Vallourec 公司的产品结构分析及对我国钢管企业的启示（上）

2020-12-22田研

钢管 2020年5期

田研

（衡阳华菱钢管有限公司，湖南衡阳 421001）

瓦卢瑞克（Vallourec）钢管公司是瓦卢瑞克集团收购了之前该集团与德国曼内斯曼钢管公司（Mannesmann）成立的V & M 钢管公司45%股权后成立的全资子公司，而德国曼内斯曼钢管公司可以追溯到1885 年Reinhard Mannesmann 和Max Mannesmann 两兄弟首次注册的无缝钢管生产技术专利。目前瓦卢瑞克钢管公司拥有14 个热轧无缝钢管生产厂，33 条螺纹加工线，年生产能力超过300 万t，同时在40 多个国家和地区有近100 个授权特殊螺纹加工厂，该公司生产的无缝钢管的尺寸范围、品种钢级和特殊螺纹市场占有率位居世界前列，是全球无缝钢管行业名副其实的领先者［1］。

瓦卢瑞克钢管公司根据产品使用领域的不同，将产品分为石油和天然气用管、电站用管和工业用管三大类。石油和天然气用管细分为油田专用管（Oil Country Tubular Goods）、钻井用管（Drilling Products）、海底管线（SURF：Subsea、Umbilicals、Risers & Flowlines）、陆上管线（Onshore Line Pipe）、油气下游用管（Hydrocarbon Processing）、陆上和海上项目焊接服务（Welding Solutions）、配管（Fittings）。电站用管细分为化石燃料电站（Fossil）、核电站（Nuclear）和可再生能源（Renewable）用管。工业用管细分为建筑用管、机械工程用管和汽车用管。

1 石油和天然气用管

1.1 油田专用管

瓦卢瑞克钢管公司的油田专用管分为技术型和应对挑战型两大类，共计20 个系列。技术型包括高抗扭、高抗挤毁、快速上卸扣、高抗压、环境友好型、抗疲劳、可膨胀共计7 个系列；应对挑战型包括高温高压井、深水开采、盐穹井、腐蚀环境、页岩气、低成本钻井、重油开采、大位移井钻井、立管、套管钻井、储气井、极地开采、流动保障共计13 个系列。其两大类20 个系列瓦卢瑞克钢管公司油田专用管体系见表1，可见该体系是通过不同材料的管体、特殊设计的螺纹连接形式和满足不同要求的螺纹涂层三个维度构筑而成。

瓦卢瑞克钢管公司的油田专用管材料体系见表2，分为碳素管（包括碳钢和低合金钢）、马氏体不锈钢（主要是13Cr 和超级13Cr）、奥氏体不锈钢、双相不锈钢和镍基合金。其中后三者一般归为抗腐蚀合金（Corrosion Resistant Alloy，简称CRA）。图1 所示明确地阐明了各材料的使用环境。

表2 瓦卢瑞克钢管公司油田专用管材料体系

图1 瓦卢瑞克钢管公司油田专用管材料使用环境

对于该公司石油专用管材料体系，值得注意的有以下4 点：

（1）材料体系齐全，覆盖了碳钢、低合金钢、马氏体不锈钢、抗腐蚀合金。该公司抗腐蚀合金和钢级系列齐全，包括奥氏体不锈钢VM28 和VM825，超级双相不锈钢VM25S 和镍基合金VM G3。

（2）每类材料均能够生产从低到高多个不同强度的钢级。碳素钢可以覆盖80～140 ksi，13Cr 可以覆盖80～95 ksi，超级13Cr 可以覆盖95～125 ksi，奥氏体不锈钢可以覆盖110～125 ksi，双相不锈钢可以覆盖65～140 ksi，超级双相不锈钢可以覆盖80～140 ksi，镍基合金可以覆盖110～125 ksi。

（3）碳素钢抗酸钢级最高可以做到125SS（A法测试）和110SS-D（NACE TM 0177 D 法测试），抗挤毁最高钢级可以做到150HC，既抗酸又抗挤毁可以做到110HCSS 和110HCSS-D。目前国内双抗硫最高可以做到110 ksi 钢级，对于125SS 鲜有报道，并且是NACE TM 0177 A 法测试。对于NACE TM 0177 D 法测试，国内能够进行该项试验的也鲜有报道。

（4）除了系统全面的油田专用管材料体系，瓦卢瑞克钢管公司还有非常系统的特殊螺纹体系。该公司有三大类，26 种特殊螺纹。其中包括带接箍特殊螺纹15 种，直连型特殊螺纹9 种，环境友好型3 种。瓦卢瑞克钢管公司油田专用管特殊螺纹体系见表3。

表3 瓦卢瑞克钢管公司油田专用管特殊螺纹体系

续表3

1.2 钻采用产品

瓦卢瑞克钢管公司不仅仅生产钻杆用管体，其分布在巴西、欧洲和美国的工厂可以进行加厚、热处理、与接头进行摩擦焊焊接、耐磨带加工、涂层等工序，生产出直接供客户使用的钻杆成品及配件。配件包括方钻杆（Kellys）、加重钻杆（Heavy Weight Drill Pipe）、旋转接头（Rotary Subs）、无磁钻铤（Non-magnetic Drill Collars）、螺旋槽钻铤（Spiral Grooved Drill Collars）、光滑钻铤（Slick Drill Collars）、安全阀（Safety Valves）等。除开钻杆管体和成品钻杆产品，瓦卢瑞克钢管公司还开发了VAMRX-ForceTM、VAMRExpressTM、VAMRExpress-M2MTM、VAMRCDSTM、VAM EISR、VAMRDPR SRTM、VAMRDPR HPTM、VAMRDPR SRTM等特殊钻杆连接螺纹。瓦卢瑞克钢管公司钻杆产品体系见表4。

表4 瓦卢瑞克钢管公司钻杆产品体系

1.3 海底管线用产品

瓦卢瑞克钢管公司生产的海底管线产品主要依据API Spec 5L，ISO 3183，DNV-OS-F101，ASTM A 106 和ASTM A 333 等标准进行生产，最高可以生产X100Q 钢级；同时还可以生产具有自主知识产权的双抗硫海底管线，钢级覆盖L415SS～L690SS（屈服强度覆盖60～100 ksi）。瓦卢瑞克钢管公司海底管线产品体系见表5。

表5 瓦卢瑞克钢管公司海底管线产品体系

1.4 陆上管线用产品

瓦卢瑞克钢管公司主要依据API Spec 5L，ISO 3183，CSA（加拿大标准）和ASTM A 106 标准生产普通和酸性陆上管线管，最高可以生产X100Q 钢级。瓦卢瑞克钢管公司陆地管线产品体系见表6。

表6 瓦卢瑞克钢管公司陆地管线产品体系

1.5 油气行业下游用管

石油行业一般把勘探油气田、开发油气田和油气生产叫做上游（Upstream），把其后的输送、炼油、油气化工直到产品销售称为下游（Downstream）。下游的这些装置都需要用到钢管，其中包括：

（1）浮动单元。比如海上油气开采使用的浮式生产储油船（FPSO）、浮式天然气液化装置（FLNG）、浮式液化天然气接收终端（FSRU）。

（2）中央处理装置。比如油气分离、气体压缩、天然气液化和气体注射单元。

（3）气体处理装置。比如天然气液化装置、气体脱硫装置、气体净化装置等。

（4）炼油厂。比如加氢处理装置、硫回收装置、裂解炉、焦化炉、流化床催化裂解装置、升级装置、火焰加热器和精馏塔。

（5）石油化工厂。比如蒸汽裂解、烯烃生产、化肥生产、芳烃生产等。

上述下游行业所用钢管一般分为碳素管和合金管。碳素管依据API Spec 5L，ISO 3183，ASTM，ASME，EN，CSA 标准生产，包括普通环境和酸性环境。合金管依据ASTM，ASME 和EN 标准生产，包括低温用ASTM A 333 Gr.3～Gr.8，T/P 系列，最高钢级为T/P92。瓦卢瑞克钢管公司油气行业下游用碳素管产品体系和合金管产品体系见表7～8。