国内ERW钢管生产的情况

国内ERW钢管生产情况

西安石油管材研究所 李记科 齐玉钗 高建忠

1 概述

世界上可获得的ERW钢管的最大口径为在日本JFE工厂所能制造的?660mm，最大壁厚可达25.4mm。只要管线设计的口径合适，在国外公司的设计中并不避讳ERW钢管，ERW钢管无论在陆地还是海洋的油井管、油气输送管方面得到了较为普遍的使用。国外的ERW钢管除使用于常规的油气输送外，ERW钢管的开发已经涉及到钢管在极地寒冷地区的使用、和酸性介质条件下的使用。

ERW钢管生产已经是一种成熟的技术，但由于国内外各生产厂家对技术的掌握程度不同、认识不同、产品定位不同，加之在ERW钢管引进初期，ERW钢管在国内陆上输送管线中出现的2起重大质量问题，加上螺旋缝埋弧焊钢管的尺寸适应能力及国内的生产能力，使ERW钢管在国内陆上长输管线的使用得到了极大限制。ERW钢管在国内的使用大多仅限于一些输油管线和使用压力较低的城市天然气、煤气管网。国内的ERW钢管在一个不正常的、质量水平比较低的层次上缓慢发展。

近年来，在中国海洋石油工程中铺设的海底油气输送管线大量地使用了ERW钢管，但钢管的供货商基本上为国外生产厂，例如日本的生产厂、韩国的生产厂等。

最近，国内有一些较大口径的ERW钢管生产线开始投产，如上海的中油天宝，浙江湖州的金洲钢管、华油（青县）设在扬州的钢管厂、宝钢集团的钢管厂等等。这些新的生产线的投产，将大大提升我国在大口径ERW钢管生产方面的整体能力。同时国内已有的ERW钢管生产线（如宝鸡住金）也经过多年的发展，积累了较丰富的经验，这为我国ERW钢管在油气输送管线中的使用的打下了一定的基础。我国海洋管线建设用钢管也正试图使用国产的ERW钢管。国内ERW钢管迎来了一个新的快速发展的大好机遇。

2 高频电阻焊接钢管生产特点

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高频电阻焊接钢管具有以下特点

（1）高频电阻焊是一种没有填充金属的压力焊接方式。

（2）高频电阻焊的焊接速度高、生产效率高。由于电流能量高度集中于焊接区，加热速度快，因而焊接速度很高。例如，我国引进的426机组，最大焊速45m/min，最小焊速15m/min。

（3）焊接热影响区小。因焊接时的能量高度集中、加热速度快、焊速高，工件自冷作用强，故热影响区小。

（4）对焊接生产的技术水平和管理水平要求较高。由于高频电阻焊的焊接是在一条生产线上的连续生产，焊接速度高、生产效率高，影响焊接过程的因素多，必须具备较高的技术水平和管理水平，这样才能把焊接整个生产线的多个要素统一协调起来，以持续稳定地获得高质量的焊接钢管。

3 国内ERW钢管生产使用中出现的一些质量问题

将国内ERW钢管生产、检验及使用中出现的一些质量问题进行罗列，曾经发生的及常见的一些质量问题见下表1。

表1 ERW钢管中出现质量问题的一些情况

No 发生问题位置 发生问题时间 技术原因 管理原因 对电阻焊钢管的认识不足；质量控1 焊缝开裂 管线试压 焊缝存在冷焊、未焊透缺陷 制、质量保证措施基本未起作用，生产过程质量失控 焊接状态、焊缝性能有波动；水压试验、水压后的焊缝超声波自动探伤，在管端存在一定范围的试验盲2 管端焊缝开裂 管线试压 管端焊缝存在裂纹缺陷 区，对此工厂未引起足够的重视，因而未将管端存在的局部、严重缺陷检查探出，流出钢管厂，流向用户 ，并在铺管后的试压中暴露出来。 3 钢管母材 管线试压 母材上类似折叠、烧伤样缺生产厂对母材探伤、检验的配置不陷

完善，偶然发生的事故。 2

4 5 6 钢管母材 焊缝 焊缝部位 监造交验货 工厂生产 监造交验货 壁厚与重量超下限偏差 焊缝冲击韧性不达标 毛刺刮除伤及母材，壁厚超下限 钢管厂原材料订货时失误或者有意想赚取不正当的超额利益 技术积累欠缺 工厂对毛刺状态监控不及时 新成立的钢管厂面对没经验的用7 焊缝部位 管线建设 内毛刺未刮除 户，相互不了解输送钢管的检验、试验与使用状态。 8 焊缝部位 到货检验 焊缝部位存在裂纹 焊缝部位频繁报警，经金相技术积累欠缺：焊接状态不稳定，探伤检测有效性打折扣 9 焊缝 工厂生产 解剖待焊钢板存在较严重原材料进货把关标准不严 夹杂 10 焊缝部位 监造交验货 钩状裂纹 电弧烧伤，接触焊接特有的缺陷 管端存在一定程度缩口 对小直径钢管直度争议 沟腐蚀，含水或其他腐蚀介质时应考虑该问题 对生产钢管的原材料进行不合理的分裁 对焊接状态监控不及时 未采用铣/锯切式的切断机，而采用的是压切式的切断机 设备状态未调试到最佳 11 焊缝部位 监造交验货 12 13 14 管端 整管 焊缝部位 监造交验货 钢管防腐 使用 4 国内高频电阻焊接钢管的生产能力及实物质量状况 我国目前ERW焊管企业多数生产中小口径钢管。最近几年，几个大口径的ERW钢管生产线在建或已经投产，ERW焊管的产品范围有明显扩大之势。 4.1 国内ERW钢管的生产能力

根据国内ERW钢管生产厂家的业绩分析，油气输送ERW钢管生产及供货纪录情况如下：国内生产的ERW钢管的钢级以X65及X65以下钢管为主，最高钢级X70、最大外径508mm、最大壁厚12.7mm。。对ERW钢管来说，只要卷板原材料的供应没有问题，则钢级不是制约钢管生产能力的最主要因素，表示ERW钢管生产能力最主要的指标应为钢管的壁厚。

随着近年来一些新的ERW钢管生产线的投产，国内能生产的ERW钢管钢级、外径和

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壁厚将会有很大的突破。国内所具备ERW钢管的生产能力将得到提高，ERW钢管的外径可达609.6 mm、壁厚达19.1 mm，钢级可达X80。 4.2 国内电阻焊钢管厂产品实物质量状况

我国ERW焊管的质量和技术水平与日本等国的先进水平相比，还有较大差距。 以实际生产统计为例，我国某厂生产X52 Φ323.9×6.4 mm直缝电阻焊钢管共10,755支，断焊、割口、带有板卷对焊焊缝等未经检验直接判不合格的钢管594支。检验入库钢管10,161支，其中合格钢管9,132支，合格率为89.9%，不合格钢管1,029支。1,029支钢管不的合格原因主要为内毛刺超高、性能（主要为焊缝冲击韧性）不合格、焊缝超声波探伤不合格、内毛刺刮除过深形成刮槽、焊缝未热处理、压扁、外观、裂纹等。不合格钢管原因情况见表2。夏比冲击性能试验结果统计见表3，存在焊缝夏比冲击试验不符合技术规范书要求。

日本某电阻焊钢管工厂为某项目生产的X60钢级 610×11.9mm规格ERW钢管1662支，合格钢管1638支，合格率98.6% 。钢管不合格的原因均为焊缝超声波探伤不合格。其生产的ERW钢管冲击试验结果统计情况见表。

将日本某电阻焊钢管工厂的生产统计与国内典型电阻焊钢管工厂的生产统计进行比较，可以看出以下几点差异：

a 国内电阻焊钢管工厂的产品合格率低；

b 日本电阻焊钢管工厂产品不合格的原因单纯，基本为超声波探伤不合格；国内电阻焊钢

管工厂产品不合格的原因多样，但主要集中在内毛刺刮除不合格（剩余内毛刺超高或内毛刺刮除过甚形成刮槽）、性能（主要为焊缝冲击韧性）不合格、焊缝超声波探伤不合格；

c 国内电阻焊钢管存在因为焊缝冲击韧性不合格的产品，且焊缝冲击功值的最低值很小。

表2 某典型高频电阻焊钢管厂不合格钢管统计 （X52 Φ323.9×6.4 mm直缝电阻焊钢管）

降级 原因 内毛刺性能不探伤不刮槽超未热处超高 合格 合格 标 理

裂纹 外观 壁厚超压扁不差 合格 其他 合计 4