核级碳钢无缝钢管供货困难原因分析及对策探讨

武 博 段炼山 张 瑶 胡东波

（中国核电工程有限公司，北京100840）

核级碳钢无缝钢管作为核安全物项，制造厂家需取得民用核安全设备制造许可证。2016 年10 月前，国内穿孔+轧制工艺（模锻工艺管道主要制作主蒸汽管道，自由锻管道主要制作主管道和波动管，该两种工艺不做讨论） 的碳钢管道几乎全部由甲厂家（各厂家名称均为化名） 供货，之后由于甲厂家停工停产等原因，国内各核电工程总包公司及设备厂家的需求均转向国内另一厂家--乙厂家供货。自2016 年三季度以来，各核电需求单位累计向乙厂家下达5000 余吨钢管采购订单，虽经各方努力协调，但截至2017 年5 月乙厂家仅完成70%需求的供货。

一方面，乙厂家具备年产50000 吨碳钢管的产能，同时在其它物项方面有大量核电供货业绩，生产及项目管理经验丰富；另一方面，厂家耗时大量时间、精力取得该类管道的制造资质，多次与总包公司进行技术交流，参与该类管道的意愿非常强烈。但为何在半年多的时间内，针对核电用碳钢管仍不能及时供货？

本文通过详细梳理并比较国内各厂家制造装备及工艺，找到乙厂家不能及时供货原因，并给出各核电项目应对方案。

1 潜在供货厂家能力分析

目前，国内取证厂家共甲、乙、丙、丁四个厂家，各厂家最新生产能力如下：

序号 民用核安全设备取证范围 具体生产情况核安全级/材料类别 公称通径(mm) 壁厚(mm) 关键工艺 实际工艺 生产组织能力甲厂家 2 级/碳钢、合金钢 13-630 2-50穿孔+轧制（冷轧、热轧）+扩制、冷拔穿孔+轧制（冷轧、热轧）+扩制、冷拔停产中1、最小生产线为φ42 机组，13mm 小口径管道需2 道次冷拔制成品；2、总产能大，穿孔+热轧/冷轧制工艺成品率高、大批量生产经验丰富乙厂家 2、3 级/碳钢、合金钢 6-600 ≤40 穿孔+轧制+拉拔 穿孔+轧制（冷轧）+拉拔（冷拔）丙厂家 2 级/碳钢、合金钢 13-273 2-40 穿孔+轧制+拉拔 穿孔+轧制（热轧）+拉拔（冷拔）1、最小生产线为φ90 机组，大于甲厂家，13mm 小口径管道需多道次加热、冷拔；2、总产能小，成品率底、生产效率底、首次承接大批量核级碳钢管1、最小生产线φ89 机组停产中，反馈6-7 月重启；目前开工φ180 机组、φ219 机组、φ340 机组，可最小生产φ73*4.5 规格；2、总产能大，相比乙厂家的冷轧冷拔工艺，丙厂家的热轧成品率高、生产效率高，有广核小口径核级碳钢管供货经验丁厂家 2 级/碳钢、合金钢 219-914 8-102 穿孔+轧制+拉拔 穿孔+轧制（冷轧）+拉拔（冷拔） 1、冷拔冷轧工艺，现阶段可承接10mm 以上厚壁管

从上表详细比较可见，四个取证厂家的生产工艺及装备能力差别较大，其中：

甲厂家，作为有几十年生产历史的专业钢管生产厂家，热轧、冷轧、扩管、冷拔各类生产工艺齐全，连铸连轧（热轧） 保证了生产效率，大口径扩管、小口径冷拔保证了生产范围，最小生产线为φ42 机组，13mm 小口径管道2 道次冷拔即可成品。如未停产，生产能力和生产装备可完全满足核电的需求；

乙厂家，冷轧、冷拔工艺，管道表面精度及壁厚均匀性均高于热轧扩管，但由于其最小生产线为φ90 机组，针对如13mm 外径的小口径管道不得不需多道次加热、冷拔。另外，核电用管承压小、多为中薄壁厚钢管，面向大口径的管道采用冷轧工艺生产效率也不如连铸连轧高。小口径管道数量多、大口径管道为薄壁管的核电碳钢管特点，与乙厂家生产装备和生产工艺客观上存在一定程度的不匹配，小口径管道集中供货困难的情况短时间难以改变。

丙厂家，取证工艺为热轧、冷拔，其50mm 以下小口径冷拔生产线停产，现阶段开工的φ89 机组、φ180 机组、φ219 机组、φ340 机组均为热轧工艺，生产效率面对薄壁管均高于冷轧冷拔工艺。其小口径冷拔线停产，但现有产线仍可生产φ73 以上的薄壁管，无论从取证范围还是生产工艺，针对φ273 以下口径管道都是现有乙厂家单一供方的有效补充。

丁厂家，冷轧、冷拔工艺，取证范围虽为8mm 以上薄壁管，但沟通交流中得知现阶段仅可承接壁厚10mm 以上钢管，该类管道规格少，需求总长度少，但该类厚壁管生产效率收益比高，各厂家均有能力、有意愿生产供货。另外，该厂家的资质范围仅能承制219-914mm 的大口径管道。从丁厂家的生产工艺、资质范围及生产能力看，不能有效解决当前乙厂家产能紧张的问题。

2 应对方案

综上可以看出，厂家生产装备及生产工艺是影响核级碳钢管生产效率的主要因素。乙厂家在固有的生产工艺下，生产装备的不完备又加剧影响了核级碳钢管的生产效率，其生产装备和生产工艺是造成不能及时供货的根本原因。

在甲厂家停产、乙厂家受限于客观条件不能满足核电供货进度要求的情况下，应对方案如下三点：

一方面，总承包公司应针对核电碳钢管特点，积极引进并培育新的潜在供货厂家，开拓新的供货渠道，解决有订单时能够及时生产供货。吸引A 厂家针对DN200 以上的碳钢轧制管道进行取证，国内某精密钢管公司B 厂家针对DN200以下管道取证。

另一方面，总承包公司针对已具备核级资质的丙厂家和丁厂家，虽然其资质不完全覆盖，但针对满足制造许可资质的规格，积极引进作为现有主供方乙厂家的有效补充：丙厂家偏重小规格，适用规格多，可直接签订合同，缓解乙厂家小规格的生产压力，新的渠道缓解“堰塞湖”的同时可有效提高“挤上公交车”的速度；丁厂家偏重大规格、厚壁钢管，虽作为乙厂家有效补充的规格较少，可通过乙厂家或其它供方分包商的形式间接引进，通过双方的实际合作，培养并增强丁厂家响应供货的能力。

最后，针对核电钢管需求总量少、后续零星增补更少，与钢管规模化、批量化大工业组织生产的矛盾，应适时进行库存式按需供货，解决核电项目“最后一公里”的需求。

3 结语

本篇论文通过梳理国内各核电无缝钢管厂家的生产装备和生产工艺情况，发现现有供货厂家不能及时供货的真正原因，并对症下药给出相应的解决方案，避免了无谓的持续人力投入、事倍功半。同时，也提醒我们后续工作中，要加强对厂家真正生产能力的认知，提高设备生产、供货各环节潜在风险的预判能力，更好的保证设备及时供货。