“十一五”期间国家对能源的需求是中国输送钢管发展的动力源,这也无疑将拉动钢铁行业整个产业链及附属产品的发展。
我国石油、天然气、天然气水合物以及煤炭产区在陆上主要位于西北地区,在海上主要位于南海、东海、渤海等海域。能源主要在西北,市场主要在东南,因此油气输送距离很长;由于焊接螺旋钢管及钢管输送油气比火车运输要更安全、更环保、更经济,选择钢管管道运输方式更为合理。
世界上输送油气主要是用钢管,其管型大致有三种:埋弧焊管(SAW)有直缝埋弧焊管(LSAW)和螺旋埋弧焊管(SSAW);高频直缝焊管(ERW)以及无缝钢管(SMLS)。我国也是如此,主要有LSAW、SSAW、ERW和SMLS这几种类型的钢管。下面分别叙述这几种管型的技术特征、应用范围等。这首先要阐述石油、天然气输送对管道工艺的主要技术要求。
石油天然气输送对螺旋钢管使用要求主要有三点,一是必要的强度、刚度、冲击韧性和可焊性,由于输送介质—石油和天然气的不相同,以及天然气有富气和常用的已净化过的天然气的区别,以及有输送的地段(河流穿越段和陆上输送段和海底输送段)不同,对钢管有不同的技术要求。输送介质有流体(气体、油、水)和浆体(矿浆、煤浆)的区别,钢管性能也有区别。浆体输送管线除了强度、刚度要求之外,还要求有抗水介质带来的腐蚀和承受高速运动的固态物料带来的对管体冲蚀作用的能力。无缝钢管主要用于穿越段地形,不锈钢直缝焊管用于输送首站集输管线,这里就不详述了。
螺旋焊管(SSAW)首先应用于我国石油天然气管线,这是因为我国在上个世纪50-70年代尚缺乏热轧宽带钢,因此螺旋焊管就发挥了它可以应用窄带钢的优势。 对螺旋焊管的使用,应当扬长避短,输送天然气时它适用于陆地的传输管道。
直缝埋弧焊管在中国应用于油气输送工程比较晚,但起步迅速,发展步子大,成绩显著。因为它有下列优点,成型工艺比较容易,有预焊及精悍,焊接质量比较容易保证;有全管扩径工艺,比较容易消除应力,残余应力较小;几何精度和力学性能较好,质量稳定,可靠性高;应用广泛,可以应用于油气管线,可以用于内陆山区、丘陵地区、穿越段及海底管线;可以达到高钢级≥X120,大壁厚≥40mm。它的局限性有:直径一般在≤Φ1422mm,受到板宽的限制;UOE成型方式投资昂贵,JCOE成型方式适用于中型企业。直径<Φ406mm时,制作上不够经济。高频直缝焊管(ERW)在我国起步较早,但应用于石油、天然气输送,是在上个世纪80年代后期才开始。它的优点是:使用热轧带钢作原料,尺寸、精度高,内外壁光滑适用于中小直径的支线和城市天然气管线,管径Φ168~Φ660mm,壁厚8~25mm范围,钢级在X56~X80之间;适用于连续生产,焊速较高,Vmax≥20m/分;用途广泛,还可用于制造石油油井管,也适用于海底输送管线,甚至高寒地带输送管线。局限性在于:不能作主干线的天然气管线;管径≤Φ219时,容易受到塑料管的竞争;制作工艺上,焊接时不用焊条,焊缝的力学性能可以达到但不容易超过母材。
石油、天然气输送焊管在我国由于“西气东输”工程的拉动,促进我国冶金工业热轧板卷发展很快,由于有了原料支撑,钢管企业蓬勃发展,关键设备从国外引进,很快达到或接近世界先进水平。

