无缝管

无缝管（英文名：SEAMLESS STEEL TUBE^[1]）是一种不带有焊缝的扎制钢管。它用热轧钢制造，或在必要时把热轧管材进行冷加工以获得必要的形状、尺寸与性能。^[3]

无缝管第一次有记载的生产是一位名叫Hanson的人在1836年按照英国专利采用挤压法生产。英国另一项关于挤压工艺的专利在1867年诞生，Hanson的工艺上做了一些改进。^[4]1886年8月，曼内斯曼兄弟成功穿轧第一根无缝管。^[5]

无缝管的规格是以管外径（毫米）乘以壁厚（毫米）来表示的。有锅炉用高压无缝管、锅炉用无缝管、化肥用高压无缝管、合金结构钢无缝管、不锈耐酸钢无缝管等种类。^[6]

无缝管可以用热挤法、冷压法、斜扎穿孔、冷扎制、施压、冷拉拔等方法生产。^[7]无缝管广泛用于输气输油管道、石油钻杆、汽车传动轴等领域。^[2]无缝管钢比较常见的工艺流程有两种，即自动扎管和连轧管。^[8]

1836年，有一位名叫Hanson的人按照英国专利采用挤压法生产无缝管，未获成功。但这是第一次有记载的为生产无缝管所作的努力。^[4]1851年Redmond获得了冲压法生产无缝管的专利，后来1885年纽约州的W.H.Brown采用平板冲压再加冷拔的方法来生产无缝管，并据此申请专利。^[9]1855年，德国Remscheid的曼内斯曼兄弟发明了一种生产无缝管的工艺，采用这种工艺以实心圆钢为原料只要一道工序即能轧出无缝管。^[10]1867年在英国又有一项关于挤压工艺的专利，其生产方法和Hanson的工艺很相似，但作了一些改进，Elliott于1882年取得了用这种工艺生产无缝管的专利。^[4]19世纪80年代中、后期，自行车用的无缝管的销售价高达2美元/磅。^[10]1886年8月，曼内斯曼兄弟成功穿轧第一根无缝管。^[5]19世纪和20世纪之交，在德国形成了无缝管生产技术的中心，20世纪上半叶中心转移到美国。1932年，Diescher发明了扎管机。1949～1950年Lorain和Gary现代化连轧管机组的建成投产，从此开始了世界各国应用各项轧管技术的时期，而且大大促进了无缝钢管工艺技术的全面发展。^[11]

随着新中国工业化时期和现代化时期的快速发展，无缝钢管行业也经历了多个发展阶段。中国的无缝管发展在新中国成立后第一年就开始了，1950年中国第一个无缝钢管厂“鞍山无缝钢管厂”开始筹建，2004年中国已成为世界第一大无缝钢管生产国。现今，中国连续19年无缝钢管产量位居世界第一，中国无缝钢管行业在70多年间实现了从0到年产3,000万吨的跨越式发展，无缝钢管出口量也达到了490万吨。但是，在中国无缝钢管产业突飞猛进发展、取得重大成就的同时，低端产品产能过剩、行业集中度低也已经严重影响到了中国无缝钢管产业的健康发展。^[12]

在无缝钢管产量方面，自改革开放以来，中国无缝钢管年产量呈逐年上升趋势，2013年突破年产量3,000万吨，达到历史峰值。此后，随着中国供给侧结构性改革，无缝钢管行业不断进行转型升级，逐步淘汰落后产能。到2018年，中国无缝钢管产量迎来复苏，之后几年呈现平稳上升态势，2021年时中国无缝钢管产量达到3,051万吨。^[12]

无缝钢管消费量方面，2015至2018年中国无缝钢管表观消费量由2,421万吨下降至2,086万吨，与无缝钢管产量变动趋势一致。2018年之后，无缝钢管表观消费量有所回升，2021年上升至2,724万吨，相较于2020年同比增长10.04%。无缝钢管进出口方面，根据相关统计数据显示，2015-2022年中国无缝钢管出口量呈先降后升趋势，2020年受宏观经济波动影响，出口量及出口金额有所下降，2022年无缝钢管出口量为490万吨，达到近8年来最高水平。2015-2022年中国无缝钢管进口量和进口金额总体呈现下降趋势，随着国内无缝钢管的制造水平不断提高，之前只能依赖于进口的部分高端无缝钢管国产化趋势明显，逐渐实现了部分高端无缝钢管的进口替代。预计随着未来高端钢管的国产化比例进一步提升，能够生产高端无缝钢管进口替代品种的企业竞争力将更为突出。^[12]

钢管的化学成分：^[13]

无缝钢管的力学性能：

钢材力学性能是保证钢材最终使用性能（机械性能）的重要指标，它取决于钢的化学成分和热处理制度。在钢管标准中，根据不同的使用要求，规定了拉伸性能（抗拉强度、屈服强度或屈服点、伸长率）以及硬度、韧性指标，还有用户要求的高、低温性能等。^[14]

无缝管的制造工艺分为两种：

（1）热轧（挤压无缝钢管）：圆管坏一加热→穿孔→三辊gǔn斜轧、连轧或挤压→脱管→定径（或减径）一冷却一矫直一水压实验（或探伤）→标记→人库。

（2）冷拔（轧）无缝钢管：圆管坏→加热一穿孔→打头→退火→酸洗→涂油（镀铜）→多道次冷拔（冷轧）→坏管一热处理→矫直一水压试验（探伤）→标记→人库。^[15]

无缝管的热处理工艺：

无缝管传统热处理工艺采用离线热处理工艺，包括退火、正火和淬cuì火+回火等，其中应用最广的是淬火+回火。

无缝管淬火方式主要分为两种，一种为放人水槽中的浸入式冷却，称为槽内淬火；另一种是脱离水槽直接对其喷淋式冷却，又称槽外淬火。^[16]

从用途上可以分为锅炉用高压无缝管，织炉用无缝管、化肥用高压无缝管，合金结构钢无缝管、不锈耐酸钢无缝管等种类。^[17]锅炉用高压无缝管一般是用15CrMo、12CrMoV轧制而成。地质及石油钻探用无缝管是用地质钻探专用钢轧制成的，用“DZ”符号及代表钢屈服点的两位数字表示。石油化工用无缝管一般用10#、20#钢、12CrMo等钢制造。^[18]无缝管按外形分类有圆形管、异形管之分。异形管除方形管和矩形管外，还有椭圆管、半圆管、三角形管、六角形管、凸字形管、梅花形管等。按材质的不同，分为普通碳素结构管、低合金结构管、优质碳素结构管、合金结构管、不锈管等。^[19]

无缝钢管广泛用于制造坦克、自行火炮的炮筒、枪管、输油输气管道、石油钻杆、汽车传动轴\石油、化工、锅炉、电站、船舶、机械制造、汽车、航空、航天、能源、地质、建筑及军工等。^[22][23]其中无缝管在枪口的制造上有较高的要求，在子弹被击发后，膛内火药最高温度可以达到3000℃以上，膛压一般为200～400兆帕。所以枪管材料不能使用普通的无缝钢管，而是要使用强度和韧性非常好的无缝管。^[24]

(1)长度

钢管一般以通常长度交货，通常长度符合以下规定：

热轧(扩)管长度为3000～12000mm

冷轧(拔)管长度为2000～10500mm

热轧(扩)管短尺管的长度≥2m

冷轧(拔)管短尺管的长度≥1m

定尺长度和倍尺长度应在通常长度范围内。

(2)重量

钢管按实际重量交货，也可按理论重量交货。实际重量交货可分为单根重量或每批重量两种。钢管每m的理论重量按下式计算

W＝Πρ（D-s）s/1000

式中 W—钢管理论重量（kg/m)；

Π—圆周率，Π=3.1416；

ρ—钢的密度（kg/dm³）；

D—钢管公称外径（mm）；

s—钢管公称壁厚（mm）。

按理论重量交货的钢管，每批≥10t，钢管的理论重量与实际重量允许偏差为±7.5%或±5%。^[25]

中国无缝管产量位居世界第一，国内无缝钢管企业虽然数量众多，但由于受到资金、技术、人力资源、研发力量等方面的限制，企业规模普遍较小。就进出口平均价格而言，尽管中国无缝钢管在国际市场上拥有一定的出口优势，但在高端无缝钢管的生产制造方面还有待提高，导致了中国无缝钢管平均出口价格相对较低，与平均进口价格仍有一定差距。另一方面，中国无缝钢管出口平均价格呈逐渐上涨趋势，说明中国出口钢管的质量和技术水平也在逐步上升，随着中国产业转型升级和企业的技术迭代，未来中国高端无缝钢管将更具竞争优势。中国无缝钢管行业发展总体呈现不平衡态势，虽然国内大型老牌无缝钢管企业在中高端规格产品上凭借其产能优势、成本优势、管理优势占了大部分份额，但考虑产品本身的经济效益，往往在高规格无缝钢管产品中投入的积极性不高。

而低规格无缝钢管因其投资少、见效快，一大批民营企业雨后春笋般迅速填补起这块空白，靠成本低廉、政策灵活优势与老牌国企共同参与国内外无缝钢管的市场竞争，产业集中度整体偏低。产业集中度低直接导致行业内企业没有市场话语权，市场较好时易引发重复投资，经营效益下降；出口易出现相互压价、恶意竞争，频繁遭受“双反调查”，影响行业整体利益。目前，在全球经济中需求的特殊用途、高附加值、高技术含量无缝钢管产品中，中国尚未形成明显的竞争优势，国际定价权偏低。^[12]

为确保无缝钢管行业的有序发展，中国一直致力于制定一系列政策以支持和促进其发展。其中，包括鼓励企业进行技术创新和研发，提高产品质量和标准；扶持企业引进先进生产设备和加强自主知识产权保护；推动钢铁企业优化产能结构和转型升级，逐步淘汰落后产能，实现绿色可持续发展等。这些政策旨在提高无缝钢管行业的竞争力，加强国内供需平衡，并促进该行业与其他相关领域的协同发展。同时，中国也采取了一系列市场监管措施和政策。这些措施旨在遏制价格垄断、规范市场秩序，并加强对质量和标准的监督。相关部门严格执行准入准则和认证程序，对无缝钢管企业进行质量监测、行业评估和市场检查，从而确保产品符合国家标准和技术规范，并满足消费者的需求。此外，相关部门也加强了对无序兼并和恶性竞争的打击，以维护公平竞争的市场环境。^[26]

另外，作为高能耗行业，无缝钢管生产过程将产生一定数量的废气、废水和固体废物。因此，中国政府也出台了一系列环境保护政策以应对这类问题。这些政策鼓励企业使用清洁生产技术，实施节能减排措施，加大对尾气和废水治理设施建设和运维的监督力度。政府还鼓励企业加大资源循环利用和再利用的力度，促进整个无缝钢管生产链的可持续发展。^[26]