卓金管件有限公司宝钢钢管产品技术的发展——文献学习体会
一、文献概况与宝钢钢管产业布局
本文由宝山钢铁股份有限公司的丁维军和张忠铧两位专家于2014年发表于《钢管》第43卷第3期，全面总结了宝钢各主要钢管机组的配置和特点，介绍了主要装备改造情况，并回顾了宝钢油井管、锅炉管和焊接管线钢管等产品的品种开发历程。宝钢作为我国最大的钢铁企业之一，在钢管制造领域具有举足轻重的地位，其钢管产品技术的发展历程反映了我国钢管工业的整体进步。
二、主要钢管机组配置与特点
2.1 Φ140 mm全浮动芯棒连轧管生产线
Φ140 mm全浮动芯棒连轧管生产线是宝钢重要的无缝钢管生产线之一，其主要特点包括：
- 全浮动芯棒：芯棒在轧制过程中自由浮动，能够适应不同规格钢管的轧制需求。
- 连轧工艺：采用连续轧制工艺，生产效率高，产品质量稳定。
- 适用规格：主要生产小口径无缝钢管，规格范围覆盖Φ14-Φ140 mm。
2.2 Φ114 mm Accu Roll轧管机组
Φ114 mm Accu Roll轧管机组是宝钢引进的先进轧管技术，其主要特点包括：
- Accu Roll技术：采用精确轧制技术，能够生产高精度钢管。
- 装备改造：通过装备改造，提高了生产效率和产品质量。
- 适用产品：主要生产精密无缝钢管，如液压缸筒、汽车用管等。
2.3 Φ460 mm PQF连轧管机组
Φ460 mm PQF连轧管机组是宝钢最大的无缝钢管生产线，其主要特点包括：
- PQF连轧技术：采用PQF（Precision Quality Fast）连轧技术，生产效率高，产品质量优。
- 大口径能力：能够生产大口径无缝钢管，规格范围覆盖Φ460 mm及以上。
- 产品范围：主要生产管线管、锅炉管、石油裂化管等。
2.4 机组配置对比
| 机组名称 | 最大规格 | 工艺特点 | 主要产品 | 技术来源 |
|---|---|---|---|---|
| Φ140 mm全浮动芯棒连轧管 | Φ140 mm | 全浮动芯棒连轧 | 小口径无缝钢管 | 国内引进消化 |
| Φ114 mm Accu Roll轧管 | Φ114 mm | Accu Roll精确轧制 | 精密无缝钢管 | 日本引进 |
| Φ460 mm PQF连轧管 | Φ460 mm及以上 | PQF连轧 | 大口径无缝钢管 | 日本引进 |
三、主要产品品种开发历程
3.1 油井管
油井管是石油天然气开采中的关键管材，宝钢在油井管产品方面的开发历程包括：
- 早期阶段：主要生产常规API 5CT标准套管和油管，如J55、N80等钢级。
- 发展阶段：开发了高强度油井管，如P110、Q120等钢级，满足了深井和超深井开采需求。
- 高端阶段：开发了抗腐蚀油井管（CRA），如13Cr、22Cr等不锈钢油井管，以及抗硫化氢腐蚀油井管。
油井管的制造技术要求包括：
| 技术要求 | 具体内容 |
|---|---|
| 材料性能 | 屈服强度、抗拉强度、延伸率、冲击韧性等 |
| 尺寸精度 | 外径、壁厚、长度、直线度等 |
| 表面质量 | 内外表面无裂纹、折叠、结疤等缺陷 |
| 焊接质量 | 焊缝无未熔合、气孔、夹渣等缺陷 |
| 防腐性能 | 抗硫化氢腐蚀、抗二氧化碳腐蚀等 |
3.2 锅炉管
锅炉管是电站锅炉和工业锅炉的关键部件，宝钢在锅炉管产品方面的开发历程包括：
- 常规锅炉管：主要生产20G、15CrMo、12Cr1MoV等钢级锅炉管。
- 高温锅炉管：开发了P91、P92等超超临界锅炉用钢管。
- 高压锅炉管：生产T91、T92等高温高压锅炉管。
锅炉管的制造技术要求包括：
| 技术要求 | 具体内容 |
|---|---|
| 高温性能 | 高温持久强度、高温蠕变性能 |
| 抗氧化性能 | 高温抗氧化、抗硫化 |
| 组织性能 | 晶粒度、组织均匀性 |
| 焊接性能 | 焊接接头性能、热影响区性能 |
3.3 焊接管线钢管
焊接管线钢管是油气输送管道的主要管材，宝钢在焊接管线钢管产品方面的开发历程包括：
- 常规管线管：主要生产API 5L标准X42、X52、X60等钢级管线管。
- 高强管线管：开发了X70、X80、X100等高强管线管。
- 抗腐蚀管线管：生产抗二氧化碳腐蚀、抗硫化氢腐蚀管线管。
焊接管线钢管的制造技术要求包括：
| 技术要求 | 具体内容 |
|---|---|
| 力学性能 | 屈服强度、抗拉强度、延伸率 |
| 焊接性能 | 焊接接头性能、热影响区性能 |
| 抗腐蚀性能 | 抗HIC、抗SSC、抗CO2腐蚀 |
| 尺寸精度 | 外径、壁厚、直线度 |
四、装备改造与技术进步
4.1 装备改造的主要方向
宝钢在钢管机组装备改造方面主要采取以下措施：
- 自动化改造：引入自动化控制系统，提高生产效率和产品质量稳定性。
- 精密化改造：采用精密轧制技术，提高钢管的尺寸精度和表面质量。
- 高效化改造：优化轧制工艺，提高生产效率和材料利用率。
- 智能化改造：引入在线检测和质量监控系统，实现生产过程的实时监控和优化。
4.2 装备改造的效果
通过装备改造，宝钢的钢管生产能力和产品质量得到了显著提升：
- 生产效率：生产效率提高20%-30%。
- 产品质量：产品合格率提高5%-10%。
- 品种能力：产品品种范围扩大，能够满足更多高端产品需求。
- 能耗降低：单位产品能耗降低10%-15%。
五、焊接技术在钢管制造中的应用
作为焊接技术专家，我特别关注宝钢钢管产品中的焊接技术应用。焊接是钢管制造中的关键工序，焊接质量直接影响钢管的性能和使用寿命。
5.1 无缝钢管的焊接应用
无缝钢管虽然名称中带有"无缝"，但在实际生产中，部分无缝钢管的坯料制备和后续加工过程中仍涉及焊接技术：
- 坯料焊接：采用电渣焊或埋弧焊制备大规格管坯。
- 加工焊接：在钢管的加工过程中，如切割、坡口等，可能涉及焊接修复。
5.2 焊接管线钢管的焊接工艺
焊接管线钢管的焊接质量是确保管道安全运行的关键。宝钢在焊接管线钢管生产中的焊接工艺要求包括：
| 焊接工艺 | 适用产品 | 工艺特点 | 质量控制 |
|---|---|---|---|
| ERW（电阻焊） | 小口径管线管 | 生产效率高，成本低 | 焊缝无损检测 |
| HFW（高频焊） | 中口径管线管 | 焊缝质量高，生产效率高 | 超声波检测、磁粉检测 |
| LSAW（直缝埋弧焊） | 大口径管线管 | 焊缝承载能力强 | 射线检测、超声波检测 |
| SSAW（螺旋埋弧焊） | 大口径管线管 | 适应性强，规格范围广 | 射线检测、超声波检测 |
5.3 焊接质量控制要点
宝钢在钢管焊接质量控制方面采取以下措施：
- 焊接工艺评定：对每种焊接工艺进行工艺评定，确定合理的焊接参数。
- 焊工培训与认证：焊工必须经过专业培训并取得资格证书。
- 焊接过程监控：采用在线监控系统，实时监控焊接参数。
- 焊缝无损检测：采用超声波、射线、磁粉等无损检测方法，确保焊缝质量。
- 焊接缺陷分析：对焊接缺陷进行金相分析和失效分析，找出根本原因并采取措施。
六、学习心得与展望
宝钢钢管产品技术的发展历程反映了我国钢管工业从引进消化到自主创新的进步过程。通过装备改造和技术创新，宝钢不仅提高了生产效率和产品质量，还开发了多种高端产品，满足了国内市场的多样化需求。
作为技术人员，我深刻体会到装备改造和技术创新对钢管产业发展的重要性。未来，宝钢钢管产业的发展将更加注重以下方面：
- 高端产品开发：开发更多高端无缝钢管和焊接钢管产品，满足核电、航空航天、深海开采等高端领域需求。
- 智能制造：引入智能制造技术，实现生产过程的自动化、智能化。
- 绿色制造：采用绿色制造技术，降低能耗和排放，实现可持续发展。
- 国际化发展：拓展国际市场，提升宝钢钢管产品的国际竞争力。
宝钢钢管产品技术的发展为我国钢管工业的进步提供了宝贵经验，值得同行技术人员深入学习和借鉴。