中國(guó)冶金報(bào) 中國(guó)鋼鐵新聞網(wǎng)
彭在美
日前，國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)的《安全生產(chǎn)“十三五”規(guī)劃》（以下簡(jiǎn)稱《規(guī)劃》）明確了危險(xiǎn)化學(xué)品、煤礦、深海天然氣開采等17個(gè)行業(yè)領(lǐng)域?yàn)樘卮笫鹿史婪兜闹攸c(diǎn)區(qū)域，并提出這些行業(yè)領(lǐng)域機(jī)械化程度要達(dá)到80%以上。
該《規(guī)劃》的發(fā)布，對(duì)于鋼管企業(yè)而言，可以覓得一定的商機(jī)。據(jù)筆者調(diào)研，�；髽I(yè)搬遷重建工程鋼管需求量每年約為100萬噸；煤礦機(jī)械化開采、井下大型固定設(shè)施無人值守等安全設(shè)施鋼管需求量每年約為250萬噸；深海天然氣開采工程所用海底管道、液化天然氣（LNG）船舶、海洋平臺(tái)的鋼管需求量每年約為100萬噸；陸上油氣長(zhǎng)輸管道更新鋼管需求量每年約為5萬噸。
危化企業(yè)技術(shù)升級(jí)及其對(duì)鋼管的要求
工信部強(qiáng)調(diào)，�；菲髽I(yè)搬遷改造并不是簡(jiǎn)單的異地重建，而是要促進(jìn)企業(yè)和產(chǎn)業(yè)跨上新臺(tái)階。在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品、技術(shù)升級(jí)的同時(shí)，要通過信息化、自動(dòng)化、智能化改造，提高企業(yè)本身安全水平。
化工行業(yè)按產(chǎn)品分為3個(gè)組成部分，傳統(tǒng)產(chǎn)品、新興產(chǎn)品和正在開發(fā)的未來產(chǎn)品。傳統(tǒng)產(chǎn)品的代表為化肥（包括尿素）、合成樹脂、乙烯和燒堿；新興產(chǎn)品的代表有煤化工（分為傳統(tǒng)煤化工、現(xiàn)代煤化工），傳統(tǒng)煤化工產(chǎn)品代表有合成氨和甲醇；現(xiàn)代煤化工產(chǎn)品代表有甲醇制烯烴、煤制天然氣。不過以上傳統(tǒng)產(chǎn)品和新興產(chǎn)品的產(chǎn)能已趨成飽和，因此，要向精細(xì)化工產(chǎn)品方向發(fā)展，包括工程塑料（例如高性能氟硅等）、聚酯基復(fù)合材料（例如碳纖維等），高等生物化工產(chǎn)品（例如聚乳酸等）。
目前，化工用鋼管在向材料高檔化、尺寸大型化、標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際化方向發(fā)展，鋼管產(chǎn)品需要滿足使用溫度范圍廣（-196℃~1000℃）、工作壓力變化大（從真空到≥45兆帕）、腐蝕介質(zhì)種類多（包含硫化物、高溫氫、有機(jī)酸等）等要求。
煤礦用管的安全問題及其對(duì)鋼管的要求
2017年，我國(guó)煤炭行業(yè)向清潔能源方向發(fā)展，預(yù)計(jì)到2020年煤礦瓦斯抽采量可達(dá)到80億立方米~100億立方米。因此，該《規(guī)劃》指出，將強(qiáng)化煤礦安全監(jiān)控和瓦斯超限風(fēng)險(xiǎn)管理，優(yōu)先推行瓦斯抽采區(qū)域治理，促進(jìn)煤礦瓦斯規(guī)模高效抽采和梯級(jí)利用；新建、改擴(kuò)建、整合技改礦井，全面實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、信息化，減少井下作業(yè)人員；實(shí)現(xiàn)采掘機(jī)械化、超大規(guī)模礦山提升運(yùn)輸系統(tǒng)及自動(dòng)化控制、大型礦山開采自動(dòng)化，井下大型固定設(shè)施無人值守等安全智能系統(tǒng)的應(yīng)用。
機(jī)械化在煤炭行業(yè)，使用的鋼管主要是生產(chǎn)支柱用鋼管和煤機(jī)用鋼管。其中包含單體液壓支柱管、液壓支架管、采煤機(jī)械及皮帶運(yùn)輸機(jī)托輥管、煤礦給排水管、通風(fēng)抽氣管，煤層氣開采用管等。煤炭行業(yè)高端用管是井下液壓支架用鋼管，主要用途為液壓支架，單體支柱和工程機(jī)械油缸用支柱管。由于陸續(xù)淘汰中小規(guī)模煤礦，中小規(guī)模煤礦的單體支柱鋼管時(shí)下沒有市場(chǎng)前途。目前，高端液壓支架是采掘設(shè)備的核心，預(yù)計(jì)2017年需求量為15000架。據(jù)介紹，一個(gè)井下采煤工作點(diǎn)需要150架綜采液壓支架，如年增150個(gè)工作點(diǎn)，可消耗鋼管45萬噸。
海洋工程用管的安全問題及其對(duì)鋼管的要求
目前，海洋油氣輸送有兩種方式，一種方式是海洋管道輸送，特指在深海油田或氣田開采過程中，使用水平管線管和上升管將原油或氣體從海底油井口或氣井口運(yùn)送到海上平臺(tái)；另一種方式是LNG輸送方式。在大陸架海淺海主要采用海底管線輸氣方式。其中，海洋管線在埋地部分承受壓力較大；管線入口壓力≥20兆帕，強(qiáng)度要求高，大多選用厚壁鋼管。輸氣上升管道由于受海浪沖擊較多，需要鋼管具有高強(qiáng)度、高韌性和高耐疲勞性。
在深海水域，往往采用LNG方式采集，即采集的天然氣直接由LNG船上的液化天然氣儲(chǔ)卸裝置（FLNG）液化，由LNG船運(yùn)往陸上LNG接收站。據(jù)估計(jì)，一艘LNG船一般鋼材用量為3萬噸，鋼管用量約為1500噸，且鋼管均為技術(shù)含量較高的產(chǎn)品。
海洋工程另一個(gè)關(guān)鍵設(shè)備是深水鉆井平臺(tái)。截至2014年，我國(guó)共有海上平臺(tái)380座，其中固定式采油平臺(tái)190座，移動(dòng)式平臺(tái)190座。深水鉆井平臺(tái)由導(dǎo)管架、鉆井架、水下鋼腿、隔水套管、系泊支架、模塊支架、直升飛機(jī)平臺(tái)、火炬塔架等部分構(gòu)成，對(duì)材料要求同樣較高，如大壁厚半弦管、大規(guī)格無縫鋼管支撐管、鈦合管油井管、X80級(jí)深海隔水管及焊材、大口徑深海輸送軟管、極地用低溫鋼等。
陸上石油天然氣長(zhǎng)輸管線和城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫€的安全問題及其對(duì)鋼管的要求
天然氣長(zhǎng)輸管線從油氣田源頭開始可分為3個(gè)輸送段。第一個(gè)輸送段為站場(chǎng)用管。因?yàn)閴嚎s機(jī)入口段，設(shè)計(jì)溫度為-40℃~-45℃，在極低溫度下，管制品質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，極容易出事故。在-40℃溫度下，X80級(jí)鋼管（包括管件）的低溫脆斷的破壞性不容忽視，尤其是其焊縫性能難以滿足低溫夏比試驗(yàn)的要求。中俄管線在長(zhǎng)春及以北高寒地區(qū)處于－40℃低溫下，因此迫切需要鋼管企業(yè)開發(fā)焊接性能好的高強(qiáng)度低溫厚壁管件用鋼。
第二個(gè)輸送段為油氣田集輸管線。這段管線輸送的是沒有經(jīng)過凈化的天然氣，可能含有硫化氫、二氧化碳、氯離子和水分等多種介質(zhì)，腐蝕性較強(qiáng)，因此不能使用普通碳鋼管。在油氣田集輸管線選材中多用不銹鋼（Cr13/Cr22/Cr25/Cr-Ni）襯里的雙金屬耐蝕復(fù)合管。
第三個(gè)輸送段為天然氣輸送干線。我國(guó)有很多重要油氣管線都要經(jīng)過地震斷裂帶或滑坡、黃土濕陷、水土流失、泥石流、坍塌等地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)地區(qū)，嚴(yán)重影響管道安全運(yùn)行。近年來我國(guó)共發(fā)生28起由于管道自身質(zhì)量引起的失效事故，其中鋼管質(zhì)量問題占39.29%，環(huán)焊縫質(zhì)量問題占21.43% ，腐蝕失效問題占17.86%，過量變形問題占14.29%，其他因素占7.14%。因此，應(yīng)用于該階段的鋼管要具有抗大形變能力并保證制造質(zhì)量，才能抵御各種自然災(zāi)害。
城市燃?xì)夤芫€的安全性及其對(duì)鋼管的要求
城市燃?xì)夤芫€處于工業(yè)、交通和住宅密集區(qū)，其建設(shè)特點(diǎn)最關(guān)鍵的是安全問題。隨著西氣東輸管線運(yùn)齡的增長(zhǎng)，城區(qū)規(guī)模擴(kuò)張和城市功能的提升，西氣東輸管線安全風(fēng)險(xiǎn)因素引起廣泛關(guān)注。今后天然氣長(zhǎng)輸管線建設(shè)例如中俄東線將途經(jīng)東北沿線城市群，在管型選擇和線路布局上要設(shè)計(jì)得更合理。
我國(guó)城鎮(zhèn)燃?xì)庥霉艿牟馁|(zhì)比較復(fù)雜，由于歷史原因，現(xiàn)存在有鑄鐵管、塑料管，鋼管中有無縫鋼管，焊管細(xì)分為螺旋焊管、直縫埋弧焊管和高頻直縫焊管等產(chǎn)品。城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫€的安全問題，爭(zhēng)議較大的部分在于管線選用的材質(zhì)和管型，在材質(zhì)上對(duì)使用塑料管有不同的看法；在管型上對(duì)使用螺旋焊管有異議。
另外，由于國(guó)內(nèi)城鎮(zhèn)燃?xì)庖?guī)范只對(duì)使用壓力有明確規(guī)定，對(duì)管道材質(zhì)及管型并沒有作出限制。在最近出臺(tái)的地下管廊規(guī)范，明確燃?xì)夤芫€只能用無縫鋼管，焊管行業(yè)提出修改建議，增加可以使用焊管的管線管。希望政府有關(guān)主管部門，將上述兩個(gè)規(guī)范作出統(tǒng)一的、明確的和正確的規(guī)定，以確保城鎮(zhèn)燃?xì)獾氖褂冒踩?/p>
