2205不锈钢无缝钢管,中国不锈钢管技术创新及发展趋势

在11月6日召开的第九届天元松阳论坛——“创新引领、转型升级，全力推动不锈钢管产业高质量发展”专家报告会上，来自中国特钢不锈钢分会的专家企业协会名誉委员、中国不锈钢管专业委员会主任/顾问李天宝教授作了题为“中国不锈钢管技术创新与发展趋势”的报告。全文如下：

改革开放40年来，我国不锈钢管业经历了风风雨雨，从小到大，从弱到强，成立了上千家不锈钢管企业。今日《天元嵩阳》，“多少红光随水而落，我却记得犹如昨日刚放”。一群有德之士将散落在祖国八方的明珠汇聚于此，精心串成一条条美丽的项链，绽放出璀璨的光芒，温暖着不锈钢管，支持着祖国各行各业的蓬勃发展。

1、技术创新

技术创新是指新技术研发产品化、商业化的过程。它是改进现有或创造新产品、生产过程和服务方法的技术活动。重大创新将导致社会经济制度发生根本性变化。技术创新是企业应用创新知识、新技术、新工艺，采用新的生产方式和管理模式，提高产品质量，开发生产新产品，提供新服务，占领市场，实现市场价值。创新是科技发展的灵魂，创新是引领发展的第一动力。纵观2000年至今，我国科技创新’

●核能发电

2019年核电占总发电量的比重为4.9%，相当于减少燃煤10687.62万吨，减少CO2排放量28001.57万吨，减少SO2排放量90.84万吨，减少约 790,900 吨 NO 化合物。未来，我国每年要建设8座核电站，以实现我们承诺的减排目标。

在核能发电提案中，不锈钢管是关键的结构元件。2000年以前全部依赖进口。2000年后，核工程设计院、原子能设计院与不锈钢管厂合作创新。至此，不锈钢管已基本实现国产化。

通过技术创新主要完成：

▲奥氏体不锈钢主管

▲ 690合金U型管、C型管、不锈钢U型管

▲超级奥氏体不锈钢管材及管件

目前，各钢管厂都在制造工艺、提高质量稳定性等方面开展新工作。

通过技术创新，实现了控制棒包壳管的国产化。

控制棒包壳管：

▲控制棒包壳管成分：P：0.010%，S：0.020%，Si：0.1%

▲控制棒包壳管内径8.738

▲控制棒包壳管10%冷加工后延伸率大于35%。

▲要求用超声波同时检测控制棒包壳管的缺陷和尺寸，并在全长范围内100%测量每根管的内外径。

目前，在高含氧量环境用管材、耐蠕变管材和600℃以上高温用管材、耐辐射管材等方面取得了突破。

核聚变反应堆用各种管材的制造性能要求（极低温断裂韧性、抗疲劳冲击、无磁性、细晶粒、杂质元素）均达到核电专用环保标准。

●火力发电用不锈钢管技术革新

2019年全国发电总量7.09万亿千瓦，火电占比72.83%。可见，我国以火力发电为主。随着蒸汽温度的升高，锅炉的生产压力也应同步提高，以达到高效、低耗、指标优、环保、减排的目的。这就对锯切炉用钢管提出了更高的要求。2000年以前，我国还不能生产锯切炉用超超临界（630℃、700℃）不锈钢管。经过近20年的技术革新，我国可以生产满足锅炉不锈钢管和发电各种要求的铁镍基和镍基合金管的钢管：

主要牌号有： ,,, ,, /C-HRA-5/TG700℃

在国内，我们创新开发了锅炉发电系统高、低添加管，也实现了冷凝器用不锈钢管替代铜管和钛管。尤其是用于耐海水环境的已经实现了国产化。

●我国油气井用不锈钢管技术创新近十年来取得长足进步。

为解决井内高温、高CO2分压、高Cl-、H2S浓度工作环境易产生腐蚀和应力腐蚀开裂的问题，研制了适用的2205双相不锈钢管。已用于井管和地表集输管线。

近来，为解决石油套管13Cr和超级13Cr、17Cr等高档钢管的耐蚀性问题也取得了成功和应用。

石油石化行业炼化装备关键装备的发展，对其装备材料提出了更高的要求，尤其是核心工业炉，包括加氢炉、常减压炉、氢气转化炉、焦化炉等。需要具备的耐高温、耐腐蚀等性能。通过近20年的技术改造和技术创新，炼油化工等行业所用设备全部实现了国产化。

●造船和运输业是经济活动的重要组成部分。我国先后实现了天然气船、化学品船的制造。由于大型运输船在海上航行的特殊环境，船用不锈钢管必须进行特殊认证。（海事等级认证）

主要用于LNG和化学品船的不锈钢管材料对钢管的纵向和横向拉伸有特殊要求。目前，各钢管生产企业通过技术革新，进一步提高了船用不锈钢管的物理稳定性。

当然，在众多领域、众多行业中，这里只是简单列举了一些知名度较高、比较受关??注的技术创新和应用产品。化工、医药、军工、输送煤气等诸多应用领域不再多说。

2、技术创新的发展趋势

●针对使用环境设计目标材料是不锈钢管发展的必然趋势。如海水环境的管道设计，在海水环境中达到抗点腐蚀和应力腐蚀开裂的能力，如高含氧量水环境的管道设计，提高抗应力腐蚀开裂能力；设计更高的抗蠕变和抗辐射性能管道；如设计耐高温蒸汽氧化材料，实现高强度、高塑性不锈钢管。通过创新设计，实现设备的安全运行和使用寿命。所有钢管企业都将通过技术和材料创新为未来的市场和服务做准备，

●在目标产品有明确工作条件的环境中，必须自始至终处于有效的质量控制之下，其生产过程应按部就班地设计，如：冶炼、浇注（是否电渣）改造、钢坯加工及穿孔（或热挤压）冷加工、热处理、表面处理。

成品管交货状态的设计也在设计范围内。

如常规性能检验部分：成品管化学成分分析。

非金属夹杂物检测、晶粒度检测、晶间腐蚀敏感性检测、宏观腐蚀检测、拉伸检测、压扁检测、硬度检测、冲击检测、水压检测、超声波检测、液体渗透检测以及表面质量和尺寸平面度检测。

按订单设计生产钢管制造是未来钢管生产的大趋势。

●精炼废管处理技术

废管的加工过程是金属塑性成型过程，存在应力、应变和位移，而穿孔就是这种行为的表现，包括冷控、冷轧、挤压等都属于这一类。为什么穿孔具有直径与壁的比？拉拔冷轧断面收缩过大为什么会出现硬化裂纹？根本原因是超出了塑性变形的允许偏差。随着现代技术的发展，有限元法可以用来模拟许多金属在成形过程中的流动规律。由于有限元分析对各种几何形状的适应性，冲孔加工的塑性成形过程可以通过计算机进行模拟。预测成型材料的所有应力和应变。

穿孔过程中，用刚塑性有限元描述管坯的金属流动、速度场、温度场和应力，建立应力应变、热力耦合、内部组织等数学模型。可生产出更利于后续工序加工的精制原管坯，是不锈钢管生产技术革新的趋势。

松阳园区的技术创新之一是上上德胜的“数字化智能工厂”、“工业智能服务平台”和“智能安全管理”。这些技术创新和应用走在了全国不锈钢管生产企业的前列，通过智能化管理，企业的生产成本、实物质量和安全生产都进入了一个更高的水平，这也是创新发展的趋势不锈钢管企业的未来。

●近日去上海钢管展，看到了中兴能源生产的无缝不锈钢。经了解，直径可小至数毫米，大至1米以上。直径由用户确定。没有台阶，壁厚可以用手来实现。撕裂钢的厚度有几十毫米，基本不受管径的限制。

生产这种不锈钢无缝管（也可生产合金管）具有以下优点：

① 表面光滑，精度高。

② 高疲劳强度、高屈服强度、高抗拉强度，可实现相同的纵向和横向抗拉强度和伸长率。

③工具消耗低。

④ 成品率较传统工艺可提高10%左右。

⑤退火道次少节约能源，酸洗道次少污染少。

⑥生产过程无需油润滑，无污染。

⑦易于实现自动化操作，易于建立黑灯厂。

⑧截面壁厚几乎没有偏差，可减轻应用钢管的设计重量。

看到金属网上发布的φ23X0.2mm钢管2205不锈钢无缝钢管，吓了一跳。这是实现不锈钢无缝钢管生产技术的颠覆性创新。这项技术创新基于坚实的科学原理。它不是神话或幻想，而是科学原理的创新应用；它是跨学科、跨领域的综合创新2205不锈钢无缝钢管，而不是设计和材料技术领域的“线性创新”。它是通过颠覆性技术实现的。创新成功的经典案例。因此，不锈钢管的发展趋势是材料创新、工艺创新、市场创新、应用创新。

●去年，我国部分企业通过技术创新，实现了螺旋波、环波小口径波纹管的生产。主要室内水路系统解决管道渗漏、钢管过桥、地震风摆等问题，室内供水实现点供水——水点无管接。这一创新受到了城乡居民的欢迎。近来，为了提高安全性，创新开发的无缝波纹管受到了众多用户的青睐。

●关于松阳不锈钢管业的技术创新

松阳现有管材生产企业52家，生产能力28万吨。2023年突破100亿，2025年实现130亿，是嵩阳企业的目标和责任。按松阳产品均价130亿/1.9万/吨计算，产销量约70万吨。那么，这70万吨管材生产的是什么材料、什么用途、什么规格，产品去向何方？它是实现这一目标的关键解决方案。

2018年之后，国家陆续出台了多项民用供水建筑政策法规，明确要求饮用水管道采用不锈钢或铜管。目前，国内焊管企业如雨后春笋般拔地而起，新改建企业不断诞生。原来生产供水用塑料管的工厂也开始转向生产不锈钢焊管。给水用不锈钢管市场有多大？按照不锈钢管替代塑料管的重量计算，每年应增加500万吨左右。按照每年40%的替代率计算，不锈钢年需求量不少于200万吨。钢管主要规格为Φ16-Φ325，壁厚为0.6-3mm。焊管总是不尽如人意，尤其是安全要求高，所以使用无缝管会赢得用户的信任。存在成本问题。按照目前生产Φ20-0.8管的工艺，增加值在8000-10000左右。如果通过工艺创新实现附加值5000左右，市场将非常广阔。

在松阳实现这一目标是可行的，松阳可以组织集中生产和销售，形成创新小镇。

松阳的强项是生产小口径不锈钢管。小口径管材形成产业链具有得天独厚的优势，创新涵盖应用创新。微通道冷凝器是新开发的换热设备，可提高换热效率30%。因此，松阳要考虑延伸产业链，提高吨钢附加值。例如形成换热器城镇。这是一个比喻。这样的集镇在全国已有不少先例，如吉林四平、湖北黄石等。十几年来，松阳得以从一个没有工业、没有市场、没有交通条件的落后地区发展成为产量占全国无缝钢管近1/3的绿色基地，

松阳在发展产业链的同时，也需要培养本土人才。

当然，松阳的不锈钢管业还有很长的路要走，但核心是创新。松阳市历届政府对不锈钢管的发展给予了全力支持，特别是对企业的关心和对环境保护的帮助。我们很感动。作为中国的不锈钢管人，我们一定会全力支持松阳的发展。同时感谢松阳市领导，特别是政协领导和园区领导对不锈钢管的关心和认可。