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彭在美

　　日前，国务院办公厅印发的《安全生产“十三五”规划》（以下简称《规划》）明确了危险化学品、煤矿、深海天然气开采等17个行业领域为特大事故防范的重点区域，并提出这些行业领域机械化程度要达到80%以上。

　　该《规划》的发布，对于钢管企业而言，可以觅得一定的商机。据笔者调研，危化企业搬迁重建工程钢管需求量每年约为100万吨；煤矿机械化开采、井下大型固定设施无人值守等安全设施钢管需求量每年约为250万吨；深海天然气开采工程所用海底管道、液化天然气（LNG）船舶、海洋平台的钢管需求量每年约为100万吨；陆上油气长输管道更新钢管需求量每年约为5万吨。

　　危化企业技术升级及其对钢管的要求

　　工信部强调，危化品企业搬迁改造并不是简单的异地重建，而是要促进企业和产业跨上新台阶。在实现产品、技术升级的同时，要通过信息化、自动化、智能化改造，提高企业本身安全水平。

　　化工行业按产品分为3个组成部分，传统产品、新兴产品和正在开发的未来产品。传统产品的代表为化肥（包括尿素）、合成树脂、乙烯和烧碱；新兴产品的代表有煤化工（分为传统煤化工、现代煤化工），传统煤化工产品代表有合成氨和甲醇；现代煤化工产品代表有甲醇制烯烃、煤制天然气。不过以上传统产品和新兴产品的产能已趋成饱和，因此，要向精细化工产品方向发展，包括工程塑料（例如高性能氟硅等）、聚酯基复合材料（例如碳纤维等），高等生物化工产品（例如聚乳酸等）。

　　目前，化工用钢管在向材料高档化、尺寸大型化、标准国际化方向发展，钢管产品需要满足使用温度范围广（-196℃~1000℃）、工作压力变化大（从真空到≥45兆帕）、腐蚀介质种类多（包含硫化物、高温氢、有机酸等）等要求。

　　煤矿用管的安全问题及其对钢管的要求

　　2017年，我国煤炭行业向清洁能源方向发展，预计到2020年煤矿瓦斯抽采量可达到80亿立方米~100亿立方米。因此，该《规划》指出，将强化煤矿安全监控和瓦斯超限风险管理，优先推行瓦斯抽采区域治理，促进煤矿瓦斯规模高效抽采和梯级利用；新建、改扩建、整合技改矿井，全面实现机械化、信息化，减少井下作业人员；实现采掘机械化、超大规模矿山提升运输系统及自动化控制、大型矿山开采自动化，井下大型固定设施无人值守等安全智能系统的应用。

　　机械化在煤炭行业，使用的钢管主要是生产支柱用钢管和煤机用钢管。其中包含单体液压支柱管、液压支架管、采煤机械及皮带运输机托辊管、煤矿给排水管、通风抽气管，煤层气开采用管等。煤炭行业高端用管是井下液压支架用钢管，主要用途为液压支架，单体支柱和工程机械油缸用支柱管。由于陆续淘汰中小规模煤矿，中小规模煤矿的单体支柱钢管时下没有市场前途。目前，高端液压支架是采掘设备的核心，预计2017年需求量为15000架。据介绍，一个井下采煤工作点需要150架综采液压支架，如年增150个工作点，可消耗钢管45万吨。

　　海洋工程用管的安全问题及其对钢管的要求

　　目前，海洋油气输送有两种方式，一种方式是海洋管道输送，特指在深海油田或气田开采过程中，使用水平管线管和上升管将原油或气体从海底油井口或气井口运送到海上平台；另一种方式是LNG输送方式。在大陆架海浅海主要采用海底管线输气方式。其中，海洋管线在埋地部分承受压力较大；管线入口压力≥20兆帕，强度要求高，大多选用厚壁钢管。输气上升管道由于受海浪冲击较多，需要钢管具有高强度、高韧性和高耐疲劳性。

　　在深海水域，往往采用LNG方式采集，即采集的天然气直接由LNG船上的液化天然气储卸装置（FLNG）液化，由LNG船运往陆上LNG接收站。据估计，一艘LNG船一般钢材用量为3万吨，钢管用量约为1500吨，且钢管均为技术含量较高的产品。

　　海洋工程另一个关键设备是深水钻井平台。截至2014年，我国共有海上平台380座，其中固定式采油平台190座，移动式平台190座。深水钻井平台由导管架、钻井架、水下钢腿、隔水套管、系泊支架、模块支架、直升飞机平台、火炬塔架等部分构成，对材料要求同样较高，如大壁厚半弦管、大规格无缝钢管支撑管、钛合管油井管、X80级深海隔水管及焊材、大口径深海输送软管、极地用低温钢等。

　　陆上石油天然气长输管线和城镇燃气管线的安全问题及其对钢管的要求

　　天然气长输管线从油气田源头开始可分为3个输送段。第一个输送段为站场用管。因为压缩机入口段，设计温度为-40℃~-45℃，在极低温度下，管制品质量不达标，极容易出事故。在-40℃温度下，X80级钢管（包括管件）的低温脆断的破坏性不容忽视，尤其是其焊缝性能难以满足低温夏比试验的要求。中俄管线在长春及以北高寒地区处于－40℃低温下，因此迫切需要钢管企业开发焊接性能好的高强度低温厚壁管件用钢。

　　第二个输送段为油气田集输管线。这段管线输送的是没有经过净化的天然气，可能含有硫化氢、二氧化碳、氯离子和水分等多种介质，腐蚀性较强，因此不能使用普通碳钢管。在油气田集输管线选材中多用不锈钢（Cr13/Cr22/Cr25/Cr-Ni）衬里的双金属耐蚀复合管。

　　第三个输送段为天然气输送干线。我国有很多重要油气管线都要经过地震断裂带或滑坡、黄土湿陷、水土流失、泥石流、坍塌等地质灾害多发地区，严重影响管道安全运行。近年来我国共发生28起由于管道自身质量引起的失效事故，其中钢管质量问题占39.29%，环焊缝质量问题占21.43% ，腐蚀失效问题占17.86%，过量变形问题占14.29%，其他因素占7.14%。因此，应用于该阶段的钢管要具有抗大形变能力并保证制造质量，才能抵御各种自然灾害。

　　城市燃气管线的安全性及其对钢管的要求

　　城市燃气管线处于工业、交通和住宅密集区，其建设特点最关键的是安全问题。随着西气东输管线运龄的增长，城区规模扩张和城市功能的提升，西气东输管线安全风险因素引起广泛关注。今后天然气长输管线建设例如中俄东线将途经东北沿线城市群，在管型选择和线路布局上要设计得更合理。

　　我国城镇燃气用管的材质比较复杂，由于历史原因，现存在有铸铁管、塑料管，钢管中有无缝钢管，焊管细分为螺旋焊管、直缝埋弧焊管和高频直缝焊管等产品。城镇燃气管线的安全问题，争议较大的部分在于管线选用的材质和管型，在材质上对使用塑料管有不同的看法；在管型上对使用螺旋焊管有异议。

　　另外，由于国内城镇燃气规范只对使用压力有明确规定，对管道材质及管型并没有作出限制。在最近出台的地下管廊规范，明确燃气管线只能用无缝钢管，焊管行业提出修改建议，增加可以使用焊管的管线管。希望政府有关主管部门，将上述两个规范作出统一的、明确的和正确的规定，以确保城镇燃气的使用安全。