融入雙循環(huán) 著力提升不銹鋼管高質(zhì)量的競爭能力
彭在美 (上海200070,上海鋼管行業(yè)協(xié)會)
【內(nèi)容提要】新冠肺炎疫情影響國內(nèi)外環(huán)境發(fā)生深刻變化,我國不銹鋼管發(fā)展仍處在重要戰(zhàn)略機遇期。近35年來不銹鋼管在我國的發(fā)展基本上形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈和供應鏈,預計我國不銹鋼管“十四五”期間的年產(chǎn)量可以達到300萬噸以上。我國不銹鋼管在高質(zhì)量發(fā)展征程中逐漸逼近強國目標。上海及長三角地區(qū)不銹鋼管產(chǎn)業(yè)群的崛起,成為中國不銹鋼管行業(yè)的主力軍,開拓工業(yè)和建筑用管市場潛力很大。不銹鋼管企業(yè)在雙循環(huán)新發(fā)展格局中著重提高質(zhì)量和效益。
1. 我國不銹鋼管產(chǎn)業(yè)在雙循環(huán)新發(fā)展格局中著重提高質(zhì)量和效益
我國不銹鋼產(chǎn)量2020年將可能達到3000萬噸,占全球比例50%以上。我國是全球不銹鋼產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中心。今年前三季度我國不銹鋼進口110萬噸,增長24.3%,出口237萬噸,下降12.4%。我國不銹鋼管發(fā)展仍處在重要戰(zhàn)略機遇期,但面臨的國內(nèi)外環(huán)境正在發(fā)生深刻復雜變化。新冠肺炎疫情對全球影響深遠,加劇單邊主義、保護主義,世界經(jīng)濟可能持續(xù)低迷。在這種情況下,必須把發(fā)展立足點放在國內(nèi),構(gòu)建以國內(nèi)大循環(huán)為主體、國內(nèi)國際雙循環(huán)相互促進的新發(fā)展格局,堅持創(chuàng)新在全局中的核心地位,努力實現(xiàn)“十四五”和到2035年經(jīng)濟發(fā)展目標,工作重點放在提高質(zhì)量和效益上。
2. 近35年來不銹鋼管在我國發(fā)展概況:基本上形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈和供應鏈
(1)產(chǎn)能和產(chǎn)量。關(guān)于產(chǎn)能和產(chǎn)量,到目前(2020年)尚沒有完整的統(tǒng)計數(shù)據(jù),本文據(jù)有關(guān)文獻評估如下。世界不銹鋼管的生產(chǎn)量一般約占不銹鋼材總量的10%,目前,我國不銹鋼管的產(chǎn)量大體維持這一比例。[1]2020年,我國不銹鋼粗鋼產(chǎn)量預計突破3000萬噸,同比增長2.1%。[2]由于存在一些不確定因素,目前,不銹鋼管年需求量可能低于300萬噸(小于10%)。但是,我國不銹鋼管“十四五”期間的年產(chǎn)量可以達到300萬噸以上。
我國現(xiàn)有不銹鋼無縫鋼管生產(chǎn)企業(yè)約500家,2012年統(tǒng)計總產(chǎn)能220萬噸,總產(chǎn)量166萬噸,其中工業(yè)用的產(chǎn)量84萬噸,是產(chǎn)量最高年份,實際自給率96%以上。截止2014年底,我國不銹鋼焊管企業(yè)約515家,生產(chǎn)線800條,總產(chǎn)能量200萬噸,2016年總產(chǎn)量116萬噸,其中工業(yè)用管56萬噸。[1] [3]評估我國不銹鋼管總產(chǎn)能約400萬噸,按產(chǎn)能利用率75%計,年產(chǎn)量可達300萬噸。
(2)工藝和設備。不銹鋼無縫鋼管生產(chǎn)工藝仍以冷軋、冷拔代替熱軋產(chǎn)品為主,簡述如下:(a)生產(chǎn)大直徑(厚壁)不銹鋼無縫鋼管基本上采用熱擠壓工藝;(b)冷加工不銹鋼無縫鋼管65%以上是冷軋+冷拔生產(chǎn)工藝;(c)鋼種13Cr等高合金鋼無縫鋼管用熱連軋機生產(chǎn)是發(fā)展趨勢。
不銹鋼焊管生產(chǎn)工藝有直縫高頻焊接、直縫埋弧焊接和螺旋埋弧焊接;成型方法用輥式連續(xù)成型,焊接方式有高頻焊或氬弧焊。中小直徑不銹鋼焊管生產(chǎn)多采用連續(xù)輥型成型高頻焊接。
(3)市場和需求。不銹鋼管年需求量中,工業(yè)用和非工業(yè)用管各約占年產(chǎn)量之半。能源行業(yè)石油天然氣管網(wǎng)在“十四五”期間新建2.5萬公里,其中天然氣長輸管線1.5萬公里,原油和成品油長輸管線各0.5萬公里。由此,必然帶動石油管及石化用管需求。評估石油/化工行業(yè)年需求不銹鋼管16萬噸;核電行業(yè)年需不銹鋼管5萬噸;化工行業(yè)年需不銹鋼管10萬噸;火電行業(yè)年需不銹鋼管4萬噸;汽車行業(yè)年需不銹鋼管2萬噸;船舶行業(yè)年需不銹鋼管約5萬噸,海洋工程年需不銹鋼管10萬噸;軸承行業(yè)年需求不銹鋼管10萬噸。
除了上述我們熟悉的行業(yè)外,還有:如開采稀有金屬用酸性浸出液(如用硫酸提取銅、鎳、鈾)或堿性浸出液(如用氰化鈉提取金、銀)從礦物堆中浸出,大量用不銹鋼管。
電子行業(yè)在晶片生產(chǎn)過程中需用氫氟酸、硝酸和硫酸等;太陽能電池的硅片酸洗,同時,電子生產(chǎn)需要輸送高純水和去離子的水,也需要用不銹鋼管。
輕紡行業(yè)如造紙、紡織等,需要不銹鋼管。目前我國造紙年產(chǎn)量已過億噸,生產(chǎn)1噸紙需要100噸-400噸水,處理含有化學藥品的廢水需要不銹鋼管。紡織的印染廢水也如此。
食品醫(yī)藥行業(yè)需要輸送高純潔流體的管道和醫(yī)療器械用管,必須高抗腐蝕,要用不銹鋼管。
海水淡化也要用不銹鋼管。
以上新能源、新興產(chǎn)業(yè)(電子)和居民消費品日益旺盛的增長,不銹鋼管市場需求潛力很大。
表1列出油井管發(fā)展的方向是耐腐蝕,可見不銹鋼管隨著開采環(huán)境的嚴酷,其用量將加大。[4]其他許多工業(yè)行業(yè)也有這種趨勢。[5]
當然,目前由于國際疫情仍在蔓延,國際石油價格低迷,影響石油鋼管出口。2020年1~9月中國無縫鋼管出口259.50萬噸,同比減少21.06%;16寸以上焊管出口49.54萬噸,同比減少23.26%;16寸以及以下焊管出口219.54萬噸,同比減少7.7%。
表1耐腐蝕是油井管發(fā)展方向
開采環(huán)境 | 油井管發(fā)展方向 |
常規(guī) | 非API:經(jīng)濟型 |
淺海(近海) | 耐腐蝕 |
深海 | 耐腐蝕 大扭矩 |
頁巖氣 | 耐腐蝕 超高強度:特殊扣 |
氣壓 | 高強度 特殊扣 |
含酸 | 耐腐蝕 |
天然氣(LNG) | 耐腐蝕 |
寒冷 | 耐低溫 |
稠油 | 高強度 耐高溫 耐腐蝕 |
管線 | 高強度 耐腐蝕 |
海洋管線 | 高鋼級抗SSC、HIC腐蝕 |
尤其是OCTG(石油套管)產(chǎn)品出口下降30%。上述國際不確定因素也沖擊了造船行業(yè),訂單減少。此外,電動汽車在市場的崛起,影響燃油汽車的銷量;新能源的發(fā)展,火電將要逐漸減少發(fā)電量。以上因素也會影響不銹鋼管用量增長速度。因此,不銹鋼管企業(yè)工作重點要放在提高質(zhì)量和效益上。
3. 我國不銹鋼管在高質(zhì)量發(fā)展征途中逐漸逼近強國的目標
2020年11月3日在上海召開的中國國際高品質(zhì)特殊鋼發(fā)展論壇上,中國鋼鐵協(xié)會領導指出:“特殊鋼一直是鋼鐵行業(yè)一顆璀璨明珠,能否提供高品質(zhì)的特殊鋼是衡量一個國家是否成為鋼鐵強國的一個重要標志。” [6]
不銹鋼管是特殊鋼中不銹鋼產(chǎn)品家族里非常重要的一個分支,是這顆明珠的核心成分之一。不銹鋼管的高質(zhì)量產(chǎn)品,成為這顆明珠發(fā)光的光源。
我國不銹鋼管發(fā)展近35年來,1990年以前,主要是304、316奧氏體不銹鋼類型。發(fā)展到2000年之后,涵蓋了奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼的絕大多數(shù)牌號,以及馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼的部分牌號。針對石化/化工行業(yè)的需求,開發(fā)了2205牌號為代表的雙相不銹鋼管材;針對油氣開采和輸送,開發(fā)了Cr13型的超級馬氏體不銹鋼管材;針對海水、電站熱交換器,開發(fā)了446高純鐵素體不銹鋼管材;針對第3代核電一回路主管道,開發(fā)了316LN整體鍛管材;針對電站鍋爐,開發(fā)了超級TP304H、T/P91管材;針對航空油路管道,開發(fā)了2169奧氏體不銹鋼管材;針對軸承鋼,開發(fā)了9Cr18和9Cr18MO不銹鋼軸承管材;[7]等等。我國不銹鋼管品種質(zhì)量從消化引進,到進口替代,到自主創(chuàng)新,形成了一條完整的國產(chǎn)化產(chǎn)業(yè)鏈。不僅如此,高端不銹鋼管材已經(jīng)走向國際,出口的品種在迅速增加,出口的產(chǎn)品質(zhì)量日益提高,國際外循環(huán)簡述如下:2005年以后,特別是2010年以后,不銹鋼管大量出口,主要集中于核電、石化、化工、能源、船舶等領域,中國產(chǎn)的不銹鋼管爭雄國際市場。例如國際上一些重大工程項目均采用我國生產(chǎn)的不銹鋼管,包括國際科研合作項目“國際熱核聚變實驗堆(ITER)計劃”,賽科90萬噸乙烯裂解聯(lián)合裝置,揚巴一體化工程(60萬噸乙烯),美國陶氏化工化學工程,康菲石油工程,殼牌美國FRANKLIN一體化項目,以及俄羅斯和中東石油天然氣工程等近百個項目。中國不銹鋼管正在大踏步走向國際不銹鋼管舞臺中心。
4. 上海及長三角地區(qū)不銹鋼管產(chǎn)業(yè)群的崛起,成為中國不銹鋼管行業(yè)的主力軍
我國不銹鋼管近35年來的發(fā)展,從企業(yè)層面來看,總體上是國企、民企齊頭并進,但民企在規(guī)模上、速度上的發(fā)展超過國企;從地理區(qū)域來看,南方在規(guī)模上、速度上的發(fā)展,呈現(xiàn)后來居上的趨勢,快于北方。
北方的不銹鋼管企業(yè)先后有天津鋼管、太鋼、北方重工、河北宏潤、大連特鋼、撫順特鋼、新興鑄管等企業(yè),他們對中國不銹鋼管的發(fā)展都作出了重要貢獻。例如天津鋼管公司有13Cr油套管、鎳基合金雙相不銹鋼油井管的開發(fā),T91/P91高壓鍋爐管的研制,深海油田X65QO管線管[8]、深海TP-G2FE立管[9]等創(chuàng)新產(chǎn)品;太鋼今年5月獲得全球在建的最大煤制乙二醇項目核心設備換熱不銹鋼管訂單,[10]這也意味著太鋼有能力研制煤化工用尿素級鋼管(316L Mod、S3 1050);太鋼6000噸熱擠壓機一次熱成型生產(chǎn)出27米超長不銹鋼管,突破了無縫鋼管規(guī)格極限尺寸。[11]新興鑄管、北方重工和河北宏潤先后引進了6300噸、3600噸和5000噸熱擠壓機生產(chǎn)線,使得不銹鋼管的熱擠壓工藝和裝備水平不斷更新提高。大連特鋼和撫順特鋼是著名軍工企業(yè),為我國航天等軍工,生產(chǎn)了高質(zhì)量不銹鋼管。1986年太鋼不銹鋼管廠從瑞典引進連續(xù)成型直縫不銹焊管機組和φ820 UOE成型直縫埋弧焊管機組,填補了我國直縫不銹鋼焊管的空白。
南方地區(qū)的不銹鋼企業(yè),上海最先有上鋼五廠在上個世紀60年代冷拔生產(chǎn)第一批航空導管用不銹鋼管,隨后成都無縫鋼管廠、長城特鋼也研制出不銹鋼管。改革開放初期,民營企業(yè)應運起步,例如江蘇騰躍、精密、王市、通達、遠東以及上海徐行、五江等10家民營,使國內(nèi)當時不銹鋼管產(chǎn)量倍增,但產(chǎn)品處于初級階段。
20世紀80年代后期,不銹鋼管制造企業(yè)蓬勃興起,2000年至2008年高速生長,2008年至今高質(zhì)量發(fā)展,在上海和長三角地區(qū)形成了較完整的不銹鋼管產(chǎn)業(yè)鏈。從企業(yè)組成來看,有上海寶鋼特鋼、浙江久立特材、中興能源(南通特鋼)、江蘇武進、江蘇無錫騰躍、江蘇常寶、江蘇常熟華新、青山不銹、南通市特鋼廠和浙江上上不銹鋼有限公司、浙江格洛斯(浙江鋼管)、浙江德威不銹鋼股份有限公司以及上海新行不銹鋼管有限公司、上海天陽鋼管有限公司、江蘇眾信綠色管業(yè)科技有限公司等。在這里,除了寶鋼是國企外,其余企業(yè)都是民企。
寶鋼是不銹鋼管國企的領軍企業(yè),在油氣鉆采用不銹無縫鋼管方面,開發(fā)13Cr油套管系列產(chǎn)品,如HP13Cr以及22Cr和25Cr雙向(奧氏體相和鐵素體相)不銹鋼管和鎳基耐腐蝕(CRA)油套管。在高壓鍋爐管方面,開發(fā)出馬氏體耐熱不銹鋼管T91/P91高壓鍋爐管;開發(fā)超700℃奧氏體耐熱不銹鋼管TP304H和HR3C等;自主研發(fā)核電蒸汽發(fā)生器用Incone1690傳熱管。使我國在上述不銹鋼管領域躋身于世界先進水平行列,打破了國外技術(shù)壟斷。(南方企業(yè)華菱衡鋼近年來也推出了13Cr產(chǎn)品)
浙江久立特材是不銹鋼管企民企的領軍企業(yè)。在2006年率先引進意大利3500噸擠壓機,(后來升級為4200噸擠壓機),后來又引進先進的Meer冷軋機及其配套設備,又從意大利引進了壁厚可達80毫米的大口徑不銹鋼厚壁管生產(chǎn)線,使不銹無縫鋼管生產(chǎn)設備達到世界先進水平;2009年從日本引進FFX成型的φ630毫米機組的不銹鋼連續(xù)焊管生產(chǎn)線,結(jié)束了長度超9米的大口徑不銹鋼焊管依賴進口的歷史。浙江久立特材擁有先進的完整的不銹鋼管生產(chǎn)工藝設備,從產(chǎn)品規(guī)格來看,能夠生產(chǎn)φ8-φ3000毫米*0.5- 80毫米的焊接鋼管和φ4-φ730毫米*0.5-60毫米的無縫鋼管;從產(chǎn)品品種來看,可以生產(chǎn)高合金、難變形的合金鋼管,其標志性產(chǎn)品有核蒸汽發(fā)生器用InconeIoy800傳熱管,打破了由世界少數(shù)國家少數(shù)企業(yè)壟斷的局面。還建有與管道相配套的年產(chǎn)5000噸的管件生產(chǎn)線。產(chǎn)品在全世界50多個國注冊商標并使用,做出了品牌,品牌的價值顯性化,不銹鋼管產(chǎn)品銷量連續(xù)多年居全國之首。由此可以看到,浙江久立特材成為世界級的不銹鋼管制造企業(yè),擁有年產(chǎn)10萬噸不銹鋼管的產(chǎn)能,是國內(nèi)少數(shù)幾家既擁有品種最全、規(guī)格組距最大的不銹鋼焊管和無縫管生產(chǎn)線,又擁有國際先進的熱擠壓工藝為主的不銹鋼無縫鋼管生產(chǎn)線,技術(shù)和產(chǎn)品不斷創(chuàng)新,效益與質(zhì)量同步增長,對于推動上海及長三角不銹鋼管的發(fā)展起到了示范作用。
雙金屬復合鋼管在不銹鋼管也有廣泛應用,上海天陽鋼管公司開發(fā)冶金型雙金屬耐高溫、耐腐蝕復合石油套管,在熱稠油油井采油中效果很好。
2008年,我國已成功解決了生產(chǎn)鐵素體不銹鋼管焊管的全部難點,高純鐵素體不銹鋼薄壁焊管廣泛應用于化工、化肥、石化等行業(yè)。油氣/化工對于直徑(≥φ159毫米)超長(≥9米)耐蝕不銹鋼管的需求國產(chǎn)化,例如浙江久立特材630自動焊接機組的引進,可以生產(chǎn)長度12米大直徑不銹鋼焊管,打破了國外壟斷。
5. 建筑給水不銹鋼管市場應用潛力很大
不銹鋼管市場中,工業(yè)與非工業(yè)市場份額各占一半,非工業(yè)市場應用面很大,例如建筑領域給水和燃氣管等領域。據(jù)統(tǒng)計,我國建筑領域的薄壁不銹鋼管每年使用量約為10萬噸,年產(chǎn)值約30億元。
浙江德威不銹鋼管業(yè)股份有限公司2020年10月中標長沙水業(yè)集團有限公司2020~2022年長沙市城區(qū)新建住宅供水設施建設項目不銹鋼管及管件入圍產(chǎn)品目錄。浙江德威不銹鋼管公司主要設備有ERWφ820mm、φ630mm高頻焊接不銹鋼管生產(chǎn)線,和JCO直縫埋弧不銹鋼管生產(chǎn)線,產(chǎn)能5萬噸,銷售額12億元。發(fā)展目標年產(chǎn)20萬噸,銷售額50億元。
2020年8月11日召開的2020年水行業(yè)不銹鋼應用技術(shù)國際論壇上[12],有文獻介紹,國內(nèi)用于制造水行業(yè)的不銹鋼管其鋼種主要是304/304L和316/316L,2205雙相不銹鋼管也在試制中。從目前應用的情況來看,304不銹鋼管常服役于內(nèi)陸地區(qū)或沿海地區(qū)暗埋環(huán)境中,316不銹鋼管常服役于沿海地區(qū)戶外或暗埋環(huán)境中。
目前不銹鋼管應用中還有些問題沒有解決,包括橡膠密封圈和不銹鋼管使用壽命不同步;卡粘式連接不銹鋼管對生活飲用水影響不明。
不銹鋼管三個發(fā)展方向:一是雙相不銹鋼管。2205雙相不銹鋼管由于奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼分層交織,耐蝕性大幅度提升,可允許輸送水中氯化物最大含量達10000毫克/升,是SUS316的10倍,SUS304的50倍。目前,雙相不銹鋼管產(chǎn)品正在試制中,相關(guān)標準也在制定中。二是納米抗菌不銹鋼管。(內(nèi)襯塑料層的內(nèi)壁涂有納米抗菌涂料的復合管),是不銹鋼管的一種衍生產(chǎn)品。由于不銹鋼不會接觸水中氯離子,解決不銹鋼氯離子腐蝕問題;同時塑料層為受力層,外層的不銹鋼管可以減至0.3毫米,降低成本和售價。這種鋼管已在深圳應用。三是加強型不銹鋼管(內(nèi)襯不銹鋼復合鋼管)。這是不銹鋼管的另一種衍生產(chǎn)品,是金屬與金屬的復合管,內(nèi)層為不銹鋼管與水接觸;外層為碳鋼管,受力并保證管材的強度與剛度。江蘇眾信綠色管業(yè)科技有限公司生產(chǎn)旋壓式加強型不銹鋼管,在長三角地區(qū)得到了廣泛應用。
不銹鋼管用于輸飲用水的國外市場,如東京在供水管道占比95%,德國也大量使用。我國不銹鋼管企業(yè)要關(guān)注覆蓋東盟十國及中國、日本、韓國、澳大利亞、新西蘭15個國家的《區(qū)域全面經(jīng)濟伙伴關(guān)系協(xié)定(RCEP)》11月15日簽署,給不銹鋼管外循環(huán)市場又創(chuàng)造了一個機遇。世界金屬統(tǒng)計局(WBMS)報告2019年亞洲的不銹鋼消費量為3330萬噸,同比增長10%,全球消費量的74%來自亞洲。亞洲的4個主要消費國分別為中國(占比70%)、印度(占比10%)、日本(占比6%)、韓國(占比4%)。歐洲的消費量2019年為740萬噸,同比增長1.4%。[13]
結(jié)束語
我國不銹鋼管的自給率已達93%,但仍然存在低端產(chǎn)品過剩,高端產(chǎn)品不足的現(xiàn)狀。受疫情的影響,鋼管行業(yè)原有的矛盾進一步凸顯,重回低價競爭的態(tài)勢。新能源的利用和開發(fā),對石油天然氣市場用管的需求帶來壓力和挑戰(zhàn)。我國不銹鋼資源對外依存度高,其中鉻礦接近100%,面臨重大風險。因此,不銹鋼管行業(yè)實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展,必須聯(lián)合重組,混合所有制改革,打破南北地區(qū)界限,例如沙鋼重組東北特鋼,寶鋼重組太鋼,上海電氣重組天津鋼管公司,等。轉(zhuǎn)型升級,要在品種結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品質(zhì)量、資源節(jié)約、節(jié)能減排、裝備數(shù)字化下功夫。2020年全國鋼管生產(chǎn)技術(shù)交流會在林州鳳寶召開,鳳寶管業(yè)114高端汽車管項目投產(chǎn),實現(xiàn)全自動化、數(shù)字化操作,[14]我國不銹鋼管產(chǎn)業(yè)處在先進流程快速增長和淘汰落后流程的關(guān)鍵時期,工作重點放在提高質(zhì)量和效益上,實現(xiàn)雙循環(huán)發(fā)展的新格局。
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