1、能源工业需要管道这种安全和经济的运输方式
“十一五”期间中国能源需求强劲是中国输送焊管发展的直接动力和间接动力。预测2010年消费25亿～33亿吨标煤，“十一五”期间能源建设投资3.5万亿元，到2020年前，我国能源工业累计投资达10万亿元。其中2020年煤炭生产能力将达到28亿吨，年均投资700亿元，2010年石油产量将达到1.8亿吨，年均投资500亿元；天然气产量达到1100亿立方米，年均投资300亿元。电力装机7亿元，年均投资5000多亿元。
我国石油资源评估为2020年原油年产量可维持在（1.8-2.0）×108t，天然气资源均丰富，可采储量14×1012m3。但我国能源结构不甚合理，煤的比例过大，见表1。
由于天然气占的比例太小，今后要加大天然气发展的速度和力度。我国海洋领域470多万平方公里，蕴藏有丰富的油气资源和天然气水合物，仅南海北部陆坡天然气水合物远景资源可达上百亿吨油当量，我国青藏高原也有极为丰富的天然气水合物资源。
我国石油、天然气、天然气水合物以及煤炭产区在陆上主要位于西北地区（例如：塔里木、陕甘宁、准噶尔、柴达木、四川、山西等高原边远地区），在海上主要位于南海、东海、渤海等海域。能源主要在西北，市场主要在东南，因此油气输送距离很长；由于钢管输送油气比火车运输要更安全、更环保、更经济，选择管道运输方式更为合理。例如，成品油年运输量为2000×104吨时，用直径为720mm管道运输与其它运输方式的比较，见表2。
我国能源输送主要以石油、天然气为代表，来说明输送钢管发展的概况。
2、我国石油、天然气输送钢管的发展概况
世界上输送油气主要是用钢管，其管型大致有三种：埋弧焊管（SAW）有直缝埋弧焊管（LSAW）和螺旋埋弧焊管（SSAW）；高频直缝焊管（ERW）以及无缝钢管（SMLS）。我国也是如此，主要有LSAW、SSAW、ERW和SMLS这几种类型的钢管。下面分别叙述这几种管型的技术特征、应用范围等。这首先要阐述石油、天然气输送对管道工艺的主要技术要求。
2.1 石油、天然气输送对管道主要技术要求
石油天然气输送对管道的通用技术要求主要有三点，一是必要的强度、刚度、冲击韧性和可焊性，由于输送介质—石油和天然气的不相同以及天然气有富气和常用的已净化过的天然气的区别，以及有输送的地段（河流穿越段和陆上输送段（又有一、二、三、四类地区）和海底输送段）不同，对钢管有不同的技术要求。
输送介质有流体（气体、油、水）和浆体（矿浆、煤浆）的区别，钢管性能也有区别。
具体来说，输油管干线有5个特点：①管线一般直径≤Φ900mm；②管线钢材强度级别一般为X56～X65钢级之间；③主要要求在性能上突出保证焊接；④材料用低碳-锰钢W（C）≤0.1%，W（Mn）≤0.015%；⑤显微基体选用珠光体+铁素体基体。
输气管干线也有5个特点：①管线直径一般≥Φ900～1200mm；②管材强度级别一般为X70～X120钢级之间；③主要要求在性能上突出保证对延性断裂有“止裂”性能和良好焊接性能；④显微基体选用超高韧性针状铁素体型（Super Tough Acicular Ferrite Steel）。这种钢比输油用钢有更好的焊接性能（Pcm≤0.20），相当高的冲击韧性（250-500J）。
浆体输送管线除了强度、刚度要求之外，还要求有抗水介质带来的腐蚀和承受高速运动（≥1.5m/s）的固态物料带来的对管体冲蚀作用的能力。
无缝钢管主要用于穿越段地形，不锈钢直缝焊管用于输送首站集输管线，这里就不详述了。
2.2 直缝埋弧焊管（LSAW）、螺旋焊管（SSAW）和高频直缝焊管（ERW）的应用范围和技术特点。
2.2.1 螺旋埋弧焊管（SSAW）
螺旋焊管（SSAW）首先应用于我国石油天然气管线，这是因为我国在上个世纪50-70年代尚缺乏热轧宽带钢，因此螺旋焊管就发挥了它可以应用窄带钢的优势，其优点主要有4点：①钢管直径与带钢宽度不再受“π”的比例的约束；②螺旋线在理论上可以在输气时对止裂性能有帮助；③直径最大可以达到2500mm以上，适用于输水管线；④成型设备比较简单，基建投资较少。
螺旋焊管应用受到局限性主要有4点：①存在较复杂的残余能力，以及分布和量值大小变化较大；②从基于应变的设计理念来看，螺旋焊管抗大变型能力要弱一些；③受到壁厚的限制，一般壁厚S≤25mm；④受到钢级的限制，一般高强度钢级X90～X120的开发仅限于直缝埋弧焊管。因此，对螺旋焊管的使用，应当扬长避短，输送天然气时它适用于一类地区和二类地区。
2.2.2 直缝埋弧焊管（LSAW）
直缝埋弧焊管在中国应用于油气输送工程比较晚，但起步迅速，发展步子大，成绩显著。因为它有下列优点：①成型工艺比较容易，有预焊及精悍，焊接质量比较容易保证；②有全管扩径工艺，比较容易消除应力，残余应力较小；③几何精度和力学性能较好，质量稳定，可靠性高；④应用广泛，可以应用于油气管线，可以用于陆上二、三、四类地区、穿越段及海底管线；⑤可以达到高钢级≥X120，大壁厚≥40mm。它的局限性有：①直径一般在≤Φ1422mm，受到板宽的限制；②UOE成型方式投资昂贵，JCOE成型方式适用于中型企业。③直径＜Φ406mm时，制作上不够经济。
2.2.3 高频焊直缝焊管（ERW）
高频直缝焊管（ERW）在我国起步较早，但应用于石油、天然气输送，是在上个世纪80年代后期才开始。它的优点是：①使用热轧带钢作原料，尺寸、精度高，内外壁光滑适用于中小直径的支线和城市天然气管线，管径Φ168～Φ660mm，壁厚8～25mm范围，钢级在X56～X80之间；②适用于连续生产，焊速较高，Vmax≥20m/分；③用途广泛，还可用于制造石油油井管，也适用于海底输送管线，甚至高寒地带输送管线。局限性在于：①不能作主干线的天然气管线；②管径≤Φ219时，容易受到塑料管的竞争；③制作工艺上，焊接时不用焊条，焊缝的力学性能可以达到但不容易超过母材。
2.3 石油、天然气输送焊管在我国发展概况
石油、天然气输送焊管在我国由于“西气东输”工程的拉动，促进我国冶金工业热轧板卷发展很快，由于有了原料支撑，钢管企业蓬勃发展，关键设备从国外引进，很快达到或接近世界先进水平。
2.3.1 我国生产石油、天然气输送焊管企业概况
我国生产螺旋焊管企业的有数十余家，产能达500多万吨/年，但能生产管线管（石油、天然气输送管）的企业不多，见表3。
2001年初，党中央、国务院做出了建设西气东输工程的决定。西气东输干线全长3900Km，其中SSAW1683Km，工程投资400亿元，需要大口径焊接钢管160万吨。干线钢管主要技术要求为：钢级为X-70，外径为1016mm，壁厚为14.6～26.2mm；使用以针状铁素体组织为主的管线钢；要求钢管具有一定的抗腐蚀能力；在-20℃温度下，管体夏比吸收能平均值不小于190J，焊缝和热影响区夏比吸收能平均值不小于90J；管端外径公差为+2.0mm/-0.5mm，不圆度不大于0.6%；钢管内壁涂覆减阻内涂层，外壁涂敷3层聚乙烯防腐层。西气东输工程的钢管标准是世界上技术要求最高的焊接钢管标准之一。这对于我国制管业既是千载难逢的机遇，也是极为严峻的挑战。
2.3.2 西气东输X-70螺旋焊管国产化推动了螺旋焊管技术和装备的进步
经过冶金、制管和研究单位的协同攻关，由宝鸡和华北石油钢管厂等制管厂的努力，西气东输主干线螺旋焊管国产化取得了成功，西气东输所需的全部螺旋焊管均在国内制造，制管所需的热轧卷板国产化率超过70%。西气东输主干线螺旋焊管国产化工作的成功推动了螺旋埋弧焊接钢管技术和装备的进步，主要有以下几个方面:
(1)规模空前的第三次技术改造
（2）X80级钢管试验段顺利通气
（3）印度“东气西输”工程使我国螺旋焊管品质迈上了新台阶
（4）西气东输二线工程，使螺旋焊管钢级达到X80，占主干线长度70%，我国螺旋焊管又跃上一个新阶段。
（5）我国螺旋埋弧焊管制造技术装备的发展展望
（6）民营企业SSAW技术有了很大的进步，例如浙江金州管道工业有限公司和冶金系统中冶辽宁德龙钢管有限公司等等在设备、技术和管理上达到国内先进水平，产品在国内也应用于石油天然气长输管线及城市天然气管线工程上，同时大量出口国外，。
2.3.3 我国直缝埋弧焊接钢管制造技术装备的现状和发展
（1）西气东输工程是使我国大口径直缝焊管技术飞跃的强大推动力
（2）我国大直径直缝埋弧焊管生产线的装备水平现状：
由于直缝埋弧焊管一般用于质量要求高的重要管线，因此生产厂家均取得了ISO—9000和API5L认证，具有较高的技术装备水平和管理水平。
a、新建JCOE生产线采用最先进的技术工艺
b、新建UOE生产线所采用的新技术
随着我国天然气资源的开发和国外天然气引进的进展，作为天然气高压输送主要用管的直缝埋弧焊接钢管用量将大幅度增加：我国海洋油气资源的开发对海底管道直缝埋弧焊管的需求也在增长。但是，我国目前的直缝埋弧焊机组产能已经相当大，现在的问题已经不是我国能不能生产直缝埋弧焊管，而是能生产什么标准的钢管。因此下一步应该在稳定和提高钢管质量上下功夫。继续改进和完善无损探伤检测设备和工艺；开发适用于直缝埋弧焊管大线能量提高的高韧性焊剂和焊丝；建立和完善计算机质量信息系统。新建机组还应对工艺继续进行研究和完善，如钢板变形过程中的实时检测，变形规律的研究和数学方程的优化等。有些机组应对某些不适应最新输送钢管标准（如ISO3183-3）的工艺技术装备进行改造，如预焊和机械扩径装备的配置和改造等。
我国大直径直缝焊管用宽厚板的开发进度相对落后，无论是品种、规格还是数量都远远不能满足大直径直缝焊管国产化的要求。寒冷地区、耐酸性介质和海底管道用管、海洋平台结构用管等是直缝埋弧焊管的应用领域，也应研究开发。这些都需要管线钢宽厚板国产化的配合合支持。管厂和钢厂应紧密合作，共同攻关，赶超国外先进水平。
2.4.3 我国直缝电阻焊管（ERW）技术设备的现状和发展
到90年代以后，为了适应经济的发展，在我国焊管产品中，ERW焊管产量占焊管总产量80%左右，机组数量也最多，从产品技术含量和用途来看，应用广泛，从小直径、薄壁精密焊管到大直径厚壁高强度钢管。总之，ERW品种规格很多，对技术装备要求也很高。因此，近年来陆续引进了国外先进的ERW技术装备20多条，有代表性的列表如表5。可以说，中国引进国外EEW先进技术设备，集ERW成型法之大成。世界上各种ERW机组中国都引进了，中国成了世界ERW钢管先进技术的博览会。
