我國熱軋不銹鋼無縫鋼管工藝裝備結構的進展和方向

 我國以連軋管為主的高產高效高技術水平機組的生產能力已經達到熱軋鋼管總能力的53%，這是熱軋不銹鋼無縫鋼管生產工藝和設備優化構成取得重要成果的標志，也是實現高附加值高技術含量產品自給率的決定因素。文章認為，進一步提高六大不銹鋼管廠的競爭力，企業形成高效、合理的鋼管車間構成和鋼管企業之間的強強整合，是進一步系統優化我國熱軋不銹鋼無縫鋼管結構和適應國際競爭的客觀需要。

一、熱軋無縫鋼管機組構成的進展

 目前，我國有各類熱軋不銹鋼無縫鋼管機組約110套，生產能力為455~460萬噸。同10年前相比，生產方式和機組構成已取得明顯進展，具有較先進的工藝流程和裝備的機組生產能力已經達到53%左右，它們是我國當前和今后生產具有國際競爭能力的高質量不銹鋼無縫鋼管的基礎；以冷加工方式生產成品無縫鋼管的≤76mm自動軋管機組的生產能力已下降到9%，可以預見，它們所占的比例將會逐漸降低乃至被淘汰。因此，探討無縫鋼管進一步現代化和發展取向對我國無縫鋼管的發展是有意義的。

  1. 高產高效率高水平的機組已成為生產熱軋不銹鋼無縫鋼管的主力

 我國經過15年尤其是近10年的建設，一批具有世界領先水平的連軋管和Accu Roll等軋管機組陸續投產，極大地改變了我國熱軋無縫鋼管生產方式的構成。目前寶山鋼鐵股份有限公司（簡稱寶鋼）的幣140mm機組、天津鋼管有限責任公司（簡稱天津鋼管）的④250mm機組、衡陽鋼管集團有限公司（簡稱衡陽鋼管）的89mm機組（實為p114mm機組）和包鋼鋼聯股份有限公司（簡稱包鋼）的中180mm機組（實為250mm機組），集中了當代連軋管這一領域新工藝、新技術之大成。這4套連軋管機組總生產能力達136萬噸，約占熱軋不銹鋼無縫鋼管總能力的30%（天津鋼管的第二套連軋管機組投產后，將進一步提高這一比重），擔負著許多重要品種特別是技術含量高的品種的生產，也是我國無縫鋼管生產技術水平的主要標志之一。在這一時期我國還建設了一批Accu Roll軋管機組，目前這類機組的總生產能力達到48萬t，約占不銹鋼無縫鋼管總生產能力的10.7%。此外還有CPE頂管機組等。相對而言，Accu Roll軋管機組和CPE機組也可以被看作高產機組。優化機組構成的進展還在于在一批高產高效高水平的軋管機組中引進了先進的張力減徑機、定減徑機和定徑機，使熱軋無縫鋼管外徑下限真正達到了21mm，這使我們看到逐步淘汰76mm以下軋管機組的可能性。

  2. 生產厚壁鋼管形成完整系列

  為適應市場對厚壁鋼管特別是高壓鍋爐鋼管的需要，我國采用連軋管機、Accu Roll軋管機、自動軋管機、三輥軋管機、頂管機等機組共同來生產直徑8~1066mm的鋼管。世界上沒有任何國家用一種生產法來滿足直徑范圍如此之大的鋼管，即使采用上述不同軋機完成不同直徑的范圍，要形成完整系列也并非易事，目前，全世界也只有2~3個國家形成了完整系列鋼管生產。因此，我們有理由看重我國在鋼管生產領域的這一進展。

  3. 老的自動軋管機組經過系統更新改造后已成為生產某些范圍的品種的重要機組

  以包鋼400mm自動軋管機組為例，經過對穿孔機、定徑機及水壓試驗機等工序的一期更新改造，使大規格鋼管的生產大為改觀，增強了產品的競爭力，給包鋼帶來前所未有的希望。目前該機組產品的一級品率已由40%提高到80%；1號穿孔機壁厚公差由±9.7%提高到±5.0%，2號穿孔機的壁厚公差由士11%提高到土8%；產品規格已由12種增加到124種。我國幾乎擁有生產熱軋無縫鋼管的各種生產法和生產工藝，有條件做出合乎實際的分析和對比。在無縫鋼管需要量超過400萬t的情況下，應以高產高效高水平的軋管機為主導，對不同鋼種、品種、規格的鋼管采用不同的有競爭能力的生產法和工藝也是優化構成的重要方面；對總量和批量小但規格又變化較多的品種，如直徑超過350~400mm的鋼管采用連軋管工藝就未必合理。綜上所述，我國優化熱軋無縫鋼管生產法的構成已取得進展，有利于進一步調整無縫鋼管發展的走向。

二、工藝裝備結構優化提高了無縫鋼管生產的競爭能力

 1. 技術含量和附加值高的產品自給率大幅度提高

 在無縫鋼管中，石油專用管、軸承管、不銹管和高壓鍋爐管等應屬于技術含量高、附加值高的產品，其中石油專用管需要量大，占整個無縫鋼管需要量的22%，這是我國大量生產石油的國情所決定的，它有別于日本和德國。表1列出了近20年我國石油專用管的進口情況。

 由于石油專用管的鋼種、鋼級、品種、規格較多，技術性能要求高，在提高高附加值鋼管乃至整個不銹鋼無縫鋼管的自給率方面具有舉足輕重的地位，因此，它能帶動整個無縫鋼管生產技術的提高。近10年來，我國高產高效率和高技術性能的一系列機組投產，這對提高我國石油專用管生產的競爭力和自給率起著決定性的作用。表2列出了近20年石油專用管自給率情況。由于石油專用管的年度進口量與匯率、價格和庫存變化量有關，并非完全是當年的需要，因此采用以一個時間區段計算出年平均的理論表觀消費量可能更接近實際情況。據此推算出：在1981-1985年間，石油專用管年平均的自給率只有7.7%；1986-1990年間，只提高了2.1個百分點；1994年以后由于一批高效率高水平的機組陸續投產和達產，石油專用管的產量猛增加到40萬t，因此在1991-1995年間年平均自給率提高了16個百分點；從1995年開始，年平均產量大幅度超過了年平均進口量，年平均自給率達到了71.2%，2000年達到了78.5%，從而使整個無縫鋼管的自給率達到了90%。石油專用鋼管生產的進展，不僅提高了自給率，而且油井用管的品種增加到50~60個，質量也上了一個新臺階。目前，生產N80、P110等鋼級的品種已屬平常，而且能生產高抗擠毀、抗腐蝕管，天津鋼管還開發出TP系列等技術含量高、生產難度大的鋼管。一直大量出口石油用管的日本，石油專用管產量已經從1984年的73.7萬噸不銹鋼無縫鋼管和1981年的61萬t焊管開始逐漸減退，1995年已分別下降到11萬噸和4萬噸。

 據報道，到2005年，我國油井專用管的需要量將達到90萬噸。但據不完全統計，目前我國用于石油專用管的無縫鋼管和焊接鋼管的總生產能力已超過100萬噸。另外在其他高附加值產品方面，近5年軸承鋼管的產量也增加得很快，1997-1999年年平均產量達到了3萬噸，2000年不銹鋼管的產量猛增到4.3萬噸，自給率上升到90%。

 2. 工藝裝備的優化使無縫鋼管的產品開始走向世界

 1990年以前，我國不銹鋼無縫鋼管出口量很少，是象征性的。1990年以后尤其是從1995年開始，由于無縫鋼管裝備的優化，極大地提高了國內鋼管產品在國際上的競爭力，“八五”期間，不僅使自給率提高到90%，而且在1995-2000年間共出口了132萬t無縫鋼管，年均達到了22萬t，（2000年為32.9萬t），其中出口石油專用管27萬t。如果我們在成本、技術水平和質量上不具備相當的競爭能力，那么我國也不會取得如此的成就。在1998-2000年間我國無縫鋼管累計出口量占同一時期鋼材出口總量的5.34%，但創匯額卻占7.86%，可見高附加值產品創匯高于一般鋼材。

三、不銹鋼無縫鋼管生產存在和面臨的問題

  不銹鋼無縫鋼管生產已取得的成績是毋庸置疑的，但也存在和面臨若干問題，梳理和分析這些問題，有利于判明未來的取向。

 1. 鋼管消費狀況

    a. 鋼管消費比下降

    從1981年到1995年不銹鋼管消費比大體都保持在9%以上，個別年份還達到10%。但從1996年開始呈逐漸下降的趨勢。1999年和2000年只有6.6%。消費下降的主要原因是鋼管的消費比低于鋼材總消費的增長。

    b. 不銹鋼無縫鋼管消費比開始低于焊接鋼管的消費比

   1993年以前，無縫鋼管的比例大致占鋼管總消費量的55%~58%，長時間高于焊接鋼管的消費量，這在世界上只有少數生產石油的大國才會出現這種狀況。1994年是一個轉折年，無縫鋼管的消費比例開始低于焊接鋼管的消費比例，如2000年無縫鋼管和焊接鋼管消費量的比例為44.5：55.5。

   消費比下降的主要原因是焊接鋼管在鍋爐、油層套管和井下采煤排水等工程方面的應用已取得進展，已能部分代替無縫鋼管。另外，長距離天然氣輸氣管線大量采用焊接鋼管也是一個重要的原因。

    c. 不銹鋼無縫鋼管的消費處于徘徊狀況

   不銹鋼無縫鋼管近20年的消費情況為：1981-1985年年均消費量為217.7萬t；1986-1990年年均消費量為270.2萬t，年均消費較前增加52.5萬t；1991-1995年年均消費量為374.6萬t，年均消費較前增加104.4萬t。1996-2000年年均消費量為381.2萬t，年均消費較前增加僅為6.6萬t。事實上在1996-1999年的4年間，年均消費量為297.4萬t，同1991-1995年的年均消費量相比下降了77.2萬t，即這4年處于負增長的狀況。2000年消費量有所增加，因而才有了1996-2000年的6.6萬t的年均增加量，從此是否能走出低谷值得注意。

  2. 高附加值和高技術含量的品種仍然是無縫鋼管生產中的薄弱環節

  不銹鋼無縫鋼管的自給率特別是高附加值產品的自給率雖然有了大幅度的提高，但是在2000年進口的36萬t鋼管中絕大多數是高附加值產品，其中石油專用管27.4萬t，高壓鍋爐鋼管5.6萬t，不銹鋼管0.5萬t。每噸鋼管進口平均價格為940.6美元，而同年出口鋼管平均價格為541.8美元。進口的鋼管數量相當于一個以高附加值產品為主的高產量鋼管廠或車間的生產規模。而目前進口鋼管的技術含量比我們已經解決的品種更高，生產難度更大，因此，這部分無縫鋼管供不應求的狀況仍然是主要矛盾。

  3. 落后的生產工藝裝備有待更新改造

  目前僅76mm以下的自動軋管機組大約有46套，總生產能力42萬t，平均每套機組生產能力為0.91萬t，成材率低，且多數是經過冷加工才能達到符合標準的成品管。④90~100mm機組大約有20套，平均每套機組的生產能力為2.8萬t，只有少數機組達到或超過這一平均數，多數機組的效率較低。為解決高壓鍋爐鋼管的生產缺口，一些老廠采取了措施，建設了一些新的機組，但為何至今進口的高壓鍋爐鋼管并未減少，產量非但沒有增加反而近3年有所下降，是選擇機組不當或選點不當還是工序不配套，值得研究。石油專用管的產量也并未達到生產能力，一些機組長期不能達產，怎樣合理評估現有生產能力或潛力也值得研究。一部分不銹鋼管和軸承鋼管是采用螞蟻啃骨頭的辦法生產的，成系統的生產工藝有待完善，但限于生產規模，要完善很難。任何品種適應不同層次的需要，也只能在符合國家產品標準的條件下才能被承認。但是我們看到這些品種確實是有市場的，問題是我們該用什么樣的工藝和裝備來滿足用戶的需求和使其具有國際競爭能力。

四、系統地優化工藝裝備結構是進一步提高國際競爭能力的基礎

  綜上所述，不銹鋼無縫鋼管市場既存在需求增長趨緩的狀況，又存在大量進口高附加值產品的現象，以及生產能力超過總能力20%即65%的機組是落后的但在技術上是難以改造升級的現實情況。面對內需和出口競爭激烈的情況，無縫鋼管工業需要從戰略上考慮它的生產、生存和發展。無論是調整品種還是進一步全面系統優化工藝和裝備結構，都必須以調整企業組織結構為前提，以逐步淘汰能耗高、質量差的小鋼管廠。若干年以來世界上出現了銀行、媒體、電子、飛機、汽車制造等行業的合并、聯合，歐洲和日本的鋼鐵行業也出現了整合。在無縫鋼管生產領域，如俄羅斯的塔干羅格鋼鐵廠與第一烏拉爾新鋼管廠進行了合并等。一系列合并的根本目的全在于爭奪有限的市場。我們將怎樣進一步提高國際競爭能力，現探討如下。

  1. 強化六大鋼管廠的競爭能力

  我國天津鋼管、包鋼、鞍山鋼鐵公司無縫鋼管廠（簡稱鞍鋼）、寶鋼、衡陽和攀鋼集團成都鋼鐵有限公司（簡稱成都無縫）等六大鋼管廠的生產能力大約為284萬噸，占全國無縫鋼管總生產能力的62%，2000年它們的鋼管產量占58.8%，它們是我國技術含量高、附加值高的鋼管骨干生產企業。這6家鋼管廠的裝備水平高，產品研制、開發力量強，對我國無縫鋼管的生產、自給率和競爭力的提高具有決定性的影響，因此，應首先進一步優化6大鋼管廠的系統工藝和裝備，使它們更加強大。優化工藝和裝備對6大鋼管廠來講不僅僅是解決個別環節，而是要從鐵水處理（如果有）、鋼水處理、連鑄到管坯檢查及處理、熱軋加工到管加工、熱處理到檢測等形成系統優化，要步步達標、步步先進才能生產出高質量低成本的鋼管。就目前情況看不是所有企業都能全面達到這樣的要求，繼續使用初軋坯或再經軌梁、大型軋機生產的圓坯，生產周期長、能耗高、成材率低、成本高，難有競爭力，因此，六大鋼管廠應把提高連鑄圓坯率作為企業目標之一。

  2. 要形成高效的合理的車間組成

  在系統地優化工藝和裝備結構的同時，要簡化車間組成。一個企業一定的重疊搭接是必要的，但是過多的重復效率就會低下。包鋼兩套熱軋機組的構成較為理想，能生產④60~427mm范圍較廣的熱軋鋼管，加上采用52萬t連鑄圓坯，應有很好的前景。天津鋼管的第二套連軋管機組建成后再加上擴管及特殊絲扣加工，其結構是較為合理的，如果能用上高爐鐵水那就更加理想。我國目前進口無縫鋼管數量最大的還是集中在石油專用管，其次是高壓鍋爐鋼管?，F有的石油專用鋼管生產能力從表面上看似與需求相平衡，但是無縫鋼管和任何其他鋼材品種一樣，一般大規格的鋼管生產能力再多也不能頂替小規格生產能力；反之，小規格生產能力再多也不能頂替大規格生產能力，這正是鋼材供需市場的復雜一面。天津鋼管擬建的第二套連軋管機組恰好解決了④139.7mm以下套管和以④73mm為代表的油管的生產能力不足的問題，也有利于增加高壓鍋爐鋼管的有效供給。應當說寶鋼雖只有1套軋管機組，但是其高產、高效的能力是其他生產機組的3倍，并且產品的下限規格的延伸較廣，具有明顯的優勢。合理的車間組成對有的企業也屬于優化工藝裝備的重要內容。國內外的情況證明，企業如果沒有合理的特別是以先進機組為骨干的車間組成，即使規模再大的企業，也難免每況愈下的境地。

 3. 不銹鋼無縫鋼管企業要經過多方面的整合、進一步壯大6大鋼管廠的比重

  鋼管企業整合的目的全在于使其更加強大，不僅要解決高附加值產品的進口問題，而且還要使其更多的高附加值的不銹鋼無縫鋼管在國內外更具競爭力。如果使企業的集中度更高，企業的競爭力可能會更高；在現有基礎上，要使6大鋼管企業的鋼管產量的比增加到80%以上是有可能的。但無縫鋼管市場供和需的現實情況與線材和螺紋鋼不同，特別是高附加產品不可能以行政區劃來平衡，沒有哪個鋼管企業的產品能滿足石油套管、高壓鍋爐鋼管、不銹鋼管的所有品種和規格，而生產高附加值鋼管的主要企業都是面向全國的。另外，無縫鋼管消費量較多的用戶集中在6個省，且又是石油生產大省，這是我國鋼管消費的一大特點。因此，在自愿的雙贏的條件下整合的形式應該是多樣的，首先應在大鋼管廠之間進行強強聯合，以彌補彼此的不足，也是彼此發展戰略和利益的客觀需要。其次，高壓鍋爐鋼管中合金鋼約占43%，鋼號較多，冶煉難點要超過石油專用管，因此，對那些生產高壓鍋爐鋼管而只有熱軋鋼管機組的企業，應向管坯生產廠靠攏，與上游工序進行整合。不銹鋼管和軸承鋼管的生產也有類似情況，但兩者都有先進的骨干企業，這可能是這類生產企業整合的核心。其三，目前石油套管和油管的加工已經存在多元化的實際狀況，因此，軋管廠和下游用戶的管加工廠也有存在整合的條件。其實包括熱處理在內的管加工其難度是很大的，但如何在冶煉、連鑄、熱軋和管加工技術方面統一保證產品質量以及之間的銜接，可能是整合要解決的主要環節。由此設想，在新疆地區是否也可以由一家或幾家鋼管廠和油田共同投資建設一個先進的管加工廠。進一步發揮市場對資源合理配置的基礎作用。

五、結語

  以連軋管為主的高產高效高技術水平機組的生產能力已經達到整個熱軋不銹鋼無縫鋼管生產總能力的53%，這是熱軋無縫鋼管優化工藝和裝備取得進展的重要標志。高產高效高技術水平不銹鋼無縫鋼管機組構成的優化，對提高以石油油井專用管為代表的高附加值產品的自給率具有決定性作用。自1995年以來，包括石油油井專用管在內的無縫鋼管年出口量有增加的趨勢，2000年達到32.9萬t，這體現了熱軋無縫鋼管機組優化的另一重要成果。進一步優化熱軋不銹鋼無縫鋼管的工藝和設備結構的方向是：增強現有6大鋼管廠的競爭力，提高其占總能力的比重；大企業應著重考慮多個機組的高效和合理組成，以及無縫鋼管企業之間的自愿強強整合，進一步壯大六大鋼管企業的國際競爭實力。