杨秀琴
管材除用于流体输送管、结构管等以外，还有许多特殊的用途，例如用于石油、化工、锅炉、汽车、火电、核电和管线运输等领域。在这些工业领域所用的特殊用途的钢管，一般统称为专用管。长期以来，专用管产品绝大部分为无缝钢管。
由于焊管具有投资少、见效快以及产品成本低的优势，早在20世纪西方发达国家焊接专用管的发展就已达到较高水平。进入21世纪以来，随着我国钢铁行业板、带材工艺技术装备水平的现代化和技术进步以及焊接技术的快速发展，焊管产品质量不断提升，促使焊接专用管在我国得到了高速发展。
焊管生产装备建设情况
随着焊管生产的发展，焊接专用管的品种逐渐增多，质量不断提高，焊管进出口情况也发生了很大变化。我国焊管企业抓住管线工程大发展的时机，积极引进和研发先进的制管设备。
20世纪90年代至今，我国焊管机组建设处在快速发展阶段，机组整体技术装备水平大幅提高，新建国产和引进的ф610mm、ф660mm、ф710mmHFW高频焊管机组，JCOE、UOE、COE等大型直缝埋弧焊管机组以及新建国产螺旋缝埋弧焊管机组等装备已达到当今世界先进水平。根据不完全统计，到“十一五”末期，我国拥有世界先进和较先进的焊管机组近400套，约占总机组数量的13.25%。其中大直径直缝埋弧焊管机组（JCOE、UOE等）36套，产能约600万吨，约占总产能的15%；大直径螺旋缝埋弧焊管机组约300套，产能约800万吨，约占总产能的20%。
为适应西气东输二线采用较大壁厚X80钢级螺旋缝焊管的要求，企业新建了带预精焊的螺旋缝焊管机组。
2002年，巨龙钢管有限公司引进的JCOE直缝埋弧焊管生产线建成投产，产品规格为ф1016mm×17.5mm~26.4mm。同年，沙市钢管厂引进JCOE直缝埋弧焊管生产线，产品规格为ф406mm~1422mm，年产能15万吨。
2007年，番禺珠江钢管有限公司投资建设的位于张家港的JCOE生产线和江苏玉龙钢管股份有限公司的JCOE生产线陆续建成投产。此外，还有宝鸡石油钢管有限责任公司（以下简称宝鸡钢管）、巨龙钢管有限公司、番禺珠江钢管有限公司和扬州亚联钢管有限公司以及秦皇岛万基钢管有限公司的JCOE生产线陆续建成投产。
2007年，宝山钢铁股份有限公司（以下简称宝钢股份）投产的UOE生产线，采用了世界上最新的先进技术。宝钢股份UOE生产线的引进，把我国直缝埋弧焊管装备水平推向世界先进水平，在2008年投产的当年就为西气东输二线共提供了X80钢级ф1219mm管线管10万吨。
经过10余年的新机组建设高潮，我国焊管生产机组装备水平迅速提高，据不完全统计，“十一五”末期，已建成ф219mm~610mmHFW机组60多套，产能约960万吨，约占总产能的24%；ф500mm以上HFW机组9套，形成360万吨大直径HFW输送钢管的产能。新建HFW机组采用刚性成型机（排辊）和柔性成型（FFX）等先进的成型方式，装备了内毛刺清除、固态高频和焊缝在线热处理装置、钢管旋切机和高水平精整及无损探伤等设备，自动化水平高，质量保证手段完备，使我国HFW机组总体装备水平得到显著提升。
总之，上述机组的建设大大提高了我国焊管生产机组的整体技术装备水平。技术装备水平的提高，不仅促进了焊管产量的快速增长，而且在焊管产品品种、质量和结构提升方面也取得了显著成效。
焊接油井管的发展
随着世界石油工业的发展，对油井管的需求量与日俱增。2007年全世界在产油井已超过100万口，年需求油井管约1400万吨，其中无缝钢管约780万吨，焊管约620万吨，这与全球钢管市场中焊管占主导地位是一个相反的取向。油井管中无缝钢管占了主导地位，即使在美国、西欧等一些以焊管为主流的国家和地区，其消耗的油井管品种中无缝钢管仍占50%以上，这说明油井管品种有其一定的特殊性。
20世纪80年代以前，我国油井管主要是无缝钢管，随着HFW焊管工艺技术装备水平的提高，目前国内可批量生产ф114mm~508mm的API标准与非API标准的HFW套管，目前可生产的最高钢级为P110。有的公司正在试制Q125钢级套管和膨胀套管，以及连续油管等新开发品种。宝钢股份ф610mmHFW生产线建成投产后，利用其自产优质板材作为原料以及制管→热处理→管加工的一贯制技术优势，迅速开发成功K55、N80和P110钢级套管，并批量进入国际市场。宝鸡钢管正积极建设新机组，准备开发膨胀套管等油井管高端产品，现已开发生产出连续油管。
连续油管和连续管线管的开发
连续油管技术应用于石油钻采作业是近年来世界石油领域发展起来的先进技术。自从1962年世界上第一台连续油管作业机问世以来，到20世纪90年代，连续油管在发达国家得到迅速发展，应用领域不断扩大，作业种类不断增加，已能完成20多种油田作业。连续油管作业已成为世界油气工业技术进步的一个热点。
宝鸡钢管从2007年开始研发并建设了国内第一套连续油管生产机组，年生产能力约1.5万吨。最近，胜利油田也建设了一条用无缝钢管制造连续油管和连续管线管的生产线。
连续油管
连续油管（Coiled Tubing，简称CT），其焊管生产方式采用HFW生产工艺。钢管单根长度通常在5000米左右，根据作业需要生产长度可以改变，目前世界上最长的连续油管长度达到9200多米。钢管缠绕在专用的滚筒上进行运输。连续油管用材主要有碳钢、调质钢、钛合金钢、纤维复合材料等。目前世界发达国家已经将该技术从起初的应用于修井作业发展到应用于钻井和作为油管使用。
连续油管最初外径为12.7mm，在20世纪80年代后期发展到ф25.4mm~88.9mm×1.9mm~6.35mm。现在最大外径可达168.3mm，常用规格有ф25.4mm、32mm、38mm、45mm、50.8mm等。钢级为CT55~CT110。API标准（API RP 5C7）已有规定。
连续油管从制造工艺看，最初用HFW 焊管，现已发展到用无缝钢管制造。从材料看，由碳钢发展到低合金钢包括调质钢、钛合金，目前正在研制复合材料。连续油管用钢不仅要求强度高，同时也要求韧性高，以保证较长的低周疲劳寿命。目前世界上使用连续油管钻井深度已超过6900米。
连续油管不仅可以用于井下一些简单作业，而且基本上可以进行所有的管柱作业。主要用于测井、洗井、修井特别是紧急抢修，用连续油管效率很高。目前已拓宽到了钻井、油管柱以及水平井修井作业等领域，而水平井的修井作业只有用连续油管才能完成。我国自1977年四川油田引进第一台连续油管作业机开始，在开发连续油管技术方面取得了一定的进展和成绩，但与国外技术的发展和国内实际需求相比差距仍然很大。目前国内连续油管需求量较小（约1000吨），主要受到相配套的油田专用钻井工具不足等因素制约（因油田采用连续油管钻井、修井等也需要开发新工艺，采用新工具等）。国外需求量较大。
连续管线管
连续管线管（Coiled Line Pipe，简称CP）主要用于铺设海底电缆管，因大量减少焊接焊缝，铺设速度很快。连续管线管API 5L CP有规定。规格为ф254mm~139.7mm（这种规格长度要较其他规格短一些），目前最大外径可达168.3mm，钢级一般为X42~X100，耐腐蚀钢级X52c~X90c。国外需求量较大。
焊接油井管生产中存在的问题
我国高钢级焊接油井管起步晚，目前国内油井管市场主要为无缝钢管。据统计，焊接油井管的产能仅占油井管的10%左右，只用作表层套管和部分低钢级的技术套管。造成国内无缝钢管一统油井管市场的原因除了上述国际市场的一些相同因素外，国内焊接油井管自身还存在以下一些问题；
第一，成本低的优势不明显，与国外差距较大。国内除宝钢股份以外，大部分焊管机组（约有300万吨能力的HFW焊管机组）都是调坯轧材。要开发新品种，就需要小批量的新材料带钢卷坯。由于带钢厂与钢管厂不在一条利益链上，新材料带钢卷坯很难协调。即使带钢厂愿意生产一些特殊钢种的带材，但价格高，使之与无缝钢管相比的成本低的优势大打折扣，价格与无缝钢管相差不大。但国外焊管比无缝钢管价格一般要低5%~10%。据了解，我国较高钢级（N80）的焊接油井管价格要高于无缝钢管，这是当前国内焊接油井管产品发展缓慢的原因之一。
第二，生产工艺技术与发达国家先进水平有差距。引进国外的机组，除宝钢股份相应购进部分产品相关工艺技术软件包外，其余多是仅引进设备硬件，国外高端品种管的生产技巧（Know How）还需要国内技术人员做艰难的探索和开发。我国曾经有人对性能、外观、水压、探伤都符合标准的合格焊接油井管的金相组织做过分析统计，金相组织合格的只占70%左右，对于占了近30%的不正常的金相组织，在经调质热处理后，是否能合格，尚需探索。
第三，公信度较低。例如，一口油井投资都在千万元以上，一旦套管出问题整口井要报废，而传统观念上无缝钢管要比焊管安全系数高，这不是几个实验室数据就能改变得了的。再加上前面提到的我国焊接专用管价格与无缝钢管相差无几，所以虽然焊接油井管具有好的射孔性能、抗挤毁性能等诸多优点，但相对于无缝钢管公信度仍较低。
第四，生产焊接油井管的机组较少。2000年前我国HFW焊管机组生产的焊管90%是外径76mm以下的，近年引进了多条中大直径的HFW焊管机组，除宝钢股份、宝鸡钢管、渤海装备公司华油钢管有限公司的3条生产线品种定位中有油井管外，其他各机组的产品定位一般为管线管。因此生产焊接油套管的机组少，产品定位与配置上处于明显的劣势。
第五，中低端、中小直径的无缝钢管严重过剩。目前API油套管用无缝钢管如J55、K55、N80等钢级的产品严重过剩，又较焊管公信度高、价格低，影响着我国焊接油井管近期的发展。
结语
必须充分认识到，我国焊接专用管生产起步晚、与国外先进水平差距大的现实，须根据市场需求，尽快实现系列化、规范化，充分发挥焊管产品的优势，生产高端焊接专用管产品。
宝钢股份、宝鸡钢管等公司先进机组的投产填补了我国生产高端焊接专用管的空白。宝钢股份不仅引进了ф610mmHFW机组装备，同时也引进了生产高端油井管的相应软件，目前已试制成功P110套管。宝鸡钢管和江苏常宝钢管有限公司新建的HFW生产线也旨在生产高端油井管和管线管。因此，未来焊接专用管线管将在我国得到发展。
信息来源：中国钢铁新闻网（www.csteelnews.com）
