近日，首钢热力管网用低合金耐蚀钢成功应用于北京市丰台区蒲黄榆地区热力管网一次线改造工程，全面贯通了新型钢材在热力管网系统应用的关键技术和工程节点，实现了低合金耐蚀钢、配套焊接材料、焊接技术及防腐技术在热力管网系统的首次示范性应用。

    我国拥有世界上最大的集中供热体系，覆盖秦岭-淮河以北的13省及京津两市，供热面积超150亿平方米。供热管网的建设高峰出现在20世纪80-90年代，受限于当时的技术水平，管网基础材料主要采用传统碳素钢Q235B，设计寿命30年，目前正集中进入“老龄化”阶段。老旧管网锈蚀引发的泄漏、爆管等安全事故呈逐年递增态势，热网事故占供热系统事故总量的50%-60%，因此消除老旧管网安全隐患已成为迫在眉睫的民生焦点。

    研究发现，热力管网经受长期、连续的高温流动介质腐蚀，即使管网用水经过除氧处理，钢材的腐蚀速率仍然是静态条件的10倍左右。在此条件下传统碳素钢Q235B在远低于设计寿命的服役时间内便会出现泄漏等安全问题，大部分在服役10-15年后便需要更换。另外，供热行业现行设计标准中采用的钢材仍为碳素钢体系，明显落后于钢铁行业近年来新型钢材的开发和应用。因此，有必要将一种兼顾机械性能和耐蚀性能的新型钢材纳入标准体系，为供热系统提供更优质的基础材料。

   为了解决热力管网服役安全和寿命问题，首钢决定研发一种新型钢材，通过提升材料抗腐蚀性能，从基础材料源头推动管网实现升级。为此，首钢技术研究院协同股份营销中心、京唐制造部等单位组建产销研团队，同时依托北京市总工会平台，充分发挥技术研究院刘宏创新工作室与丰台供暖所张春岩创新工作室联盟作用，开展热力管网用低合金耐蚀钢研发和应用推广工作。在材料研发过程中，首钢研发团队根据管网服役环境搭建流动介质循环腐蚀实验装置，建立加速试验方法，在此基础上设计出耐蚀性显著提升、成本可控且易于生产的钢材化学成分，使新型低合金耐蚀钢的腐蚀速率仅为传统碳素钢Q235B的1/2。同时，为匹配耐蚀钢性能，自主开发了配套低合金耐蚀埋弧焊丝及焊剂。

    新型耐蚀钢在工程应用方面面临两大难题。首先，传统管材配套弯头为无缝管挤压成型，耐蚀钢弯头若采取这一工艺路径，需要进行工业冶炼和无缝管轧制，鉴于示范应用阶段弯头用量较小的实际情况，团队通过走访下游加工企业，最终确定采用钢板“冲压-对焊”的弯头加工方式，实现了低合金耐蚀钢螺旋直管和配件的整体供应。其次，针对新-旧管网不同材料连接引起的焊缝力学性能降低和选择性腐蚀的瓶颈问题，创新开发了碳素钢管端预制金属涂层防腐协同异种钢材焊接工艺的关键技术，可显著延缓碳素钢管端的选择性腐蚀，实现新-旧管网连接处的耐蚀性匹配。同时，使焊接接头处化学成分的阶跃变化转变为逐步过渡，显著提升焊接接头处的力学性能。

   首钢特色低合金耐蚀钢+配套焊接及防腐技术的一体化应用解决方案攻克了热力管网性能升级的一系列关键难题，实现管网预测寿命提升1倍。热力管网用低合金耐蚀钢的示范应用是首钢解决民生领域技术难题，探索材料创新的生动实践，为老旧热力管网改造升级提供了优质高效的首钢方案。