又一個世界第一!中國如何憑借一根鋼管實現(xiàn)彎道超車?
是 “主力軍”。油井管抽取原油時需承受巨大壓力,無縫鋼管憑高強度和密封性保障原油穩(wěn)定輸送。
在長距離輸送中,它能抵抗復(fù)雜地質(zhì)和惡劣自然環(huán)境,如西氣東輸工程就大量采用。
化工行業(yè)也離不開無縫鋼管?;どa(chǎn)涉及腐蝕性物質(zhì)和高溫高壓環(huán)境,如生產(chǎn)強酸的管道,無縫鋼管經(jīng)特殊處理可抵御侵蝕;在合成氨等高溫高壓流程中,它能承受雙重考驗,保證生產(chǎn)穩(wěn)定。
電力行業(yè),尤其是核電站建設(shè),無縫鋼管作用重大。核電站關(guān)鍵部位管道需高質(zhì)量無縫鋼管,因其能在高溫、高壓、強輻射環(huán)境下保持高可靠性和穩(wěn)定性,保障核能安全利用。
新中國成立初期,中國工業(yè)基礎(chǔ)薄弱,無縫鋼管生產(chǎn)空白,但石油、化工、機械等行業(yè)對其需求迫切,只能依賴進口。
西方國家借機抬高價格,每噸達 500 美元,還設(shè)置苛刻條件、限量供應(yīng)。這使眾多重大工程項目因無縫鋼管短缺停擺,經(jīng)濟復(fù)蘇受阻。如石油勘探項目因缺管無法鋪設(shè)油井管,石油開采遇阻;化工項目因無縫鋼管問題,設(shè)備安裝調(diào)試滯后,影響產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。
軍工領(lǐng)域依賴進口無縫鋼管更是隱患巨大。無縫鋼管是制造重要軍工裝備的關(guān)鍵材料,一旦戰(zhàn)時或國際形勢緊張時遭禁運,軍工生產(chǎn)將停滯,國防安全受嚴重威脅。
面對西方國家在無縫鋼管供應(yīng)上的高價與限制,中國未放棄,于 1953 年在蘇聯(lián)援助下建成鞍鋼無縫鋼管廠,這是鞍鋼改擴建三大工程之一,投資 5337.7 萬元(折合 18 噸黃金,相當于 2013 年 7.6 億美元) 。從開工到首根無縫鋼管問世僅用 1 年零 3 個月。
1953 年 10 月 27 日,鞍鋼無縫鋼管廠誕生第一根無縫鋼管,結(jié)束了中國不能生產(chǎn)無縫鋼管的歷史。工人們切下 20 厘米長的一段送給毛主席當 60 歲生日禮物,毛主席復(fù)信祝賀,高度評價鞍鋼這三項工程提前建成投產(chǎn),極大鼓舞了工業(yè)建設(shè)者。
鞍鋼無縫鋼管廠投產(chǎn)后,為石油、化工等行業(yè)提供關(guān)鍵原材料,培養(yǎng)大量產(chǎn)業(yè)工人和技術(shù)人才,助力中國無縫鋼管工業(yè)發(fā)展。此后,中國又建多座無縫鋼管廠,產(chǎn)量和質(zhì)量提升,逐步滿足國內(nèi)部分行業(yè)需求。
隨著國家建設(shè)推進,高端無縫鋼管需求大增,但其市場曾被德、日等國壟斷,他們技術(shù)封鎖且高價售賣,中國獲取困難。
20 世紀 80 年代迎來轉(zhuǎn)機,1985 年上海寶鋼從德國引進先進的 140mm 連軋生產(chǎn)線。德方安裝調(diào)試時,中方大量且不斷輪換人員參與,這些工程師暗自開展“技術(shù)解密”。其中,連軋工藝數(shù)學(xué)模型是最大難題,德方將其關(guān)鍵參數(shù)和算法設(shè)為機密。
中國工程師用“反推法”應(yīng)對,先分析德產(chǎn)成品鋼管數(shù)據(jù),結(jié)合專業(yè)知識構(gòu)建理論模型,從成品反向推導(dǎo)各階段參數(shù),攻克這一核心技術(shù)。期間歷經(jīng)失敗,如模擬實驗中鋼管變形不均,經(jīng)檢查是溫度控制模擬偏差,調(diào)整后解決問題。
此外,工程師們還在設(shè)備結(jié)構(gòu)優(yōu)化、控制系統(tǒng)升級、工藝參數(shù)優(yōu)化等方面取得突破。
寶鋼的技術(shù)突破意義重大,為自身發(fā)展奠基,滿足國內(nèi)部分高端市場需求,也為行業(yè)技術(shù)進步提供經(jīng)驗,帶動其他企業(yè)創(chuàng)新,使中國無縫鋼管行業(yè)蓬勃發(fā)展,技術(shù)和生產(chǎn)能力顯著提升。
21 世紀,中國經(jīng)濟快速發(fā)展,對火電、核電、石油化工等關(guān)鍵領(lǐng)域應(yīng)用的高端大口徑厚壁無縫鋼管需求激增。但當時全球僅有美國、德國、日本等少數(shù)發(fā)達國家能生產(chǎn),技術(shù)設(shè)備優(yōu)勢使其近乎壟斷全球市場。
2004 年,在國家多部門支持下,北方重工集團啟動 “360 工程”,旨在研制 3.6 萬噸黑色金屬垂直擠壓機,實現(xiàn)大口徑厚壁無縫鋼管國產(chǎn)化,打破國外技術(shù)壟斷,拉開中國無縫鋼管產(chǎn)業(yè)向高端進軍的序幕。
彼時中國在超大型垂直擠壓機制造領(lǐng)域近乎空白,“360 工程” 困難重重。設(shè)計制造難度極高,涉及多學(xué)科關(guān)鍵技術(shù)。
研發(fā)中,技術(shù)團隊屢遭失敗,如傳統(tǒng)機架結(jié)構(gòu)無法承受巨大擠壓力。但團隊不氣餒,查閱資料,與科研機構(gòu)合作,最終提出全新的預(yù)應(yīng)力鋼絲纏繞機架結(jié)構(gòu),大幅提升機架承載能力與穩(wěn)定性。在液壓系統(tǒng)設(shè)計上,團隊大膽創(chuàng)新,采用先進泵和閥,優(yōu)化回路,改進液壓油選型和過濾系統(tǒng),提高了系統(tǒng)可靠性和使用壽命。
2009 年 7 月 13 日,3.6 萬噸垂直擠壓機正式啟動,第一根合格大口徑厚壁無縫鋼管成功擠出。這標志中國打破歐美技術(shù)壟斷,成為全球第五個掌握此項技術(shù)的國家。
此后,中國無縫鋼管企業(yè)加大技術(shù)改造和創(chuàng)新投入,產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)從低端到高端的跨越式發(fā)展,產(chǎn)品不僅滿足國內(nèi)需求,還大量出口,在全球市場占據(jù)重要地位。
經(jīng)多年技術(shù)積累與創(chuàng)新,中國無縫鋼管產(chǎn)業(yè)從量到質(zhì)飛躍,成為全球最大生產(chǎn)國。2021 年,產(chǎn)量達 3051 萬噸,連續(xù) 19 年世界第一,技術(shù)達國際領(lǐng)先,部分高端產(chǎn)品出口發(fā)達國家,在全球市場地位重要。
國內(nèi),無縫鋼管廣泛用于重點工程。西氣東輸工程中鋪設(shè)天然氣管道,南水北調(diào)構(gòu)建輸水系統(tǒng),高鐵建設(shè)制造關(guān)鍵部件,保障各工程安全穩(wěn)定運行。
國際市場上,2022 年出口量 490 萬噸,金額超 80 億美元,產(chǎn)品憑借優(yōu)良品質(zhì)和合理價格,遠銷 100 多個國家和地區(qū)?!耙粠б宦贰?倡議下,在沿線國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中作用顯著,如中老鐵路的橋梁隧道支撐、巴基斯坦瓜達爾港的輸油供水管道等。
中國無縫鋼管產(chǎn)業(yè)雖成就斐然,但未來挑戰(zhàn)重重。市場競爭激烈,環(huán)保要求趨嚴。不過,全球經(jīng)濟復(fù)蘇、基建加速以及新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展也帶來機遇。產(chǎn)業(yè)正朝著智能化、綠色化方向探索,未來前景廣闊,將持續(xù)為中國工業(yè)和全球基建貢獻力量。
感謝各位讀者耐心看完這篇文章,你們的每一個點贊、每一次關(guān)注,都是我持續(xù)產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)內(nèi)容的動力。關(guān)注我,下一篇文章更精彩![比心][比心]