瀚海撷英
钢管制造技术的进步及展望
发布人:Super User 发布时间:2014-01-29 浏览次数:2485大中小
2012年10月原新日铁和原住友金属两公司合并,成立了新日铁住金公司。新公司一面对原公司具有的先进技术进行整合、完善,一面推进新技术的开发。本文对新日铁住金的钢管产品和钢管技术开发状况进行简要介绍,并对今后钢管技术的发展重点进行评述。
1油井钢管
1.1概况
在世界能源需求量不断增长的形势下,作为主要能源的石油、天然气的重要性日渐凸显。为增加石油、天然气的产量,各石油公司不断向过去开采困难的大深度油气井、超深海油气井和高腐蚀环境油气井发起挑战。在这种情况下,对油井管的要求出现了技术要求多样化和油井管性能极限化的趋势。大深度和超深海油气井处于高温、高压环境,要求使用高强度厚壁钢管,并且这种钢管的接头应具有复合负荷(拉伸、压缩、内压、外压)环境下的抗泄漏性。如果油气井的环境还是高腐蚀环境,则要求钢管还有具有抗腐蚀减薄和抗腐蚀裂纹的能力。因此要求对具有这些特性的油井管进行开发。
此外,页岩油、页岩气等非传统能源的开发也因水平井和水压破碎技术的应用进入实用化阶段。美国正在成为主要的能源产地国家之一。美国对油井管的主要要求是能够短期、低成本大量完成深度较浅的长水平井的建设。
油、气井开发时的环保技术也是一个备受人们关注的技术。在油井管接头连接时,为保证良好的抗泄漏性和抗黏着性,需要使用API润滑剂。但API润滑剂中含有重金属,会对海洋环境造成污染。近年来,北海、西伯利亚、里海等地区的油、气井开发要求采用不使用API润滑剂的管头连接技术。
1.2 无缝钢管油井管
新日铁住金的无缝钢管油井管制造厂是和歌山制铁所(外径60.3-425.4mm)和尼崎制造所(外径60.3-339.7mm)。和歌山制铁所生产碳素钢到13Cr的冷加工高强度油井管,尼崎制造所生产不锈钢(高Ni不锈钢和双相不锈钢)冷加工高强度油井管。
新日铁住金高强度抗硫腐蚀碳素油井管的产品系列如下:
◆用于H2S分压1atm以上的高硫腐蚀环境的SM-XS系列产品:
SM-80XS、SM-90XS、SM-95XS、SM-110XS,以及增加高抗压溃性的SM-TXS系列产品。
◆用于H2S分压0.1atm的中高硫腐蚀环境的SM-ES系列产品:
SM-110ES、SM-125ES以及增加高抗压溃性的SM-TES系列产品。
◆用于H2S分压0.03atm的中硫腐蚀环境的产品SM-125S系列产品。
这些产品分别适用于不同的油、气环境,客户可选择使用。此外,还开发出厚壁油井管和非标准尺寸的油井管,满足客户的需求。
新日铁住金公司还生产在高CO2、高H2S恶劣环境下使用的高Ni不锈钢油井管SM2535(25%Cr-35%Ni-3%Mo)和SM2550(25%Cr-50%Ni-6%Mo),分别适用于不同的高温高压和腐蚀环境。新日铁住金公司已经完成的油井管技术开发还有:高温、含固体硫的硫腐蚀环境用的油井管、提高气井生产效率用的9-5/8大口径高Ni不锈钢钢管。高强度高耐蚀Ni基合金油井管的开发和天然气增产用的高合金油井管的开发分别获得1993年度、2013年度大河内纪念奖。
在油井管的开法中,对与钢管配套的接箍的要求也是多样化,以适应恶劣环境的使用。复合负荷(拉伸、压缩、内压、外压)环境下的抗泄漏接箍有VAM甌OP和提高抗泄漏性和配研性的VAM?1。此外,为满足客户的需求,还开发出高性能长接箍和高扭矩接箍。为应对无润滑剂接头的要求,开发出VAM瓹LEANWELL和VAM瓹LEANWELL-DRY技术。
1.3 ERW油井管
新日铁住金的ERW(电阻焊)油井管制造厂是名古屋制铁所(外径114.3-406.4mm)和光钢管部(外径318.5-609.6mm),产品从ERW生产套管到ERW导管等多种类别。
新日铁住金公司生产的ERW油井管特点是:以先进炼钢技术和TMCP热轧技术制造的高强度热轧钢板为原料,用独有成型技术和焊接技术(线能量自动控制、焊接过程监控系统)保证了高可靠性电阻焊,制造出非调质(非热处理)、高强度、高韧性ERW油井管。名古屋制铁所生产的中小型ERW油井管以其高尺寸精度和TMCP的高强度技术,使钢管具有好于API标准的扩口性和压溃强度。名古屋制铁所生产最小屈服强度(SMYS)95ksi以下的ERW油井管(NT-HE系列,通称T.U.F.钢管)。
近年来,美国的页岩气和页岩油的开发十分活跃,要求具有更高压溃强度的套管。为此,新日铁住金开发出SMYS 110ksi级高压溃强度套管(NT-110HE)并开始供货。此外,新日铁住金正在开发降低油井开发成本的新开采工艺用套管和膨胀管用材,在继续供应低、中扩口率油井管的同时,进行高扩口率、高耐蚀性油井管的开发。
光钢管部的无缝钢管生产工艺线制造难生产的406.4mm以上大口径套管的SMYS在80ksi以下,由于当前油井环境恶劣化(深井化和苛刻腐蚀环境)增强了对高强度和抗压溃性套管的需求,光钢管部去年强化了钢管生产线的设备能力,正在开发满足客户需要的套管。
1.4今后技术开发重点
为满足世界能源需求的增长,天然气产量不断增加,天然气开发生产环境不断向高温高压的方向发展(见图1)。近年来开始开发超高温高压环境(Ultra HPHT,地层压力20000(138MPa)以上、地层温度400℉(204℃)以上)天然气气田。传统的高合金油井管的强度是0.2%屈服强度(YS)110ksi(758MPa)以上和125ksi(862MPa)以上。但超高温高压天然气气田开发需要耐高内压和高耐蚀性的、YS在140ksi (965MPa)以上的油井管。新日铁住金对高强度Ni合金油井管进行开发研究。合金的成分系为25%Cr-32%Ni-3%Mo。

固溶强化和加工硬化是高强度化的有效方法,添加廉价元素N也可以提高合金的强度,但N会降低合金的抗应力腐蚀性(SCC)和热加工性。新日铁住金开发出添加稀土(REM)提高耐蚀性和热加工性的独有技术,解决了N降低抗应力腐蚀性(SCC)和热加工性的问题,开发出140ksi(965MPa)级超高强度Ni合金油井管。
通过开采技术的进步提高油气的可开采量,对于保证人类将来对能源的需求具有重要意义。相应地,未来对油井管的技术要求也更加多样化。
2管线钢管
2.1概况
近年来,石油、天然气等能源开发向自然环境恶劣地区发展,例如北海、西伯利亚、加拿大、萨哈林等寒冷地区和地中海、黑海、墨西哥湾、巴西近海等深海域。此外还有北海、波罗的海、澳大利亚西北大陆架油气开发的长距离高压海底管线建设、澳大利亚东部煤气层开发、加拿大等地的石油砂开发以及美国进展迅速的页岩气、页岩油的开发等能源开发工程。同时,环境保护的要求也促进天然气的需求不断增长,根据天然气输送管线系统经济性要求,要减轻管线钢管的重量和提高操作压力。
为应对上述环境的变化,管线钢管特性的要求向高级化和多样化方向发展,主要有①厚壁、高强度化、②高韧性化、③提高现场焊接性(周向焊接)的低碳当量化、④高耐蚀性、⑤冻土、地震、断层地带钢管的高变形能。有些使用环境的钢管,常常要求这些性能的复合性能。
2.2 UO管线钢管
新日铁住金的鹿岛制铁所和君津制铁所生产能源用大口径钢管(外径457.2-1524mm)。两个工厂的大口径钢管累计生产量达2600万t以上,供世界各国输送石油、天然气使用。每个工厂都形成了炼钢、厚板轧制、制管、检查的大口径钢管先进的系列制造技术。这些技术主要有:高纯度炼钢技术、新型连铸机减轻铸坯中心偏析技术、厚板TMCP技术、即控制轧制+加速冷却技术(鹿岛制铁所的DAC-n、君津制铁所的CLC-μ)、高强度高韧性焊接材料、厚壁高强度钢管生产的高精度拔管-扩管技术、超声波探伤(数字化X射线探伤、多通道相控阵探伤)等无损检验技术以及尺寸自动测量装置。
此外,新日铁住金管线钢管生产的特点是拥有管线钢管安全性评价技术,采用各种模拟技术和实管破坏性试验对钢管的安全性进行评价。
在管线钢管冶金学技术方面,新日铁住金拥有高强度、焊接性优良的抗H2S腐蚀的钢管成分系列及工艺技术(形变热处理技术)、添加微量Ti细化晶粒提高焊接热影响区韧性技术、氧化物冶金(TiO、MgO等)技术以及化学成分最佳化技术,还开发出利用化学成分的变化和形变热处理来控制微观组织制造高强度钢管技术。
此外,开发出基于FEM的模拟技术,利用该技术提出了厚壁、高强度、高变形能钢管制造条件的优化方案。
利用这些技术制造出的产品有抗H2S腐蚀管线钢管、超低温用管线钢管、深海用厚壁管线钢管、高强度管线钢管、高变形能管线钢管、高HAZ(焊接热影响区)韧性管线钢管等类别繁多的管线钢管。
目前,新日铁住金公司生产的API X70级以下的抗H2S腐蚀管线钢管已经批量供货。过去,一般情况下主要使用API X65级以下的管线钢管,为了使钢管轻量化、降低管线铺设及焊接成本,新日铁住金开发出具有优良抗H2S腐蚀的高强度管线钢管。
阿拉斯加、加拿大、俄罗斯等地的冬季温度达到-40℃至-60℃,新日铁住金公司制造出适用于这些地区的超低温管线钢管,用于这些地区的石油、天然气精制装备。此外,新日铁住金还开发出处理H2S气体设备用的、耐绝热压缩的、-46℃低温用H2S气体输送管线钢管。
在深海用厚壁管线钢管方面,新日铁住金公司生产出供水深1500-2200m的墨西哥湾、地中海、黑海等海底管线用的、具有优良抗压溃性和低温韧性的高尺寸精度厚壁钢管。
近年来,由于天然气高压输送、降低管线用钢成本以及降低管线铺设成本的要求,高强度管线钢管的使用急剧增加。新日铁住金的X80级钢管已经在德国、捷克、英国、俄罗斯、加拿大、美国、日本等地使用。特别是在中国的第二条西气东输管线工程和俄罗斯的亚马尔半岛气田开发的长距离、高压输送管线中得到应用。新日铁住金的X100钢管已经两次向加拿大供货,同时进行实证试验和实际应用。新日铁住金公司和美国艾克森石油公司共同开发的X120级钢管,在进行铺设施工实证试验的同时,在加拿大艾伯塔州进行管线铺设并获得成功。
在不完全永久冻土带、断层带和地震带等地区使用的管线钢管方面,新日铁住金开发出高变形能钢管,可以承受地层变动引起的钢管变形。
2.3管线用无缝钢管
新日铁住金有3个工厂生产能源用无缝钢管,和歌山制铁所的产品规格是外径15.9- 425.4mm,尼崎制造所的产品规格是外径60.3-244.5mm,东京制造所的产品规格是外径33.4- 168.3mm。
无缝管线钢管用于海底管线、低温管线和腐蚀性(H2S/CO2)苛刻等环境,要求钢管具有高性能和高可靠性。新日铁住金应对市场需求的变化,实施扩大高附加值产品开发战略,开展技术深化研究,开发高附加值新产品。
在海底管线钢管方面,开发出300-3000m的深海管线钢管,并不断提高高强度、高韧性厚壁无缝钢管的性能。此外,为降低管线铺设成本,对钢管提出了采用均整加工技术改善钢管的尺寸精度,以提高焊接效率。新日铁住金为应对这些要求,不断开发具有世界最高水平的新技术满足客户的要求。
在低温管线方面,新日铁住金开发出用于北欧、俄罗斯、阿拉斯加、加拿大等寒冷地区的厚壁高韧性钢管。
在腐蚀性(H2S/CO2)油、气输送管线方面,新日铁住金向中东、里海沿岸等高H2S油、气输送管线提供了大量的耐H2S腐蚀的X65级碳素无缝钢管,并以其高质量赢得客户的信赖。此外,新日铁住金与北海、大洋洲、东南亚等高CO2、低H2S腐蚀环境的客户保持交流和沟通,以推进超级13Cr钢和双相不锈钢在这些地区的扩大应用,目前已经开发出施工性优良、性价比高的新产品SM65-2505(DP25U)。
新日铁住金开发的X90、X100级钢管已经通过API标准的认证。
2.4 ERW管线钢管
新日铁住金的能源用ERW管线钢管由名古屋制铁所(16英寸轧机)和光钢管部(24英寸轧机)采用高频感应加热方法制造。新日铁住金的能源用ERW管线钢管具有很长的生产历史,已经在海外的海底管线、低温管线、含H2S天然气输送管线使用。新日铁住金开发出钢管的先进成形方法FFX,用摄像机对钢管焊接过程进行监控,配置钢管最佳焊接条件的控制、监视装置。
ERW管线钢管以热轧板卷为原料,板卷由本公司制造,是最先进的板卷原料。ERW管线钢管的优点是:生产效率高、成本较低,价格便宜。过去的主流产品是X65级以下,厚度16mm以下的产品。为了能够使用与UO管线钢管和无缝管线钢管规格和钢级相同的ERW管线钢管,对ERW管线钢管提出了厚壁、高强度化、高韧性化的要求。其中,适用于海底管线卷筒式铺管法的高尺寸精度、均匀材质和窄强度分布和低屈强比钢管,已经开始生产供应。
2.5今后管线钢管的开发重点
新日铁住金目前已经生产和销售UO钢管、无缝钢管、ERW钢管等高级管线钢管,但市场对管线钢管的要求将进一步向多样化、高级化和复合化的方向发展,因此,新日铁住金公司未来技术开发重点是提高钢管本身以及管线系统的经济性和安全可靠性的产品和应用技术。
3锅炉用钢管
3.1概况
日本从20世纪80年代起,开始将传统的石油火力发电转变为稳定、廉价能源煤炭火力发电。新日铁住金在世界率先开始对蒸汽高温高压化的超超临界(USC)发电锅炉用钢管进行研究开发。开发出的新材料钢管已经用于世界各地的USC锅炉,为减排CO2、改善地球环境作出了贡献。
以下介绍一部分新日铁住金自主开发的锅炉钢管产品。
3.2不锈钢锅炉管
新日铁住金开发的TP347HFG钢管(18Cr-12Ni-Nb)通过优化合金成分,和采用独有的形变热处理工艺以及高温热处理工艺,使钢管具有高强度和高耐水蒸气氧化性。该钢管已经纳入国际标准ASME。之后又开发出添加廉价强化元素Cu的SUPER304(18Cr-9Ni-3Cu-Nb-N)钢管,该钢管的强度是传统钢管的1.5倍。该钢管于2013年纳入ASME标准。
在600℃蒸汽级锅炉中,不可避免产生由煤炭中的杂质引起的高温腐蚀。新日铁住金开发的HR3C(25Cr-20Ni-Nb-N)钢管是用于高腐蚀环境的世界标准钢管,目前已经纳入ASME标准。
3.3 USC锅炉用高强度9Cr系大口径厚壁钢管
锅炉的主蒸汽管道和高温再热管道使用的是外径350-850mm、壁厚25-130mm的大口径厚壁钢管。但USC锅炉中的大口径厚壁钢管不能使用热膨胀大、容易发生热疲劳断裂的奥氏体不锈钢。Gr91钢管(9Cr-1Mo-V-Nb)是高温强度高的9Cr系铁素体钢管。80年代新日铁住金加速了Gr91大口径厚壁钢管的开发,并率先在日本国内的USC锅炉上使用。之后新日铁住金又开发出高温强度高于Gr91的Gr92钢管(NF616:9Cr-1.6W-V-Nb-B),W和B的添加提高了钢的蠕变强度。Gr92钢管已经用于世界各国的USC锅炉,成为标准级的钢管。
3.4用于可再生能源的钢管开发和A-USC(先进的超超临界)锅炉用钢管的展望
新日铁住金生产的耐硫酸、盐酸露点腐蚀钢管S-TEN怯糜诠牡臀虏课唬ㄑ檀选⒐鼙吲涔埽┑母止堋4送猓呖褂αΩ戳盐聘止躕A704(低C-18Cr-9Ni-2W-V-Nb和 NF709(22Cr-25Ni-1.5Mo-Nb- N)也得到实际应用。
燃气轮机和蒸汽轮机组合的高效率发电LNG联合循环发电机组中使用新日铁住金的TP347HFG和SUPER304H钢管,促进了锅炉蒸汽的高温化和发电的高效率化。
使用生物质能的可再生能源锅炉使用了细晶组织的TP347HFG钢管和高耐蚀性HR3C、NF709钢管。此外,这些钢管也在燃烧城市垃圾锅炉上得到应用。
预计新一代锅炉(A-USC)的蒸汽温度将达到700℃。欧洲、美国、日本、中国等国家正在进行官民结合的A-USC研究。新日铁住金参与了各个研究项目,正在进行HR6W(25Cr-43Ni-8W-Ti-Nb)和HR35(30Cr-50Ni-W-Ti-Nb)等新一代高强度Ni基合金的研究。
4石油精制、石油化工用钢管
4.1 概况
石油精制、石油化工设备使用的钢管包括碳素焊接钢管、通用不锈钢钢管、双相不锈钢钢管、Ni基合金无缝钢管等所有类别的钢管。由于页岩油、页岩气的开发和海洋开发的活跃化,以及对气、油含硫量的限制,新日铁住金推进新材料的开发以应对新形势下的市场需求。以下对新日铁住金开发的石油精制、石油化工用钢管进行简要介绍。
4.2乙烯裂解用钢管
美国将建设以页岩气为原料的乙烯装备。新日铁住金开发并实用化的乙烯裂解用钢管HK4M(25Cr-25Ni-Ti-Al)和HBM(25Cr-38Ni-Si-2Mo-Ti-Zr,内肋形管)是传统铸造合金的改良产品,具有良好的冲击特性,并且由于采用热挤压制管工艺,使钢管小口径长尺化,管内可有多个肋形管(可螺旋状配置),促进裂解反应,提高乙烯生成率。
4.3耐金属粉化腐蚀的新型合金管的开发
近年来,高渗碳性合成气体引起的钢管粉化问题日渐严重。新日铁住金开发的NSSMCTM696合金管(30Cr-60Ni-1.5Si-2Cu-2Mo)由于Si产生的耐蚀皮膜和Cu的作用,具有优良的抗粉化能力。该钢管已经纳入ASME等国际标准,可期待在全世界的化工设备上获得应用。
4.4 海洋开发用耐海水腐蚀钢管
海洋开发用钢管应具有耐海水腐蚀性。新日铁住金开发出DP3(25Cr-7Ni-3.3Mo-N)、DP3W(25Cr-7Ni-3.2Mo-2W-N)等抗氯化物腐蚀(点腐蚀)双相不锈钢钢管和YUS270(20Cr-18Ni-6Mo-Cu)超级奥氏体钢钢管,并取得了许多应用实绩。近年来,对采用高强度、高耐蚀性和焊接性良好的双相不锈钢制作的脐管配管的要求不断增长,DP3W有全世界的使用实绩。目前,已经纳入NORSOK(挪威石油标准化组织)等海洋用钢管标准。
4.5化学工业用钢管的开发和今后的展望
在石油精制脱硫装置方面,新日铁住金开发的耐硫酸腐蚀钢管347AP(超低C-18Cr-11Ni-0.25Nb)已经实用化。347AP不用进行焊后热处理和中和洗净处理,作为脱硫装置的加热炉管取得了许多应用实绩。
今后利用高硫分的廉价低质原油的情况会不断增加,并且世界各国不断强化废气排放限制法规。在这种情况下,347AP钢管的需求量将会不断增加。
化肥原料尿素生产设备需要使用耐尿素腐蚀和抗应力腐蚀裂纹的材料。新日铁住金和东洋工程公司共同开发的双相不锈钢钢管DP28WTM(27.5Cr-7.7Ni-2.2W-Mo-N)已经实用化,并纳入ASME等世界标准,大量用于东洋工程公司制造的尿素生产设备。
5核电用钢管
5.1概况
新日铁自1956年开始供应核电用钢管以来,原新日铁和原住友金属公司生产的核电用钢管已经用于日本国内的55座核电站核反应堆的配管和热交换器上。从1994年开始,原新日铁和原住友金属核电用钢管陆续通过国外核电站的认证,并且尼崎制造所的核能钢管专用工厂也取得国外核电站的认可。新日铁住金的核能用钢管以其高技术开发力、优良的质量管理和质量的长期保证取得了大量的应用实绩。以下对新日铁住金自主开发的核能用钢管进行简要介绍。
5.2高技术高质量的蒸汽发生器用传热管和各种钢管
压水堆型核反应堆蒸汽发生器用传热管(SG)主要是690Ni基合金(30Cr-60Ni)。新日铁住金SG的独有技术有:极限降低不纯物的精炼技术、防止产生水腐蚀应力腐蚀裂纹(SCC)的特殊热处理对金属组织和析出物形态控制技术、可进行高噪声比(SN)无损检验的高压拉拔加工技术、少缺陷无模U形弯曲加工技术。新日铁住金SG以其高质量赢得客户的信赖,被世界各地的客户采用。
新日铁住金还生产大型核电站从核岛到周边设备使用的各种耐蚀不锈钢钢管。主要有690合金管盖用管台、再循环系统用核能级高纯度SUS316和SUS304钢管、控制棒驱动装置用管、核反应堆容器内外配管、给水加热器管、湿分分离加热器管SUS410Ti和SUSXM8等。
5.3基于新安全设计的核能用钢管及其技术开发展望
基于新安全设计的新一带核反应堆(例如APWR、AP1000等)正在计划当中。新日铁住金正在开发独有的耐蚀皮膜技术,以减少或防止SG管中的主要元素Ni溶出引起的辐射线泄漏和防止给水加热管的Cr溶出。并且正在推进原子级管材表面耐蚀皮膜的解析研究和精确控制热处理气氛、工业规模生产防止Ni、Cr溶出皮膜的生产技术。目前全世界正在推进高安全性小型核反应堆的研发工作,新日铁住金的上述研究开发将对世界核能发展作出材料方面的贡献。
6机械用钢管(汽车用钢管、工程机械用钢管、加工机械用钢管)
汽车制造正在向轻量化和提高冲撞安全性的方向发展。根据这种市场需求,新日铁住金推进汽车用钢管新产品开发、新加工技术开发、专用设备开发以及各种评价技术和解析技术的开发。
在汽车轻量化方面,新日铁住金开发的车门抗冲撞梁用的ERW钢管,其强度达到世界最高强度级别1765N/mm2,已经实用化,为提高汽车安全性作出了贡献。此外,新日铁住金采用热态拉拔缩径法制造出t/D(壁厚/外径)大于30%的特厚ERW钢管,可使汽车用材由实心材转化为空心材(钢管),提高汽车轻量化的水平。
近年来,客户不仅对钢铁企业提出钢管方面的要求,而且还要求钢铁企业提供部件形状、加工方法和加工设备等方面的措施方案。新日铁住金开发的液压成型技术,大大提高了扩管率,可以将管径扩大到传统管径的3倍以上。
可以预期,该液压成型法将会扩大适用部件的种类,并可省略一些加工工序。过去采用液压成型技术需要有大量的设备投资(购入大型冲压机),新日铁住金和大型汽车制造公司共同开发出紧凑型液压成型设备,扩大了液压成型技术的应用。2012年新日铁住金的三维热弯曲淬火技术(3DQ)开始实际应用,可将1500N/mm2的超高强度钢管进行无模具的三维形状加工。这种开创性加工技术和加工设备引起了各方面用户的关注。
在无缝钢管方面,新日铁住金利用高洁净度、高尺寸精度的制管技术,开发出安全气囊用、柴油发动机燃料喷射管用的超高强度(1000N/mm2级以上)、高韧性钢管,目前已经在国内外汽车制造厂不断扩大应用。
工程机械和加工机械对所用钢管提出了轻量化和低成本化的要求。新日铁住金开发的起重机悬臂用超高强度(1000N/mm2级)无缝钢管和高压油缸用高尺寸精度ERW钢管满足客户要求,目前已经实用化。
当前,日本的汽车、工程机械、加工机械的生产基地正在迅速向海外转移。钢管本地化供给体制的建立是一个重要问题。目前,新日铁住金已经在中国、东南亚、印度、北美、墨西哥等地建立了ERW钢管生产体制,以满足客户的钢管本地化供给需求。
7建筑结构用钢管
土木建筑对结构用钢管提出了高强度、耐腐蚀、耐疲劳的要求,以便降低施工费用和维修费用。为应对这种多样性要求,新日铁住金开发出独特的建筑结构钢管和钢管接头。
东京晴空塔建造要求使用焊接性良好的屈服点为400、500、630N/mm2的高强度大口径UOE钢管。新日铁住金为此开发出比现行JIS标准严格的高强度厚壁圆钢管,钢管的尺寸精度、夏比冲击值、焊接性(焊接裂纹敏感性)都优于现行JIS的规定。
为在住宅和低层建筑物的地基改良工程、城市狭窄地区打桩工程和山体隧道工程等施工空间和工期都被制约的环境下进行施工,新日铁住金开发出利用小口径钢管进行施工的各种施工方法。开发出在钢管表面形成凹坑的热态制管工艺,制造出水泥材料高附着力钢管和抗压钢管。这些钢管适用于地基改良、护墙工程、山体隧道补强、光伏发电基础桩等各个领域。今后将在抗震和防火工程中扩大应用。
8配管钢管和涂层钢管应用前景展望
配管钢管种类繁多,有给排水等建筑设施配管、煤气配管、电缆保护配管等小口径钢管和输送石油、煤气和水的较大口径配管以及管线钢管。小口径钢管的接头技术很重要。最近滚轧成型罗纹钢管接头和管头凸缘钢管接头的连接技术受到关注,这些接头技术已经纳入公共建筑工程标准,今后会有很大的需求。
应用广泛的镀锌钢管一般含有Pb、Cd等污染环境物质。新日铁住金开发出几乎不含这些污染物的镀锌钢管,并且这种新开发镀锌钢管的耐蚀性和加工性都好于传统镀锌钢管。
日本在2007-2011年制定了关于涂层的ISO标准(ISO 21809系列标准),从而建立了关于涂层的世界标准。日本以该标准为基础制定了JIS G3477(聚乙烯涂层钢管)系列标准。应对这些标准,新日铁住金开发出采用高耐久性环氧底漆的3层聚乙烯涂层钢管。这种钢管已经在世界广泛使用。新日铁住金以日本水道钢管协会为中心,开发出外面底漆涂层、内面无溶剂环氧树脂涂层的组合涂层的钢管长寿化技术,采用这种技术,水道钢管的寿命可达100年。目前正在对JIS G 3443(输送水的涂层钢管)系列标准进行修订。今后新日铁住金输送水的涂层钢管的用量将会大量增加。
信息来源:《世界金属导报》


