Vallourec 公司的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析及對(duì)我國(guó)鋼管企業(yè)的啟示（上）

田 研

（衡陽(yáng)華菱鋼管有限公司，湖南 衡陽(yáng) 421001）

瓦盧瑞克（Vallourec）鋼管公司是瓦盧瑞克集團(tuán)收購(gòu)了之前該集團(tuán)與德國(guó)曼內(nèi)斯曼鋼管公司（Mannesmann）成立的V & M 鋼管公司45%股權(quán)后成立的全資子公司，而德國(guó)曼內(nèi)斯曼鋼管公司可以追溯到1885 年Reinhard Mannesmann 和Max Mannesmann 兩兄弟首次注冊(cè)的無縫鋼管生產(chǎn)技術(shù)專利。目前瓦盧瑞克鋼管公司擁有14 個(gè)熱軋無縫鋼管生產(chǎn)廠，33 條螺紋加工線，年生產(chǎn)能力超過300 萬t，同時(shí)在40 多個(gè)國(guó)家和地區(qū)有近100 個(gè)授權(quán)特殊螺紋加工廠，該公司生產(chǎn)的無縫鋼管的尺寸范圍、品種鋼級(jí)和特殊螺紋市場(chǎng)占有率位居世界前列，是全球無縫鋼管行業(yè)名副其實(shí)的領(lǐng)先者［1］。

瓦盧瑞克鋼管公司根據(jù)產(chǎn)品使用領(lǐng)域的不同，將產(chǎn)品分為石油和天然氣用管、電站用管和工業(yè)用管三大類。石油和天然氣用管細(xì)分為油田專用管（Oil Country Tubular Goods）、鉆井用管（Drilling Products）、海底管線（SURF：Subsea、Umbilicals、Risers & Flowlines）、陸上管線（Onshore Line Pipe）、油氣下游用管（Hydrocarbon Processing）、陸上和海上項(xiàng)目焊接服務(wù)（Welding Solutions）、配管（Fittings）。電站用管細(xì)分為化石燃料電站（Fossil）、核電站（Nuclear）和可再生能源（Renewable）用管。工業(yè)用管細(xì)分為建筑用管、機(jī)械工程用管和汽車用管。

1 石油和天然氣用管

1.1 油田專用管

瓦盧瑞克鋼管公司的油田專用管分為技術(shù)型和應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)型兩大類，共計(jì)20 個(gè)系列。技術(shù)型包括高抗扭、高抗擠毀、快速上卸扣、高抗壓、環(huán)境友好型、抗疲勞、可膨脹共計(jì)7 個(gè)系列；應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)型包括高溫高壓井、深水開采、鹽穹井、腐蝕環(huán)境、頁(yè)巖氣、低成本鉆井、重油開采、大位移井鉆井、立管、套管鉆井、儲(chǔ)氣井、極地開采、流動(dòng)保障共計(jì)13 個(gè)系列。其兩大類20 個(gè)系列瓦盧瑞克鋼管公司油田專用管體系見表1，可見該體系是通過不同材料的管體、特殊設(shè)計(jì)的螺紋連接形式和滿足不同要求的螺紋涂層三個(gè)維度構(gòu)筑而成。

瓦盧瑞克鋼管公司的油田專用管材料體系見表2，分為碳素管（包括碳鋼和低合金鋼）、馬氏體不銹鋼（主要是13Cr 和超級(jí)13Cr）、奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼和鎳基合金。其中后三者一般歸為抗腐蝕合金（Corrosion Resistant Alloy，簡(jiǎn)稱CRA）。圖1 所示明確地闡明了各材料的使用環(huán)境。

表2 瓦盧瑞克鋼管公司油田專用管材料體系

圖1 瓦盧瑞克鋼管公司油田專用管材料使用環(huán)境

對(duì)于該公司石油專用管材料體系，值得注意的有以下4 點(diǎn)：

（1） 材料體系齊全，覆蓋了碳鋼、低合金鋼、馬氏體不銹鋼、抗腐蝕合金。該公司抗腐蝕合金和鋼級(jí)系列齊全，包括奧氏體不銹鋼VM28 和VM825，超級(jí)雙相不銹鋼VM25S 和鎳基合金VM G3。

（2） 每類材料均能夠生產(chǎn)從低到高多個(gè)不同強(qiáng)度的鋼級(jí)。碳素鋼可以覆蓋80～140 ksi，13Cr 可以覆蓋80～95 ksi，超級(jí)13Cr 可以覆蓋95～125 ksi，奧氏體不銹鋼可以覆蓋110～125 ksi，雙相不銹鋼可以覆蓋65～140 ksi，超級(jí)雙相不銹鋼可以覆蓋80～140 ksi，鎳基合金可以覆蓋110～125 ksi。

（3） 碳素鋼抗酸鋼級(jí)最高可以做到125SS（A法測(cè)試）和110SS-D（NACE TM 0177 D 法測(cè)試），抗擠毀最高鋼級(jí)可以做到150HC，既抗酸又抗擠毀可以做到110HCSS 和110HCSS-D。目前國(guó)內(nèi)雙抗硫最高可以做到110 ksi 鋼級(jí)，對(duì)于125SS 鮮有報(bào)道，并且是NACE TM 0177 A 法測(cè)試。對(duì)于NACE TM 0177 D 法測(cè)試，國(guó)內(nèi)能夠進(jìn)行該項(xiàng)試驗(yàn)的也鮮有報(bào)道。

（4） 除了系統(tǒng)全面的油田專用管材料體系，瓦盧瑞克鋼管公司還有非常系統(tǒng)的特殊螺紋體系。該公司有三大類，26 種特殊螺紋。其中包括帶接箍特殊螺紋15 種，直連型特殊螺紋9 種，環(huán)境友好型3 種。瓦盧瑞克鋼管公司油田專用管特殊螺紋體系見表3。

表3 瓦盧瑞克鋼管公司油田專用管特殊螺紋體系

續(xù)表3

1.2 鉆采用產(chǎn)品

瓦盧瑞克鋼管公司不僅僅生產(chǎn)鉆桿用管體，其分布在巴西、歐洲和美國(guó)的工廠可以進(jìn)行加厚、熱處理、與接頭進(jìn)行摩擦焊焊接、耐磨帶加工、涂層等工序，生產(chǎn)出直接供客戶使用的鉆桿成品及配件。配件包括方鉆桿（Kellys）、加重鉆桿（Heavy Weight Drill Pipe）、旋轉(zhuǎn)接頭（Rotary Subs）、無磁鉆鋌（Non-magnetic Drill Collars）、螺旋槽鉆鋌（Spiral Grooved Drill Collars）、光滑鉆鋌（Slick Drill Collars）、安全閥（Safety Valves）等。除開鉆桿管體和成品鉆桿產(chǎn)品，瓦盧瑞克鋼管公司還開發(fā)了VAMRX-ForceTM、VAMRExpressTM、VAMRExpress-M2MTM、VAMRCDSTM、VAM EISR、VAMRDPR SRTM、VAMRDPR HPTM、VAMRDPR SRTM等特殊鉆桿連接螺紋。瓦盧瑞克鋼管公司鉆桿產(chǎn)品體系見表4。

表4 瓦盧瑞克鋼管公司鉆桿產(chǎn)品體系

1.3 海底管線用產(chǎn)品

瓦盧瑞克鋼管公司生產(chǎn)的海底管線產(chǎn)品主要依據(jù)API Spec 5L，ISO 3183，DNV-OS-F101，ASTM A 106 和ASTM A 333 等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)，最高可以生產(chǎn)X100Q 鋼級(jí)；同時(shí)還可以生產(chǎn)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的雙抗硫海底管線，鋼級(jí)覆蓋L415SS～L690SS（屈服強(qiáng)度覆蓋60～100 ksi）。瓦盧瑞克鋼管公司海底管線產(chǎn)品體系見表5。

表5 瓦盧瑞克鋼管公司海底管線產(chǎn)品體系

1.4 陸上管線用產(chǎn)品

瓦盧瑞克鋼管公司主要依據(jù)API Spec 5L，ISO 3183，CSA（加拿大標(biāo)準(zhǔn)）和ASTM A 106 標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)普通和酸性陸上管線管，最高可以生產(chǎn)X100Q 鋼級(jí)。瓦盧瑞克鋼管公司陸地管線產(chǎn)品體系見表6。

表6 瓦盧瑞克鋼管公司陸地管線產(chǎn)品體系

1.5 油氣行業(yè)下游用管

石油行業(yè)一般把勘探油氣田、開發(fā)油氣田和油氣生產(chǎn)叫做上游（Upstream），把其后的輸送、煉油、油氣化工直到產(chǎn)品銷售稱為下游（Downstream）。下游的這些裝置都需要用到鋼管，其中包括：

（1） 浮動(dòng)單元。比如海上油氣開采使用的浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油船（FPSO）、浮式天然氣液化裝置（FLNG）、浮式液化天然氣接收終端（FSRU）。

（2） 中央處理裝置。比如油氣分離、氣體壓縮、天然氣液化和氣體注射單元。

（3） 氣體處理裝置。比如天然氣液化裝置、氣體脫硫裝置、氣體凈化裝置等。

（4） 煉油廠。比如加氫處理裝置、硫回收裝置、裂解爐、焦化爐、流化床催化裂解裝置、升級(jí)裝置、火焰加熱器和精餾塔。

（5） 石油化工廠。比如蒸汽裂解、烯烴生產(chǎn)、化肥生產(chǎn)、芳烴生產(chǎn)等。

上述下游行業(yè)所用鋼管一般分為碳素管和合金管。碳素管依據(jù)API Spec 5L，ISO 3183，ASTM，ASME，EN，CSA 標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，包括普通環(huán)境和酸性環(huán)境。合金管依據(jù)ASTM，ASME 和EN 標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，包括低溫用ASTM A 333 Gr.3～Gr.8，T/P 系列，最高鋼級(jí)為T/P92。瓦盧瑞克鋼管公司油氣行業(yè)下游用碳素管產(chǎn)品體系和合金管產(chǎn)品體系見表7～8。

表7 瓦盧瑞克鋼管公司油氣行業(yè)下游用碳素管產(chǎn)品體系

表8 瓦盧瑞克鋼管公司油氣行業(yè)下游用合金管產(chǎn)品體系

（待 續(xù)）