第四届中国国际海洋工程技术装备论坛:杨忠民

[加入收藏][字号: ] [时间:2013-08-21  来源:全球石油化工网  关注度:0]
摘要:   谢谢组委会的邀请,作为一个材料领域的研究者,希望能通过我这个报告,从材料角度一起分享我们国家有关海洋工程进展情况以及对它有一个相对比较全面的角度分析和了解。   我报告的内容包括海洋工程用钢的概括,还有海洋工程用...

  谢谢组委会的邀请,作为一个材料领域的研究者,希望能通过我这个报告,从材料角度一起分享我们国家有关海洋工程进展情况以及对它有一个相对比较全面的角度分析和了解。

 

  我报告的内容包括海洋工程用钢的概括,还有海洋工程用钢的主要品种,主要是针对我们国家目前还需要进口的主要钢材品种,做一下阐述分析。第三个讲一下有关差距和发展趋势。

 

  我们国家“十一五”海洋工程用钢大致的情况,我们国家建了15个海洋油气田,建造了76座平台,6座浮式生产储油船,以及铺设了1400多公里的管线,海洋平台钢板已经被广泛采用,EH36以下平台用钢基本实现国产化,占平台用钢量的90%,但关键部位所用高强度、大厚度材料仍依赖进口,尤其是桩腿,几乎占了海上钻井平台一半的价格。目前我们国家有70%左右的海洋工程装备需要从国外引进,包括钻井平台,输送管线、油气储备等等。

 

  从海洋工程用钢发展需求来看,我们国家有一个基本的规划,“十二五”总投资大概在2500到3000亿元左右,其中可能要规划70多座平台,10艘FPSO船,其中,中海油55座平台,6艘FPSO,4个陆地终端,铺海底管线1000千米。理由自升式平台船龄结构老化,未来有50%的设备需要更新。300米以下的钻井平台包括500米深以及超过1500米以上的钻井平台等等,几乎整个海工装备离不开钢铁材料的。从刚才提到的现有自升式平台结构日趋老化,包括我们从国外引进的二手平台设备,在我们国家已经又用了二三十年,基本上达到了寿命的极限,需要重新更换,所以钢材的发展还是需要很大的空间。

 

  从技术和装备角度,我国与国外的差距仍然很大,比如说钻井的深度,国外达到了3000米以上,我们国家目前是1400米以上。国外油气最大的水深2473米,我们国家南海才300米深。目前准备开发的是500米到2000米,与国外有近10年的距离。同时我们国家主要产品的厚板仍然采用国外的标准,这意味着上午谈到了我们国家海洋工程装备需要国家政策支持、资金的支持,其中有一点,我们国家技术标准还是很落后的,实际上核心体现了你这个技术竞争力,如果你要没有自己的技术标准,照抄国外的标准,实际上我们已经把解释权让给了国外的一些大公司。

 

  我们国家船舶及海洋工程用钢的标准,仅仅在2011年刚刚制定,这是一个起步,相应的各种配套的工程设计标准规范,目前还需要抓紧研制。这里面有一个我们国家经济发展和海工装备发展的趋势所在,同时可能也需要引起我们石油、装备部门或者是用户部门的警觉,技术的门槛需要超前,先期投入开发研究,这是比较合适的。

 

  目前我们国家普遍的能够广泛供应的,所谓的到FH36级别的水平,虽然我们的标准已经到了690强度级别,690这个级别产品,对于研究院和企业还处于全力在开发阶段。

 

  那么以自升式的平台为例,主要包括了这么几部分,一座平台钢的需求量大概在2万吨左右,其中90%左右是采用国产钢材,进口钢材大致是10%左右。所用的钢材主要是AH和ES船级的,A级到E级主要是低温的冲击标准。其中6毫米、8毫米、10毫米几个厚板规格,强度级别占到80%,E级占到全部用钢量的70%到80%。一般3米以上的钢板用量是比较少的。总体来说,EH36以下的品种可以满足要求,进口的主要是F级,100毫米以上的钢板品种。

 

  上午多次提到所谓的桩腿的材料问题,这也是海洋石油平台的重要部件。我们国家目前用的是355到460MPa的D、E级的厚板。目前以我们国家钢铁厂老大,鞍山的钢材品种为例,它目前能提供的8到100毫米,质量A到F级,强度级别可以到235到550系列级别,更高级别690,还是处于研制阶段。自升式平台用的特厚板,另一个主要用到的部位就是磁条钢。再有一个悬板,再有一个支撑管,悬板是85,690级别的,需求300到500吨,支撑管是340的,也是690这个级别。

  从钢材的品种来看,高强度,特厚是海洋平台主要用钢的我国一个瓶颈之一,目前用到259毫米。这是对齿条钢的考核指标,有零下20度到零下60度的要求。对于自升式平台桩腿用的齿条钢,本身一个材料重量40到50吨,最厚400到600毫米。国内鞍钢已经做到60吨了,目前从无论装备和铸锭的重量来看,这也是一个发展瓶颈,针对齿条钢的状况,国内多个厂家都在积极开展,这也是我们发展的瓶颈之一。

 

  再有一个钢管材料,钢管材料系泊支撑架,还有上部的模块,还有四边形火炬塔用到的钢管。它用的是什么材质呢?大致用到了EH36强度级别,也就是趋附强度355,抗承重延伸率要达到35。总体上,这是我们国家几个主要的海工项目,用到支撑管的重量是这么一个情况。

 

  其中还有一个系泊支架的钢管,已经用到更高级别了,用到了FH36,也就是需要零下60度的要求,这是目前材料用到一个标准到了最上限,其它包括火炬塔还是斜塔,要求对冲击功率水平相对要求低一点,B级和A级的水平。

 

  在海工用钢里面另外一个主要的大品种,就是海底管线。这张图是输送船往海底送管线的过程,包括这个船也需要进口。管线钢用到的钢级是X65和X70,包括西气东输,虽然用到了X80,但还是以X70为主要的。我们国家在海工装备上,很难挤进国际市场,甚至在国内海工装备市场上很困难的分过一杯羹,其中很重要的原因,我们的质量问题等等。目前来说,对于钢铁材料来讲,我给大家说一个消息,卖两吨钢材的利润仅仅相当于一瓶矿泉水,从我们国家发展,对钢铁材料,如果卖到这个利润的话,已经对钢铁后续的研发和发展,起到非常不利的影响。在中国钢铁行业或者包括中国的产品,都有一句行话,中国买啥啥贵,中国卖啥啥便宜。钢铁厂正在亏本销售,为了争得一点点的市场份额,这对钢铁发展是极为不利的现象。为了不打价格战,其实我们钢铁这个品种,比如说X70、X80的品种跟国外没有太大的区别,为了挤压市场,我们自己都在打价格战,这是相当困难的一种情况。我想能不能得到有效的解决,我们尽快的建立自己的技术体系,这是核心和关键,如果我们在这里面有自己的话语权的话,有自己的定价权的话,我们国家在这方面可能会有更加良好的发展空间。

 

  这里面举的例子,北海的Longeled,2005完工的用了X70管线。我们国家最近的海底工程,这里面大致列了几个海底工程,X52、X60、X65、X70,说明我们国家从2000年到2012年,荔湾才准备在采用X70管线,我们仅仅处于起步阶段,这跟国家经济发展有关系的,国家技术到了今天,开始走向深海了,对钢材的技术、指标才逐渐提了出来,相应的钢铁材料的研究单位和制作单位,才逐渐把目光和精力往这方面投入,市场有了需求,我们的产品才跟得上。目前虽然深海战略仅仅是目标聚集在南海,但我们国家还有更大的目标,比如我们国家在太平洋好几个地块已经发现了锰核的资源,但我们装备不行,过不去,它允许你开采的时间是15年,过了这个时间,你开采的权力就失掉了。南海呢,也是未来十年的发展方向。

 

  这是南海荔湾3-1工程大致用到钢管的强度级别和重量、尺寸、厚度。这是它的力学性能指标,总体来看,还是以X65为主,X70仅仅是部分需求。

 

  从技术发展来看,国外的海底管道已经到了2000米以上的水深,我们国家南海荔湾3-1水深仅仅是1500米深。国外海底管道已经采用X70钢级、大口径,大厚壁钢管,最大管径达到1422米,最大厚壁达到了41毫米,并提出了44毫米的要求,而国内首次在荔湾3-1项目中应用的国产X70钢管,管径最大765.2毫米,壁厚最大31.8毫米。

 

  海洋工程用钢的另一个主要品种,就是系泊链钢,如果要把海洋工程用钢比作是高级钢材,那么系泊链钢就是高等级高品质钢材中的明星级钢材。由于深海延伸了上千公里的长度,核心的问题就是材料性能的一致性要求非常高,对它的缺欠检测要求极其苛刻,最主要的是抗氢脆性。从目前来看,一直到R5这个级别,国内都可以生产,但生产的尺寸规格还是有差异的。我们国家主要是用在80到130毫米,国外整个系泊链钢的直径到了400毫米以上,差距是相当明显的。西班牙公司能提供R6级的系泊链钢,国内的话,已经立项开发R6级系泊链钢。

 

  钻井平台作业的水深如果要超过1000米,对系泊系统提出更高的要求,一根系泊链长2000多米,直径80到130,深海锚链直径可增180到200毫米,单根重600到1000吨。国内已经制造出R5级锚链,用于“海洋石油981”系泊链系统,用量达到3000余吨。

 

  最后讲一下海洋工程用钢的国内外差距。包括海洋厚板,海洋工程高强度无缝管,海洋工程高强度大规格的球扁钢以及大壁厚深海管线钢,这里面的差距还是十分明显的。未来的发展趋势呢,钢种的系列化,已经成为发展趋势,比如说以新日铁为例,它已经形成了各系列的产品。我们一直在海工装备和材料方面,还处于一个跟和学习的阶段。

 

  谢谢各位。



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