莊 鋼,陳洪琪
(中國鋼結構協會鋼管分會,天津 300301)
“十三五”時期(2016—2020 年)我國鋼管行業(yè)積極推進供給側結構性改革,行業(yè)運行質量明顯改善,產業(yè)結構不斷優(yōu)化,創(chuàng)新能力顯著提升,企業(yè)重組取得了重大突破,綠色發(fā)展、智能制造取得積極進展,有效地支撐了國民經濟建設健康發(fā)展[1-10]?!笆奈濉睍r期(2021—2025 年),我國鋼管產業(yè)要實現高質量發(fā)展,但仍然存在產能過剩壓力較大、產業(yè)安全缺乏保障、生態(tài)環(huán)境制約、產業(yè)集中度偏低等問題。為貫徹落實工業(yè)和信息化部發(fā)布的《關于推動鋼鐵工業(yè)高質量發(fā)展的指導意見》,筆者結合“十三五”時期我國無縫鋼管產業(yè)發(fā)展情況,思考“十四五”時期我國無縫鋼管行業(yè)如何實現高質量發(fā)展。
據中國鋼結構協會鋼管分會統(tǒng)計,到2020 年底我國無縫鋼管產能約4 200 萬t(即有效產能,含在建產能,但不包括已停產而沒有被清除的產能),產量為2 787.68 萬t(快報數),產能利用率66.4%,無縫鋼管生產線數量及產能統(tǒng)計見表1。“十二五”至“十三五”中期,我國無縫鋼管行業(yè)因倒閉停產、合同不足停產和報廢清除的生產線產能近900 萬t,產能有較大幅度下降。但是2016 年下半年以來,隨著無縫鋼管價格的逐步回升,市場需求逐步回暖,一些企業(yè)又陸續(xù)新建了生產線(包括一些供坯企業(yè)),據不完全統(tǒng)計,到2020 年底投產和正在建設的連軋管機組達18 套,產能超過了600 萬t,這使得剛走出低谷的無縫鋼管市場又重新面臨產能過剩、低價競爭的局面。
表1 我國無縫鋼管生產線數量及產能統(tǒng)計 萬t
“十二五”期末到“十三五”初期,我國經濟增速由高速增長向中高速增長轉換,經濟發(fā)展進入了“新常態(tài)”。在此背景下,無縫鋼管市場需求持續(xù)下滑,產量呈兩位數下降,價格降至近30 年來的最低點。2011—2020 年我國無縫鋼管產量如圖1所示。2017 年,隨著市場需求的回暖,我國無縫鋼管產量逐步回升至2 610 萬t(快報數,圖1所示2 107.20 萬t 為修正數,筆者認為該數修正量偏大);至2019 年產量回升至2 790.68 萬t(2017—2019 年是行業(yè)經營效益較好的幾年)。2020 年新冠疫情在全球爆發(fā),我國無縫鋼管出口呈大幅下降趨勢,但國內加大了內需的拉動,消費量不降反升,使得無縫鋼管產量與2019 年持平(僅降低了0.11%)?!笆濉逼陂g,我國無縫鋼管產量年均增長率為3%。
圖1 2011—2020 年我國無縫鋼管產量
2021 年初,在“兩碳”(碳達峰與碳中和)目標的大背景下,工業(yè)和信息化部提出要壓減粗鋼產量;5 月、8 月財政部兩次出臺調整了鋼鐵產品出口退稅政策,所有的鋼鐵產品出口關稅稅率回歸至零。從國家這些政策可以看出,“十四五”乃至更長的一段時間,控制產能、壓減產量仍將是國家中長時期的策略。就鋼管行業(yè)來說,“十四五”期間,國家壓減粗鋼產量實際上會對管坯市場造成較大地沖擊。我國無縫鋼管有60%是靠外購管坯來生產的,壓減粗鋼產量必將造成管坯供應的緊張,以致影響產量。另一方面,由于鋼管出口退稅歸零,出口量必然受到退稅的影響而下降。據海關統(tǒng)計,2021 年1—7 月我國無縫鋼管出口量同比下降了19.85%。當然出口量與市場、油價也有著直接關系。另外,2022 年北京冬季奧運會的舉辦也將對京津冀地區(qū)的鋼鐵企業(yè)產生影響?!笆奈濉逼陂g,盡管國家加大了內循環(huán),擴大了內需,但受上述因素的影響,我國無縫鋼管產量不會有較大地增長,產量將保持在2 700~2 900 萬t;若國家沒有出臺對新建軋管機組的限制令,鑒于會有一些品種結構調整項目的建設,我國無縫鋼管的產能將有一定增長。
“十三五”期間,我國無縫鋼管年均出口量405.2萬t,與“十二五”期間的年均出口量500.5 萬t 相比下降了19%。除2020 年受新冠疫情影響外,其他年份的出口量基本保持在410~430 萬t。2011—2020 年我國無縫鋼管出口量如圖2 所示。出口量下降的主要原因有:①“十三五”時期國內市場發(fā)展良好,但出口價格處于歷史較低水平,企業(yè)出口意愿降低;②受國際油價低位的影響,市場需求減少(油井管、管線管需求下降);③受國際貿易保護主義持續(xù)的影響,我國鋼管產品難以進入歐美等發(fā)達國家和地區(qū),出口的國家和區(qū)域不斷縮小;④2020年受新冠疫情的影響,國際鋼管需求大幅度下滑,無縫鋼管出口量下降了17.17%。
圖2 2011—2020 年我國無縫鋼管出口量
無縫鋼管出口價格與國際油價是密不可分的?!笆濉背跗冢車H油價大幅下滑的影響,我國無縫鋼管的出口價格呈大幅下降趨勢,2016 年出口均價為971 美元/t,同比下降了11.19%;2017年隨著國際油價的回升,我國無縫鋼管的出口價格有所回升;2018 年繼續(xù)回升至1 389 美元/t,達到近10 年來出口價格的第二高點;2019—2020 年隨著油價的下降,無縫鋼管出口價格也隨之下降。2011—2020 年我國無縫鋼管出口均價如圖3 所示。
圖3 2011—2020 年我國無縫鋼管出口均價
“十三五”期間我國出口的無縫鋼管主要以能源用管為主,包括管線管、油井管、鍋爐管、燃氣瓶管等。其中,管線管出口占比最高,其次是油套管,這兩個品種占比合計為70%以上。2016—2020 年我國無縫鋼管主要品種出口量如圖4 所示。主要出口的國家和地區(qū)為:東南亞(印度尼西亞、泰國、越南、新加坡),南亞(印度、巴基斯坦),中東(阿曼、阿聯酋、科威特、伊朗、沙特阿拉伯),非洲(阿爾及利亞、埃及、尼日利亞)。另外,俄羅斯、澳大利亞、土耳其、韓國也是我國無縫鋼管出口量較多的國家。
圖4 2016—2020 年我國無縫鋼管主要品種出口量
2021 年1—7 月我國無縫鋼管出口量167.87萬t,同比下降19.85%。其中,管線管出口64.42萬t,同比下降31.18%;油井管出口41.71 萬t,同比下降32.46%;鍋爐管出口8.55 萬t,同比下降18.83%。2021 年以來財政部兩次調整了出口關稅,使所有鋼管產品的出口稅率回歸為零,預計8 月以后出口量還會進一步下降。盡管出口稅率調整對出口企業(yè)產生了很大沖擊,但“十四五”期間,出口企業(yè)與國外客戶將會通過一段時間的磨合(協商價格),重新進入一個新的平衡點。預計“十四五”期間,在國家沒有新政策出臺的情況下,我國無縫鋼管出口量將調整至300 萬t 左右。
“十三五”時期,隨著我國無縫鋼管技術裝備達到世界先進水平,鋼管品種已涵蓋我國經濟社會發(fā)展的各個領域,產品質量不斷提升,無縫鋼管進口量呈大幅下降趨勢。2011—2022 年我國無縫鋼管進口量如圖5 所示。“十三五”期間,我國無縫鋼管累計進口量90.08 萬t,與“十二五”時期的116.33萬t 相比下降了22.57%,僅占我國無縫鋼管出口量的4.45%,占無縫鋼管產量的0.7%。
圖5 2011—2020 年我國無縫鋼管進口量
目前在一些高端領域,我國無縫鋼管產品的質量穩(wěn)定性與國外先進企業(yè)的產品存在一定差距(包括成分偏差、尺寸精度、表面光潔度、性能偏差、使用壽命等),“十四五”期間我國還會進口一定數量的無縫鋼管產品。
(1)寶山鋼鐵股份有限公司(簡稱寶鋼股份)與東北大學合作的“熱軋無縫鋼管在線組織性能調控關鍵技術、裝備開發(fā)及應用”獲2021 年中國鋼鐵工業(yè)協會、中國金屬學會冶金科學技術獎特等獎。該項目的主要創(chuàng)新成果是:①率先開發(fā)出具有內外壁快速均勻冷卻和直接淬火功能的熱軋無縫鋼管在線控制冷卻技術與裝備,并在國際上首次實現工業(yè)化穩(wěn)定應用;②建立了熱軋無縫鋼管在線組織調控工藝方法,開發(fā)出基于高溫變形條件和控制冷卻的鋼管一體化在線組織控制技術,為熱軋無縫鋼管生產提供了全新的工藝手段;③率先開發(fā)出高等級油套管、管線管、結構管等熱軋無縫鋼管基于在線控制冷卻和淬火的全新成分體系及工藝技術,實現了熱軋無縫鋼管系列產品的短流程生產。
(2)山東磐金鋼管制造有限公司(簡稱山東磐金鋼管)采用步進式加熱爐進行管坯熱裝熱送[11-12]生產工藝,實現了管坯熱送熱裝工藝技術的重大突破,形成了“一爐供兩線”的特有工藝路徑。
(3)河北宏潤重工集團有限公司利用5 萬t 超級垂直擠壓機,開發(fā)出核電主泵泵殼、主管道、褲型三通、閥體等復雜設備和管道部件的一次擠壓成形工藝技術,開辟了新的工藝路徑,大幅度降低了核電建設成本,縮短了加工周期,提升了核電機組的制造水平和國際競爭力。
(4)長葛市一鳴機械有限公司自主研發(fā)的阿塞爾機組雙芯棒軋制技術,實現了軋制節(jié)奏的提升,大幅度提高了斜軋管機組的生產效率。
目前,大多數鋼管企業(yè)自主創(chuàng)新的體制機制還未完全建立,創(chuàng)新驅動引領發(fā)展能力不強,尚未跨越消化吸收、模仿創(chuàng)新的老模式;一些企業(yè)的技術創(chuàng)新平臺建設只是原有技術部門的“翻牌”,還未做到技術、經濟和人才的良性循環(huán)。另外,很多企業(yè)不重視基礎研究、工藝研究,研發(fā)投入長期不足,使企業(yè)在工藝、技術創(chuàng)新和品種自主創(chuàng)新方面進步不大,成果不多。
“十四五”時期,我國鋼管企業(yè)繼續(xù)開展技術創(chuàng)新對于提升企業(yè)競爭力具有重要意義:①重塑成本優(yōu)勢;②讓企業(yè)進入產業(yè)的核心技術領域,并建立企業(yè)競爭的障礙和壁壘;③滿足客戶的需求;④讓產品組合的市場價值得到重塑;⑤支撐創(chuàng)造中高端產品。但要突出企業(yè)創(chuàng)新主體的地位,企業(yè)需加強與高校、科研(院)所的密切合作,同時加強企業(yè)間的橫向合作,集中資源共同研發(fā),共享科研成果,共同發(fā)展;另外,要加強技術人才隊伍的建設和培養(yǎng),加大科研資金的投入,骨干企業(yè)要積極發(fā)揮企業(yè)技術中心的作用。
(1)注重基礎理論的研究。
與高校、科研(院)所開展合作,深入開展基礎理論研究和工藝研究。重點開展鋼管連軋理論、高合金鋼管形變過程缺陷產生機理、雙金屬變形機理及性能一體化熱處理控制機理、稀土元素對鋼材性能影響的機理和在各種服役工況下的失效機理、高強度(125 鋼級及以上)油套管在頁巖氣服役工況條件下的套損機理及控制技術、高強度(X70 鋼級及以上)輸氣管道斷裂機理和斷裂控制技術、熱軋鋼管在線控冷組織性能調控的機理機制等研究。
(2)深入開展工藝技術研究。
與設備制造企業(yè)合作,積極地開發(fā)相關的工藝智能控制技術和應用,如頭尾削尖(薄)技術、液壓小倉控制技術、管端切頭控制技術、平均壁厚控制技術等。開發(fā)全流程產品制造及質量特性數字化、信息化技術研究及應用,適應產品質量可靠性要求,以及數字化、智能化建設要求。
注重開展高合金鋼、不銹鋼、鐵鎳合金、鈦合金、雙金屬等材料的冶煉、軋制/擠壓、熱處理等全流程工藝技術的研究。
注重開展高強度、高韌性、大直徑、大壁厚、超長焊接管線管的制造技術,抗大應變、低溫服役、耐蝕等特殊服役環(huán)境用管線管制造技術及應用評價的研究。
深入開展提高鋼管質量的工藝技術研究,包括:潔凈鋼的冶煉,窄范圍成分冶煉、性能控制,尺寸(壁厚、外徑、圓度)精度,內外表面質量、焊縫質量(包括配合管道建設對環(huán)焊縫質量提高的要求)、性能穩(wěn)定性等質量控制的研究;深入開展鍍鋅管鍍鋅層厚度控制技術的研究。
積極推進新建的全流程的鋼管生產企業(yè),結合數字化和智能化技術,實施連鑄管坯熱送熱裝工藝;進一步推動步進式加熱爐替代斜底式加熱爐改造。
積極推廣熱軋鋼管在線控冷技術在行業(yè)的應用。深入研究鋼管在線?;に囋诶鋮s過程中(在中間冷床),不同的冷卻方式(冷卻速度)對組織性能的影響及控制技術;進一步研究油井管、管線管、結構管等產品基于在線控制冷卻的全新成分體系及工藝技術;有條件的企業(yè)在工廠升級改造過程中應考慮熱機械控制工藝(TMCP)技術的應用。
我國無縫鋼管企業(yè)的主體裝備總體上已達到了世界先進水平,部分生產線達到國際領先水平?!笆濉逼陂g,我國新建了先進的連軋管機組18套(包括在建的)、斜軋管機組11 套(包括三輥軋管機、精密軋管機),其中6 套機組采用雙芯棒技術,同時也淘汰了大部分自動軋管機組和落后的斜軋管機組。在新建的18 套連軋管機組中,Ф365 mm 機組2 套,Ф219 mm 和Ф273 mm 機組各1 套,Ф89~180 mm 機組14 套(中小規(guī)格、小規(guī)格的比例為77.8%),中小規(guī)格機組比例提高,進一步改善了連軋管機組結構不合理的局面。到“十三五”末,我國連軋管機組的產能、產量占比均接近無縫鋼管總產能、總產量的50%,先進機組占比大幅度提高。
“十三五”期間,我國在裝備國產化方面取得了顯著成績,除1 套連軋管機組是從國外引進外,其他各類軋機(含冷軋/拔機)全部由國內制造;管坯鋸(熱切、冷切)、管排鋸、打捆機及大部分的在線無損檢測設備也由國內制造。其中,超聲波相控陣探傷設備的開發(fā)和利用填補了國內空白。
“十四五”期間應開發(fā)的生產裝備技術有:①在線工藝控制技術。我國現有的斜軋管機組、大部分連軋管機組均未配置在線工藝控制技術,生產企業(yè)應與設備制造企業(yè)合作,結合智能技術的發(fā)展,開發(fā)包括頭尾削尖技術、管端切頭控制技術、液壓小倉控制技術等;②在線檢測技術。進一步完善、擴大超聲波相控陣探傷設備的開發(fā),加快激光熱測厚裝備和表面缺陷成像技術的開發(fā);③小直徑薄壁管的軋制裝備方面,開發(fā)高效的冷(軋)拔設備。
(1)油氣工業(yè)用管方面,深井、超深井超高強度套管的開發(fā)與應用進一步擴大,寒冷地區(qū)油氣田用低溫高韌性油套管和CO2、CO2+H2S 及多種腐蝕介質并存的抗腐蝕套管等高端品種實現國產化;開發(fā)了鈦合金管、膨脹套管、復合管;特殊螺紋接頭用管占比不斷擴大,并批量出口到國外。
(2)超超臨界火電機組用管方面,自主開發(fā)的G115 耐熱鋼管已應用于超600 ℃超超臨界機組,P92、S304432 等600 ℃超超臨界機組用管已部分實現國產化[13];國產蒸發(fā)器傳熱管已應用于核電機組,并出口到國外。
(3)海洋工程方面,開發(fā)出高性能海洋平臺用管、深海海域可燃冰試采用管。
(4)工程機械方面,開發(fā)出高強度、高韌性起重機臂架管,鋼級為Q690、Q770、Q890[14],其-40℃沖擊功≥45 J(最好值為-60 ℃沖擊功≥100 J);開發(fā)出Q550、Q850 鋼級旋挖機鉆桿用無縫鋼管,其-40 ℃沖擊功≥40 J,壁厚S 精度±10%S;開發(fā)出Q890 Ф710 mm×63 mm 規(guī)格大直徑厚壁液壓支架管等。
(5)汽車、高速機車用高強度精密管等為代表的高端裝備用管實現產業(yè)化。
(6)量大面廣的建筑用管實現升級換代,并在國內外多項“超級工程”中得到廣泛應用。建筑用管的質量大幅提升,達到國外先進實物質量水平的鋼管產品占全部品種的50%以上。
(1)建筑行業(yè)(含建筑結構、城市管網等)。重點應向高強度、高韌性、可焊性、耐腐蝕、耐火等方向發(fā)展。加強高層建筑用大規(guī)格厚壁方矩形管的開發(fā),尤其是熱成形方矩形管;建筑給水用管向不銹鋼管方向發(fā)展,排水管、熱力管向高可靠性、耐蝕性、長壽命、中大直徑方向發(fā)展。
(2)石油天然氣行業(yè)。①油井管開發(fā)方向:陸地重點向深井、超深井用管、頁巖氣和致密氣用管、稠油和地熱開采用管方向發(fā)展;針對擴大儲氣能力,開發(fā)儲氣井用管(包括13Cr);繼續(xù)開發(fā)抗H2S、抗CO2腐蝕和多種腐蝕介質并存的抗腐蝕用管;海洋重點開發(fā)深海用管、可燃冰用管;開發(fā)地下煤氣化開發(fā)用管;煤層氣開發(fā)用經濟型低成本油套管;繼續(xù)開發(fā)膨脹套管、鈦合金管、復合管;繼續(xù)開發(fā)特殊螺紋接頭用管。②連續(xù)管開發(fā)方向:逐步開發(fā)調質型、抗氫致開裂、不銹鋼及耐蝕合金材質等連續(xù)油管;并逐步開發(fā)連續(xù)管纜、連續(xù)管線管,尺寸逐步向中等直徑擴展。③油氣輸送管開發(fā)方向:滿足長距離、高壓、大流量輸送、高可靠性的需求,管線管向著高強度、高韌性、大壁厚、超長、高精度、抗腐蝕、抗大應變、耐低溫、雙金屬復合管等方向發(fā)展。進一步開發(fā)液化天然氣、氫氣、CO2等輸送用管。
(3)電力行業(yè)(含核電)。開展650~700 ℃超超臨界機組用新型鎳基耐熱合金管的自主開發(fā),國產C-HRA 系列及HT700T/P 等新材料經充分測試后將會應用于高參數超超臨界示范工程;自主開發(fā)的G115 鋼管將廣泛用于630 ℃超超臨界機組建設并在600~620 ℃電站中替代一部分P92 鋼管。P92、S30432 等600 ℃超超臨界機組用管將全面實現國產化;國產蒸發(fā)器傳熱管市場占有率將大幅提升;特高壓輸電鐵塔用管向Q390、Q420、Q460 高強度鋼管發(fā)展。
(4)工程機械行業(yè)。工程機械用精密鋼管向高強度、高韌性、高可焊性、高精度、輕量化方向發(fā)展,強度達到Q850、Q890、Q960 級別。高強度、高硬度、高耐磨性泵車用耐磨管也是發(fā)展方向。
(5)石化行業(yè)(石油煉化、化肥、化纖)。隨著石化裝置向著大型化、深加工方向發(fā)展以及對長周期安全運行的需求,石化用管向大直徑、厚壁、耐高溫、耐高壓、高抗腐蝕性能等方向發(fā)展。管材研發(fā)方向包括P91、含氮奧氏體不銹鋼、超級奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼、鎳基合金、鈦合金、復合管等,大直徑厚壁無縫管,換熱器用超長管等。
(6)汽車行業(yè)。汽車用管以高強度、高精度、輕量化、節(jié)能為目標,主要用于減振器用管、穩(wěn)定器、傳動軸用管、轉向器用管、安全氣囊用管、油路管、排氣管、汽車結構性用管等。汽車齒輪、齒軸用鋼管替代傳統(tǒng)的棒材加工工藝。
(7)海洋油氣工程與造船業(yè)。海水淡化用管以工業(yè)純鈦管和鈦合金為主;運輸液化石油氣、液化天然氣等船用壓力管向超低溫鋼管發(fā)展;海洋平臺用樁腿支撐管向高強韌性、大直徑、厚壁方向發(fā)展;深海管線管向高強度、抗大應變、大直徑、厚壁方向發(fā)展,另外連續(xù)柔性管、雙金屬復合管也是深海管線管發(fā)展的方向;深海鉆井隔水管、鋼懸鏈立管等向更高強度級別發(fā)展。
(8)煤炭行業(yè)(耐磨管)。煤炭開采用液壓支柱管向高強度、高韌性、高精度、耐腐蝕、焊接性能好等綜合性能高的方向發(fā)展,煤化工用管向耐高溫、耐高壓、耐腐蝕方向發(fā)展,煤炭輸送用管向耐腐、耐磨新材質方向發(fā)展。
(9)軸承行業(yè)。開發(fā)高轉速、高負荷、高推力、長壽命軸承用管,積極推進熱軋軸承管的開發(fā)與應用。
據統(tǒng)計,我國無縫鋼管生產約40%的管坯是企業(yè)自供,而約60%的管坯是企業(yè)通過市場采購,這些企業(yè)多是行業(yè)的中小企業(yè)?!笆濉逼陂g,管坯供應已出現略顯緊張的狀況?!笆濉逼陂g,部分供坯企業(yè)自建管廠或擴建,加劇了管坯供應緊張的局面。更重要的是,鋼鐵行業(yè)開展了打擊“地條鋼”、淘汰落后產能的工作,使1 億多噸的“地條鋼”產能被清除,使部分管坯資源出現轉移,造成市場供需更加緊張的局面。由于供坯緊張,必然帶來一些問題:一是價格問題,由于管坯供應緊張,市場價格出現波動時,鋼管企業(yè)也只能被動跟隨;二是管坯質量問題,由于是賣方市場,鋼管企業(yè)很難打贏官司,為了保證長期供貨,鋼管企業(yè)一般將事情大事化小、小事化無;三是供應保障問題,鋼廠出現限產或停產必然波及到管坯的供應,導致鋼管企業(yè)生產不穩(wěn)定,甚至停產。
2021 年初工業(yè)和信息化部提出了壓減粗鋼產量的要求,下半年鋼廠已經開始減產,在實現“雙碳”目標的大環(huán)境下,未來管坯供應緊張的局面將會常態(tài)化?!笆奈濉逼陂g,外購管坯的企業(yè)一方面要與上游鋼廠建立戰(zhàn)略合作或聯盟,保持長期供貨關系,另一方面可嘗試尋求海外采購。
“十三五”期間,我國鋼管企業(yè)在綠色發(fā)展方面取得了優(yōu)異成績。由天津鋼管集團股份有限公司(簡稱天津鋼管)參與并完成的“綠色高效電弧爐冶煉技術與裝備的開發(fā)應用”項目榮獲2019 年度國家科學技術進步獎二等獎。具體研發(fā)成果包括:研發(fā)出國際領先的超高功率電弧爐變壓器和電極自動調節(jié)技術;發(fā)明了熔池內氣-固噴吹、CO2-Ar 動態(tài)底吹、出鋼過程在線噴粉脫氧等新方法,實現了低成本快速深脫磷、脫氮和鋼液氧含量控制;開發(fā)了適應多元爐料結構的全余熱回收、低阻尼除塵、階梯擾動函道廢鋼預熱等新技術,系統(tǒng)解決了連續(xù)加料、廢鋼預熱、余熱利用及廢氣治理等關鍵問題;提出了以質量為核心的煉鋼潔凈生產與綠色制造協同運行新思路,開發(fā)了非接觸鋼液連續(xù)測溫、爐氣成分在線分析、終點預報和成本質量控制軟件等,實現了電弧爐煉鋼綠色-潔凈技術集成[15]。林州鳳寶管業(yè)有限公司(簡稱林州鳳寶)利用環(huán)形加熱爐煙氣余熱發(fā)電(采用“分布式蒸汽鍋爐+集中集汽發(fā)電”模式的高效余熱利用發(fā)電系統(tǒng),并使煙氣達到超低碳排放);林州鳳寶、山東磐金鋼管等利用廠房屋頂安裝太陽能接受面板,實現光伏發(fā)電;山東磐金鋼管形成了倍尺坯裝爐,步進式加熱爐加熱,倍尺坯出爐后熱鋸分切,分切后的單倍尺坯分供兩條熱軋線的特有的工藝路徑;國內小型熱軋生產線和穿拔生產線基本淘汰了斜底式加熱爐,改用步進式加熱爐,大部分生產線淘汰了煤氣發(fā)生爐;冷(拔)軋管骨干企業(yè)的酸洗生產線已基本實現了酸霧/氣的收集處理,廢酸、污泥的處理再利用,廢水的再生與回收利用;規(guī)模以上企業(yè)全面建成企業(yè)廠區(qū)主要污染物排放的環(huán)保在線監(jiān)控體系。
“十四五”期間應加大推廣管坯熱送熱裝工藝:①新建生產線,推薦采用倍尺坯熱裝爐(不超過2個倍尺),采用步進式加熱爐加熱工藝;②對于已有環(huán)形爐的改造項目,推薦采用衡陽華菱鋼管有限公司(簡稱衡陽鋼管)目前正在實施的熱送熱裝方案,即在煉鋼區(qū)域將倍尺管坯切成單倍尺,再通過輥道輸送至軋管廠,然后裝爐;對于不具備輥道輸送的,可考慮采用保溫車輸送。
“十三五”期間,在“中國制造2025”的推動下,行業(yè)信息化、數字化、智能化發(fā)展取得實質性進展,一些骨干企業(yè)在實施企業(yè)資源計劃(ERP)、制造企業(yè)生產過程執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、企業(yè)管理解決方案(SAP)等管理系統(tǒng)的基礎上,在生產線推進實施集中操作、遠程操作(包括熱軋管生產線、精整線)、無人化吊車、動力泵房無人化值守,機器人應用(包括修磨、噴標/號、管件取放、搬運等),智能檢測(特殊螺紋的中徑檢測、工具表面缺陷檢測等,智能立體倉庫,設備點檢、運行維護,智能安全管理。
一些企業(yè)引進國外酸液檢測、過濾、加酸和智能控制處理系統(tǒng),密封式循環(huán)酸洗技術及天然氣固溶爐的生產過程均采用射頻識別(RFID)智能跟蹤系統(tǒng),從而實現了不銹鋼管酸洗工序高效、安全、環(huán)保、綠色的全過程智能控制。
有企業(yè)在給客戶提供管道產品的同時,還提供了管道安裝、運營維護、實時監(jiān)控、預知更換、維修報廢、檔案更新和歸檔、綠色健康安全運轉等地下管線智能化管理,綜合管網智慧化應用,綜合管廊智能化建設的服務。
“十四五”時期我國鋼管行業(yè)的數字化、智能化發(fā)展具體可以從以下幾方面考慮:
(1)基礎條件較好的企業(yè)引入大數據建模,通過人工智能(AI)深度學習并持續(xù)優(yōu)化工藝,打造鋼管產業(yè)智能體。同時,積極應用5G、工業(yè)互聯網,利用其超大帶寬、超低延遲的特點,大幅提高鋼管企業(yè)生產效率,探索“5G+鋼管制造”柔性生產模式。
(2)在熱軋、精整、熱處理生產線方面,規(guī)模以上生產企業(yè)可全面實現生產線自動化,80%生產線實施MES 系統(tǒng)或數控化,同時實現遠程操作。
(3)推行區(qū)域數字化、智能化生產,如精整生產線、管加工生產線、冷(拔)軋生產線;熱軋線工藝智能技術開發(fā),如頭尾削尖技術、管端切頭控制技術、液壓小倉控制技術等;智能檢(驗)測方面,如采用3D 視覺技術對工具和鋼管表面進行檢查;實現螺紋(管體、接箍)的自動檢測;加大勞動強度高、環(huán)境惡劣、危險性大的崗位機器人的應用;智能倉儲及配送,如鋼管立體倉庫、物料倉庫、備件倉庫等;智能無人吊車,如管坯庫、鋼管成品庫等;物料跟蹤方面,從管坯入庫到成品管入庫,實現鋼管生產全過程的爐號或批逐支跟蹤;設備的遠程點檢、運行維護。
“十三五”期間,我國無縫鋼管產業(yè)的集中度有了大幅度提高,2020 年前10 家企業(yè)的產量占比為48%,比“十二五”末(2015 年)的35%提高了13 個百分點?!笆濉逼陂g國內新建機組產能得以釋放,如寶鋼股份、內蒙古包鋼鋼聯股份有限公司鋼管公司(簡稱包鋼鋼管公司)兩條Ф460 mm 連軋管機組產量均接近或超過70萬t,林州鳳寶鋼管有限公司等企業(yè)的新建機組達產,山東磐金鋼管的加入(2020 年產量達到192 萬t),以及中信泰富特鋼集團的重組,使我國無縫鋼管產業(yè)集中度有了較大提高?!笆濉逼陂g鋼管企業(yè)重組取得了突破性的進展,中信泰富特鋼集團重組了浙江格洛斯無縫鋼管有限公司(簡稱浙江格洛斯)和江蘇華菱錫鋼特鋼有限公司,上海電氣集團重組了天津鋼管。
企業(yè)兼并重組是新形勢下行業(yè)發(fā)展的需要,是提高產業(yè)集中度的需要?!笆奈濉逼陂g鋼管行業(yè)要進一步加大重組的步伐,促進行業(yè)高質量發(fā)展。
(1)推動重點骨干企業(yè)聯合重組,形成2~3家世界級規(guī)模的超大型鋼管企業(yè)集團。
2021 年1 月,上海電氣引入中信泰富特鋼戰(zhàn)略投資,中信特鋼經貿有限公司入股上海電氣集團鋼管有限公司,占股40%,間接參股天津鋼管,并負責生產經營。至此以中信特鋼旗下的包括天津鋼管制造有限公司、湖北新冶鋼有限公司、靖江特殊鋼鐵有限公司、浙江格洛斯4 家鋼管企業(yè)形成了第一個超大型鋼管企業(yè)集團,產能超過了500 萬t;2021 年8 月,寶鋼股份與包鋼鋼管公司聯合重組(鋼管板塊),形成了第二個超大型鋼管企業(yè)集團,產能達到了450 萬t。此外,產能規(guī)模300 萬t的企業(yè)有山東磐金鋼管;產能規(guī)模在100~200 萬t的企業(yè)有衡陽鋼管(產能160 萬t)、林州鳳寶(產能140萬t)、建龍集團(產能170 萬t)、江蘇常寶鋼管股份有限公司(簡稱江蘇常寶,產能120 萬t)。
“十四五”時期,兩個超大型鋼管企業(yè)集團的組成將改變我國無縫鋼管產業(yè)的格局,積極地促進行業(yè)的高質量發(fā)展。而上述企業(yè)之間或與其他企業(yè)之間還有可能進一步重組。
(2)推動產業(yè)聚集地的企業(yè)實施聯合重組。山東臨沂、山東聊城、江蘇無錫及周邊等地是我國無縫鋼管制造、銷售的集散地,每個區(qū)域都有數十家企業(yè),規(guī)模多為中小企業(yè)。其中,山東臨沂地區(qū)是以生產中小直徑、中等壁厚和薄壁管為主,山東聊城地區(qū)以生產中小直徑、中厚壁管為主,江蘇無錫及其周邊地區(qū)(常熟、常州、張家港)以小直徑冷(拔)軋無縫鋼管為主。在這些區(qū)域,應以資產為紐帶,由政府牽頭組織推進區(qū)域內鋼管企業(yè)聯合重組,改變區(qū)域內鋼管產業(yè)“小散亂”的局面,提升產業(yè)集中度,提高區(qū)域產品的競爭力。
我國是世界鋼管產量最大的國家,也是世界鋼管出口第一大國,但產業(yè)的國際化水平較低,在全球化產業(yè)布局方面還處在起步階段。目前,我國鋼管企業(yè)還是以產品“走出去”為主,由于出口企業(yè)多,商業(yè)模式比較單一,貿易市場相對集中,在國際市場上也主要是與國內企業(yè)相互競爭。行業(yè)內海外投資建廠的成功案例不多,主要是缺乏國際化經營管理人才,對國際的地緣政治、法律環(huán)境、環(huán)保要求等并不十分了解,對當地的勞動力市場、用人機制也不清楚,甚至現場施工也與國內有很大不同,造成了大多數海外工廠經營不佳,甚至有的工廠倒閉變賣、有的項目因投資預算不足使工期延長而擱置。近年來,由于全球經濟格局深度調整,大國博弈日趨激烈,經濟全球化遭遇逆流。因此,我國鋼管企業(yè)要真正實現國際化,還將面臨巨大的挑戰(zhàn)。
“十四五”期間,我國鋼管企業(yè)要結合國際形勢,結合國際鋼管產業(yè)發(fā)展情況,加強與國外先進鋼管企業(yè)在技術、管理等方面的交流與合作,推動科技創(chuàng)新、管理創(chuàng)新,提升企業(yè)運營效率;發(fā)揮我國鋼管行業(yè)的比較優(yōu)勢,順應國際產業(yè)分工調整趨勢,積極推動中國鋼管標準和中國鋼管制造“走出去”;以“一帶一路”沿線資源條件好、配套能力強、市場潛力大、與中國建立良好關系的國家為重點,積極推動優(yōu)勢產能“走出去”,建設生產基地或開展與鋼管產業(yè)鏈、供應鏈企業(yè)的深度合作,實現優(yōu)勢互補,互利共贏。