Siderca,阿根廷著名油套管生產企業,Tenaris集團的骨干企業之一。Tenaris是目前全世界最大的油井管產業集團,擁有10家鋼廠,其中包括Siderca、Dalmin、TAMSA三個骨干企業,而后這3家歐美著名無縫鋼管生產企業又組成戰略聯盟,簡稱DST。
20世紀80年代,該集團Siderca公司向我國提供的大批套管連續出現嚴重的質量問題,被稱為“阿管”事件。事故的分析判定和提出的改進意見,均由我和我的團隊做出。
1987年6月,華北油田發現從Siderca進口的N80和P110套管,普遍存在嚴重缺陷。張國正、李京川取樣進行金相檢驗,我親自主持了分析研究,發現這些缺陷均屬大型非金屬夾雜物或夾雜物導致的裂紋,按ASTME45評定,夾雜物大都達到5級或更粗大,屬嚴重超標。經電子探針分析,屬外來夾雜物,系澆注過程卷渣所致。
我向阿方交涉并反饋了失效分析結論,阿方以此為據,對冶煉澆注系統進行了技術改造,用大功率偏心底注式電弧爐取代了常規的傾斜澆注電弧爐,煉鋼原料采用海綿鐵取代大部分廢鋼。自此,該集團生產的油套管再未發生此問題。
同一時期,該公司耗費幾億美元,建成了一條當時世界最先進的限動芯棒連續軋管生產線,產出的第一批N80套管發往中國。然而1988年前后,多批次N80套管在運輸、存儲過程中發生管體和接箍破損,其中有斷裂,有碰傷孔洞,還有端部裂紋及接箍開裂等等。消息傳來,我非常震驚,高端進口產品出現這樣的低級破損事故,難以置信。
事故的調查和艱難的談判重任,又一次落到管材中心肩上。我對此極為重視,并做了周密部署,安排安丙堯、吉玲康、李京川、馬秋榮等同志冒著嚴寒奔赴新疆、大港、華北、中原、勝利等油田,在油田供應處和商檢所的支持和配合下,從25個訂貨合同中抽取了136根套管,運用了十幾種分析研究方法,發現上述破損形式均屬脆性開裂,原因是套管和接箍材料韌性太低,而魏氏組織、上貝氏體和棗核狀馬氏體的存在是韌性低劣的根本原因。這些不良組織的產生是由于成分設計欠妥及工藝控制失誤導致。該批管坯始軋溫度約為1200~1300℃,終軋溫度高于1000℃。由于冷床設計太小,進入再加熱爐前鋼管冷卻時間太短,溫度過高(約1000℃),高于相變溫度Ac1,致使經再加熱爐加熱后未起到重結晶作用。這些雖然是金屬學的基本常識,但在軋鋼技術人員那里往往會被忽視。
談判開始時,阿方代表當然不會輕易認輸,即使面對著大量難以辯駁的數據,也試圖尋找各種借口和理由,不斷地進行爭辯。我作為中方首席代表,很難說是一名機敏的談判家,但肯定是一位嚴謹的科學工作者,看到阿方在科學和事實面前依然狡辯抵賴,我有些惱怒了。指著一堆分析報告和證據,我毫不客氣地反駁:“管子是鋼做的,不是玻璃做的,一摔就碎了!”理虧的阿方代表降低了聲調。我乘勝追擊,再一次地列舉了確鑿的證據,進行了無懈可擊的分析,阿方代表終于不爭辯了,反過來誠懇地詢問改進方案。
對此,我提出了改進措施:(1)調整化學成分,降低碳含量,改Mn-Mo系為Mn-V系鋼;(2)增加冷床,使進入再加熱爐前的半成品鋼管的溫度低于600℃。Siderca采用上述措施后,晶粒度由3~4號細化到9~10號,夏比沖擊功提高4倍,根除了脆斷事故。
特別需要強調的是,這條限動芯棒連續軋管生產線是Siderca投巨資剛剛建成的,在當時是全世界最先進、最豪華的。第一批產品出口到中國即被發現嚴重質量問題,我及時而準確的分析結果使Siderca得以迅速糾正,既縮小了不良影響,又避免了很可能發生的巨大經濟損失。Siderca通過各種方式對中方表示了衷心的感謝。
當時的API SPEC 5CT版本,對韌性并無規定,這批N80套管的化學成分和力學性能是符合API標準規定的。由于檢驗及時,全部套管均未下井使用,未造成重大經濟損失。Siderca公司為表示對我方的感謝,除同意對部分爐批做退貨處理外,還主動支付我方100萬美元。
1990年7月,我應邀率團赴阿根廷布宜諾斯艾利斯訪問Siderca公司總部。年近七旬的公司董事長Roca博士,專程從意大利飛往阿根廷接待我們。宴會是在一家五星級酒店舉行的,紅地毯一直鋪到二樓的宴會廳。Roca博士是鋼鐵專家,曾在美國幾所大學出任過冶金工程教授。他對我再三表示感謝,對失效分析成果給予了高度評價。此后,該公司高層經常赴中國訪問石油管材中心,我也三次回訪Siderca及后來的Tenaris 所屬DST公司。
2000年5月,DST專程派人送給我一塊表示感謝的牌匾,大致意思是:
表彰中國石油管材研究所所長李鶴林先生:對于他淵博的知識以及他專心致力于石油工業用高性能管材的提高與發展做出的杰出貢獻。DST希望用這種方式來特別感謝他的熱情幫助與友誼。
這塊牌匾,此后一直擺在我辦公室的醒目地位。在我的眼里,這是管材所與國外著名公司交往的信物,也是友誼與真誠的見證,更是對自己的鞭策與激勵。
對Siderca套管非金屬夾雜物嚴重超標與套管嚴重破斷事故的失效分析,與Siderca乃至Tenaris 集團不打不成交,消息傳到了正在建設的天津鋼管公司。1991年3月,天津鋼管建設工程指揮部派專人到寶雞,邀請我、李平全、安丙堯等前往進行技術交流。我們在天津停留5天,詳細介紹了“阿管”事件,闡釋了事故原因和采取的措施。天津鋼管公司照此立即部署進行了整改。