融入雙循環 著力提升不銹鋼管高質量的競爭能力
彭在美 (上海200070,上海鋼管行業協會)
【內容提要】新冠肺炎疫情影響國內外環境發生深刻變化,我國不銹鋼管發展仍處在重要戰略機遇期。近35年來不銹鋼管在我國的發展基本上形成了完整的產業鏈和供應鏈,預計我國不銹鋼管“十四五”期間的年產量可以達到300萬噸以上。我國不銹鋼管在高質量發展征程中逐漸逼近強國目標。上海及長三角地區不銹鋼管產業群的崛起,成為中國不銹鋼管行業的主力軍,開拓工業和建筑用管市場潛力很大。不銹鋼管企業在雙循環新發展格局中著重提高質量和效益。
1. 我國不銹鋼管產業在雙循環新發展格局中著重提高質量和效益
我國不銹鋼產量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業的發展中心。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%。我國不銹鋼管發展仍處在重要戰略機遇期,但面臨的國內外環境正在發生深刻復雜變化。新冠肺炎疫情對全球影響深遠,加劇單邊主義、保護主義,世界經濟可能持續低迷。在這種情況下,必須把發展立足點放在國內,構建以國內大循環為主體、國內國際雙循環相互促進的新發展格局,堅持創新在全局中的核心地位,努力實現“十四五”和到2035年經濟發展目標,工作重點放在提高質量和效益上。
2. 近35年來不銹鋼管在我國發展概況:基本上形成了完整的產業鏈和供應鏈
(1)產能和產量。關于產能和產量,到目前(2020年)尚沒有完整的統計數據,本文據有關文獻評估如下。世界不銹鋼管的生產量一般約占不銹鋼材總量的10%,目前,我國不銹鋼管的產量大體維持這一比例。[1]2020年,我國不銹鋼粗鋼產量預計突破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”期間的年產量可以達到300萬噸以上。
我國現有不銹鋼無縫鋼管生產企業約500家,2012年統計總產能220萬噸,總產量166萬噸,其中工業用的產量84萬噸,是產量最高年份,實際自給率96%以上。截止2014年底,我國不銹鋼焊管企業約515家,生產線800條,總產能量200萬噸,2016年總產量116萬噸,其中工業用管56萬噸。[1] [3]評估我國不銹鋼管總產能約400萬噸,按產能利用率75%計,年產量可達300萬噸。
(2)工藝和設備。不銹鋼無縫鋼管生產工藝仍以冷軋、冷拔代替熱軋產品為主,簡述如下:(a)生產大直徑(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+冷拔生產工藝;(c)鋼種13Cr等高合金鋼無縫鋼管用熱連軋機生產是發展趨勢。
不銹鋼焊管生產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多采用連續輥型成型高頻焊接。
(3)市場和需求。不銹鋼管年需求量中,工業用和非工業用管各約占年產量之半。能源行業石油天然氣管網在“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/化工行業年需求不銹鋼管16萬噸;核電行業年需不銹鋼管5萬噸;化工行業年需不銹鋼管10萬噸;火電行業年需不銹鋼管4萬噸;汽車行業年需不銹鋼管2萬噸;船舶行業年需不銹鋼管約5萬噸,海洋工程年需不銹鋼管10萬噸;軸承行業年需求不銹鋼管10萬噸。
除了上述我們熟悉的行業外,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。
電子行業在晶片生產過程中需用氫氟酸、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。
輕紡行業如造紙、紡織等,需要不銹鋼管。目前我國造紙年產量已過億噸,生產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。
食品醫藥行業需要輸送高純潔流體的管道和醫療器械用管,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、新興產業(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列出油井管發展的方向是耐腐蝕,可見不銹鋼管隨著開采環境的嚴酷,其用量將加大。[4]其他許多工業行業也有這種趨勢。[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耐腐蝕是油井管發展方向
開采環境 | 油井管發展方向 |
常規 | 非API:經濟型 |
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)產品出口下降30%。上述國際不確定因素也沖擊了造船行業,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;新能源的發展,火電將要逐漸減少發電量。以上因素也會影響不銹鋼管用量增長速度。因此,不銹鋼管企業工作重點要放在提高質量和效益上。
3. 我國不銹鋼管在高質量發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特殊鋼發展論壇上,中國鋼鐵協會領導指出:“特殊鋼一直是鋼鐵行業一顆璀璨明珠,能否提供高品質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?!?sup> [6]
不銹鋼管是特殊鋼中不銹鋼產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。不銹鋼管的高質量產品,成為這顆明珠發光的光源。
我國不銹鋼管發展近35年來,1990年以前,主要是304、316奧氏體不銹鋼類型。發展到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/化工行業的需求,開發了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,開發了316LN整體鍛管材;針對電站鍋爐,開發了超級TP304H、T/P91管材;針對航空油路管道,開發了2169奧氏體不銹鋼管材;針對軸承鋼,開發了9Cr18和9Cr18MO不銹鋼軸承管材;[7]等等。我國不銹鋼管品種質量從消化引進,到進口替代,到自主創新,形成了一條完整的國產化產業鏈。不僅如此,高端不銹鋼管材已經走向國際,出口的品種在迅速增加,出口的產品質量日益提高,國際外循環簡述如下: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. 上海及長三角地區不銹鋼管產業群的崛起,成為中國不銹鋼管行業的主力軍
我國不銹鋼管近35年來的發展,從企業層面來看,總體上是國企、民企齊頭并進,但民企在規模上、速度上的發展超過國企;從地理區域來看,南方在規模上、速度上的發展,呈現后來居上的趨勢,快于北方。
北方的不銹鋼管企業先后有天津鋼管、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,他們對中國不銹鋼管的發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,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]等創新產品;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出27米超長不銹鋼管,突破了無縫鋼管規格極限尺寸。[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,為我國航天等軍工,生產了高質量不銹鋼管。1986年太鋼不銹鋼管廠從瑞典引進連續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。
南方地區的不銹鋼企業,上海最先有上鋼五廠在上個世紀60年代冷拔生產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,使國內當時不銹鋼管產量倍增,但產品處于初級階段。
20世紀80年代后期,不銹鋼管制造企業蓬勃興起,2000年至2008年高速生長,2008年至今高質量發展,在上海和長三角地區形成了較完整的不銹鋼管產業鏈。從企業組成來看,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、江蘇眾信綠色管業科技有限公司等。在這里,除了寶鋼是國企外,其余企業都是民企。
寶鋼是不銹鋼管國企的領軍企業,在油氣鉆采用不銹無縫鋼管方面,開發13Cr油套管系列產品,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,開發出馬氏體耐熱不銹鋼管T91/P91高壓鍋爐管;開發超700℃奧氏體耐熱不銹鋼管TP304H和HR3C等;自主研發核電蒸汽發生器用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,打破了國外技術壟斷。(南方企業華菱衡鋼近年來也推出了13Cr產品)
浙江久立特材是不銹鋼管企民企的領軍企業。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線,使不銹無縫鋼管生產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焊管生產線,結束了長度超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工藝設備,從產品規格來看,能夠生產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;從產品品種來看,可以生產高合金、難變形的合金鋼管,其標志性產品有核蒸汽發生器用InconeIoy800傳熱管,打破了由世界少數國家少數企業壟斷的局面。還建有與管道相配套的年產5000噸的管件生產線。產品在全世界50多個國注冊商標并使用,做出了品牌,品牌的價值顯性化,不銹鋼管產品銷量連續多年居全國之首。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,擁有年產10萬噸不銹鋼管的產能,是國內少數幾家既擁有品種最全、規格組距最大的不銹鋼焊管和無縫管生產線,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線,技術和產品不斷創新,效益與質量同步增長,對于推動上海及長三角不銹鋼管的發展起到了示范作用。
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。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化,例如浙江久立特材630自動焊接機組的引進,可以生產長度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,工業與非工業市場份額各占一半,非工業市場應用面很大,例如建筑領域給水和燃氣管等領域。據統計,我國建筑領域的薄壁不銹鋼管每年使用量約為10萬噸,年產值約30億元。
浙江德威不銹鋼管業股份有限公司2020年10月中標長沙水業集團有限公司2020~2022年長沙市城區新建住宅供水設施建設項目不銹鋼管及管件入圍產品目錄。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線,和JCO直縫埋弧不銹鋼管生產線,產能5萬噸,銷售額12億元。發展目標年產20萬噸,銷售額50億元。
2020年8月11日召開的2020年水行業不銹鋼應用技術國際論壇上[12],有文獻介紹,國內用于制造水行業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陸地區或沿海地區暗埋環境中,316不銹鋼管常服役于沿海地區戶外或暗埋環境中。
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,雙相不銹鋼管產品正在試制中,相關標準也在制定中。二是納米抗菌不銹鋼管。(內襯塑料層的內壁涂有納米抗菌涂料的復合管),是不銹鋼管的一種衍生產品。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(內襯不銹鋼復合鋼管)。這是不銹鋼管的另一種衍生產品,是金屬與金屬的復合管,內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。江蘇眾信綠色管業科技有限公司生產旋壓式加強型不銹鋼管,在長三角地區得到了廣泛應用。
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。我國不銹鋼管企業要關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《區域全面經濟伙伴關系協定(RCEP)》11月15日簽署,給不銹鋼管外循環市場又創造了一個機遇。世界金屬統計局(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]
結束語
我國不銹鋼管的自給率已達93%,但仍然存在低端產品過剩,高端產品不足的現狀。受疫情的影響,鋼管行業原有的矛盾進一步凸顯,重回低價競爭的態勢。新能源的利用和開發,對石油天然氣市場用管的需求帶來壓力和挑戰。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,不銹鋼管行業實現高質量發展,必須聯合重組,混合所有制改革,打破南北地區界限,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。轉型升級,要在品種結構、產品質量、資源節約、節能減排、裝備數字化下功夫。2020年全國鋼管生產技術交流會在林州鳳寶召開,鳳寶管業114高端汽車管項目投產,實現全自動化、數字化操作,[14]我國不銹鋼管產業處在先進流程快速增長和淘汰落后流程的關鍵時期,工作重點放在提高質量和效益上,實現雙循環發展的新格局。
參考文獻
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