钢管生产技术的发展开始于自行车制造业的兴起

1总论钢管生产技术的发展开始于自行车制造业的兴起。19世纪初期石油的开发，两次世界大战期间舰船、锅炉、飞机的制造，第二次世界大战后火电锅炉的制造，化学工业的发展以及石油天然气的钻采和运输等，都有力地推动着钢管工业在品种、产量和质量上的发展。钢管不仅用于输送流体和粉状固体、交换热能、制造机械零件和容器，它还是一种经济钢材。用钢管制造建筑结构网架、支柱和机械支架，可以减轻重量，节省金属20～40％，而且可实现工厂化机械化施工。（天津钢管公司加工车间由于采用了钢管网架结构，实际节约钢材达42.9％）[14]，用钢管制造公路桥梁不但可节省钢材、简化施工，而且可大大减少涂保护层的面积，节约投资和维护费用。所以，任何其他类型的钢材都不能完全代替钢管，但钢管可以代替部分型材和棒材。钢管对国民经济发展和人类生活品质的提高关系甚大，远胜于其他钢材。从人们的日常用具、家具、供排水、供气、通风和采暖设施到各种农机用具的制造、地下资源的开发、国防和航天所用枪炮、子弹、导弹、火箭等都离不开钢管。正由于钢管与人类生活、生产活动密不可分，钢管工业的生产技术不仅发展迅速，而且推陈出新，钢管生产在钢铁工业中占有不可替代的位置。1.我国钢管工业的发展历程及达到的生产能力。新中国建立之初，在幅员辽阔的祖国大地上，仅有一套简陋的拉拔式炉焊钢管机和十几多套分散在几个城市的拉管成型，人工手焊或简易机械排焊的焊管机。其中，现在有史可查的，我国最早的焊管厂是1921年建的上海荣泰管子厂〖冶金史料89。1〗。后来，在上海陆续建了生产床架管、方棚管、电线管和水管等的焊管厂，上海解放时全市共有十几家焊管厂，年产量仅数百吨。那套简陋的拉拔式炉焊钢管机是日本侵略者在我国东北的鞍山，于30年代建的。另外，在上海还有几台冷拔管机，最早的是建于30年代后期的李茂昌机器厂（1939年改名为永大铁工厂，1941年又改名为永大拉拔厂），安装有一台螺丝式拉拔机和1940年建的三禾制管厂，安装有一台链式拉拔机。当时，因我国还没有无缝钢管生产厂，所以这些拉拔机，主要是用进口管料管和拆船旧管进行改制加工(大改小，小扩大，厚改薄，短拔长等)。原来，日本侵略者在我国东北的鞍山，建有的两个热轧无缝钢管车间（建于1935年10月，生产直径为70－150mm，最高年产为1.14万吨－1940年）的设备，解放后全部被原苏联拆走，另一个正在建设的无缝钢管车间的进口设备全部沉没于大海（第二次世界大战期间）。解放了的中国人民就是在这原有三个热轧车间的一片瓦砾、颓垣断壁的厂房中建起我国第一套无缝钢管轧机，时在1953年。现在我国已是钢管生产大国，居世界第一位。回顾50年来的发展历程可分为三个阶段。1.1.50年代奠基期。鞍钢是中国钢管工业的摇篮，国家在鞍钢恢复建设设计文件中拟定：由苏联全套供应设备在鞍钢将建设热轧无缝钢管（Φ140mm自动轧管机组）、冷拔无缝钢管、电阻焊管、炉焊管和螺旋焊管五个钢管生产车间。以后由于国家计划调整，取消了炉焊管车间，迁建Φ60mm和Φ102mm电阻焊管机组及Φ650mm螺旋焊管机组。但这三套机组建设施工前的一切先期工作都是在鞍钢完成的。鞍钢聘请了苏联设计专家和生产专家，还派人到国苏联学习，因此在钢管生产技术各方面培养了一大批人才，为我国的钢管工业的发展在技术上和管理上奠定了基础。鞍钢Φ140mm自动轧管机组1953年12月26日建成投产，到1956年就达到了设计产量（6.19万t/a）。1954年就生产出石油油管，并开始向地质、化工、军工等部门提供管材。鞍钢第二冷拔车间是应国家急需由我国自己设计、建设的，于1957年2月建成投产。鞍钢第一冷拔无缝管车间于1958年7月1日建成投产。迁到外地的电阻焊管机组于1958年在北京、天津建成投产，螺旋焊管机组于1959年在宝鸡建成投产。1958年为了满足国家需要大量无缝钢管的问题，鞍钢无缝钢管厂先后参照苏家屯铜管厂的设备图纸，利用废旧材料和设备，设计和制造了4套（红旗1、2、3号）Φ76mm穿孔机，后来（1959年）这些设备分别被调往四川、云南、山西等地。这样除鞍钢建成Φ140mm自动轧管机组外，在北京、天津、陕西、湖南等地都播下了钢管生产的种子，鞍钢提供了人力和技术支援，鞍钢堪称中国钢管工业的摇篮。2另方面，上海解放后，随着国民经济的发展，钢管生产也得到了蓬勃发展，到1956年全行业实行公私合营时焊管生产企业已有85家，合营后改组为24家。1958年上海经国家批准决定，用上海自己研制成功的低频焊管机和仿制从原苏联引进的Φ60mm焊管机组的其他设备，新建一家年产焊管2.4万吨的专业钢管厂－上海焊接钢管厂。2个月后，又决定扩大规模为年产焊管5.6万吨和无缝钢管2.0万吨，并更名为上海钢管厂，该厂建厂当年，就建成投产了我国自制的第一条低频焊管生产线，并生产了526吨焊管。与此的同时，上海永鑫无缝钢管厂（即上海异型钢管厂的前身）为了解决自用冷拔管的管料管问题，工厂自已试制出了Φ76mm穿孔机，于1958年3月8日建成投产，率先解决了上海冷拔无缝管的自用管料管问题。1958年上海为了解决国家急需的小直径薄壁无缝钢管的品种问题，成立了上海冷拔钢管厂（后来并入上钢五厂）和上海钢铁研究所。1959年初上海钢管厂和冷拔钢管厂的Φ76mm穿孔机建成投产。到1960年上海的焊管产量已达到3.24万吨，无缝钢管4.42万吨，其中热轧无缝钢管0.53万吨。1.2.60～70年代生产技术普及期我国的钢管工业在这期间得到了一定的普及和发展，当然在其中的文化大革命时期也遭到了相当的破坏。先是，上海第一钢铁厂于1960年5月1日建成投产了由我国技术人员参照鞍钢Φ140mm自动轧管机组（原形缩小）设计，制造的Φ100mm自动轧管机组。1963年北京石景山钢铁厂（现首钢）在102mm电阻焊管机组上为长春汽车厂试制出了Φ89×2.5mm的汽车传动轴管。有力地支援了我国汽车工业的发展[冶金技术63。8]。自1963年起，上海钢管厂等利用上海自己研制的高频发生器，开始将低频焊管机组改为高频焊管机组，使焊速从每分30米提高到80米。至1970年，我国原来的手工气焊和交流电焊管机已全部淘汰。随后，由国家组织编制了Φ76mm无缝钢管车间和Φ76mm电焊管车间的通用设计，在全国推广。设计所采用的设备结构比较简单，一般机电设备制造厂可以制造，投资少，适合当时我国的实际情况，于是先后在安阳、无锡、重钢、常州、北京、天津、锦西、广州、青岛、张家口等地都有了电阻焊管和无缝钢管生产能力，原从苏联引进的钢管生产技术在我国普遍推广。尽管这些设备在技术上不是先进的，还落后于国际水平，但这些钢管生产技术和设备在国内各地的普及，为我国的国民经济发展和生产建设提供的急需的管材，提高了我国广大钢管从业人员的技术素质，这为此后的技术进步和生产发展奠定了基础。在这期间国家还为了满足对大直径无缝钢管的需要，从苏联引进了一正套Φ400mm自动轧管机组和相应的石油套管加工设备，于1972年在包钢建成投产。利用匈亚利供应的主轧机（Φ318、216mm周期轧管机组和Φ133mm顶管机组），由我们自己设计制造的其他全部热轧系统的设备和国内最大（Φ200mm）的冷拔、冷轧钢管车间的全部设备，建成了全国产品品种、规格最全的（Φ480－10mm，壁厚1－30mm）可成系列的专业化无缝钢管生产厂－成都无缝钢管厂，并于1962（顶管车间）－1966（大型周期轧管车间）年陆续建成投产，开始生产石油、航天、舰船、锅炉等部门所需的专用管材。在过去计划经济年代里，鞍钢无缝厂、成都无缝钢管厂和上海市一直承担了供应全国各行各业所需无缝钢管的主要任务，尤其是在当时国际上对我国实行经济封锁的年代里，国家民用和军工生产建设所需的管材品种，只要在这两厂一市产品规格范围内，他们都承担并完成了供货任务，有力地支援了当时的国防和经济建设。在这期间，国家为了满足建设石油、天然气管线的需要，还先后在锦州钢管厂、资阳钢管厂和胜利油田钢管厂等建设和投产了大直径螺旋焊管机组。1.3.提高与发展期自80年代始，由于国家改革开放政策的实施，生产力要发展，生产技术要提高，不满足于那种低技术和低质量的产品生产，于是广泛参与国际交流，引进了先进技术。从宝钢的Φ140mm芯棒全浮式连轧机组的引进开始，先后建设了天津Φ250mm芯棒限动式连轧管机组、大冶Φ177mm阿塞尔轧管机3组、成都Φ180mm精密轧管机组和衡阳Φ89mm芯棒半限动式连轧管组。运转了近30年的包钢Φ400mm自动轧管机组也进行了国际水平的技术改造，同时还引进了Φ250mm少机架（5架）芯棒限动式连轧管机组。这几套轧管机组的投产，使我国无缝钢管热轧装备水平提高到了当代的国际水平。在焊管方面引进了数十套装备水平属当代水平的设备[13]，其产品范围包括中小直径ERW管、不锈钢管、薄壁喷灌管、锥形管、邦迪管、不锈复合管、大直径直缝埋弧焊管、油井管以及UOE大直径不锈钢焊管等。使我国的焊管工业在品种方面达到了前所未有的广度。如1985年宝鸡钢管厂全线引进德国的∮426mmERW机组；1986年太钢不锈钢管厂从瑞典引进连续成型直缝不锈焊机组3套和∮820UOE成型不锈钢焊管机组1套、1989年凌钢集团锦西钢管厂引进德国的∮508mmERW机组；上海中轻石油钢管公司和广西北海、本溪北源、辽宁海安、广州番禹先后从台湾（耕安公司）引进JS－323mm焊管机组五套；徐州光环钢管公司从日本引进的∮219mmERW机组；吉原钢管公司从意大利引进的∮219mmERW；宁远钢管厂从德国引进的∮114mmERW；沈阳、广州和北源钢管厂（公司）从日本引进的∮114mmERW；山东齐鲁英克莱集体总公司钢管厂从德国引进P3－160－11RS－TIG氩弧焊管机组；广州顺德华丰不锈钢焊管厂有限公司引进德国∮426mm不锈钢直缝氩弧焊管机组；1994年广州中山市钢管工业集团公司从澳大利亚引进sru1600螺旋焊机；1998年广州番禹珠江钢管有限公司从澳大利亚引进了HU－METAL大直径直缝焊管生产线（∮406.4－1626mm）等。近两年，为了满足我国建设大直径输送油、气管线的需要，番禹珠江钢管有限公司和辽阳钢管有限公司先后建成了UOE大直径焊管机组，河北清县巨龙钢管有限公司的JCOE大直径焊管机组正在建设之中。。2.50年的主要成就2.1钢管生产能力已跃居世界第一位我国经过50年的发展历程，现在拥有各种类型的不同技术水平的无缝钢管生产设备104台套，电焊管机组约2000套，总生产能力当在1650万t/a以上，分布于28个省市区。05010015020025030035040045050055060065070075080085090095010001050110011501200495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778798081828384858687888990919293949596979899年份（1949－1999）钢材产量（×10万吨）、钢管产量（万吨）钢材产量×10万t钢管产量万t图1：我国1949～1999年间钢材及钢管的产量增长情况图4表1：1949～1999年间我国钢材、钢管的产量和钢管占钢材总产量的比例及焊管占钢管的比例表年份钢材产量104t钢管产量104t钢管占钢材％焊管占钢管比％1949140.42.9100.0195040.90.82100.0195166.923100.01952112.93.73.3100.01953151.35.13.494.11954179.97.44.167.61955226.28.93.960.71956327.412.93.950.41957436.4163.951.31958620.2274.443.31959935.436.53.944.71960117558.4550.71961658.133.45.149.71962468.528643.21963539.332.1642.71964697.144.66.44