Siderca,阿根廷著名油套管生产企业,Tenaris集团的骨干企业之一。Tenaris是目前全世界最大的油井管产业集团,拥有10家钢厂,其中包括Siderca、Dalmin、TAMSA三个骨干企业,而后这3家欧美著名无缝钢管生产企业又组成战略联盟,简称DST。
20世纪80年代,该集团Siderca公司向我国提供的大批套管连续出现严重的质量问题,被称为“阿管”事件。事故的分析判定和提出的改进意见,均由我和我的团队做出。
1987年6月,华北油田发现从Siderca进口的N80和P110套管,普遍存在严重缺陷。张国正、李京川取样进行金相检验,我亲自主持了分析研究,发现这些缺陷均属大型非金属夹杂物或夹杂物导致的裂纹,按ASTME45评定,夹杂物大都达到5级或更粗大,属严重超标。经电子探针分析,属外来夹杂物,系浇注过程卷渣所致。
我向阿方交涉并反馈了失效分析结论,阿方以此为据,对冶炼浇注系统进行了技术改造,用大功率偏心底注式电弧炉取代了常规的倾斜浇注电弧炉,炼钢原料采用海绵铁取代大部分废钢。自此,该集团生产的油套管再未发生此问题。
同一时期,该公司耗费几亿美元,建成了一条当时世界最先进的限动芯棒连续轧管生产线,产出的第一批N80套管发往中国。然而1988年前后,多批次N80套管在运输、存储过程中发生管体和接箍破损,其中有断裂,有碰伤孔洞,还有端部裂纹及接箍开裂等等。消息传来,我非常震惊,高端进口产品出现这样的低级破损事故,难以置信。
事故的调查和艰难的谈判重任,又一次落到管材中心肩上。我对此极为重视,并做了周密部署,安排安丙尧、吉玲康、李京川、马秋荣等同志冒着严寒奔赴新疆、大港、华北、中原、胜利等油田,在油田供应处和商检所的支持和配合下,从25个订货合同中抽取了136根套管,运用了十几种分析研究方法,发现上述破损形式均属脆性开裂,原因是套管和接箍材料韧性太低,而魏氏组织、上贝氏体和枣核状马氏体的存在是韧性低劣的根本原因。这些不良组织的产生是由于成分设计欠妥及工艺控制失误导致。该批管坯始轧温度约为1200~1300℃,终轧温度高于1000℃。由于冷床设计太小,进入再加热炉前钢管冷却时间太短,温度过高(约1000℃),高于相变温度Ac1,致使经再加热炉加热后未起到重结晶作用。这些虽然是金属学的基本常识,但在轧钢技术人员那里往往会被忽视。
谈判开始时,阿方代表当然不会轻易认输,即使面对着大量难以辩驳的数据,也试图寻找各种借口和理由,不断地进行争辩。我作为中方首席代表,很难说是一名机敏的谈判家,但肯定是一位严谨的科学工作者,看到阿方在科学和事实面前依然狡辩抵赖,我有些恼怒了。指着一堆分析报告和证据,我毫不客气地反驳:“管子是钢做的,不是玻璃做的,一摔就碎了!”理亏的阿方代表降低了声调。我乘胜追击,再一次地列举了确凿的证据,进行了无懈可击的分析,阿方代表终于不争辩了,反过来诚恳地询问改进方案。
对此,我提出了改进措施:(1)调整化学成分,降低碳含量,改Mn-Mo系为Mn-V系钢;(2)增加冷床,使进入再加热炉前的半成品钢管的温度低于600℃。Siderca采用上述措施后,晶粒度由3~4号细化到9~10号,夏比冲击功提高4倍,根除了脆断事故。
特别需要强调的是,这条限动芯棒连续轧管生产线是Siderca投巨资刚刚建成的,在当时是全世界最先进、最豪华的。第一批产品出口到中国即被发现严重质量问题,我及时而准确的分析结果使Siderca得以迅速纠正,既缩小了不良影响,又避免了很可能发生的巨大经济损失。Siderca通过各种方式对中方表示了衷心的感谢。
当时的API SPEC 5CT版本,对韧性并无规定,这批N80套管的化学成分和力学性能是符合API标准规定的。由于检验及时,全部套管均未下井使用,未造成重大经济损失。Siderca公司为表示对我方的感谢,除同意对部分炉批做退货处理外,还主动支付我方100万美元。
1990年7月,我应邀率团赴阿根廷布宜诺斯艾利斯访问Siderca公司总部。年近七旬的公司董事长Roca博士,专程从意大利飞往阿根廷接待我们。宴会是在一家五星级酒店举行的,红地毯一直铺到二楼的宴会厅。Roca博士是钢铁专家,曾在美国几所大学出任过冶金工程教授。他对我再三表示感谢,对失效分析成果给予了高度评价。此后,该公司高层经常赴中国访问石油管材中心,我也三次回访Siderca及后来的Tenaris 所属DST公司。
2000年5月,DST专程派人送给我一块表示感谢的牌匾,大致意思是:
表彰中国石油管材研究所所长李鹤林先生:对于他渊博的知识以及他专心致力于石油工业用高性能管材的提高与发展做出的杰出贡献。DST希望用这种方式来特别感谢他的热情帮助与友谊。
这块牌匾,此后一直摆在我办公室的醒目地位。在我的眼里,这是管材所与国外著名公司交往的信物,也是友谊与真诚的见证,更是对自己的鞭策与激励。
对Siderca套管非金属夹杂物严重超标与套管严重破断事故的失效分析,与Siderca乃至Tenaris 集团不打不成交,消息传到了正在建设的天津钢管公司。1991年3月,天津钢管建设工程指挥部派专人到宝鸡,邀请我、李平全、安丙尧等前往进行技术交流。我们在天津停留5天,详细介绍了“阿管”事件,阐释了事故原因和采取的措施。天津钢管公司照此立即部署进行了整改。