钢管行业评析：中国钢管拿什么贡献给世界

第二，中国目前各种钢管管型的知识之间相互沟通、争鸣不够，知识的近亲繁殖比较普遍，不利于贯通性知识体系的建立，从而达到产生创造性知识的突破。 中国钢管“二元化”现象比较突出，典型者有无缝钢管与焊管管型之间“壁垒”分明；焊管管型内部也有螺旋焊管（SAWH）与直缝埋弧焊管（SAWL）；直缝焊管 又有高频直缝（HFW）与埋弧直缝（SAWL）焊管；埋弧直缝又有 UOE、JCOE 等；高频直缝（HFW）又有排辊（Cagforming）和柔性成型（F.F.X）；排辊成型 又有 CTA 与 TBS，等等。无缝钢管（SMLS）有阿克·罗尔轧机（Accu—Roll）、阿 塞尔轧机（Assel Mill）、MPM（限动芯棒轧管机）和 PQF 三辊轧管机等。不同管型之间如果没有互相沟通，互相争鸣，互相刺激，互相补充，那么各种 管型的知识容易处于一盘散沙状态。由于管型的不同，导致研究的分工越来越细， 许多研究者觉得其他管型的知识可能与自己无关，或者无暇顾及本领域外的知识， 因此，往往只见树木，难见森林。例如，无缝钢管业只谈无缝钢管业内部如何调整 结构，焊管只谈焊管内部如何调整结构。至于中国钢管如何调整结构，如何适用全 球化的钢管市场，无缝钢管与焊管如何互动，很少作深入的、全面的研究。中国国内市场竞争之激烈，往往使各个企业、学会、协会对待管型之间如何对内互动，有一定的难度。钢管界内部实际上有无形的隔阂，各种管型就同样的问题（例如结构调整、低碳经济、技术创新、标准制定等）进行对话时，往往出现一些 障碍。有的研究者之间存在“文人相轻”，对其他管型的知识加以抵制。虽然隔行如 隔山，但隔行不隔理。西方发达国家往往将无缝钢管的热扩径技术、冷拔管技术、 热张减技术移植于 HFW 焊管生产线，或用于结构管，或用于石油套管，或用于锅 炉管的生产，等等，大大提高了焊管的品质和扩大了应用范围。韩国虽然不建设无 缝钢管生产线，只建焊管生产线，但在焊管生产线上大量移植了无缝钢管机组某些 精整工序，使焊管产品替代了一部分无缝钢管产品。

焊接管型之间也如此，例如 SAWL 的全管管体机械扩径技术移植于 SAWH 焊 管管端扩径，SAWL 焊管预/精焊技术移植于 SAWH，提高了 SAWH 焊管的几何形 状的精度和成型、焊接质量。不同管型之间的技术可以相互启迪、相互借鉴。我国 钢管管型之间出现了互动的交流，正在逐步深入。

第三、要做钢管强国，就要做国际领先的研究与创新。在各个管型的技术创新项目的意识和学术视野要拓宽，战略眼光要长远。科研 项目的立项需要与外部世界的前沿知识做比对和参考。例如宝鸡钢管有限公司关于 HFW 连续油管科研项目其立项是立足于国内油田钻井工艺的需要，但技术上与世 界前沿技术即美国的连续油管技术做了对比和参考，据权威专家论证，甚至超过了 美国此项技术设备的水平。〔4〕国资委的领导要求大型企业要有 20 年的技术储备。 这就要求企业要有战略眼光，就拿 HFW 连续油管项目来讲，国内还有其他一些企 业也曾考虑过，后来认为国内市场容量有限，就放弃了。而宝鸡钢管有限公司与日 本新日铁联手（由新日铁提供热轧带钢）拓展世界市场，打破只有美国三家公司能 生产连续油管的垄断。高技术产品走向世界市场，这也是钢管强国的一种风范。一 个企业的科研课题完全跟着眼前的利益走，那么所研究的境界必定受到限制的。

目前国内钢管的科研项目大多数是“跟随性”的，就是说，照西方发达国家的课 题框架走。以钢级为例，从 X42、X46、X52、X56、X60、X65、X70  直到目前 X80 的开发与工程实践，都是别人出框架，出理论〔5〕.我们一些企业实际上只是个 案的应用例证，为别人做补充（例如化学成分的调整，等）和证明工作。现在中国 管线管钢级的开发已经面临十字路口：是继续朝更高钢级（X90，X100）前进，还 是坐下来总结经验教训，再思考发展的策略？HFW 焊管的特点：直径≤Ф660mm, 适用于城市燃气管线，因而，按日本的试验研究，钢级≤X65〔6〕；结构管用到 X70， 也就够用了，不一定发展到 X80；SAWH 的钢级发展到＞X80，值得思量一番，因 为成型较艰难和应力消除不易，国外有观点认为钢级≤X80 为宜。俄国对 SAWH 采 用全管热处理方法消除应力；〔7〕我国有文献说通过成型能消除大部分应力，〔8〕但 没有拿出足够的技术数据来支撑，目前仍存在争议，认为 SAWH 存在应力残余较 大.〔9〕如果后一种观点能成立，SAWH 的钢级似乎≤X80，就可以了，这样更稳妥 一些。对 SAWL 来说，有两种成型方法，宝钢 UOE 机组由于 O 机成型压力达 7 万吨，足够消除大部分成型应力，成型后闭口性能很好，为焊接创造了良好的条件； JCOE 方式成型后开口度较大，残余应力也较大，影响了管端焊接质量的稳定性。 目前西气东输二线应用 X80 级的服役期尚不长，所以似应观察一段时间。有专家 提出从 X80 级不必一步跨到 X100，折衷方案是 X90，可以作一种技术储备。从外 国实践来看，UOE 机组（若有 O 机压力达到 7 万吨者）成型的钢级最大可达 X120， 一般 JCOE 可达 X100 级。

第四、钢管的理论和概念能力有待提高，以产生更多将钢管技术升化为原始创新型的知识。

1）我国钢管目前的知识以“取经”知识为主。中国钢管知识（技术和装备）大多是从 西方发达国家引进的，例如管型的知识，钢级的知识，机组的知识，标准的知识等。 以机组为例，无缝钢管机组有 Accu-Roll、Assel  Mill、MPM 和 PQF 等，多从美、 英、德国引进；SAWH 的预精焊技术来自德国；UOE、JCOE 机组和 HFW 的直缘 成型机组来自德国；HFW 的 TBS 机组来自美国；F.F.X 机组来自日本，高中频设 备分别来自美国和挪威，等等。在目前中国钢管的“取经知识”来源中，我国一些大 企业又偏重西方（德国、美国等），对东方（日本、韩国）钢管知识研究不够，这 种单渠道的拿来主义对我国钢管形成平衡的知识判断不一定有利。例如，日本、韩 国主张大直径的 HFW610 机组不设置活套（采取“卷对卷”生产方式），采用滚切锯 和接触焊的知识，在我国 HFW 技术中极少应用和研究。

2）提高中国钢管的理论能力和概念知识中，从“取经知识”转变为“传经知识”，提升原始型创新型知识的能力，转化为钢管强国的软实力。日本研究了 HFW 的成型理论，分析了辊式成型和排辊成型的优缺点，从而发 展为 F.F.X  柔性成型，其基本理论是将粗成型阶段的均匀变形量达到带钢全部的80%以上，边部弯曲达到带钢宽部 30%以上；从而减轻精成型和定径段的变形量， 在机械设备上实现粗成型段一套轧辊能生产所设定的全部管型钢管。于是从“概念” 化作 F.F.X 即柔性成型。另一个概念化的例子有，日本研究城市燃气管线和地震地 区管线的钢级只能≤X65，后来日本进一步发展了抗大变形和高应变  X80 管线钢（X80—HSLP）〔10〕，从这两个例子我们得到的启示是：我国也引进了多套辊式和 排辊成型的机组，但上升为理论并概念化的力度不够，因而产生不了象“柔性成型” 的概念知识；我们应用 X65 钢级于管线管例证很多，但并没有对城市燃气管线和 地震地区钢级应用范围作出理论上的研究，上升不了概念化的知识。这是因为，我 国目前的钢管知识，以归纳性知识为主，演绎性知识相对较少。从“取经知识”转变 为“传经知识”，知识的真正力量在于充满矛盾碰撞中产生对立统一的综合性规律， 从而涌现出框架性知识，提升原始创新知识能力，并能提供合理、并且为别人所能 接受的概念，在世界钢管行业中具备号召力和吸引力，这才是强国的表现之一。2、       中国钢管的科学知识转型的可能性从以上概述可知中国钢管科学知识的不足，主要表现在创造性和超越性知识尚 处“青春期”，有一个发展过程。世界钢管演化史表明，美国、德国和日本等成为世 界钢管强国，他们在钢管的高端产品（例如高压天然气井套管，核岛用高压锅炉钢 管等）、先进的的工艺技术（例如 PQF 成型， F.F.X 成型等）、高水平设备制造（例 如 UOE 机组、JCOE 机组等），公认的标准规范（例如 API 标准，DIN 标准等）， 这四个方面为世界作出了很突出的贡献。但他们的成就也不是一蹴而就的，经历一 个漫长的历史过程，例如美国 API 石油钢管标准目前已经是 44 版〔11〕.不断完善、 现代化的 UOE 机组与上个世纪 50 年代最初制造的 UOE 机组，无论是能力、结构、 自动化水平不可同日而语。钢管知识随着实践的发展而逐步深化。我国钢管产量达 到世界之最，只花了 30 多年时间，发展很快。从量变到质变，有一个历史过程， 这里面就包含了当代中国钢管知识进步的萌芽，并且正在酝酿一场大的知识变革， 这与中国经济迈向具有全球性影响力大国的步伐是一致的。第一、多种管型的科学技术知识的规范化、概念化、国际化在提升，已经积累了产生突破性成果的广泛基础 我国在引进国外先进设备的生产实践中，已经积累了许多本国的经验和有特色的知识，在《钢管》《焊管》杂志中集中荟萃，焊管方面最早有首钢焊管厂专家关 于 HFW 的论著，冶金部钢铁司 1981 年版 HFW 培训教材，后来有中石油管道局 专家潘家华关于石油钢管力学的专著,中石油管道局专家王茂堂关于西气东输工程 技术方案的论述，中国科学院沈阳金属研究所专家王仪康关于管线管的论述，中石 油物装总公司专家黄志潜关于石油管道与工程、石油物资装备的论文集，中石油宝 鸡钢管公司专家丁晓军、蔚长春有关石油钢管标准的编制和论述，中石油管道研究 所专家李鹤林关于石油专用管的论述，中石油渤海装备石油钢管公司专家王晓香关 于 15 年来石油钢管钢级发展的论述；无缝钢管方面有天津钢管有限公司专家严泽 生关于 PQF 连轧管机的专著，攀成钢钢管公司专家成海涛有关无缝钢管缺陷及其 防止的专著。以及中国无缝钢管和焊管《五十年》工业发展史的百万字的巨著等， 都说明了中国钢管理论水平正在稳步提高。

第二、装备制造能力正在蓬勃发展。中国太原的设备制造企业设计制造了无缝 钢管连轧管机组、大型 SAWH 机组，石家庄、南京、大连、青岛等地企业设计制 造了大型 HFW 机组，湖北黄石等地企业设计制造了大型 JCOE 机组等，中国钢管 设备制造业正在由制造走向创造。

第三、中国钢管产品质量在向高附加值方向发展，在石油专用管和高压锅炉管 产品方面国产化率达到 90%以上。天津无缝钢管有限公司、宝钢钢管公司以及宝 鸡钢管公司和渤海石油装备钢管公司等领军企业在不断产品创新，向世界钢管技术 制高点发起攻势。逐步逼近国际尖端水平。

第四、中国钢管标准由国际标准“ISO3183”转化为本国的等效标准 GB/T9711，已经在逐渐提高执行能力和不断在实践中对基础数据、评价体系补充适合实际的内 容。例如：“API  5L”标准确定 HFW 焊管最低频率为 70KHZ〔12〕，由 ISO3183-2 转 化等效标准的 GB/T9711.2 则确定为 100KHZ〔13〕，而我国早期焊管著作就提出应 为 150KHZ 更为合理〔14〕；又如 GB/T9711.2 标准认为只对钢管有屈强比（Rt0.5/Rm） 的要求，而对板带不要求。〔15〕在生产实践中证明这个论断是不妥当的，应当修正 为：对板带也相应有这个要求。国外标准中值得探讨问题不少，只要我们不断累积 经验，就能制订出不仅对本国，也能对世界钢管作出有贡献的中国钢管标准。

3、从钢管大国走向钢管强国是一个漫长的历史过程 前苏联有过钢管产量居于世界首位的历史，但在上述四个方面缺少标志性建树 。从俄罗斯长期停滞在钢管大国的现状，可以看出来，完成从大国走向强国的 历程是一个漫长历史过程，不可急于求成，也不可急功近利。这要几代人持之以恒， 付出艰苦努力。因为从“取经知识”转变到“传经知识”，有一个从量变到质变的过程， 有一个积累知识和经验的过程。同时，我们不可能脱离中国钢铁、脱离中国经济， 单独走向钢管强国。举例来说，钢管的原材料是钢坯（对无缝钢管）或板带（对焊 管），而钢坯和板带的质量取决于冶炼、连铸或轧制，就是取决于钢铁工业能否达 到了强国的水平。例如我国无缝钢管高压锅炉管的标准 GB5310-1955 对有害元素（AS，Sn）没有强制限制，对产品的金相组织没有限制魏氏、带状等不良组织〔16〕， 原因在于钢坯的冶炼水平问题。因此，要成为钢管强国，只能与成为钢铁强国、经 济强国同步进行。这并不意味着我们钢管行业不能成为领跑者，而是同步中的先行 者。中国一个伟人说过，中国应当对世界有较大的贡献。在改革开放 30 年间，中国一跃而成为世界钢管大国；我们从事钢管的科技工作者具有强烈的科技自主性、 科技自觉性和科技自信心，逐步推动钢管知识创新，从“取经知识”向“传经知识”转 化，从跟随战术发展到领跑战略，从中国制造发展到中国创造，为达到世界钢管强 国的目标而努力。中国著名学者费孝通先生有言：“若我们还想骄傲自己的历史地位，只有在这当 前人类共同的课题上，表现出自己的贡献来。”

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