超长超高压钢管在石化行业里作用大,它负责运送高温高压的石油天然气和化工东西。压力能到250到350兆帕,温度300度左右。要是钢管短了,就得多焊接,容易出事。

国外一直把超10米长的技术卡得死死的,中国以前90%大口径厚壁钢管得靠进口。买的时候不光贵,还得忍气吞声,供应不稳。欧美公司像美国威曼高登,把这当战略宝贝,一点不漏。德国那边也趁机抬价,加各种条款。中国工业链子被卡住,项目推进慢,成本高。

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这种垄断让中国石化项目吃亏不少。高压聚乙烯装置需要长钢管,短的焊接多,风险大。国际形势一变,进口就断,国内企业只能干等。北重集团看到这问题,决定自己干。从2012年起,他们组队攻关。作为兵器工业集团下属,底子厚,有3.6万吨挤压机,这玩意2009年就试车成功,帮了大忙。没有它,17米钢管想都别想。团队起步时资料少,指标严,得从头摸索。国外说中国30年内搞不定,他们偏要试试。

先从材料入手。钢管得纯净,高压下杂质会成弱点。团队用低元素生铁和合金炼钢,加硅钙脱氧,再用氩气保护电渣重熔。全氧含量降到最低,夹杂物控制在1级以下。这步花了不少工夫,早期实验老失败,检测超标就重来。他们分析原因,调工艺,一点点优化。纯净度上去了,后头锻造才稳。钢水纯了,钢管寿命长,在极端环境里不裂。北重集团靠这步,奠定基础。

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锻造超长钢坯是下一个坎。17米长,挤压得连贯,头尾温度差大就弯。团队开发智能温控系统,短时间均匀加热,确保延展一样。误差毫米级,万吨压力下还得准。挤压机出力大,但用不好也白搭。他们试了很多参数,钢坯变形就报废。调整加热循环,细化晶粒,热处理均匀。微观组织调控好了,强度韧性平衡。2015年左右,这关初步过,钢坯成型稳了。过程迭代多,数据积累帮他们避开坑。

内孔加工最棘手。钢管内径小,长17米,得磨成镜面,粗糙度Ra0.1微米以下。钻头稳定性差,一抖就废。北重集团造高刚性深孔钻床,配专用钻头。钻进时监控抖动,镗削珩磨一步步来。工具合金优化,耐磨性高,转速进给调准。早期磨损快,钢管报废率高。他们换材料,改设计,逐步降下来。镜面内壁抗疲劳耐腐蚀,达世界顶尖。2020年后,这技术成熟,钢管性能超进口货。

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研发路上,失败是家常饭。材料纯度不达标,锻造变形,内孔毛刺,全得重头。团队守车间,测数据,改方案。每次报废都记教训,优化流程。产学研合作帮上忙,高校模拟软件预测行为,省了试验成本。石化企业反馈需求,指导调整。2018年,初步掌握工艺,进入验证阶段。国际摩擦加剧,进口难,更催他们加速。到2022年,激光测量系统上马,直线度保证好。集体努力,让技术链完整。

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2024年9月30日,生产线升级投运。新设备自动化强,效率高。试制钢管过压力测试,指标全达。次年12月,17米钢管成功,垄断破了。北重集团有量产能力,设计图纸工艺标准齐。国外巨头傻眼,他们的断言落空。中国钢管长性能稳,价格低。石化项目用自家货,安全提升。能源通道自主,外汇省下大笔。这成就不光是钢管,还推整个制造业升级。

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突破后,北重集团没停步。计划扩产,进国际市场。关注技术趋势,调策略,保持领先。类似卡脖子问题,中国自强路径清。高端装备国产化,产业链稳。17米钢管成脊梁,鼓舞更多领域创新。工业底色在车间钻研里,实打实干出来。