焊接鋼管也稱焊管，是用鋼板或帶鋼經(jīng)過卷曲成型后焊接制成的鋼管。焊接鋼管生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)效率高，品種規(guī)格多，設(shè)備資少，但一般強度低于無縫鋼管。20世紀30年代以來，隨著優(yōu)質(zhì)帶鋼連軋生產(chǎn)的迅速發(fā)展以及焊接和檢驗技術(shù)的進步，焊縫質(zhì)量不斷提高，焊接鋼管的品種規(guī)格日益增多，并在越來越多的領(lǐng)域代替了無縫鋼管。焊接鋼管采用的坯料是鋼板或帶鋼，因其焊接工藝不同而分為爐焊管、電焊(電阻焊)管和自動電弧焊管。因其焊接形式的不同分為直縫焊管和螺旋焊管兩種。因其端部形狀又分為圓形焊管和異型(方、扁等)焊管。目前我國擁有各類焊管及冷彎型鋼機組1800套，年生產(chǎn)能力為2500萬噸以上，設(shè)備數(shù)量及生產(chǎn)能力居世界第一位。生產(chǎn)能力已嚴重過剩，市場競爭激烈。目前國內(nèi)焊管及冷彎型鋼生產(chǎn)及消費存在的主要問題為：φ76mm以下小口徑焊管機組數(shù)量大、裝備水平落后；低水平惡性競爭，重復(fù)建設(shè)嚴重，國營企業(yè)前幾年已退出競爭領(lǐng)域；中大口徑直縫焊管生產(chǎn)能力偏低。

    1、 國內(nèi)焊管生產(chǎn)情況分析

    1.1、 國內(nèi)焊管產(chǎn)量分析

    2001年以來，我國焊管產(chǎn)量迅速增加。2005年我國焊管產(chǎn)量為1567萬噸，2006年1-8月份焊管產(chǎn)量為1255.9萬噸，同比增長了23.4%。在2005年焊管產(chǎn)量中，螺旋埋弧焊管產(chǎn)量約300萬噸，占19%；直縫埋弧焊管產(chǎn)量約40萬噸，占2%；ERW焊管產(chǎn)量1227萬噸，占79%。我國是世界ERW焊管第一生產(chǎn)大國。2005年，ERW用于油氣輸送管線約30萬噸，占ERW焊管總產(chǎn)量的2%，占油氣長輸管線總重量的8%。2005年，全國油井管產(chǎn)量為240萬噸，其中無縫管220萬噸，占90%以上，ERW焊管20萬噸，占8.3%；全國生產(chǎn)鍋爐管80萬噸，其中由ERW管制作的中低壓鍋爐管產(chǎn)量為8萬噸，占10%。我國ERW焊管機組按規(guī)格比例分布看，大中規(guī)格機組所占的比例偏低。

    1.2、各種焊管機組的生產(chǎn)特點和優(yōu)缺點

    高頻電阻焊管(ERW)

    生產(chǎn)率高,無需焊接材料，成本較低。母材用優(yōu)質(zhì)帶鋼，在改進成型工藝并采用焊接自動控制及焊后熱處理等措施后，產(chǎn)品質(zhì)量有了很大提高，應(yīng)用比較廣泛，已逐漸用于嚴寒及海洋地區(qū)油氣輸送。但受成型和焊接方式的制約，焊管最大管徑為508mm(個別工廠最大直徑660mm)，最大壁厚12.7mm。

    螺旋埋弧焊管(SSAW)

    投資成本低，生產(chǎn)效率高，帶鋼寬度小，焊管最大直徑可達3660mm。螺旋埋弧焊管由于自身的成型特點，缺陷比較多。

    1)熱軋鋼在幾何形狀上有月牙彎,不利于成型；在力學(xué)上帶鋼各向異性以及在制管前不利于檢查帶鋼每層的缺陷,難于100%無損探傷

    2)螺旋焊管是在兩向傾斜而且變化的曲面上焊接,焊接的條件差,而且由于帶鋼的月牙彎,因而容易焊偏;加上螺旋焊縫比直縫要長,內(nèi)應(yīng)力也高一些,由此產(chǎn)生缺陷的概率高一些,漏檢的概率也高,所以,鋼管故障率也高一些,可靠性較差。

    3)焊縫在鋼管上呈螺旋線,致使鋼管抗彎曲、抗壓扁的力學(xué)性能較差。

    4)螺旋成型的方法限制了帶鋼的厚度范圍,一般實際使用最大的厚度為16～18mm。

    5)上述4個缺陷使得螺旋焊管只能應(yīng)用于一類地區(qū)，不適宜應(yīng)用于二、三、四類地區(qū)，也不適且于海底輸油氣，更不適于輸送煤漿。

    6)螺旋焊縫外形流線較差，焊縫容易超越規(guī)定高度，內(nèi)焊縫余高亦呈螺旋線，故增加氣流阻力，對內(nèi)涂層減阻效果有所削弱，不利于減少動力消耗及降低運營費用。

    7)內(nèi)焊縫呈螺旋線,給機械擴徑帶來了難度，不利于消除內(nèi)應(yīng)力。

    8)世界多數(shù)國家輸油氣都是應(yīng)用直縫焊管，故螺旋焊管國外市場空間小。

    9)由于外螺旋焊縫余高的存在，在外防腐涂敷的效果上差一些。

    為了克服螺旋焊管的許多缺陷，加拿大在螺旋焊管制管工藝等方面作了許多重要的改進，例如，對母材進行帶鋼分層檢驗，采用了預(yù)焊和精焊、多絲焊接和機械擴徑工藝等等，才使得螺旋焊管的質(zhì)量在成型過程和消除應(yīng)力等方面達到了一個新水平。使得螺旋焊管的使用性能有很大的改觀。但要注意到，仍不能從根本上改變螺旋焊在技術(shù)上的某些不可克服的缺陷，因而在使用上不免存在局限性。

    從我國現(xiàn)有的使用的螺旋焊管的情況看,實際的使用壓力在6.4MPa以下，四川螺旋焊管的故障率為2.608次/103km/年。

    直縫埋弧焊管(LSAW)

    加拿大等國對螺旋焊管進行改進的工藝例如預(yù)焊、精焊、多絲焊接、機械擴徑等是參照直縫埋弧焊管工藝來設(shè)計的，這就說明了直縫焊管制管工藝的先進性。世界上絕大多數(shù)油氣管道要求使用直縫埋弧焊管,主要原因是有以下幾點。

    直縫焊管的技術(shù)優(yōu)勢:

    1)母材為單張鋼板，可100%進行無損探傷；

    2)成型后應(yīng)力狀態(tài)好,由于機械擴徑,可以消除內(nèi)應(yīng)力,提高鋼管幾何尺寸精度；

    3)內(nèi)在質(zhì)量好,因為是在平面上進行焊接,因而焊接條件、自動跟蹤、無損檢測都容易進行，這就使焊縫高度低、內(nèi)外焊縫重合精度高；

    4)壁厚范圍寬,一般6～25mm,最厚可達45mm；

    5)抗彎曲、抗壓性能好；

    6)焊縫比螺旋焊管焊縫短60%,焊接缺陷出現(xiàn)的概率低；

    7)可靠性高,據(jù)統(tǒng)計。國外直縫焊管輸氣的故障率為0.05～1.44次/103km/年。故障率較低。因此。適于應(yīng)用在三、四類地區(qū)等。

    適用于海洋油氣輸送:

    隨著石油開采向海洋深處發(fā)展。由于敷設(shè)海底的輸送管受壓力、沖擊力和彎曲力等復(fù)合力的影響。會出現(xiàn)被壓扁現(xiàn)象。這正是螺旋焊管的薄弱環(huán)節(jié)。為了提高管線輸送能力和確保安全。海底管線向厚壁方向發(fā)展，故海底管道多采用直縫焊管。從另外一角度來看，由于在海洋中管道安裝對焊較難，對鋼管的橢圓度、對中度、焊接區(qū)保護情況以及橫斷面誤差等要求較高，否則，嚴重影響作業(yè)效率。由此，直縫焊管比螺旋焊管外形尺寸精度要高，補焊也容易，所以，從這方面要求來看，也是傾向于用直縫焊管。

    2、國內(nèi)、外焊管生產(chǎn)現(xiàn)狀

    焊管在經(jīng)濟上的誘惑力是焊管發(fā)展的根本動力，促使市場的平衡點不斷向焊管傾斜，焊管現(xiàn)已擠進許多傳統(tǒng)的無縫管市場。這是國內(nèi)外鋼管領(lǐng)域發(fā)展的主流方向。

    2.1、國外情況

    在國外工業(yè)發(fā)達國家，由于板帶生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)先，因而推動了焊管工業(yè)的發(fā)展。焊管占鋼管總量的比例一般高于60%，并在品種上不斷有所突破。

    近年來工業(yè)發(fā)達國家在焊接自動控制技術(shù)、焊管質(zhì)量在線檢測技術(shù)及生產(chǎn)線自動控制技術(shù)等方面均有較大提高。 在焊接機理、成型理論的研究上也有所發(fā)展。因此焊縫的性能不斷改善,焊管可成型范圍及品種范圍迅速擴大。國外已開發(fā)出焊接油井管、管線管等專用焊管板帶坯,強度級別超過了N80及X80。

    2.2、國內(nèi)情況

    我國焊管工業(yè)的現(xiàn)狀如下:

    (1)焊管機組眾多，約1600余套，但結(jié)構(gòu)不合理：Φ219mm機組僅4套，Φ323mm機組5套，Φ426mm機組2套，Φ508mm機組1套，其余均為小機組。

    我國焊管市場不健全。一方面，Φ76mm以下機組過多，水平不高，產(chǎn)品仍以低壓流體輸送管等低檔次管為主，因而導(dǎo)致低檔焊管市場過飽和，機組開工率嚴重不足。另一方面，焊接高檔壓力管、管線管及油井管的市場尚未形成。

    3、我國焊管進出口分析

    2002-2005年我國焊管進口量很大，特別是2002年共進口了84萬噸。2006年焊管進口量下降，1-8月份進口量為18.5萬噸，和2005年同期相比減少了31.7%。其中石油天然氣用焊管和石油天然氣鉆探套導(dǎo)焊管均有所減少。對2005年和2006年進口焊管的尺寸進行分析發(fā)現(xiàn)，2005年>406mm的焊管占總進口量的35.2%，而2006年減少為17%，可見我國大規(guī)格焊管有很大的發(fā)展，代替了進口產(chǎn)品。

    2004年以來我國焊管出口量增加很快，2005年出口165.1萬噸，2006年1-8月份出口量為190.4萬噸，同比增加了65.5%。分析出口焊管的規(guī)格發(fā)現(xiàn)，>406mm的焊管出口比例從13.4%增加到14.3%。

    對進出口焊管的價格來看，進口焊管的價格遠遠高于出口焊管的價格，且進口焊管的單價不斷增長，而出口焊管的單價還有所下降。2006年我國進口焊管的單價為1665.7美元/噸，而出口焊管的單價為667美元/噸，噸鋼差額高達1000美元左右。

    4、焊管消費分析

    最初焊管是作為無縫鋼管的替代品出現(xiàn)的，隨著焊管技術(shù)水平的日漸成熟，焊管的質(zhì)量也越來越高，焊管代替無縫管的領(lǐng)域越來越廣，相對來說焊管的制造成本比無縫鋼管低。如：汽車傳動軸管、油井管、皮帶托輥管等，而另一方面焊管也面臨著替代管的威脅。如：低壓流體輸送用管在有些地方已被PVC鋁塑管等取代。2002年我國焊管消費量為873萬噸，2003年增加到1069萬噸，增長了22.41%；2004年焊管消費量為1213萬噸，同比增長了13.47%；2005年消費量為1389萬噸，同比增長了14.51%�？梢娢覈�焊管的消費量還在持續(xù)增加，但增速有所降低。從焊管占鋼管總消費量的比例來看，2003年以來一直持續(xù)在50～60%之間，變化基本不大。自1995年以來世界焊管消費比例基本維持在鋼管消費總量69%的水平，以焊管在油井管中的應(yīng)用為例，國外的比例已經(jīng)達到了40%左右，而我國只有4%。近年來, 隨著熱軋板卷生產(chǎn)工藝的技術(shù)進步以及焊接工藝技術(shù)的進步,焊縫質(zhì)量得到提高,加上檢測手段更加完善,相應(yīng)地提高了焊管價格的競爭能力和用戶使用焊管的可信度。

    價格

    焊管的原材料是帶鋼，帶鋼有熱軋板卷和熱軋帶鋼兩種，熱軋板卷的化學(xué)成分，金相組織均勻穩(wěn)定，壁厚均勻，成型好，用熱軋板卷生產(chǎn)出的焊管質(zhì)量好。而熱軋帶相對來說質(zhì)量較差，生產(chǎn)出的焊管質(zhì)量較差，但是熱軋板卷和熱軋帶的差價在500元左右。焊管成本中原材料的價格，占整個成本的85%左右，因此原材料價格的高低對焊管價格的高低，以及在市場上競爭力的影響很大。