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石油装备制造业热处理技术的现状和前景

时间:2010-08-02 13:17:43  来源:易展仪表展览网  作者:
一、中国石油发展战略
中国石油工业的发展经历了四个阶段:一是探索成长阶段(20世纪50年代),以1959年发现大庆油田为标志;二是快速成长阶段(20世纪60~70年代),主要是1965年结束对石油进口的依赖,相继发现并建成了胜利、大港、长庆等油气田,全国原油产量迅猛增长;三是稳步发展阶段(20世纪80年代),这一阶段主要是稳定原油产量1亿吨,油气总产量相当于前30年的总和;四是战略转移阶段(20世纪90年代至今),国家提出了稳定东部、发展西部、开发海洋、开拓国际的战略方针。石油工业在油气资源开发、管道建设、炼油化工及油气田对外合作、国际化经营等方面取得了一定的成绩。但资源相对不足;石油储量增长难度大;石油供需缺口加大,对进口依赖性进一步提高;石油安全形势不容乐观。
中国石油发展战略的总体思路是:围绕国家经济建设和小康社会建设的总目标,贯彻“立足国内、开拓国际、油气并举、厉行节约、建立储备”的方针,要在立足国内石油资源勘探开发,保持和增加国内石油产量的同时,大踏步走向世界,充分利用两种资源、两个市场,建立全球油气供应体系,以满足中国经济对油气资源日益增长的需求。
二、中国石油装备制造发展的方向
经过近半个世纪发展,我国的石油装备制造业从无到有,从小到大,逐步建立起包括钻采装备、油气运输管、动力设备、炼油化工装备等板块较为完整的石油装备产业体系。中国石油所属的装备制造企业经过改革开放30年的快速发展和近几年的持续重组,自身实力不断增强,特别是在陆地钻采装备和油气运输管制造方面,中国石油已经跻身世界先进行列。目前,石油装备制造业务已经成为中国石油的重要组成部分,也成为中国石油新的效益增长点。国务院出台装备制造业振兴规划,这给正经受国际金融危机冲击的石油装备制造业来说,无疑是巨大的支撑和推动。
但必须清醒地看到,中国石油装备制造业务还存在很多不足,整体发展水平与国际先进水平存在较大差距。比如,在物探测井装备、大型炼化装备和海洋钻采装备制造方面,中国石油的实力还比较弱,技术水平还比较低,有的领域还处于刚刚起步阶段。从宏观层面看,中国石油的装备制造企业多而小,并存在重复建设的现象,在国际上具有较强竞争力的产品还不多。从国际先进石油装备制造企业的发展经验看,通过自主创新,在“做强”的基础上实现“做大”,中国石油装备制造企业也必须从“做大做强”走向“做强做大”。 在这次国际金融危机冲击下,整个装备制造业将面临重组和洗牌。中国石油要继续推进资源重组,减少重复建设,把有限资金和技术力量投入到高附加值产品上;要控制装备制造产品总量,防止过热发展。在“控量、提质”发展思路下,企业应思考如何形成专业化配套和在总量控制下如何提高技术水平。
近几年来,是石油装备制造业发展的黄金时期,原因是多方面的,有高油价刺激及勘探开发趋热因素,同时也有其他方面的因素。一是通过技术引进、消化吸收和自主创新,中国石油装备制造业的整体技术水平和制造能力大大增强。二是有了市场经济之初那一段磨砺,企业才意识到抓内部管理和体制创新的重要性,对科研人才和管理人才非常重视,在机遇面前能抓住时机迅速发展。如果没有这个困难期,整个行业不会有今天这样的发展形势。
在当前形势下,中国较西方仍有制造成本上的优势。在国内能源需求不减弱的形势下,我国石油装备制造业是完全可以实现可持续发展的。通过不断的自主创新,培育质量过硬的产品,企业就能够屹立于不败之地。当前,中国石油装备制造业只有努力提高管理水平,降低制造成本,提高产品可靠性和技术含量,切实把产品“做强”。这将是企业安全“过冬”和抵御各种风险的唯一途径。未来几年,国家要投入4万亿元,其中,基础设施是重点建设项目之一,因此能源消耗量仍然很大。在新形势下,我国石油装备制造业的首要任务是提供优质、性价比高的装备产品,保证国内油气主业的增长和增量。石油装备企业要继续通过两种渠道,进军海外市场,参与国际市场竞争。当前,我国石油装备制造业务要提高两种能力:一是提高满足国内油气发展需要的保障能力。二是紧跟国际前沿装备发展方向,制定长远发展战略,提高国际竞争力。中国石油正推进综合性国际能源公司建设,今后“走出去”战略不会改变,石油装备制造业在国际市场大有可为。中国石油装备制造“十二五”规划将适时出台,方向还是控制投资规模,鼓励企业自主创新和新产品开发,走高端和专业化发展道路,从真正意义上实现“做强做大”。
三、石油装备制造热处理技术的现状和前景
通过近几年出现的石油装备制造企业的黄金周期,宝鸡石油机械有限责任公司得到了强势发展,相继研发出了ZJ90DB 9000米变频电驱动陆地深井钻机和我国首台具有自主知识产权的12000米特深井陆地石油钻机,打破了国外高端装备技术对我国的长期封锁,填补了国内空白,12000米钻机是为了满足我国对深层油气资源勘探的需求、提高我国石油钻井装备的研制水平和在国际市场的竞争力而开发研制的。
热处理生产技术,对石油钻采装备制造的生产和技术研发有着重要质量保证意义,产品要满足用户需求,必须有着安全可靠的使用性能,随着企业市场不断的开拓和扩大,产品也在向海洋领域、极地低温领域发展,对热处理生产技术和装备要求也在不断的提升。目前石油装备制造行业中的热处理技术和装备还是相对比较落后,尤其是针对特殊产品、特种要求的热处理技术、工艺以及装备的研发比较滞后。而石油钻采装备制造的生产要求采用订单是生产模式,用户的需求是产品设计和制造目标,所以产品批量不大,单件小批量较多,这就造成的热处理设备的多样性和通用性要强,目前使用的设备还是以空气电阻炉、普通燃气炉为主,虽然近几年我公司也投入了连续炉生产线,并改造了离子氮化设备,增加了空气冷却系统,改造升级常规设备的温控系统,研发实现了热处理炉计算机集成控制系统的使用等等,使热处理产品质量的到一定的提升和改善,但是整体热处理工艺研发相对薄弱,尤其对石油装备方面的材料性能研究、热处理工艺研究、新材料的应用等方面基础工作薄弱,热处理工艺及设备的更新缓慢,设备能耗较大,生产效率不高,工人劳动强度大,产品质量稳定性不高,大型、特殊零件的生产能力相对不足。这些将制约着石油钻采装备制造的技术水平,缺乏国际市场竞争能力。
我们利用石油装备制造行业的资源重组、做强做大的发展规划,通过企业扩展和自身发展的机遇,在热处理技术发展需从以下几个各方面得到更为广泛的应用:
1、少无氧化加热技术与装备应用将是石油装备行业发展的趋势。
应用可控气氛热处理设备和生产线,可以重点解决石油装备制造业中的中小型重要零件热处理工艺和特殊技术要求。石油钻采装备中的起升装置、动力传动装置、游吊系统、泥浆供给系统等等,都是按照美国石油学会API标准要求作为验收标准。(目前国家已经制定了对应的国标,如API 8c对应的是GB13535)许多关键零件需达到特殊力学性能和冲击韧性要求,因此对热处理工艺要求很高,需要先进的热处理设备和新工艺。
真空热处理设备 真空热处理技术具有无氧化、无脱碳和小畸变的优越性,也是当代热处理技术先进性的主要标志之一,低压真空渗碳技术、高压气淬技术、双向冷却系技术等等,将能很大程度解决石油钻采装备制造中的特殊材料零件的热处理工艺需求。
等离子表面处理以其耐磨损、畸变小、外观好和无盲区等特点已经广泛应用到石油钻采装备制造技术。
2、感应加热电源与淬火机床也是石油装备热处理行业应用的重点。
感应加热技术在石油装备制造业的应用,需要大功率电源可调节范围广,适应于大型滚筒、大模数齿轮、大型链轮的整体仿形等多种不同零件的表面感应加热。
3、热处理工艺过程计算机控制系统将是行业发展的趋势。
热处理的产品质量是通过工艺、设备、操作全过程控制完成的,产品质量的实现是通过整个过程完成的。目前,宝石机械热处理分厂在生产车间内部已经全部实现大型关键设备计算机集散控制系统。系统24小时监控和记录所有设备的运行状态和生产过程。今后,还将开发计算机仿真模拟热处理工艺系统,实现热处理工艺的最佳优化。
4、冷却技术与装备是行业发展的又一关键。
淬火介质以及其他工艺材料淬火介质是生产中使用最多、最广工艺材料,直接影响零件淬火后的性能、畸变量等。随着行业的发展越来越多使用具有较高的热稳定性、冷速快、低挥发性和环保的冷却淬火介质来替代传统的淬火介质,实现材料性能的最大发挥和利用。同时还应加快对淬火冷却技术装备的研究和改进,达到淬火冷却技术的提升。
5、加强质量检测技术的应用和检测装备的提高是热处理技术进步的保证。
热处理工艺过程决定和影响着零件的内在质量和使用寿命,工艺前后的质量检测至关重要。应加大对零件的现场快速元素分析、直读光谱、现场硬度检测、厚度检测、无损探伤等装备的更新。及时有效的反映出热处理产品的内在质量状况。达到产品质量提升的目的。

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