友發鋼管集團：三問中國鋼管業

　　據估計，我國目前鋼結構用鋼管和冷彎型鋼的年消費總量約為2265萬噸(其中鋼管為1860萬噸，冷彎型鋼為405萬噸)。鋼管行業的市場關注焦點長期放在能源領域(石油天然氣和煤電)的鋼管應用上，近年來才密切注視著鋼管和冷彎型鋼在鋼結構領域的蓬勃發展，于是出現了一些熱點問題。

　　2014年出版的市場調研報告顯示當年全國焊管產能為6500萬噸，而2016年焊管實際產量達7016萬噸，這是因為前者統計的是完整焊管生產線的產能，而后者的統計包括所有完整和不完整生產線所生產的總產量。

　　關于冷彎型鋼行業制造厚壁方矩型管在角部出現裂紋等問題，可通過熱成型工序以消除殘余應力。對高強度薄壁冷彎型鋼產品，熱沖壓成型是一個發展方向。

　　石油套管和鍋爐管市場的下行壓力大，焊管又擠占了無縫鋼管中相當的市場份額，無縫鋼管業產量出現下降，因而要發揮無縫鋼管的厚壁、批量及熱成型優勢，產品向個性化、定制化方向發展。

　　一問：中國鋼管的產能如何統計?

　　中國鋼結構協會鋼管分會2014年出版的《中國鋼管行業暨市場調研報告》統計數據顯示，當年，我國無縫鋼管總產能約4300萬噸，焊管總產能約6500萬噸。這是根據焊管完整生產線的產能統計出來的。然而，2016年焊管實際產量達到了7016萬噸。筆者認為，這是包括石油行業、鋼結構行業、冷彎型鋼行業、鐵塔行業、不銹鋼行業、鍋爐行業、造船行業、機械行業等各個行業中的完整焊管生產線和非完整生產線所生產的焊管產量總和。

　　對非石油系統的焊管功能而言，鋼結構有的部位需要用完整生產線生產的焊管。例如，日本東京睛空塔(世界最高的自立式電波塔)，其主要鋼管部位是用UOE焊管，其大直徑特厚鋼管ф2300mm×100mm雖然是用RB法(不采取漲管整形)制造的，但經過熱處理;我國重型建筑鋼結構如北京奧運場館主體鋼管結構也使用UOE焊管，有些是番禺珠江鋼管公司生產的，有些是寶鋼UOE機組制造的。再如，特高壓輸電鐵塔要求用UOE、JCOE焊管，或者具有中頻熱處理的HFW高頻直縫焊管;又如，海上巨型浮吊船的超重吊臂用鋼管為ф850mm×30mm、ф650mm×24mm、ф550mm×20mm，使用的是無縫鋼管或UOE(JCOE)焊管，或是經過中頻熱處理的HFW高頻直縫焊管。

　　但有些鋼結構中,其非主要鋼管結構部位則可以用JCO、UO型或者未經中頻熱處理的高頻焊管，例如鋼管樁、公路護欄板用管、電纜套管、低壓輸水鋼管、燈柱管等。

　　中國是世界鋼管生產大國，鋼管生產企業分布于各行各業，但沒有建成能代表全國鋼管企業的行業協會，因此，目前要統計出全國焊管7000萬噸產量對應的產能究竟是多少還是有很大的困難。

　　二問：冷彎型鋼加工發展方向是什么?

　　如何解決冷彎型鋼在方矩形管制造過程中由于板厚的增加出現角部開裂等問題?對此，有專家提出的對策是“角部線加熱+縮頸二次成型”工藝，簡而言之就是冷彎型鋼向熱成型工藝方向發展。據測算，我國方矩形鋼管年用量達100萬噸，汽車制造企業也準備用熱軋無縫方矩形鋼管生產載重汽車的驅動車橋。這對我國冷彎型鋼企業提出了應當加速開發熱成型厚壁方矩形管的挑戰。

　　從冷彎型鋼發展的歷程來看，國外生產方矩形鋼管的工藝，最初是先冷彎成圓管，再將圓管加熱到正火溫度，在定徑工序由圓管變成方矩形管。其優點是成品鋼管殘余應力小，角部圓弧半徑小。直到如今，英國還一直采用這種工藝。但后來因為能耗和成本較高，國內外冷彎型鋼工藝放棄了正火工序，改由高頻焊接而成。國內冷彎型鋼廠多采用直接成方的生產線。

　　如今，由于建筑鋼結構向厚壁高強度方向延伸，國外又恢復了熱成型工藝，而我國尚無熱成型方矩形冷彎型鋼產品，新的首都博物館等工程所用熱成型冷彎型鋼，均從國外以高價進口。例如，日本JFE知多廠HFW高頻焊管ф26in(ф660mm)機組生產的方矩管直徑250mm~550mm、壁厚6mm~25mm，東日本京濱廠HFW高頻焊管ф24in(ф610mm)機組生產的方矩形管直徑200mm~550mm、壁厚4.5mm~22mm。它們不僅有中頻正火的工序，而且有二次熱處理的能力。我國寶鋼高頻焊管610機組也具備此種能力。

　　常溫下冷彎成型的方矩形管在厚壁時圓角處易開裂，殘余應力大，同時焊縫容易形成溝狀腐蝕;由于包辛格效應，強度、硬度提高，不利于用戶二次加工。我國目前冷彎型鋼廠一般只能加工厚度≤14mm的產品。在由“圓變方”的過程中，如果材料延伸率低，即使壁厚較小，也容易引起圓角處出現縱向開裂。我國東北某廠將無縫鋼管用冷推式工藝進行“圓變方”制成160mm×60mm×6.5mm矩形管，由于材料是20#鋼，延伸率只有16%，有些批次矩形鋼管交貨后延遲性角部開裂嚴重，引起用戶質量異議。后來該廠無縫鋼管采用正火工藝進行“圓變方”，得到合格產品，一般正火溫度在850℃~900℃。對于有專家提出的“角部線加熱”冷彎型鋼方矩形管工藝，筆者認為值得商榷。西氣東輸工程感應加熱彎管的實驗表明，局部加熱彎管，其彎曲段焊管性能得到改善，但直線段性能不穩定。因此，筆者認為應對方矩形管整體感應加熱。這也就意味著，冷彎工藝上由“圓成方”的生產線更適應熱成型的加工方法。

　　上海東方藝術中心主體鋼管結構使用橢圓管DP258mm×126mm×12mm，不銹鋼薄壁橢圓管冷彎成型后，由于存在殘余應力，在后續加工過程中橢圓端口容易反彈。沈陽東洋異形鋼管廠在生產時采用冷沖壓模解決了端口反彈問題，這就引出了冷彎型鋼朝高強度、薄壁化、輕量化方向發展的問題，即熱沖壓成型。國內有關企業也在向這個方向發展。寶鋼型鋼精密冷彎成型RF500生產線于2016年底投產，將冷彎型鋼加工成型為各種高精度復雜結構的截面，實現材料輕量化和結構輕量化，適應于高強鋼、不銹鋼、鍍層鋼卷為原材料進行型材加工。

　　筆者認為，冷彎型鋼有多種規格的方矩形管、橢圓管、復雜的異形斷面，用于其成型設計的CAD/CAM/CAE技術的智能化是一個重大課題，應當作為行業“十三五”期間的奮斗目標。

　　三問：產量下降，無縫鋼管業究竟怎么了?

　　無縫鋼管年產量近年來呈逐步下降趨勢，2016年已經降到了2743萬噸，下降4.15%，無縫鋼管業究竟怎么了?

　　從市場需求角度看。一方面，由于國際石油價格的下跌幅度較大，油田開采的增速下降，無縫鋼管的油井管市場萎縮;另一方面，《巴黎協定》的生效使得工業企業的環保問題日益嚴峻，從而制約煤電的發展，導致鍋爐管用量逐年減少;無縫鋼管兩大市場支柱產品銷路不暢。

　　從競爭產品角度看。隨著板卷材料的質量提高和焊管技術的發展，高頻直縫焊管(HFW)在鋼結構鋼管的一些中高端部件中越來越多地取代無縫鋼管。例如，焊管已經進入液壓缸筒，超重機吊壁鋼管等市場。

　　因此，筆者認為，無縫鋼管企業要著力發揮自身的產品優勢，如厚壁、批量和熱成型優勢，產品向個性化、定制化方向發展。