■ 中國工業報曹雅麗

鈦（tài）合金以其優異（yì）性能,已廣泛應用於航空、航天、船舶、化學化工、醫療（liáo）、海洋工程和石油石（shí）化等各個（gè）領域，引起了（le）全球研究者拓展鈦（tài）合金應（yīng）用領域的研發（fā）熱潮。為了更（gèng）加適應世（shì）界高科（kē）技發展趨勢與******發展戰略新興（xìng）產業需要，搶抓機遇，特別是（shì）十四五規（guī）劃機遇期。9月24日，恒祥集團旗下河北恒祥-北科工研鈦合金材料及（jí）裝備製造研（yán）究院（簡稱：研究院）掛牌儀式在（zài）北京科技大學昌平校區舉行。

開（kāi）辟鈦（tài）管在石油行業的應用

我（wǒ）國鈦資源豐富，鈦鐵礦儲（chǔ）量達2億噸（dūn），占全球儲量28%，排名（míng）全球（qiú）******，鈦合金以其優異的抗腐蝕性能，近年來開始逐漸應用於高（gāo）含硫環境中。中石油集團石油管工程技術（shù）研究院研究員、一級專（zhuān）家、國務（wù）院政府特貼專家教授宋生印表示，隨（suí）著探（tàn）勘開發向更深、更苛刻腐蝕環境方向發（fā）展，未來鈦材料在石油行業的應用市場會更加廣闊。

宋生印表示，石油行業是大量消耗（hào）鋼管的行業，據統（tǒng）計，***多的一年，僅油井管就消耗了350萬噸。石（shí）油行業深井、超深井和腐蝕井非常多（duō），石油井管服役條件******複雜（zá）和嚴酷，特（tè）別是深井超深井越來越多（duō），傳統油井管強度餘（yú）量（liàng）太少，一旦遇到複雜（zá）情（qíng）況難以（yǐ）圓滿解決，而鈦合金的（de）密度隻有4.5克/立方厘（lí）米左右，具（jù）有強度高、耐蝕性極好、疲勞壽命長等特點，不僅能解決深井的載荷和壽命短的問題（tí），而且能耗也比較小。此外，一些酸性油氣田（tián）的集輸管網也會用到鈦合金管材。因此，鈦合金管已成為未來重點發展方（fāng）向之一。

鈦合金應用於天（tiān）然（rán）氣勘探開發前景廣闊（kuò）

鈦合金除了應用於石油行業（yè），還在天（tiān）然氣勘探開發方麵有很好的（de）應用。鈦合金具有低密度、高比強（qiáng）度、優異的耐蝕性及抗衝擊性能、較高的經濟性等特（tè）征,與其他（tā）金屬材料相比具有明顯優勢。盡管應用於油氣勘探開發領域時存在耐蝕局限（xiàn）性、腐蝕電位高等（děng）方麵的問（wèn）題,但鈦合金鑽杆、油套管、輸送管線等已在積（jī）極研發並（bìng）投入試驗。隨著鈦合金（jīn）成本的不斷降低以及加工（gōng）製造技術的（de）發（fā）展,其在天然氣勘探開發中的應用將會越來越廣闊。

鈦合金鑽杆在超深井（jǐng）、大位移井中也有應（yīng）用。由於鈦合金密度低，可降低大鉤載荷 30 %，降低扭矩 30 %~40 %，顯著提高鑽具的（de）拉力餘量與安全係數，提高處理事故複（fù）雜能力。宋生印表示。

宋生印表（biǎo）示，我國的（de）天然氣資（zī）源中大部分都是含硫氣田。高腐蝕性油氣田的開發已成為石油天然氣工（gōng）業（yè）麵臨的重大（dà）難題。因此，選取（qǔ）優質的耐腐（fǔ）蝕材（cái）料作管材已成為主導趨勢。鈦合金以其（qí）優異的抗腐蝕性能，近年來開始（shǐ）逐漸應用於（yú）高含硫環境中。特別是工（gōng）況條件比較惡劣， Cl-和 H2S含量很高，一般的（de）不鏽鋼，甚至是鎳基合金都會發生（shēng）腐蝕的情況下。通過多年的研製，目前已經形成與（yǔ）普通鋼材對應的油套管用鈦合金材（cái）料。鈦合金（jīn）油管力學性能與鎳基合金油（yóu）管力學性能相當，接（jiē）頭強度達到標（biāo）準 ISO10400 對 P110 鋼級的要求。

由於鈦合金管易於彎曲，並具（jù）有極高（gāo）的抗海浪衝擊和平台（tái）移動造成的（de）動態應力腐蝕疲勞強度，鈦合金管抗應力腐蝕疲勞強度比現用碳（tàn）鋼高（gāo）10倍以上（shàng），同時鋪設海管時鈦合金管適應鋪設過程（chéng）中的彎曲變（biàn）形工況。鈦合金輸送管線焊接性能良好，單麵焊接雙（shuāng）麵成型（xíng）技術保證焊（hàn）縫均勻可靠，並且鈦（tài）合金輸送管線機械性能優異，通過管體拉（lā）伸力（lì）學性能測試、示波（bō）衝擊試驗、管體壓扁試驗、斷裂韌度 KIC 測試。宋生印表示。

此外，宋生印還表示，鑽井平台使用鈦合金作為隔水管，可降低提升力，省去巨大的柔性接頭，係統成本降低，預計服務（wù）年限可達25 年之久（jiǔ）。除此之外（wài），海洋鑽井（jǐng）平台上冷卻係統（tǒng）中的熱交換器使用了鈦製管狀冷卻（què）裝置；各種類型的泵 （如深（shēn）井泵、離心泵）均采用了（le）鑄鈦泵體和鈦合金葉輪；各種（zhǒng）閥門及其他管件（jiàn）配件也采用了鈦製品，減少（shǎo）了（le）維護工作量。

宋生印說，希望相（xiàng）關鈦企業從鈦（tài）及鈦（tài）合金加工製（zhì）作（zuò）向核心技術研（yán）發方向轉型升級，積極開闊視野、搶（qiǎng）抓機遇，相互（hù）協作，攜手攻破鈦（tài）合（hé）金製管等核心技術問題（tí），開辟（pì）鈦管在（zài）石油（yóu）行業應用（yòng）的廣闊天地。

產學研融用合作共贏創新機製

研究院的成立，將加快推（tuī）進河北恒祥在鈦合金材（cái）料研究製備技術進（jìn）步、產業提升以及技術成果的轉化落地，依托北京科技大學工程技術研究院在高效軋製、工藝裝備（bèi）、控製係統成套（tào）、智能製造等領域的優勢（shì），充分利用北科大人才和河北恒祥產線及裝備資源，形（xíng）成產學研融用合作共贏的創新（xīn）機製（zhì）。

會上，北京科技大（dà）學工程技術研究院（簡稱：北科工研），中國建材行業聯合會（huì）鈦材料分（fèn）會、中石油集團石（shí）油管工程技術研究院、泰納瑞斯全球服務有限公司中國（guó）公司、中國石（shí）油集團渤海（hǎi）鑽探工程管具與井控技術服務公司、中國航天（tiān）科工集團飛航（háng）技術（shù）研究院、美國凱雷基金中國（guó）公司、深圳華洋投資控股集團、河北恒祥石（shí）油裝備科技有限公司等單位有（yǒu）關（guān）領導（dǎo）出席此次（cì）掛牌儀式。

本次活動（dòng）由北科工研院教授餘偉主（zhǔ）持（chí），他表示，期待此次研究院的成立能夠為鈦合金管道（dào）領域（yù）的深入研（yán）究及科研轉化提（tí）供新的契機。

鈦合金無縫管開發工作，目（mù）前產品已經進入***終研發階段，並可實現批量生（shēng）產階段，管（guǎn）材成材（cái）率Max92%，屈服強度880Mpa、抗（kàng）拉強度（dù）975MPa、延伸率16-17%、20℃衝擊功Kv2均（jun1）值43.4-43.9、並將根（gēn）據市場需（xū）求，進行（háng）適應性改進，***大程度滿足用戶不同材質需求，以低成本、高效率加工工藝回報客戶和社會。搭建行業標準。餘偉表示。

餘偉介紹，鈦合金無縫管是高壓、高（gāo）溫和高CO2/H2S分壓油氣，以及可燃冰開采的（de）***佳材（cái）料選擇（zé）；鋼鈦聯合的短流程（chéng）加工方法，是低成本生產高強度鈦合金管的新方法，可大（dà）幅提高成材率；熱軋直接成形是雙相鈦合金組織控製的有效方法，但是軋（zhá）製過程參數穩定至關重要（yào）；開發高強韌（rèn）、耐蝕的（de）新型鈦合金，用於油井鑽（zuàn）杆、套管、無縫管，滿足不同油氣井應用。

北京科技大學工程技術研究院院長何安瑞在致辭時表示，隨（suí）著新材料技術革命的興起，高校與企業聯合開展學研產的模式是技術發展的趨勢，此次研究院的成立（lì）也會科研實踐帶來更多創新點。

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接下來，泰納瑞（ruì）斯中國區執行董事總經理劉（liú）景華、中國區商務總監田連江、原華北油田管具公司副總經理，現任中石油集（jí）團渤海（hǎi）鑽探管具與井控技術（shù）服務有限公司（sī）副總經理王趁強、中國建材行業聯合會鈦材料分會副會長（zhǎng）兼秘書長付一江、中國航天科工集團飛航技術研究院研（yán）究員（yuán）、教授級高工（gōng）張巨濤、深圳華洋投資控股集團董事局主席陸軍、美國凱雷（léi）基金公（gōng）司中國區投資總監王柏鬆、中國有色報社主編陳岩等依次就（jiù）研究院成立（lì）表示熱烈祝賀，期待更加優質的（de）鈦合（hé）金產品盡快麵世，填補（bǔ）國內鈦合金油管領域的市（shì）場空白，並盡***大力量支持和參（cān）與（yǔ）研究院的發展。

恒祥集團兼河北（běi）恒祥石油裝備科技有限公司董事長趙計龍介（jiè）紹，河北恒祥鈦合金製品有（yǒu）限公司是一家專注於（yú）鈦合金（jīn）石油裝備的高科技企業，成立於2014年，位於河北省衡水（shuǐ）市桃城（chéng）區，是衡水市重點引進項目。公司成立之（zhī）初，便將（jiāng）打造鈦合金高端石油裝備為己任，以為******深井深（shēn）油氣田高效開發（fā）提供***優（yōu）的開采工具為發（fā）展目標。研（yán）究院的（de）設立發揮校企不同技術創新資源（yuán）的特點和優勢，加強創新資源的高（gāo）效整合和開（kāi）放共享，聯合打造合作項目的研究機構（gòu）、市場推廣機構和青年人（rén）才的培養中心。

趙計龍指出，研究院以高起點、高標準、新體製為建設（shè）理念（niàn），以國際（jì）領先的高端材料科（kē）學研究平台為建設（shè）目標，強強（qiáng）聯合北科工研在材料學科的專業和研究人員，逐步將研究院建成高水（shuǐ）平人才的培養（yǎng）基地、前沿科技的創新基地（dì）和應用成果的轉化基（jī）地。

趙計龍表示，在未來，研究院（yuàn）工作的方向將在以下三個方麵：一是建立校企協作創新合作以及科技成果轉化新機製，開展前瞻性、原創性、針對性的應用基礎、產業（yè）化技術研究（jiū），攻克工業生產中核心關鍵技術的研發（fā）和（hé）集成技術。二（èr）是聚集一批創新（xīn）能力強的專（zhuān）業研究隊伍，培養高水平的工程（chéng）技術創（chuàng）新團隊。三是以研究院為平台，以市場需求為導（dǎo）向，將（jiāng）產品研發與市場推廣作為核心，兼顧人才培養，整合優勢行（háng）業資源，主要開展裝備升（shēng）級和改造、實現技術轉型與產能優化提升；導（dǎo）入新技（jì）術、孵化新產品；聯合申報******和地方重點（diǎn）工程項目、重大科技項目並開展聯合攻關；開展技術交流、人（rén）才聯（lián）合培養（yǎng）、技術人員的技（jì）能培訓與提升等工作（zuò），打造校（xiào）企合作的新標杆。

***後（hòu），北京科技大學北科工研院黨委書記陳雨來表示，此次（cì）研究院的設立標誌著（zhe）河北恒祥與北科工（gōng）研的合（hé）作進入一個新的發展高度，必將進一步加快推（tuī）進鈦（tài）合金新材料在石油裝備領域的推廣與應用。將為河（hé）北恒祥鈦合金產業可持續發展、提升技（jì）術創新（xīn）基礎能力提供動力（lì）支撐，實現學研產的有機落地，打（dǎ）造鈦合金新材料領（lǐng）域的新高地。

編（biān）輯：胡娜

公司在國（guó）內知名（míng）專（zhuān）家教授的引領（lǐng）帶動下，組建了一支國內******的超精（jīng）密技術研發團隊（duì），研發團隊在（zài）超精密機床的單元技術（shù）、切（qiē）削機理和工藝、成套技術及應（yīng）用工藝方（fāng）麵具備豐富的技術經驗和實踐積累。可（kě）為北京精密零件加工，北京鋁合金異型件加工（gōng）製造相關產業（yè）提供優質的技術服務。