在海洋油气开发向更深、更远、更复杂海域推进的背景下,深水用管材长期被视为产业链中的“卡点”。
12日,在十四届全国人大四次会议第三场“代表通道”集中采访现场,全国人大代表、天津钢管制造有限公司工程师李刚以一线经历讲述我国高端钢管从“受制于人”到“自主可控”的攻关路径,折射出制造业向高端化、智能化、绿色化升级的现实进程。
问题:深海工况对材料与连接提出极限挑战,关键环节曾受制于人。
李刚介绍,在约1000米深海环境中,“深海一号”工程所需的国内最大管径无缝海管共9425根由国内制造完成。
但在更深水域,批量供应1800米深水用管的相关技术一度被国外企业垄断,国内产品在性能稳定性、可靠性以及连接质量控制方面面临挑战。
深海高压、低温、腐蚀、强载荷等综合工况,决定了管材不仅要“强度够”,更要“稳定久”,一处连接失效就可能放大为系统性风险。
原因:底层工艺、材料体系与工程验证链条薄弱,导致“能做”到“可靠批量”之间存在鸿沟。
深水用管的难点不只在单根钢管制造,还在于材料成分设计、热处理控制、尺寸精度、无损检测与连接结构等全链条耦合。
特别是特殊扣型连接对拧接参数、润滑与密封、应力分布的控制要求极高,稍有偏差就可能出现渗漏或疲劳损伤。
长期以来,关键标准、关键设备以及工程应用数据积累不足,使得国内产品在批量化稳定性上面临“反复验证”的成本与周期压力。
影响:突破关键技术带动国产替代提速,降低工程成本并增强产业链韧性。
李刚表示,团队通过扎根现场对失效接头逐一拆解分析、反复试验改进,最终攻克“特殊扣石油套管拧接控制技术”等难题,并参与多项国家重点研发任务和行业关键材料攻关。
随着深海油气开采用管实现自主生产,相关产品成本降至国外同类产品的约60%,交货周期缩短近一半,直接推动我国油气管材进口率从过去约90%降至30%以下。
对重大工程而言,这不仅意味着采购成本下降,更意味着供给安全与响应速度提升:一旦工程窗口期紧、现场条件变化大,稳定的本土供应链将显著降低项目不确定性。
对策:以需求牵引强化协同攻关,完善从研发到应用的闭环体系。
实践表明,高端材料和关键部件的国产化不能靠单点突破,而要形成“工程需求—联合研发—中试验证—规模制造—迭代升级”的闭环。
一方面,应继续依托国家重大工程与重点科研计划,聚焦深海、极地、超深井等场景中的核心材料与连接技术,推动标准体系、检测认证与工程数据平台建设;另一方面,要发挥企业在工艺沉淀和产业化组织方面的优势,加强产学研用协同,提升关键工序的数智化水平,进一步缩小批量一致性与国际领先水平的差距。
同时,应更注重基础研究与人才梯队建设,形成可持续的创新能力供给。
前景:高端钢管迈向“可用、好用、耐用”,将为海洋能源开发与高端装备制造提供更强支撑。
当前全球能源结构调整与海洋资源开发并行推进,深海油气仍是重要增量来源之一。
随着我国海洋工程、能源装备、重大基础设施建设持续推进,对高可靠管材的需求将长期存在。
李刚提到,产品已进入全球100多个国家和地区市场,订单体现了国际市场对中国制造的认可。
面向未来,行业需要在高强耐蚀材料、超深水连接可靠性、全寿命健康监测以及绿色低碳制造等方面继续加速迭代,以更高水平的自主创新支撑重大工程安全、高效、经济运行,并在国际竞争中形成可持续的技术与品牌优势。
从深海管材的突围之路可以看出,关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的。
中国制造正在用一个个实打实的创新案例证明:只有把发展主动权牢牢掌握在自己手中,才能真正挺起大国重器的"钢铁脊梁"。
这条自主创新之路虽然充满艰辛,但必将为高质量发展注入更强劲的动能。