钢管厂易地改造可行性实施报告.docx

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钢管厂易地改造可行性实施报告

1.总论

1.1项目可行性研究的依据

●X钢铁公司长远规划

●X工业园区规划

1.2现有生产情况介绍

X钢管厂是X钢铁股份有限公司的一个直属生产厂，拥有φ50mm、φ76mm、φ114mm、φ219mm及热轧钢管生产线各一套，主要生产管线管、低压流体输送管、结构管、热轧流体及结构管，年生产能力为15万吨。

于2008年1月取得了压力管道元件制造许可证书（A1级），2008年7月份通过了API认证，取得了美国石油学会API会标使用权。

X钢管厂自1980年建厂以来，经过一系列的发展变革，不断地进行技术改造，完善生产管理，紧跟市场脉搏，使产品产量和质量稳步上升，在民营规模产品与高端产品之间市场争得一席之地，如果进一步需要拓宽品种、提高产品档次，将会使企业具有持久的生存能力和发展水平。

1.3钢管厂易地扩建改造必要性

●X长远发展的需要：

X有年产120万吨的中宽带生产线，为焊管发展提供了可靠的原料保障。

为充分发挥原料优势，提高深加工水平和能力，适应多变的市场，公司规划将管材作为X的另一主要产品。

这就必须扩大焊管产能规模，提高机组装机水平，拓宽品种规格，调整产品结构，发挥原有热轧钢管生产线的优势，生产高附加值焊管，使X钢管具有多品种、多规格、多档次的综合特点，并继续开发国际市场，拓宽市场空间，提高经济效益。

在原厂区受场地限制，无法扩建改造，必须易地建设。

●市场竞争的需要：

易地建设，可以充分发挥热减径生产线优势，扩大品种规格，使X钢管产品具有独特优势：

品种规格涵盖从普通管到高档次钢管，用普通钢管摊成本，用附加值高的产品挣利润的产品结构。

这是具有抗风险能力的，也是具有竞争力的产品结构。

●是企业发展的需要

借搬迁契机改造老机组，使其成本降低、机组产能及产品质量提高，使老机组焕发活力，以低成本取得高效益。

增建新机组，扩大产品规格、品种，提高产品档次，生产石油开采用油套管及油、气等长距离输送用钢管等高附加值产品，符合国家减少进口、增加出口的产业政策要求，使产品效益最大化，为开发国际市场创造条件，为企业发展奠定基础。

●地方发展的需要

X的发展原则是发展企业的同时，也要带动地方经济建设。

因此企业必须在管理、装备、产品等方面都应该是高水平的，才能创造效益，带动当地周边经济发展。

1.4X股份X钢管公司建设的优势

●有丰富生产经验和技术优势

钢管厂目前具有的生产技术经验能保证升级改造后的钢管顺利投产达产。

几年来，在公司对钢管投入较少的情况，凭借“产、学、研、制”的经营理念，自行研发制造如水压机、涂油机、毛刺清除机、除锈机等设备，且有些技术在焊管行业也是领先的。

钢管厂产品已经通过美国石油学会API认证，也取得了国家压力管道元件制造许可证书，同时也是GB/T13793的起草单位，与其它企业相比，这些是具有绝对的优势。

●有良好的市场信誉优势

凭借X整体优势，市场信誉较高。

外迁后，X钢管是X整体的一部分，利用原有较好的市场影响力，再加上升级后的真实设备实力，市场销售不成问题。

●原料优势

X有热轧中宽带，近邻鞍钢、本钢，有方便、充足的原料来源。

●技术创新与成本控制能力优势

X钢管进入市场竞争的时间较早，市场竞争的意识较强，在90年代，焊管行业得到快速发展，那时就已经是供大于求，可以说X钢管十几年来一直处于市场激烈竞争状态。

在竞争中，X钢管得以生存下来，我们在成本、价格的控制能力，以及技术创新和市场应变能力方面已相对比较成熟，这为升级改造的正常生产经营提供了保证。

1.5设计容围

（1）主要容：

包括总论、主体专业方案、公用和辅助专业方案、环境保护和综合利用、劳动安全和工业卫生、消防、投资概算以及经济分析等。

（2）设计围

本工程的设计围为X股份X钢管公司线界围的工厂设计和设备设计。

包括厂前区办公区域设施、职工生活区域设施、主体焊管车间设施、为生产、生活配套的公用和辅助设施，以及区域管线、总图运输和道路等。

1.6资金筹措

60%贷款，其余为自有资金。

1.7扩建规模、品种及车间组成

⑴规模：

年产焊管30万吨。

⑵品种：

机械和建筑结构管、水煤浆输送管、石油天然气管线管、石油套管、水、污水及煤气用管、热轧流体输送用及结构用管。

⑶车间组成及车间起重机配置：

根据工艺和设备布置的要求，本车间主厂房由6跨组成。

车间主厂房长330m，宽132m，建筑面积为43560m2（不包括办公室、水处理间、空压站、煤气发生炉、锅炉房、成品跨面积）。

6个跨轨面标高均为9.0m。

具体布置如下见附表1-1。

表1-1车间布置

跨名

跨距

轨面标高

主要布置设施

吊车吨位

吊车数量

备注

A-B

18m

9m

热减径机组

10t

2台

32t、16t吊车为吊钩桥式起重机，其余均为单梁葫芦吊。

B-C

18m

9m

700纵剪机组

φ114机组

φ114加重机组

10t

3台

C-D

30m

9m

φ630螺旋焊机组

φ1420螺旋焊机组

32t

16t

1台

1台

D-E

30m

9m

2000纵剪机组

φ325机组

32t

10t

1台

2台

E-F

18m

9m

φ76机组

成品管堆存

10t

3台

F-G

18m

9m

750纵剪机组

φ50机组

φ219机组

10t

3台

16

A-B跨度18m，布置一套热减径生产线。

该跨设2台10t单梁葫芦吊

B-C跨度18m，布置一条重型φ114mm直缝焊管主轧机、φ114mm直缝焊管主轧机、700mm纵剪机。

该跨设有3台10t单梁葫芦吊。

C-D跨度30m，布置φ630mm和φ1420mm两套螺旋焊管机组。

设有一台30t桥式起重机用于原料吊运，1台16t桥式起重机，用于成品管吊运。

D-E跨度30m，布置一条φ325mm机组和一台2000mm纵剪机该跨设有一台32t桥式起重机和2台10t单梁葫芦吊。

E-F跨度18m，为成品管存放区，在端侧布置一套φ76mm直缝焊管机组。

该跨设有2台10t单梁葫芦吊。

F-G跨度18m，布置750mm纵剪机、φ219mm直缝焊管机组，φ50mm焊管机组。

该跨设有3台10t单梁葫芦吊。

1.8征地及建厂条件

该钢管厂建在X工业园区，属西部地区老工业基地。

该地区周围原料的供应稳定，且有保障。

建设场地良好，各种介质供应方便，运输条件顺畅。

因此，可以说本工程建设条件是优越的。

需要在X冶金工业园区征地245亩。

1.9环境评价，环境保护

本工程主要以冷加工为主，其废物排放极少，并且废水、废气均采取治理措施，达标后排放，对环境影响极小。

固体废弃物均回收外销利用。

并规划绿化面积达20%，对环境起到美化作用。

1.10工程进度及工程估算

工程进度：

2009年7月～2010年2月

工程总费用为13876万元，其中基本费用为10130.7万元。

1.11技术经济指标

全部投资收益率：

23.12％

投资回收期：

4.32年

项目增量税后利润：

2731.9万元。

项目增量投资利润率：

28.42%。

1.12结论

本设计认为X在X工业园区建设年产30万吨钢管的钢管公司，符合国家当前促进产品出口创汇的发展战略。

从技术方案的设计上来看，工艺布局合理、设备先进，技术成熟可靠、场地条件优越、建设条件齐备。

另外，从技术经济的角度来看，本工程的经济效益较好，投资方案也是可行的。

建议加快实施进程，早日建成投产，为X增添新的利润点。

1.13市场分析

近几年，随着钢铁工业的快速发展，钢管的生产也得到了迅速的发展，但是，国前些年所上机组大多数都只能生产常规的低压流体管及结构管，然而在这一领域，由于产能已经大大的超出需求，因此，行业的竞争越来越激烈。

随着我国城市化进程的加快，城市建设所需的煤气管线、天然气管线，特别是集中供热管线，给排水工程管线用量越来越多，中小口径多采用ERW焊管，而大口径的采用螺旋缝埋弧焊钢管。

●焊管生产和消费情况

据不完全统计，在2008年全年当中，中国钢管产量约为5614万吨，比去年大约增长了1.2倍；其中无缝占40%，焊管占到了钢管总量的60%，而在焊管当中ERW焊管的产量2660万吨，占到了焊管总产量的79%。

中国是世界ERW焊管第一生产大国，2008年，ERW用于油气输送管线占焊管总产量的3%，占油气长输管线总重量的8%；同年，全国油井管产量240万吨，其中ERW焊管20万吨，占到8.3%；生产锅炉管80万吨，其中ERW管8万吨，占10%。

近年来随着石油行业的进一步快速发展，国际市场对石油专用套管的需求不断攀升，就2008年第一季度，仅美国市场对中国管材进口量约28万吨，比去年同期翻了一翻，相信在不远的将来，随着原油市场的进一步发展，国际市场的ERW焊管需求量还会有大幅增加。

而螺旋焊管产品多用于城市供热管线、煤气、石油天然气管线及低压流体用管，具有产品覆盖面广，适应性强的特点。

按美国60年代年平均1.1×104Km管道建设速度发展，我国至少需要15年的大规模建设周期方能达到。

●我国十一五期间钢管年需求量预测（见附表1-2）

钢管需求量旺盛，能源工业；石油、天然气、电力、煤碳、油井、锅炉、石化及装备制造工业、化工、交通、建筑结构等下游行业的市场对中高档焊管产品仍然需求旺盛。

表1-2钢管的需求量钢管年市场需求预测表

项目

石油天然气

电力

煤炭

钢结构

房地产

汽车

造船

机械

轻工

化工

集装箱

铁路车辆

港口

外贸

合计

用量（万吨）

760

115

224

140

850

32

50

440

176

180

21

40

50

600

3678

本工程产品结构调整后，增加了石油开采用油井管、低中压锅炉管、油气长距离输送用钢管等产品，可以替代部分进口管，同时开拓国际市场，增加出口创汇，符合国家产业政策要求及当前战略发展需要。

2.工艺与设备

2.1产品方案

钢管厂生产流体输送和结构件的中小口径直缝电焊钢管及热轧钢管，中径螺旋焊管，其产品规格、品种和规模见附表1-3：

1产品规格围：

表1-3

序号

品种

规格

外径（mm）

壁厚（mm）

长度（m）

1

直缝电焊钢管

17.1-355.6

2.75-16

6-15

1

螺旋焊管

219-1422

4-20

6-13

②产品品种

石油天然气管线管、石油套管、水煤浆输送管、机械和建筑结构管、水、污水及煤气用管、热轧液体输送及结构用管。

代表钢种:

H40、J55、K55,A、B、X42-X65、10、20、Q345、Q235

产品执行标准：

API-5L、API-5CT标准和ASTMA53、ASME&ASTM&ISO-559、JISG3444、JISG3445、JISG3446等国际标准，GB/T3091、GB/T9711.1、GB/T9711.2、GB/T9711.3、GB/T13793等国家标准、Q/CLG006-2007及Q/CLG/007-2007等企业标准。

③生产规模：

年产30万吨。

产品方案见表2-1。

表2-1各品种代表规格的产量分配见表

序号

产品品种

产品规格（mm）

壁厚（mm）

产品标准

钢级

年产量（万吨）

1

石油天然气输送管

17.1—1422

2.75－20

API5L、GB/T9711

A、B、X42—X65

10

2

石油（油）套管

48.3—114.3

API5CT

H40、J55、K55

3

水煤气输送管

17.1—355

2.75-16

GB/T3091、ISO559

Q235、Q345

10

4

结构管

17.1—1422

2.75-20

GB/T13793、ASTMA500、JISG3444、JISG3445

Q235、Q345、TW0—TW9

5

热轧液体输送用管

32—355

3.0-16

Q/CLG006-2007

Q235、20

10

6

热轧结构用管

32—355

3.0-16

Q/CLG007-2007

Q235、20

合计

30

2.2原料

钢管厂所用原料为合格的热轧带钢卷，要求卷取状态良好，其规格如下：

带钢宽度：

550-2200mm

带钢厚度：

2.75-20mm

钢卷径：

580-760mm

钢卷外径：

1400-1850mm

带钢材质：

H40、J55、K55,A、B、X42-X65、10、20、Q345、Q235

机械性能：

σb≤760MPaσS≤600Mpa

年需带钢32.61万吨（成材率按92％计算）。

钢管厂所用原料主要是X中宽带自产原料，部分高钢级及大口径焊管所需原料需要外购。

直缝焊管所需原料根据壁厚及带钢宽度安排在三条纵剪机上纵剪后，运到工厂原料场存放待用。

2.3金属平衡

金属平衡见表2-2

表2-2金属平衡

序号

产品品种

成品管（×104t）

管坯量（t）

消耗系数

金属损失

带钢切头损失

带钢切边损失

废管、切管头损失

总计

t

%

t

%

t

%

t

%

1

石油天然气输送管

10

10.989

1.

1099

1.0

4725

4.3

4066

3.7

9890

9

2

石油（油）套管

3

水煤气输送管

10

10.638

1.064

851

0.8

4768

4.2

1064

1

6383

6

4

结构管

5

热轧流体输送用管

10

10.989

1.

1099

1.0

4725

4.3

4066

3.7

9890

9

6

热轧结构用管

合计

30

32.616

3049

13918

9196

26163

8.7　

2.4车间项工作制度及机组负荷

2.4.1车间项工作制度

车间采用三班工作制，每周工作5天半，星期日用一个班检修。

每年安排大修时间15天，法定假日7天。

年项工作时间的确定：

年日历天数365天

大修天数15天

法定假日7天

星期天（包括星期六休息）72天

每年可工作天数271天

每天可工作班数3班

每年工作班数813班

每年可工作小时数8×813≈6500小时

2.4.2轧机利用系数及机组负荷

根据同类轧机生产经验，各类停工时间所占比例如下：

规格及品种更换8％

机械及电气事故6％

磨损工具的更换6％

操作故障及其它5％

停工时间合计25％

轧机利用系数（100-25）%=75%

轧机有效年工作时间6500×75％＝4875小时

为完成产品方案中所规定的品种规格，经计算，生产30万吨焊管所需的年工作时间约为4237h。

由此得出本焊管生产线的工作负荷为87%。

2.5主要技术装备水平

本设计中力求使工艺设备装备和自动化方面达到国焊管生产的先进水平，并尽量采用经生产实践证明行之有效的新技术、新装备，以期在机组建成投产后能够较快地收到经济效益。

本公司采用的先进技术及特点如下：

●直缝焊管

（1）采用借鉴F-F-X或F-F成型技术，有效的防止成型时钢管表面的擦伤，特别适合高等级厚壁钢管的生产；在轧辊设计方面，粗成型段采用了共用式轧辊，使得其轧辊共用率可以达到70%以上，节省了轧辊的投资。

（2）采用固态高频焊机的模块化设计，结构更加紧凑，焊机维护更趋简便，更易实现大功率化；具有独特的分桥过流保护技术，保证焊机使用的安全性；同时具有运行稳定、效率高、节能等特点。

（3）采用数控仿形旋铣飞锯机进行定尺切断机，计算机程序控制，满足圆管定尺切断。

（4）采用在线焊缝热处理，以达到消除应力，均匀和细化组织，提高焊缝热影响区综合机械性能的目的，确保本车间能够生产API5L标准中X70的高强度直缝钢管。

（5）本车间将在生产线上设置测温、测速装置、在线焊缝超声波探伤装置、水压试验机以及管体超声波探伤装置等，以对管子进行质量检查。

（6）铣头倒棱机、水压试验机、定尺锯等采用PLC进行逻辑控制，还配置完整的自动化仪表和现代化的通讯设施，以满足现代化钢管车间工艺复杂，设备多品种规格变化大，产品质量高的要求。

●螺旋焊管

（1）采用当前国际上成熟可靠前摆式断续生产机组，三辊外控式成型方式成型,中心定位。

机组成型辊面为组合曲线辊，易于调整角度和减小辊面对钢管表面的压痕，具有成型稳定，调整方便的特点。

（2）采用在线等离子切断钢管；具有定尺控制切割功能，切割过程可调。

（3）在生产线上设置在线X光检测装置、水压试验机以及管体超声波探伤装置等，以对管子进行质量检查。

有利于产品质量的提高，减少金属和能源消耗。

（4）铣头倒棱机、水压试验机、等离子切割机等采用PLC进行逻辑控制，传动机架设有置位记忆装置等先进的计算机和自动化系统。

还配置完整的自动化仪表和现代化的通讯设施，以满足现代化钢管车间工艺复杂，设备多品种规格变化大，产品质量高的要求。

2.6机组主要设备配置

主要设备要求:

具有技术先进、成熟、可靠，操作简单，功能实用，结构合理，坚固耐用、方便维修等特点。

2.6.1直缝焊管机组主要设备的配置：

见附表2-3

表2-3直缝焊管机组主要设备配置表

序号

名称

数量

台（套）

备注

1

上卷小车

1

2

开卷机

1

3

夹送矫平机

1

4

递送机组

1

5

剪切对焊机

1

6

螺旋活套

1

7

刮边机

1

8

成型机

1

9

高频焊机

1

10

导向辊

1

11

挤压辊机架

1

12

去外毛刺装置

2

13

去毛刺装置

14

焊缝表面压平机架

1

15

空冷辊道

1

16

水冷装置

1

17

立辊装置

1

18

定径机架

4

19

土耳其头

2

20

快速分离辊道

1

21

焊缝正火设备

3

多段式

22

飞锯

1

铣切锯

23

通径机

1套

24

平头倒棱机

1

25

水压试验机

2

最大压力55MPa

26

全管体超声波探伤

1

27

斜辊矫直机

1

28

钢管称重测长

1

29

取样锯

2

30

喷码标识机

2

2.6.2螺旋焊管主要设备的配置（见表2-4）

表2-4螺旋焊管主要设备的配置表

序号

名称

数量

台（套）

备注

1

上卷机

1

2

开卷机

1

3

三辊拆卷直头机

1

4

五辊主动矫平机

1

5

剪切铣焊机

1

6

送料机

1

7

飞焊小车

1

8

轨道、托辊及滑线行走机构

1

9

过渡辊

1

10

板边钢刷清理装置

1

11

板面清扫装置

2

12

递送机

1

13

铣边机

2

14

予弯及导板装置

1

15

成型机

1

16

、外焊枪架调整装置

1套

17

后桥

1

18

直径测量仪

1

19

扶正器

2

20

切管小车

1

21

后桥埋设件

1

22

运管小车及埋设件

1

23

钢带位置控制

5+3

24

制管主机液压系统

1

25

制管主机电气系统

1

26

林肯焊机

6

27

焊剂输送与回收

1

28

等离子烟尘回收

1

29

焊剂处理系统

1

30

外焊缝自动跟踪系统

1

31

等离子切割机

1

32

钢卷自动对中系统

1

精整区

33

清渣装置

1

34

管端切头装置

2

35

焊缝磨削

2

36

扩径机

两台一套

37

消磁装置

1

38

X光检测

1

39

管端拍片

1

40

水压试管

1

41

平头倒棱

1

42

UT管体及焊缝探伤

1

43

管端手动探伤

2

44

测长称重

1

45

自动喷标

1

46

补焊焊机

4

47

气刨

2

48

横移车

4

49

接拨管装置

48

50

传动辊道

124

51

自由辊道

124

52

台架

13

53

挡管器

3

54

旋转托辊

7

55

双向拨管器

9

56

精整液压系统

1

57

精整电气系统

1

2.7生产工艺流程及主要机组配置

2.7.1生产工艺流程

●直缝焊管：

纵剪后的带钢卷料吊装入开卷机上卷小车→小车运行至开卷机处→将带卷举起→开卷机胀紧锥头将钢卷支撑起（A、B面）→直头机旋转压下防止钢卷散卷→人工拆除打包带→直头牵引机工作→带头、带尾矫平→剪切对焊→活套储料→夹送机→刨边→入口导向→粗成型→精成型→高频焊接→刮、外毛刺→焊缝中频退火→空冷→水冷却→在线超声波探伤（焊缝）→定径机组→土耳其头矫直→喷标识〔管号〕→飞锯切断→分选→平头倒棱→水压冲洗→水压试验→分选→离线超声波探伤（全管体）→分选→通径→涂油→称重测长喷标→打包→入库。

●螺旋焊管：

上卷车→开卷机→铲头机→夹送矫平→电动立辊→剪切对焊→电动立辊→粗铣边→精铣边→板面清扫→递送→预弯→导板→成型→焊→外焊→飞切→清渣倒渣→外检补焊→齐头→管端焊缝修磨→管端扩径→消磁→X光检验→平头倒棱→水压试验→全管体超声波探伤→测长称重喷标→收集成品

2.7.2主要机组配置

根据工艺和设备布置的要求，本车间主厂房由6跨组成。

车间主厂房长330m，宽132m，建筑面积为43560m2，轨面标高均为9.0m。

具体布置见表1-1。

A-B跨度18m，布置一套热减径生产线。

该跨设2台10t单梁葫芦吊

B-C跨度18m，布置一条重型φ114mm直缝焊管主轧机、φ114mm直缝焊管主轧机、700mm纵剪机。

该跨设有3台10t单梁葫芦吊。

C-D跨度30m，布置φ630mm和φ1420mm两套螺旋焊管机组。

设有一台30t桥式起重机用于原料吊运，1台16t桥式起重机，用于成品管吊运。

D-E跨度30m，布置一条φ325mm机组和一台2000mm纵剪机该跨设有一台32t桥式起重机和2台10t单梁葫芦吊。

E-F跨度18m，为成品管存放区，在端侧布置一套φ76mm直缝焊管机组。

该跨设有2台10t单梁葫芦吊。

F-G跨度18m，布置750mm纵剪机、φ219mm直缝焊管机组，φ50mm焊管机组。

该跨设有3台10t单梁葫芦吊。

厂区东侧布置400m长的露天成品库，配置2台10t龙门吊，跨度35m，吊车外伸臂围55m。

厂区北侧布置100m长的涂油、喷漆、标号跨，顶部防雨