开辟钢铁“海上出路” 海洋开发对钢材有新需求
2013-08-14 06:46:05   来源： ()　   评论：0 点击：

　　上半年船舶业持续低迷

　　据中国船舶工业行业协会公布的数据显示，今年1月~6月份，全国造船完工2060万载重吨，同比下降36%;承接新船订单2290万载重吨，同比增长113.2%。6月底手持船舶订单10898万载重吨，同比下降13.4%，比2012年底增加1.9%。据英国克拉克松统计，中国造船完工量、新接订单量、手持订单量分别占世界市场份额的39.1%、44.2%、43.1%。

　　1月~6月份，全国完工出口船1728万载重吨，同比下降34.4%;承接出口船订单2104万载重吨，同比增长163.3%;6月末手持出口船订单9514万载重吨，同比下降11.3%。出口船舶分别占全国造船完工量、新接订单量、手持订单量的83.9%、91.9%、87.3%。

　　业内人士表示，上半年，我国船舶市场LNG(液化天然气)船、大型集装箱船、节能环保型船等高附加值订单有所突破。如沪东中华造船(集团)有限公司承接了6艘17.4万立方米双燃料电力推进型LNG船订单，江南造船(集团)有限责任公司承接了4艘8.3万立方米超大型LPG船，江苏扬子江船业有限公司、中海工业(江苏)有限公司分别承接了4艘10000TEU(标箱)集装箱船和2艘10000TEU集装箱船。

　　与此同时，海洋工程市场保持稳定，经营接单业绩突出。据不完全统计，我国共承接各类海洋工程钻井平台订单24座/艘，合同金额近55亿美元，数量和金额分别约占国际市场份额的54.2%和41.2%。一批具有较强国际竞争能力的骨干海洋工程装备制造企业正在逐步成长。

　　对于船舶工业未来的发展，业内人士表示，2013年全球船舶市场仍将延续低位运行态势，但整体上会出现企稳;随着美国、巴西、挪威等国加强深海石油开发投资力度，未来几年全球海洋工程装备需求将继续保持增长。综合各国预测数据，专家预计2013年全球经济和贸易量增速将分别为3.3%和3.6%左右，全球新船需求将超过8000万载重吨，其中三大主流船型成交量占总量的70%左右，LNG船和LPG船市场相对活跃，约占总量的10%，豪华游船、海洋工程装备和其他特种船型约占20%。

　　海洋开发对钢材有新需求

　　当前，我国把加速深海资源开发列入了国家发展计划，2012年取得的五大成就令国人自豪：一是“蛟龙号”深潜器已探底7062米，二是自升式“981”海洋石油钻采平台已在南海投入开钻，三是“201”海洋石油铺管船投入运行，四是建成用于可燃冰勘探和开采的“海洋六号”，五是深海水平定向钻进系统的海试成功。由此可见，我国已步入开发和利用深海的新时代，海洋工程装备建造市场日趋繁荣，在2020年之前，拥有稳定的海工市场已是不争的趋向。对于我国钢铁业而言，须在产品研发上调整优化，以适应造船业发展的新定位。

　　我国拥有长达18000千米的海岸线，又有约200万平方千米的海疆面积。统计数据显示，我国南海石油地质储量约为230亿吨~300亿吨，占我国油气资源总量的1/3，属于世界四大海洋油气聚集中心之一，又被称为“第二个波斯湾”。

　　当前，我国已把加速深海资源开发列入了国家发展计划。海洋工程装备需要大量高性能的钢铁材料，如1座大陆架固定式平台耗钢量在3000吨左右，1座移动式钻采平台需用钢材达到1.1万吨，1套50万吨级浮式储油装置(EPS0)用钢量约为5万吨，“981”自升式平台高度为137米、面积达到4万平方米，可消费钢材3万吨，钢材屈服强度最高要达到690MPa。

　　海洋工程装备用钢板主要是厚钢板。国外厚钢板生产的主要方向有：屈服强度达到420MPa~460MPa的高强度钢板和屈服强度达到550MPa~780MPa的超高强度钢板;具有高疲劳极限和高止裂特性，厚度为45毫米~80毫米的厚板和厚度为80毫米~300毫米的特厚板;输入热量为80kJ/cm~150kJ/cm的大热量输入型钢板和输入热量为200kJ/cm~600kJ/cm的特大热量输入型钢板;耐腐蚀性、耐磨损性、耐低温性能厚板。

　　高强度厚钢板：该品种主要用于船舶、海洋工程装备、工程机械、建筑钢结构。

　　屈服强度在460MPa以下的厚钢板生产，基本上采用两种工艺：一是传统热轧后离线常化热处理工艺，二是TMCP工艺。其生产技术核心是晶粒细化和轧后加速冷却过程中组织控制，包括微观精细结构的控制。

　　屈服强度为460MPa~690MPa船舶用厚钢板的生产需要调整碳当量、采用微合金化、轧后强制冷却(DQ)和离线回火(Q+T、DQ+F)或在线回火工艺。

　　屈服强度为690MPa~980MPa船舶用厚钢板的生产要借助于临界温度下的中间淬火构成RQ-Q’-T和DQ-Q’-T两种生产工艺，中间淬火Q’的作用在于二次淬火细化中温和低温转变组织，这对超低碳微合金化钢极为有利，其强度和韧性可分别提高10MPa~15MPa和20J~30J。

　　屈服强度为690MPa、780MPa船用厚钢板为超低碳贝氏体钢。该钢种由于ε-Cu的析出以及具有极细的高密度位错和亚结构组织，其强度得到提高。

　　大热量输入焊接钢板：海洋工程装备用钢以厚规格钢板为主，既要求高效率焊接，又要保证焊缝及其热影响区(HAZ)高韧性，为此开发了大热量输入焊接用钢板，输入热量达到200kJ/cm甚至600kJ/cm。

　　特殊性能钢板：特殊性能钢板包括油船货油舱耐腐蚀钢板、深海工程耐磨结构钢、海洋工程用低温结构钢等。

　　国际海事组织(IMO)已将货油舱腐蚀保护标准列入大型油船建造用材的规范，2014年后，可能形成日本钢铁企业垄断货油舱钢板供货的局面。油船货油舱上甲板内壁的腐蚀气氛实际上是硫酸露点腐蚀的条件。据报道，日本开发的油船货油舱上甲板用NAC5钢板与传统船板(DH32)相比，寿命能够延长5年。货油舱底板和舱壁则是处于局部腐蚀的环境。传统的耐腐蚀(如耐海水腐蚀)生产技术无法解决货油舱钢板的腐蚀问题。

　　为更好地适应新规范的要求，油船货油舱用耐腐蚀钢板开发已被列入我国国家重点科技攻关项目，鞍钢、武钢、湘钢和新钢等钢铁企业均已投入试制或批量生产。中国钢研科技集团有限责任公司钢铁研究总院和国家连铸技术工程研究中心在耐腐蚀钢成分设计方面亦取得可喜成果，钢板的耐均匀腐蚀和耐局部腐蚀性都达到或超过了日本NAC5钢板水平。

　　现代结构材料的使用安全性分类中，包括钢的耐磨性能，按用途和耐磨性级别，可分为高韧性、超级耐磨性、易加工耐磨性和诱导硬化耐磨性钢。任何可焊接高强度结构材料中，基体通常为铁素体，其相对的硬化相包括珠光体、贝氏体和马氏体(包括MA相)，碳化物或碳氮化物析出相，以及金属间化合物和非金属夹杂物等等。此外，还具有作为润滑组元的硫化物、游离的石墨等，由此构成耐磨材料必备的内部微观结构。

　　我国钢铁企业开发的耐磨钢品种大多属于可焊接低合金结构钢，通常用于重型车辆、铁道货车厢、工程机械行业。耐磨性以钢的布氏硬度级别表征。我国宝钢开发的耐磨钢HB500已实现系列化生产，使用范围十分广泛。

　　低温结构用钢的基本特征之一是随温度下降其强度升高、韧性降低。低温钢通常在-10℃~-196℃范围内使用，主要钢种为低碳铝镇静钢、低温高强度钢、镍系低温钢和奥氏体不锈钢。目前使用最广的是镍系低温钢，包括0.5%Ni、2.5%Ni、3.5%Ni和9%Ni钢，液态乙烯类的储运采用耐-161.5℃低温的3.5%Ni钢，液态石油气、液态天然气、液化甲烷的储运必须采用9%Ni钢。使用温度低于-196℃时，一般采用低温钛合金，如Ti-5Al-2.5Sn和Ti-6Al-4VELI。

　　日前，深海资源开发的热点之一是可燃冰的勘探和开采。一个单位体积的可燃冰可以产生164个单位体积的甲烷气体和0.8个单位体积的水，有望成为人类未来的重要能源。鉴于可燃冰的形成条件，可以认定其开采或储运不需要用深冷的低温钢。因此，日前低温钢的开发方向为：超纯净冶炼的微合金化钢、节Ni型低温钢、耐海水腐蚀为主的经济的低温钢。

　　综上所述，为适应船舶行业发展的需要，特种性能的船舶用钢和海洋工程用钢已形成后金融危机时期的钢铁材料开发的新定位。近年来，我国钢铁业已拥有世界上较高水平的冶炼、轧制和热处理装备，具有自主知识产权的超快冷工艺原理和技术装备，为实现新TMCP工艺用于生产高等级、高品质的造船板提供了充分条件。

        来源：国土资源部网站