(C110、125S〔120S〕)、高密封性能的特殊螺纹接头油井管等高端产品取得了显著的成绩。在抗腐蚀材料方面的开发包括：3Cr、5Cr、13Cr、sup13Cr、双相钢〔25Cr、27Cr)、镍基合金等也取得了重大进展。近年来又一抗腐蚀性能优异的钛合金油井管也研发成功并下井试用。一、中国钢管行业的快速开展4、产品开发〔2〕管线管产品开发在满足西气东输开发X70、X80高钢级管线管的根底上，近年来又开发出X90、X100钢级以及大壁厚〔31.8mm〕、抗大应变、抗氢致开裂〔HIC〕、抗硫化物应力腐蚀〔SSC〕、抗低温等管线管新品种；另外，南海深水天然气开发工程用大口径、大壁厚外输海底〔UOE/JCOE〕直缝埋弧焊管线管的研发也获成功；焊接管线管的品种开发取得显著进展。一、中国钢管行业的快速开展一、中国钢管行业的快速开展4、产品开发〔5〕、海洋工程用管低温、超低温管：运输液化石油气〔LPG〕、液化天然气〔LNG〕等船用压力管，2.5Ni、3.5Ni、9Ni；海洋钻井平台结构用高性能钢管(含桩腿管〕：X80Q、X100Q海底管线管：X52-X70隔水套管：X80、超长打桩管：管长150米，一、中国钢管行业的快速开展4、产品开发〔6〕、高压油管航天、航空、舰船、高铁、汽车、机器设备等用高压油管〔7〕建筑结构用管〔高强度〕包括方矩形管、电网铁塔用管Q390、Q420、Q460、Q490、Q550、Q690、〔8〕双金属复合管产品开发冶金复合〔堆焊、离心浇铸，然后挤压或轧制〕—新兴铸管爆炸复合机械复合〔扩/拔/旋压、液压〕新型的复合工艺——复合面到达冶金复合的结合强度二、中国钢管行业出现一些新的变化趋势1、2021年焊管产量与无缝管产量增长继续呈两极分化趋势

继2021年焊接钢管与无缝钢管产量增长呈两极分化以来，2021年这一趋势继续延续，只不过焊接钢管的增速呈大幅度下降，1-8月份焊接钢管产量4666.5万t〔房屋建筑用水煤气管；结构用管、地下管网建设、替代无缝管等拉动〕，同比增长7%，〔去年同期增长19.7%，增幅同比下降了12.7%〕；无缝钢管产量1815.9万t，同比下降1.47%，焊接钢管与无缝钢管产量继续呈两极分化。二、中国钢管行业出现一些新的变化趋势2、2021年无缝钢管出口继续呈下降，焊管出口增速大幅度下降

继2021年无缝钢管出口同比下降14.39%〔油井管同比下降了31.54%〕，2021年1-8月份无缝钢管出口293.57万吨，同比继续下降2.77%。其中管线管出口138.63万吨，同比下降了7.71%；油井管出口91.21万吨，同比增长3.25%。

焊接钢管出口317.14万吨，比上年同期增长了4.15%,与去年同期增长18.41%相比，增速下降14.26个百分点。其中管线管出口87.11万吨，下降了23.38；＜φ406其它普碳焊管出口92.54万吨，增长14.25%。二、中国钢管行业出现一些新的变化3、钢管的品种结构发生了较大的改变能源用管需求大幅下降，汽车用管、镀锌管、结构用管、地下管网用管需求上升二、中国钢管行业出现一些新的变化趋势4、钢管价格触底反弹但仍处低位2021年以来，钢材价格一致处于跌跌不休的趋势，至2021年2月触底反弹，但目前仍处在低位震荡。国内市场八个监测品种中，热轧无缝钢管的价格指数，从去年年底的53.90，升至10月上旬的66.24，升幅为12.34%，仍是八个品种中价格指数最低的，也是升福最低的。多数品种升幅到达了20%，倒数第二位的螺纹钢升幅也到达了17.51%.

二、中国钢管行业出现一些新的变化下表是近十年来焊接钢管占比%的趋势

年份20062007200820092010201120122013201420152016（1-6）焊管21212308254130393175424247755307

5760

6969.53447.6无缝管154018182115220424322591275431313061.8

2857.71294.3占比%57.955.9354.5757.9656.7162.0862.862.89

64.73

70.9272.71二、中国钢管行业出现一些新的变化趋势6、企业之间经营分化进一步加剧去年以来，钢管企业之间经营分化进一步加剧，国企经营状况总体不如民企；一些国有大中型钢管企业效益普遍下降，但也有局部企业由于产品及经营策略上的差异化，仍然保持较好的经营业绩和盈利水平。另一方面经营分化也表现在无缝管企业与焊管企业的分化，总体看，无缝钢管企业经营更加艰难。〔停产产线产能超过1000万吨〕一局部企业由于产品上的同质化竞争，经营非常艰难。在国家“去产能、去杠杆〞的作用下，局部企业由于银行限贷、抽贷的影响，资金出现了问题，导致局部产线停产甚至全面停产。局部企业生存难以为继，面临被淘汰出局的危险。

三、“十三五〞时期钢管产品开展思考1、主要开展目标钢管产量：“十三五〞末，钢管产量控制在1亿吨以内；其中，无缝钢管2800万吨左右；焊管7200万吨左右。钢管出口量：钢管出口量力争到达1000万吨左右，占钢管产量的10%左右；其中，无缝钢管400万吨左右；焊接钢管600万吨左右。品种质量：产品质量明显提高，稳定性增强，满足重点领域和重大工程需求，支撑下游行业转型升级和战略性新兴产业开展。专用管比例和国产化水平不断提高，石油开采油井管的国产化率已到达98%以上，能源输送用管线管国产化率到达98%以上，机械制造用管的国产化率到达98%以上，建筑行业用管的国产化率到达99%以上，各类锅炉用管的国产化率到达90%。节能减排：“十三五〞期间，热轧无缝钢管的能耗水平到达钢材热轧产品的平均能耗水平；生产过程中产生的废水、粉尘回收利用，并实现达标排放或零排放。冷拔、冷轧无缝钢管及各类镀锌管产品生产过程中产生的废水、废酸，废气力争百分之百回收利用，并实现达标排放或零排放。三、“十三五〞时期钢管钢管产品开展思考2、调整产品结构，加快产品升级.2.1油井管高性能油井管---〔1〕超高强度高韧性套管塔里木和川渝地区的深井超深井，在批量采用140V、150V、155V的根底上，未来预计会使用170V(或165V冲击功到达120J)。〔2〕超高强度高韧性钻杆(钻柱构件的韧性必须满足“先漏后破〞准那么，)塔里木和川渝地区都需要开钻一批8000米左右的超深井，需要配备150D、165D、165D低温、170D钢级高韧性钻杆钢级G105S135150D165D满足“先漏后破”最低冲击功，J(¾试样)801001101202.1.2抗H2S腐蚀高强度油井管〔1〕抗H2S腐蚀油套管十三五期间，为了满足西部深井、超深井含硫气田的需求，国内企业还要积极开发125S〔120S)、125SS(120SS)钢级的抗H2S应力腐蚀的油套管。〔2〕抗硫钻杆按IRP标准国内已经开发出了为SS105钢级的抗硫钻杆，我国含硫气田急需120SS抗硫钻杆三、“十三五〞时期钢管钢管产品开展思考

耐蚀合金及不锈钢油套管

为了满足油气开采在高含CO2/H2S或H2S或CO2环境中服役的性能要求，国内钢管制造企业“十一五、十二五〞期间已为油田开发出了13Gr、超级13Gr马氏体不锈钢油套管；随后又开发了G3、825、028、2535、2250、2242、等牌号的铁镍基合金油套管，并已批量供货。近一两年来，根据油田开展的需求正在开发双相钢〔22Cr〕、超级双相钢〔25Cr〕，未来还要开发特超级双相钢〔27Cr〕油套管。日本新日铁住金选材图三、“十三五〞时期钢管钢管产品开展思考

钛合金油井管钛合金具有低密度、高强度和耐腐蚀等性能，被广泛应用于航空、航天、军工、汽车等领域。近期在国内陆地油田正在试用钛合金油管，未来还将开发钛合金钻杆〔用于海洋勘探〕，钛合金管材的优良性能将被广泛用于油气开采和输送。

三、“十三五〞时期钢管钢管产品开展思考2.1.6页岩气开采用油井管〔1〕对钻杆的性能的要求钻杆以极短的弯曲半径〔0.3m〕通过转向器〔Whipstock〕实现从垂直方向到水平方向的转向。钻杆在弹塑性状态工作，必须有很高的弹性极限和良好的塑性、韧性。

〔2〕对套管性能的要求该产品应具有良好的抗内压及密封性能；水平及延伸局部能承受拉、压、扭循环载荷作用，良好的弯曲变形能力〔高的狗腿度〕；良好的耐热应力/应变性能〔注水和生产过程中温度变化很大〕；良好的气密封性和抗腐蚀性能〔长期开采，储气层往往成酸性〕；页岩气也是未来大规模开发的储藏产品。传感器ф16光杆Ф16顶部密封井口高压四通7寸锚定器Ф32生产管底部密封YSZ7型转向器扩孔段三、“十三五〞时期钢管钢管产品开展思考2.1.7特殊螺纹接头我国特殊螺纹接头的开展已有近二十年的历史，已开发的特殊螺纹接头超过40种，据统计国内生产的特殊螺纹接头油管和套管已占国内油田需求量25-30％，近期和未来国内特殊螺纹接头制造先进企业，为了满足ISO13679-2021版的要求，开发新一代高性能特殊螺纹接头，未来特殊螺纹接头油管和套管在品种和占比上还将继续增长。2.1.8经济型套管据国家新一轮油气资源评价预测，中国煤层气的含气面积约有41.5万平方公里，深度在2000米以上的煤层气总资源量达36.8亿立方米，其中，可开采资源量约10.9万亿立方米。目前全国累计探明的储量约1130亿立方米，探明率仅为0.27%，还存在着巨大的勘探开发潜力。煤层气开发采用低本钱战略，大量使用经济型低端油套管。国内已经考虑要采用H40或比H40更低的钢级。鄂尔多斯盆地油气区大局部区块属于低压〔气藏平均压力系数0.85～0.97MPa/100m〕、低渗〔渗透率为0.15～4毫达西〕岩性圈闭气藏，且非均质性强，降低开发本钱是该气田取得经济效益的关键。预计长庆油田每年打井上万口，大量需要低本钱、经济型的油套管，如J级或H40或更低钢级的油套管。三、“十三五〞时期钢管钢管产品开展思考技术参数QP-011膨胀前QP-011膨胀后QP-016膨胀前QP-016膨胀后屈服强度MPA450655720750抗拉强度MPA640660880910延伸率%30-3228-30外径×壁厚mm108.6×6.5120.7×6.5108.5×6.5120.1×6.5抗外压MPA≥30≥35抗内压MPA≥60≥60账后悬力≥30≥30天津前云东方能源科技三、“十三五〞时期钢管钢管产品开展思考2.2连续管〔1〕连续油管——超大管径、精细化、智能化是连续油管未来重点开展方向。随着国内页岩气的大开发，专为压裂作业而设计的超大管径连续油管，那么可实现大排量连管喷砂射孔、分段压裂等作业，是未来的开展趋势。〔连续管主要应用于冲砂、洗井、投捞、除垢、气举排液、完井、钻井等常规作业〕。

不锈钢连续油管〔316、316L、304、双相不锈钢〕，外径3/8in〔9.525mm〕～31/2in〔88.9mm〕,壁厚1.9mm～7.6mm，长度可根据客户需求到达万米以上任意长度，耐压最高103.4Mpa。宝鸡钢管公司低合金钢CT80、CT90、CT110〔外径≤88.9mm，长度8000M〕连续油管产品已成功用于油田并出口国外。三、“十三五〞时期钢管钢管产品开展思考(2)连续管线管连续管线管是海洋工程用管〔海底管线管〕和油田地面建设工程集油管线、采气管线、注水管线的敷设用管的开展方向。

我国2021年6月在南海北部湾涸洲6一1工程中成功铺设了第一条12km、3in连续管线管,这条连续管线管的铺设和应用为海洋边际油气田开发提供了新思路，随着海洋油气资源开发的不断深入开展，必将成为海底管道一个重要的开展方向。三、“十三五〞时期钢管钢管产品开展思考2.3工程机械行业用管升级方向近几年，国内工程机械行业开展较快，特别是其对关键零部件的要求更高。例如，起重机臂架对钢管材料的要求，钢级要到达Q770甚至Q890及以上，Q770的-40℃的冲击功到达100J。〔主要应用于起重机、装载机、挖掘机、旋挖机等〕。因此，国内工程机械、液压缸、机床等行业期待用精密无缝钢管向高可焊性、高强度、高韧性〔较高的低温冲击韧性〕、高精度、低本钱的低合金管，轻量化方向开展。

三、“十三五〞时期钢管钢管产品开展思考三、“十三五〞时期钢管钢管产品开展思考2.4建筑结构业用管产品升级方向热成型方矩形管具有抗扭强度高、稳定性好等优点，已在首都新博物馆以及广州新白云机场主楼、连接楼、连接桥、指廊等钢结构中得到了大量应用；方形管最大截面达500mm×500mm×22mm、500mm×500mm×16mm，矩形管最大规格为500mm×300mm×16mm。目前，上述3种规格的方矩形管均从国外进口。焊接方矩形管〔冷弯〕生产，目前受到生产装备的限制。大多数方矩形管企业，生产线多是轻载荷装备，其设备的刚度、强度均不能满足高强钢的需要〔多数企业连Q345级别都不能生产〕。未来，有条件的企业要加快设备改造，开发出市场需要的Q390、Q420、Q460钢级的产品。三、“十三五〞时期钢管钢管产品开展思考2.5海洋工程用管升级方向海洋工程用管主要包括：〔1〕海水淡化用管材、海洋油气工程用管和海底管线管。其中，海水淡化用管材又包含传热管——铜镍合金管、铜镍铁锰合金管、钛管等。以单机产水规模4.55万m3/dMSF〔多级闪蒸法〕海水淡化装置为例，Φ32mm×1mm传热管的传热面积为122150㎡，传热管用量＞1000吨。另外，使用少量304〔用于蒸汽主管道〕、316L〔用于喷淋管道〕、双相钢〔如2507，用于高压管道〕等材质钢管。海水淡化用管材料的开展方向为工业纯钛管和双相不锈钢钢管。〔截至2021年底，中国已建成的海水淡化工厂112个，产水规模为日产92.69吨，国内分布主要分布北方沿海，天津海水淡化产业开展位列全国之首占41%、河北和浙江分别占18%、辽宁12%、山东11%〕。

以色列Ashkelon〔左图〕和新加坡SWRO海水淡化厂使用的能量回收装置〔DWEER，SAF2507双相不锈钢材质〕中东地区的海水淡化工厂三、“十三五〞时期钢管钢管产品开展思考三、“十三五〞时期钢管钢管产品开展思考2.5海洋工程用管升级方向〔4〕海底管线管的入口压力超过20MPa〔陆上最高13MPa〕，管线材料采用X60、X70、X80钢级，局部将采用X100钢级高强度钢、X120钢级超高强度钢；规格上向着大口径、大壁厚开展〔近期建成投产的穿越波罗的海的输气管道使用X70，管径1219mm，最大壁厚到达41mm〕；使用性能要求抗大变形、抗压溃和曲屈、较高的抗疲劳性；未来海洋用管材质的开发方向为输送液态硫化氢的双相钢、超级双相钢，而目前海上LNG输送管道的开发还是世界性的难题。

三、“十三五〞时期钢管钢管产品开展思考2.6电网及风电铁塔用管升级方向国家电网公司110〔66〕千伏及以上在建〔包括已投产和新开工〕线路工程中大量应用了钢管塔，采用的管材主要是高频直缝焊管〔ERW/HFW〕和直缝埋弧焊管〔SAWL〕，其材质为Q345、Q390、Q420和Q460等。近年来,特高压骨干网铁塔多采用Q420和Q460低合金高强度钢管。2021年~2021年，预计我国平均每年的新增风电装机容量将到达1800万千瓦，我国风电机组整机和主要零部件制造商将迎来长期稳定的开展时期。三、“十三五〞时期钢管钢管产品开展思考

三、“十三五〞时期钢管钢管产品开展思考1、无缝钢管〔控轧〕控冷〔1〕在线常化——上世纪90年代初期，天管集团利用引进250机组的在线常化装置，开始试制N80套管〔满足冲击功的要求〕。后来，国内一些大型钢管企业在新建机组或产线改造中也都配套了在线常化装置，使在线常化工艺快速开展起来。国际上，特纳集团、日本住友等企业也都配套有在线常化设备，可以使管材组织均匀、晶粒细化，到达较高的综合力学性能。〔标准改版后钢级修订：由原N80——N801、N80Q〕

钢管前进方向运输辊道定径机连轧机脱管机再加热炉小冷床大冷床钢管前进方向运输辊道ASEEL定径机大冷床再加热炉小冷床控制冷却装置1、无缝钢管〔控轧〕控冷〔3〕在线加速冷却天津钢管2006年Assel机组投产后，在定径后配置了在线控制冷却系统〔组合式快速冷却器〕安装在定径机与1#冷床之间，共包括四组冷却单元，总计16个冷却喷头〔每组包括上、下、左、右四个喷头〕。冷却器有三种冷却方式：强风冷却、气雾冷却和强流冷却。因场地长度短，冷却效果不理想。

冷床定径机加速冷却区钢管前进方向输出辊道控制冷却装置〔3〕在线加速冷却——

P+F晶粒度：相差约2级〔6-8-10级〕难点：管坯输送〔设备需满足如辊道间隔、润滑等〕管坯锯切〔高温锯切〕方案编制〔信息传递、物〔钢坯〕流平衡〕生产组织〔工具更换、维修等间歇时间等〕冷热坯衔接管坯热装热送要与钢管的智能制造结合起来2、

管坯热装热送(1)假设热装温度为650～800℃，可减少能耗20～30%。(2