我们见证、助推了中国油气输送管线的发展
宝钢股份管线钢首席研究员郑磊——

信息来源:宝武新闻中心 日期:2018-10-12 7:52:02 点击数:337

编者按
    今年是我国改革开放40周年,也是宝钢建设40周年。今日起,本报将开辟系列专版,邀请宝钢股份首席、专家,以产品为主线,重温艰难奋进之路,致敬历史,着眼当下,开拓未来。
    20世纪90年代初,宝钢人以前瞻性的眼光和强烈的民族责任感承担起了管线钢国产化的重任,向这一国家能源输送的战略性产品发起了挑战。在有“中国管线钢奠基人”之称的陈钰珊、宝钢股份中央研究院产品研究和开发首席研究员郑磊以及新材料开发研究首席研究员高珊等几代人的不懈奋斗下,宝钢管线钢伴随着中国能源工业和油气输送管线的发展,实现了从X52到X120、从“塔里木沙漠管线”到“西气东输”和“中俄东线”、从陆地到海洋、从依赖进口到走向国际的数次里程碑式跨越。
    在改革开放四十周年之际,宝钢已成为国内乃至国际当之无愧的管线钢先行者。漫漫20多年征途,宝钢的每一步都将被中国管线钢发展史铭记。
郑磊
    宝钢股份中央研究院产品研究和开发首席研究员、博士、教授级高级工程师,享受国务院特殊津贴。1986年硕士毕业后进入宝钢,师从陈钰珊。30余年来,他参与了我国主要的重大石油天然气管线工程项目,负责了多个管线钢研发课题,是中国石油天然气能源管道发展的亲历者、参与者和见证人。

                                                           从零起步,输送源源动力
    1989年宝钢二期工程投产后,“尽管当时宝钢的制造水平国内领先,但要生产管线钢还是有难度的。”郑磊介绍。
    20世纪50年代到70年代,我国使用的管线钢主要是A3钢和16Mn钢;70年代后期和80年代初期,采用从日本进口的TS52K(相当于X52级)管线钢;80年代,宝钢引进过日本新日铁和德国蒂森的部分管线钢热轧板卷的生产工艺。然而,在实际操作中发现,使用这些引进技术所生产出的产品与国外先进国家管线钢的实物水平仍有较大的差距。为了满足我国石油天然气发展战略的需要,宝钢启动了高强度高韧性的“铁素体+珠光体型”管线钢的开发试制。
    首个挑战和机遇来自于1995年的塔里木沙漠石油天然气输送管线工程。当时,宝钢尚无大型管线工程应用业绩,这张宝贵的订单标志着宝钢跨出了管线钢工程应用的第一步。郑磊不无感慨:我们的成功不仅源于自身对产品的钻研,也离不开共同抱有“做大做强国家能源输送”信念的各方合作伙伴。当时塔里木油田工程指挥部负责采购的副指挥杨润臣已年届退休,为了支持国有管线钢的发展,放弃了“保险”的进口产品,顶着压力将这张意义重大的订单交到了宝钢手中。时至今日,郑磊依旧能背出这批产品的每一个细节。这一如今看来极为基础的型号在当时凝聚着宝钢人心血和汗水。
    塔里木的成功起步不仅揭开了我国批量使用国产管线钢的大幕,改变了以往长期依赖进口的局面,也为宝钢日后参与国内外大型管线项目的投标做了最好的背书、奠定了坚实的基础。1996年,宝钢作为国内唯一一家钢铁企业参与了陕西至北京天然气管道工程的国际投标。宝钢研发生产的X60管线钢与众多国外“老大哥”同台竞争,并成功获得了5万吨的订单。经各项指标比较,宝钢的产品质量均达到并部分好于进口产品的实物水平,再次刷新业内纪录。这是我国首次使用国产X60管线钢。
    改革开放后,一个个大型能源项目在祖国各地动工。在一系列重大民生工程的推动促进下,宝钢管线钢从零起步:从“铁素体+珠光体”组织类型的X52到“针状铁素体”组织特征的X70和X80,再到成功试制了世界上强度等级最高的X120管线钢……极大促进了中国现代高等级石油天然气管道建设的发展,对中国现代高等级管线钢的发展起到了引领和示范作用。
                                                           西气东输,宝钢助力中国造
    西气东输工程是中国天然气发展战略的重要组成部分,是中国西部大开发的标志性工程。郑磊说:“这不仅是我国第一条真正意义上的现代高压天然气管线,更在合理调整能源结构的同时打造了东西部经济的良性循环,像一根坚不可摧的纽带牢牢地巩固了国家的经济平衡和民族团结。”宝钢作为“改革开放的长子”,有幸参与了这项功在当代、利在千秋的工程。
    建设初期,宝钢是当时唯一具备向西气东输工程供应高强度、高韧性管线钢的国内钢铁企业。能否及时生产出高品质的X70管线钢成为摆在所有人面前的一道难题。
    2000年4月,郑磊与宝钢股份营销中心能源用钢总监俞方群受邀前往廊坊参与项目部会议,探讨宝钢X70的供货能力。郑磊清楚地记得:“下午接到通知,当天午夜就赶到了廊坊,草草休息了几个小时便和项目部的专家、院士和领导们展开了讨论。宝钢方面需要当场确认能否供货X70,如不能的话要么全部进口,要么退回X65的设计方案。”时间紧、任务重,但郑磊和宝钢管线钢产销研一体化团队根据多年的研发生产经验,毅然接下了这个“大单”。这既是对宝钢多年研发实力的信心,更展现了宝钢人矢志为这一史诗级工程刻上“中国造”的坚定信念。
    最终,宝钢准时交付了各项性能指标均为当时“世界之最”的X70管线钢,为西气东输成功供货X70管线钢47万吨,占螺旋焊管用热轧卷的67%,成为该工程中管线钢板卷的最大供应商。
    宝钢不仅以优异的表现进入了世界一流的管线钢研发制造之列,更使得国外竞争对手大幅下调了投标价格,增加了我国在西气东输用钢采购中与国外厂商的谈判筹码,对降低工程成本发挥了重要的作用。凭借在一线工程中的良好业绩、过硬的产品质量及优质的服务,宝钢又研发成功了X80并在中国第一条X80试验段成功应用,为后来在西气东输二线工程大批量应用X80积累了重要的工程经验。
    2008年建设西气东输二线工程,西起新疆霍尔果斯口岸,南至广州,干线全长4895千米,采用当时管线工程应用的最高强度等级X80管线钢,口径1219毫米。不论是管线长度还是X80的用钢量均超过之前全球已建设的X80管线的长度与用钢量之和。随着研发水平和装备能力的不断提升,宝钢在国内最早开发出X80管线钢,并且具备了同时供应管线钢板卷、厚板和UOE直缝埋弧焊管的强大实力,在西气东输二线工程中供货64万吨,是该工程供货量最大的供应商,保证了西气东输二线用钢需求。我国高等级管线生产制造水平走到了国际前列。
    随着工程的不断推进,宝钢已为西气东输一线、二线、三线等项目供货直缝钢管、宽厚板、热轧卷板等产品总计142万吨,彻底改写了以往我国高等级管线钢产品长期依赖进口的局面。“西气东输的竣工标志着我国从普通中小口径管道真正转向高压大口径天然气管道,中国正式进入了天然气时代。”郑磊的自豪溢于言表。
    更值得一提的是,在西气东输一线投产后,宝钢作为上海首家使用西气东输气源的企业,旗下的特钢厂逐渐拆除了149座煤气炉,大幅削减了二氧化硫和烟尘的排放量且每年少排放废水48万吨。“绿水青山就是金山银山”,宝钢以实际行动成为了国内钢铁企业的环保示范与榜样。
                                                           迈向全球,打通能源边界
    在满足国内管线工程需求的基础上,宝钢管线钢开拓海外市场的步伐也从未停歇。1997年,宝钢与中石油的宝鸡钢管厂合作参与印度HALDIA-BARAUNI输油管线工程的国际竞标,在8个国家、12家企业的激烈竞争中一举中标,获得了4万吨X65管线管的出口合同。产品发运时,郑磊怀着激动的心情前往连云港将“我们的孩子”送出国门:“之前都是把管线管‘从船上吊到岸上’,这次我们终于做到了‘从岸上吊到船上’。”
    自此,宝钢在国际舞台上的身影日益活跃。1998年,经过与德国、日本、韩国等国家管线钢巨头的比拼,宝钢取得了大批量出口至土耳其的X65管线钢板卷订单,赢得了国际市场的认可。
    近20年来,宝钢管线钢可谓“走遍全球五大洲”:中亚4国、土耳其、科威特、安曼、西班牙、俄罗斯、新加坡、韩国、印度、巴基斯坦、加拿大、美国、澳大利亚、巴西、苏丹和加纳等,足迹遍及“一带一路”。
    作为国内为数不多的具备从冶炼、轧钢到焊管制造的全流程服务能力的钢铁企业,能够为项目“度身定制”具有高性价比的UOE焊管和HFW焊管,通过了BP(英国石油)、SHELL(壳牌)、TOTAL(道达尔)、STATOIL(挪威石油)、HUSKY Energy和Trans Canada等几十家全球顶级石油公司和管道运营商的全流程认证,宝钢得以与新日铁、欧洲钢管、JFE等业界龙头同台竞技。
    2010年,在与日本、德国等多家国际知名同行的竞争中,宝钢脱颖而出,获得了澳大利亚昆士兰管线项目的21万吨大口径X70管线管的全部供货合同。近年来,又在多个国际大型天然气管道工程中标并完成供货。2016年,宝钢股份通过DNV GL(挪威船级社&德国劳氏船级社)的海底管线管制造和涂层全流程认证,成为国内唯一获得该认证的钢铁企业,充分体现了宝钢管线钢和UOE焊管在国际市场上的综合竞争力。
                                                            善于学习更善于创新,才能赢得未来
    “掌握新技术,要善于学习,更要善于创新”,1984年邓小平视察宝钢时的题词已成为宝钢人的座右铭。“研发永远要走在市场需求的前面”,郑磊强调。宝钢在2006年已试制成功X120管线钢这一具备极高强度和韧性的产品,成为当时全球第4家掌握该技术的钢铁企业,对超高强度管线钢进行了必要的技术储备,并在2013年首次实现我国X100管线钢的商业供货。
    宝钢人的创新不仅体现在研发,更注重与下游用户的密切合作,注重产品在管线工程的实际应用。众所周知,正在建设的中俄东线天然气管道工程是我国服务“一带一路”建设的重大能源工程,所覆盖的黑河至长岭段位于我国最北端,地质条件复杂且常年天气严寒。采用1422毫米特大口径的X80管线钢焊管,要满足年输送380亿立方米天然气的要求。这是目前全球口径最大、强度等级最高的X80管线。
    针对高强度、大管径、大壁厚、极端恶劣施工环境(气温达零下40摄氏度)等诸多难点,宝钢团队在2012年就与中石油共同进行特大输量天然气管道研究,进行1422毫米特大管径X80管线钢和管线焊管的研发试制。通过项目先期介入、提前做好技术储备。经多轮试制验证和小批量试制,宝钢做好了中俄东线工程用钢和用管的技术准备。
    2017年,中国石油和中国钢铁工业协会共同组织产品联合鉴定,宝钢具备为中俄东线供货资格。2017年以来,已成功向该工程提供1422毫米超大口径、X80级、12兆帕高压力管线用焊管和钢板16万吨,助力这一“国之重器”登顶全球单管输量最大的跨境长输高压天然气管道工程,宝钢也一跃成为世界上首家掌握口径最大、管壁最厚、钢级最高管线钢和管线管全流程生产技术,并成功实现大批量供货与工程实际应用的钢铁企业。
    随着能源需求的不断增加,石油天然气的开采也从陆地走向了海洋。在汹涌澎湃的大海,海管施工环境非常恶劣,铺设难度大、施工成本高,因此对钢管性能、尺寸精度、椭圆度和稳定性等要求极高,但这并不能阻挡宝钢人前进的步伐。
    2005年,宝钢为“番禺至惠州海底天然气管线”这条当时我国海上距离最长、水深最深的海底管道提供了X65管线钢板,首次实现了我国海底管线用钢全面国产化的目标。2011年开发的厚壁海底X65MO和X70MO管线钢板和焊管已成功应用于我国南海荔湾海底管线。未来,我们的管线将从近海延伸到深海(1500米以上的水深),从国内走向全球,宝钢的海底管线管将接受更严峻的挑战。
    除了浩瀚的海洋外,征服地震带、滑坡和冻土层等地质恶劣地区也是我们的目标。宝钢人已向诸多耐高温、耐低温、抗酸性、高止裂、大应变等各类“特性化”需求的产品发起了挑战,以满足国际上不同地区不同管线工程的设计需求。2012年宝钢开发的基于应变设计的产品已在中缅管道地震多发地区基于应变设计的管线上成功批量应用。在应对用户更多个性化需求上,面对国际管线钢研发的革命性变革,宝钢已经做好了准备!
    承担国家使命、央企重任,宝钢管线钢的征程还在继续。在充满希望的雄安新区、在地质复杂多变的黑河至长岭、在白雪皑皑的阿拉斯加……宝钢管线钢将一如既往为大型能源项目保驾护航,为全球用户奉献一流品质,不断创造属于宝钢、属于中国的崭新纪录!
(图文均由宝钢股份提供)


 











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