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融入双循环 着力提升不锈钢管高质量的竞争能力

2021-04-16 上海钢管行业协会 阅读

融入双循环 着力提升不锈钢管高质量的竞争能力

彭在美 (上海200070,上海钢管行业协会)

【内容提要】新冠肺炎疫情影响国内外环境发生深刻变化,我国不锈钢管发展仍处在重要战略机遇期。近35年来不锈钢管在我国的发展基本上形成了完整的产业链和供应链,预计我国不锈钢管“十四五”期间的年产量可以达到300万吨以上。我国不锈钢管在高质量发展征程中逐渐逼近强国目标。上海及长三角地区不锈钢管产业群的崛起,成为中国不锈钢管行业的主力军,开拓工业和建筑用管市场潜力很大。不锈钢管企业在双循环新发展格局中着重提高质量和效益。

1. 我国不锈钢管产业在双循环新发展格局中着重提高质量和效益

我国不锈钢产量2020年将可能达到3000万吨,占全球比例50%以上。我国是全球不锈钢产业的发展中心。今年前三季度我国不锈钢进口110万吨,增长24.3%,出口237万吨,下降12.4%。我国不锈钢管发展仍处在重要战略机遇期,但面临的国内外环境正在发生深刻复杂变化。新冠肺炎疫情对全球影响深远,加剧单边主义、保护主义,世界经济可能持续低迷。在这种情况下,必须把发展立足点放在国内,构建以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局,坚持创新在全局中的核心地位,努力实现“十四五”和到2035年经济发展目标,工作重点放在提高质量和效益上。

2. 近35年来不锈钢管在我国发展概况:基本上形成了完整的产业链和供应链

(1)产能和产量。关于产能和产量,到目前(2020年)尚没有完整的统计数据,本文据有关文献评估如下。世界不锈钢管的生产量一般约占不锈钢材总量的10%,目前,我国不锈钢管的产量大体维持这一比例。[1]2020年,我国不锈钢粗钢产量预计突破3000万吨,同比增长2.1%。[2]由于存在一些不确定因素,目前,不锈钢管年需求量可能低于300万吨(小于10%)。但是,我国不锈钢管“十四五”期间的年产量可以达到300万吨以上。

我国现有不锈钢无缝钢管生产企业约500家,2012年统计总产能220万吨,总产量166万吨,其中工业用的产量84万吨,是产量最高年份,实际自给率96%以上。截止2014年底,我国不锈钢焊管企业约515家,生产线800条,总产能量200万吨,2016年总产量116万吨,其中工业用管56万吨。[1] [3]评估我国不锈钢管总产能约400万吨,按产能利用率75%计,年产量可达300万吨。

(2)工艺和设备。不锈钢无缝钢管生产工艺仍以冷轧、冷拔代替热轧产品为主,简述如下:(a)生产大直径(厚壁)不锈钢无缝钢管基本上采用热挤压工艺;(b)冷加工不锈钢无缝钢管65%以上是冷轧+冷拔生产工艺;(c)钢种13Cr等高合金钢无缝钢管用热连轧机生产是发展趋势。

不锈钢焊管生产工艺有直缝高频焊接、直缝埋弧焊接和螺旋埋弧焊接;成型方法用辊式连续成型,焊接方式有高频焊或氩弧焊。中小直径不锈钢焊管生产多采用连续辊型成型高频焊接。

(3)市场和需求。不锈钢管年需求量中,工业用和非工业用管各约占年产量之半。能源行业石油天然气管网在“十四五”期间新建2.5万公里,其中天然气长输管线1.5万公里,原油和成品油长输管线各0.5万公里。由此,必然带动石油管及石化用管需求。评估石油/化工行业年需求不锈钢管16万吨;核电行业年需不锈钢管5万吨;化工行业年需不锈钢管10万吨;火电行业年需不锈钢管4万吨;汽车行业年需不锈钢管2万吨;船舶行业年需不锈钢管约5万吨,海洋工程年需不锈钢管10万吨;轴承行业年需求不锈钢管10万吨。

除了上述我们熟悉的行业外,还有:如开采稀有金属用酸性浸出液(如用硫酸提取铜、镍、铀)或碱性浸出液(如用氰化钠提取金、银)从矿物堆中浸出,大量用不锈钢管。

电子行业在晶片生产过程中需用氢氟酸、硝酸和硫酸等;太阳能电池的硅片酸洗,同时,电子生产需要输送高纯水和去离子的水,也需要用不锈钢管。

轻纺行业如造纸、纺织等,需要不锈钢管。目前我国造纸年产量已过亿吨,生产1吨纸需要100吨-400吨水,处理含有化学药品的废水需要不锈钢管。纺织的印染废水也如此。

食品医药行业需要输送高纯洁流体的管道和医疗器械用管,必须高抗腐蚀,要用不锈钢管。

海水淡化也要用不锈钢管。

以上新能源、新兴产业(电子)和居民消费品日益旺盛的增长,不锈钢管市场需求潜力很大。

 

表1列出油井管发展的方向是耐腐蚀,可见不锈钢管随着开采环境的严酷,其用量将加大。[4]其他许多工业行业也有这种趋势。[5]

当然,目前由于国际疫情仍在蔓延,国际石油价格低迷,影响石油钢管出口。2020年1~9月中国无缝钢管出口259.50万吨,同比减少21.06%;16寸以上焊管出口49.54万吨,同比减少23.26%;16寸以及以下焊管出口219.54万吨,同比减少7.7%。

表1耐腐蚀是油井管发展方向

开采环境

油井管发展方向

常规

非API:经济型

浅海(近海)

耐腐蚀

深海

耐腐蚀 大扭矩

页岩气

耐腐蚀 超高强度:特殊扣

气压

高强度 特殊扣

含酸

耐腐蚀

天然气(LNG)

耐腐蚀

寒冷

耐低温

稠油

高强度 耐高温 耐腐蚀

管线

高强度 耐腐蚀

海洋管线

高钢级抗SSC、HIC腐蚀

尤其是OCTG(石油套管)产品出口下降30%。上述国际不确定因素也冲击了造船行业,订单减少。此外,电动汽车在市场的崛起,影响燃油汽车的销量;新能源的发展,火电将要逐渐减少发电量。以上因素也会影响不锈钢管用量增长速度。因此,不锈钢管企业工作重点要放在提高质量和效益上。

3. 我国不锈钢管在高质量发展征途中逐渐逼近强国的目标

2020年11月3日在上海召开的中国国际高品质特殊钢发展论坛上,中国钢铁协会领导指出:“特殊钢一直是钢铁行业一颗璀璨明珠,能否提供高品质的特殊钢是衡量一个国家是否成为钢铁强国的一个重要标志。” [6]

不锈钢管是特殊钢中不锈钢产品家族里非常重要的一个分支,是这颗明珠的核心成分之一。不锈钢管的高质量产品,成为这颗明珠发光的光源。

我国不锈钢管发展近35年来,1990年以前,主要是304、316奥氏体不锈钢类型。发展到2000年之后,涵盖了奥氏体不锈钢、双相不锈钢的绝大多数牌号,以及马氏体不锈钢、铁素体不锈钢的部分牌号。针对石化/化工行业的需求,开发了2205牌号为代表的双相不锈钢管材;针对油气开采和输送,开发了Cr13型的超级马氏体不锈钢管材;针对海水、电站热交换器,开发了446高纯铁素体不锈钢管材;针对第3代核电一回路主管道,开发了316LN整体锻管材;针对电站锅炉,开发了超级TP304H、T/P91管材;针对航空油路管道,开发了2169奥氏体不锈钢管材;针对轴承钢,开发了9Cr18和9Cr18MO不锈钢轴承管材;[7]等等。我国不锈钢管品种质量从消化引进,到进口替代,到自主创新,形成了一条完整的国产化产业链。不仅如此,高端不锈钢管材已经走向国际,出口的品种在迅速增加,出口的产品质量日益提高,国际外循环简述如下:2005年以后,特别是2010年以后,不锈钢管大量出口,主要集中于核电、石化、化工、能源、船舶等领域,中国产的不锈钢管争雄国际市场。例如国际上一些重大工程项目均采用我国生产的不锈钢管,包括国际科研合作项目“国际热核聚变实验堆(ITER)计划”,赛科90万吨乙烯裂解联合装置,扬巴一体化工程(60万吨乙烯),美国陶氏化工化学工程,康菲石油工程,壳牌美国FRANKLIN一体化项目,以及俄罗斯和中东石油天然气工程等近百个项目。中国不锈钢管正在大踏步走向国际不锈钢管舞台中心。

4. 上海及长三角地区不锈钢管产业群的崛起,成为中国不锈钢管行业的主力军

我国不锈钢管近35年来的发展,从企业层面来看,总体上是国企、民企齐头并进,但民企在规模上、速度上的发展超过国企;从地理区域来看,南方在规模上、速度上的发展,呈现后来居上的趋势,快于北方。

北方的不锈钢管企业先后有天津钢管、太钢、北方重工、河北宏润、大连特钢、抚顺特钢、新兴铸管等企业,他们对中国不锈钢管的发展都作出了重要贡献。例如天津钢管公司有13Cr油套管、镍基合金双相不锈钢油井管的开发,T91/P91高压锅炉管的研制,深海油田X65QO管线管[8]、深海TP-G2FE立管[9]等创新产品;太钢今年5月获得全球在建的最大煤制乙二醇项目核心设备换热不锈钢管订单,[10]这也意味着太钢有能力研制煤化工用尿素级钢管(316L Mod、S3 1050);太钢6000吨热挤压机一次热成型生产出27米超长不锈钢管,突破了无缝钢管规格极限尺寸。[11]新兴铸管、北方重工和河北宏润先后引进了6300吨、3600吨和5000吨热挤压机生产线,使得不锈钢管的热挤压工艺和装备水平不断更新提高。大连特钢和抚顺特钢是著名军工企业,为我国航天等军工,生产了高质量不锈钢管。1986年太钢不锈钢管厂从瑞典引进连续成型直缝不锈焊管机组和φ820 UOE成型直缝埋弧焊管机组,填补了我国直缝不锈钢焊管的空白。

南方地区的不锈钢企业,上海最先有上钢五厂在上个世纪60年代冷拔生产第一批航空导管用不锈钢管,随后成都无缝钢管厂、长城特钢也研制出不锈钢管。改革开放初期,民营企业应运起步,例如江苏腾跃、精密、王市、通达、远东以及上海徐行、五江等10家民营,使国内当时不锈钢管产量倍增,但产品处于初级阶段。

20世纪80年代后期,不锈钢管制造企业蓬勃兴起,2000年至2008年高速生长,2008年至今高质量发展,在上海和长三角地区形成了较完整的不锈钢管产业链。从企业组成来看,有上海宝钢特钢、浙江久立特材、中兴能源(南通特钢)、江苏武进、江苏无锡腾跃、江苏常宝、江苏常熟华新、青山不锈、南通市特钢厂和浙江上上不锈钢有限公司、浙江格洛斯(浙江钢管)、浙江德威不锈钢股份有限公司以及上海新行不锈钢管有限公司、上海天阳钢管有限公司、江苏众信绿色管业科技有限公司等。在这里,除了宝钢是国企外,其余企业都是民企。

宝钢是不锈钢管国企的领军企业,在油气钻采用不锈无缝钢管方面,开发13Cr油套管系列产品,如HP13Cr以及22Cr和25Cr双向(奥氏体相和铁素体相)不锈钢管和镍基耐腐蚀(CRA)油套管。在高压锅炉管方面,开发出马氏体耐热不锈钢管T91/P91高压锅炉管;开发超700℃奥氏体耐热不锈钢管TP304H和HR3C等;自主研发核电蒸汽发生器用Incone1690传热管。使我国在上述不锈钢管领域跻身于世界先进水平行列,打破了国外技术垄断。(南方企业华菱衡钢近年来也推出了13Cr产品)

浙江久立特材是不锈钢管企民企的领军企业。在2006年率先引进意大利3500吨挤压机,(后来升级为4200吨挤压机),后来又引进先进的Meer冷轧机及其配套设备,又从意大利引进了壁厚可达80毫米的大口径不锈钢厚壁管生产线,使不锈无缝钢管生产设备达到世界先进水平;2009年从日本引进FFX成型的φ630毫米机组的不锈钢连续焊管生产线,结束了长度超9米的大口径不锈钢焊管依赖进口的历史。浙江久立特材拥有先进的完整的不锈钢管生产工艺设备,从产品规格来看,能够生产φ8-φ3000毫米*0.5- 80毫米的焊接钢管和φ4-φ730毫米*0.5-60毫米的无缝钢管;从产品品种来看,可以生产高合金、难变形的合金钢管,其标志性产品有核蒸汽发生器用InconeIoy800传热管,打破了由世界少数国家少数企业垄断的局面。还建有与管道相配套的年产5000吨的管件生产线。产品在全世界50多个国注册商标并使用,做出了品牌,品牌的价值显性化,不锈钢管产品销量连续多年居全国之首。由此可以看到,浙江久立特材成为世界级的不锈钢管制造企业,拥有年产10万吨不锈钢管的产能,是国内少数几家既拥有品种最全、规格组距最大的不锈钢焊管和无缝管生产线,又拥有国际先进的热挤压工艺为主的不锈钢无缝钢管生产线,技术和产品不断创新,效益与质量同步增长,对于推动上海及长三角不锈钢管的发展起到了示范作用。

双金属复合钢管在不锈钢管也有广泛应用,上海天阳钢管公司开发冶金型双金属耐高温、耐腐蚀复合石油套管,在热稠油油井采油中效果很好。

2008年,我国已成功解决了生产铁素体不锈钢管焊管的全部难点,高纯铁素体不锈钢薄壁焊管广泛应用于化工、化肥、石化等行业。油气/化工对于直径(≥φ159毫米)超长(≥9米)耐蚀不锈钢管的需求国产化,例如浙江久立特材630自动焊接机组的引进,可以生产长度12米大直径不锈钢焊管,打破了国外垄断。

5. 建筑给水不锈钢管市场应用潜力很大

不锈钢管市场中,工业与非工业市场份额各占一半,非工业市场应用面很大,例如建筑领域给水和燃气管等领域。据统计,我国建筑领域的薄壁不锈钢管每年使用量约为10万吨,年产值约30亿元。

浙江德威不锈钢管业股份有限公司2020年10月中标长沙水业集团有限公司2020~2022年长沙市城区新建住宅供水设施建设项目不锈钢管及管件入围产品目录。浙江德威不锈钢管公司主要设备有ERWφ820mm、φ630mm高频焊接不锈钢管生产线,和JCO直缝埋弧不锈钢管生产线,产能5万吨,销售额12亿元。发展目标年产20万吨,销售额50亿元。

2020年8月11日召开的2020年水行业不锈钢应用技术国际论坛上[12],有文献介绍,国内用于制造水行业的不锈钢管其钢种主要是304/304L和316/316L,2205双相不锈钢管也在试制中。从目前应用的情况来看,304不锈钢管常服役于内陆地区或沿海地区暗埋环境中,316不锈钢管常服役于沿海地区户外或暗埋环境中。

目前不锈钢管应用中还有些问题没有解决,包括橡胶密封圈和不锈钢管使用寿命不同步;卡粘式连接不锈钢管对生活饮用水影响不明。

不锈钢管三个发展方向:一是双相不锈钢管。2205双相不锈钢管由于奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢分层交织,耐蚀性大幅度提升,可允许输送水中氯化物最大含量达10000毫克/升,是SUS316的10倍,SUS304的50倍。目前,双相不锈钢管产品正在试制中,相关标准也在制定中。二是纳米抗菌不锈钢管。(内衬塑料层的内壁涂有纳米抗菌涂料的复合管),是不锈钢管的一种衍生产品。由于不锈钢不会接触水中氯离子,解决不锈钢氯离子腐蚀问题;同时塑料层为受力层,外层的不锈钢管可以减至0.3毫米,降低成本和售价。这种钢管已在深圳应用。三是加强型不锈钢管(内衬不锈钢复合钢管)。这是不锈钢管的另一种衍生产品,是金属与金属的复合管,内层为不锈钢管与水接触;外层为碳钢管,受力并保证管材的强度与刚度。江苏众信绿色管业科技有限公司生产旋压式加强型不锈钢管,在长三角地区得到了广泛应用。

不锈钢管用于输饮用水的国外市场,如东京在供水管道占比95%,德国也大量使用。我国不锈钢管企业要关注覆盖东盟十国及中国、日本、韩国、澳大利亚、新西兰15个国家的《区域全面经济伙伴关系协定(RCEP)》11月15日签署,给不锈钢管外循环市场又创造了一个机遇。世界金属统计局(WBMS)报告2019年亚洲的不锈钢消费量为3330万吨,同比增长10%,全球消费量的74%来自亚洲。亚洲的4个主要消费国分别为中国(占比70%)、印度(占比10%)、日本(占比6%)、韩国(占比4%)。欧洲的消费量2019年为740万吨,同比增长1.4%。[13]

 

结束语

我国不锈钢管的自给率已达93%,但仍然存在低端产品过剩,高端产品不足的现状。受疫情的影响,钢管行业原有的矛盾进一步凸显,重回低价竞争的态势。新能源的利用和开发,对石油天然气市场用管的需求带来压力和挑战。我国不锈钢资源对外依存度高,其中铬矿接近100%,面临重大风险。因此,不锈钢管行业实现高质量发展,必须联合重组,混合所有制改革,打破南北地区界限,例如沙钢重组东北特钢,宝钢重组太钢,上海电气重组天津钢管公司,等。转型升级,要在品种结构、产品质量、资源节约、节能减排、装备数字化下功夫。2020年全国钢管生产技术交流会在林州凤宝召开,凤宝管业114高端汽车管项目投产,实现全自动化、数字化操作,[14]我国不锈钢管产业处在先进流程快速增长和淘汰落后流程的关键时期,工作重点放在提高质量和效益上,实现双循环发展的新格局。

 

参考文献

1. 郎宇平,中国不锈钢管发展30年回顾,世界金属导报,2017年8月15日,B14版

2. 赵萍,2020年我国不锈钢粗钢产量预计突破3000万吨,中国冶金报,2020年10月29日,03版

3. 中国钢管70年,176-182页,冶金工业出版社,北京,2019年

4. 谷立功,能源结构优化对钢管市场影响几何,中国冶金报,2016年5月4日,08版

5. 彭在美,耐酸钢管市场缺口有多大,中国冶金报,2018年8月15日,08版

6. 刘加军,余海洋,融入双循环着力解决特钢核心关键难题,中国冶金报,2020年11月5日,01版

7. 庄钢,彭在美等,中国钢管行业暨市场调研报告,253页

8. 王起津,天管新品助力我国首个自营深水油田群投产,中国冶金报,2020年10月21日,01版

9. 王起津,天管助我国可燃冰试采创两项世界纪录,中国冶金报,2020年4月17日,01版

10. 杨嘉星,太钢获全球最大煤制乙二醇项目换热管订单,中国冶金报,2020年5月3日,01版

11. 彭在美,三期叠加,钢管行业如何高质量发展,中国冶金报,2020年8月18日,05版

12. 赵萍,建筑给水管材用哪种不锈钢管好,中国冶金报,2020年8月27日,03版

13. 不锈钢全球消费量74%来自亚洲,管道商务与技术,2020年11月,总第51期,06页

14. 冯元庆,凤宝管业114高端汽车管项目投产,中国冶金报,2020年7月16日,05版


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