骨髓基质细胞
预计我国钢结构用钢管及冷弯型钢年总消耗量约为2265万吨(其中钢管1860万吨,冷弯型钢405万吨)。钢管行业的市场焦点长期集中在能源领域(石油、天然气及火电)钢管的应用上,近年来密切关注钢管及冷弯型钢在钢结构领域的蓬勃发展,并出现了一些热点问题。
彭在梅余云静
问题一:中国钢管产能是怎么计算的?
2014年发布的一份市场调研报告显示,当年全国焊管产能为6500万吨,而2016年焊管实际产量却达到了7016万吨。这是因为前者的统计是完整的焊管生产线的产能,而后者的统计包括了所有完整及不完整生产线的产量总和。
据中国钢结构协会钢管分会2014年发布的《中国钢管行业与市场研究报告》统计,我国无缝钢管总产能约4300万吨,焊管总产能约6500万吨。这是以焊管完整生产线产能计算的。但2016年焊管实际产量却达到7016万吨。笔者认为,这是包括石油工业、钢结构工业、冷弯型钢工业、塔器工业、不锈钢工业、锅炉工业、船舶工业、机械工业等各行业完整生产线和不完整生产线生产的焊管产量的总和。
对于非石油系统焊管功能,有些部位钢结构需要使用成套生产线生产的焊管。例如东京天空塔(世界最高自立式广播塔)的主要钢管部件采用UOE焊管,其大口径特厚钢管φ2300mm×100mm虽然采用RB法(不经扩管定型)制造,但均经过热处理;我国的重型建筑钢结构,如北京奥运场馆的主要钢管结构也采用UOE焊管,有的由番禺珠江钢管公司生产,有的由宝钢UOE单位制造。例如特高压输电塔需采用UOE、JCOE焊管,或采用中频热处理的HFW高频直缝焊管; 再如巨型海上浮式起重机超重型臂架所用钢管规格为φ850mm×30mm、φ650mm×24mm、φ550mm×20mm,采用无缝钢管或UOE(JCOE)焊管,或经中频热处理的HFW高频直缝焊管。
但在某些钢结构中,非主要钢管结构部位可采用JCO、UO型或未经过中频热处理的高频焊管,如钢管桩、高速公路护栏用管、电缆套管、低压水管、灯杆管等。
我国是世界钢管生产大国,各个行业都有钢管生产企业,但尚无一个能够代表全国钢管企业的行业协会,因此,要测算出全国7000万吨焊管产量对应的产能还是十分困难的。
问题二:冷弯型钢加工的发展方向是什么?
针对冷弯型钢行业生产的厚壁方矩管转角处出现裂纹的问题,可通过热成形工艺消除残余应力,对于高强度薄壁冷弯型钢产品,热冲压是一个发展方向。
冷弯型钢方矩管制造过程中,由于板厚增加而产生的角部开裂问题该如何解决?对此,有专家提出了“角线加热+缩颈二次成型”工艺的应对措施,即冷弯型钢向热成型工艺方向发展。据估计,我国方矩钢管年消耗量达100万吨,汽车制造企业也准备采用热轧无缝方矩钢管生产重卡驱动桥,这对我国冷弯型钢企业加快发展热成型厚壁方矩管提出了挑战。
从冷弯型钢的发展历史看,国外生产方矩形钢管的工艺,最初是先冷弯成圆管,再将圆管加热到正火温度,在定径工序由圆管变为方矩形管。其优点是成品钢管残余应力小,转角圆弧半径小,直到现在英国还一直采用这种工艺。但后来,由于能耗大冷弯型钢在建筑钢结构中的发展,成本高,国内外冷弯型钢工艺都放弃了正火工艺,而改用高频焊接。国内冷弯型钢厂大多采用直接方管生产线。
如今随着建筑钢结构向厚壁、高强度方向延伸,国外已恢复热成型工艺,而我国却没有热成型方矩形冷弯型钢产品。首都博物馆新馆等工程所用的热成型冷弯型钢均从国外高价进口。如日本JFE知多工厂HFW高频焊管φ26in(φ660mm)机组生产的方矩形管直径为250mm~550mm,壁厚为6mm~25mm,东日本京滨工厂HFW高频焊管φ24in(φ610mm)机组生产的方矩形管直径为200mm~550mm,壁厚为4.5mm~22mm。它们不仅具备中频正火工艺,还具备二次热处理能力。 我国的宝钢高频焊管610机组也具备此能力。
首都博物馆新馆
方、矩形管在常温下冷弯成型,壁厚较厚时圆角处易产生开裂,残余应力较大,同时焊缝易产生坡口腐蚀;由于包辛格效应,使强度、硬度提高,不利于用户二次加工。目前,我国冷弯钢厂一般只能加工壁厚≤14mm的产品。在“圆改方”过程中,如果材料延伸率较低,即使壁厚较小,也容易在圆角处产生纵向开裂。我国东北某厂采用冷推工艺将无缝钢管“圆改方”制成160mm×60mm×6.5mm的矩形管,由于材料为20#钢,延伸率只有16%,部分批次的矩形钢管交货后,出现严重的延迟性角部开裂现象,引起用户的质量异议。 后来该厂无缝钢管采用正火工艺“圆改方”,才获得合格产品。一般正火温度为850℃~900℃。笔者认为,有专家提出的“角线加热”冷弯型钢方矩形管工艺值得商榷。西气东输工程感应加热弯管试验表明,弯管局部加热可使焊管在弯曲段的性能有所改善,但直管段的性能不稳定。因此,笔者认为方矩形管应整体采用感应加热。这意味着冷弯工艺中“圆改方”的生产线更适合热成型加工方法。
上海东方艺术中心
上海东方艺术中心主钢管结构采用椭圆管DP258mm×126mm×12mm。不锈钢薄壁椭圆管冷弯后,由于残余应力的存在,在后续加工过程中,椭圆端口易回弹。沈阳东阳异型钢管厂在生产中采用冷冲压模具来解决端口回弹问题,从而导致冷弯型钢向高强度、薄壁、轻量化方向发展冷弯型钢在建筑钢结构中的发展,即热冲压。国内相关企业也正朝这个方向发展。宝钢RF500精密冷弯型钢生产线于2016年底投产,将冷弯型钢加工成各种高精度复杂结构型材,实现材料轻量化、结构轻量化,适用于以高强度钢、不锈钢、镀层钢卷为原料的型材加工。
笔者认为,冷弯型钢有方矩形管、椭圆管、复杂异形截面等多种规格,其成形设计采用CAD/CAM/CAE技术的智能化是重大课题,应成为“十三五”期间行业发展的目标。
问题三:产量下滑,无缝钢管行业现状如何?
石油套管、锅炉管市场下行压力大,焊管挤占了无缝钢管相当一部分市场份额,无缝钢管产量出现下降,因此要充分发挥无缝钢管厚壁、批量生产、热成型等优势,向个性化、定制化方向发展产品。
近年来无缝钢管年产量逐步下滑,2016年更是下滑至2743万吨,同比下降4.15%,无缝钢管行业到底怎么了?
从市场需求来看,一方面,受国际油价大幅下跌影响,油田开采增速下降,无缝钢管用油井管市场萎缩;另一方面,《巴黎协定》生效,使工业企业环保问题愈发严峻,从而制约煤电发展,造成锅炉管使用量同比下降;无缝钢管两大市场支柱产品销量不佳。
从竞争产品来看,随着卷材质量的提高和焊管技术的发展,高频直缝焊管(HFW)在钢结构钢管一些中高端部位正日益取代无缝钢管,如焊管进入液压缸、重型机器壁钢管等市场。
因此笔者认为无缝钢管企业应注重发挥自身的产品优势,如厚壁优势、批量生产优势、热成型优势,向个性化、定制化方向发展。
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