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| 干货 | 高品质海洋工程用钢品种技术新趋势 |
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在全球化的进程中，物流量不断增长，其对各种各样船舶的需求相应增长，油轮、LNG船（低温下运输液化天然气专用船）、散货船、集装箱船、LPG船（运输液化石油气专用船）以及化学品运输船等。近些年，随着物流业对运输效率要求的不断提高，各种大型船舶数量逐渐增加。其一是，液化天然气贸易快速发展，导致LNG运输船需求发展迅猛，未来5年里，LNG航运市场将有足够的运输需求消化目前的LNG船过剩运力及新船订单量。其二是，石油贸易格局变化，需要采用大型油轮。其三是，集装箱船大型化趋势仍然保持不变，主要是由于集装箱船大型化可以带来成本优势。其四是，“一带一路”对贸易和港口建设产生重要影响，带动各种船舶需求的不断增长，从而带动“海洋工程用钢”走向更高追求。 当前，在经济全球化的条件下，我国经济的对外依存度已高达60%，对外贸易运输量的90%是通过海上运输完成的，世界航运市场19%的大宗货物运往我国，22%的出口集装箱来自中国———我国经济已是高度依赖海洋的开放型经济。船舶和海洋工程行业已成为我国经济发展的重点之一。 近年来，我国造船业发展迅猛，截至2017年11月，中国造船业全年新接订单量超越了韩国，再次成为全球。2017年，造船新接订单量排名首位的是中国（713万修正总吨），韩国和日本分别以574万修正总吨和182万修正总吨的数据分列第2、3位。中国的市场份额达到36.3%，比韩国 (29.4%）高出近7个百分点。尽管近年来造船业很不景气，但是我国造船业还是携手钢铁行业一道迅猛发展。 经过多年的发展，我国初步建立了较完备的船舶与海工用钢体系，海洋工程用钢品种出现极大的多元化——厚板、高强板、耐腐蚀板、耐低温板都能生产，但高端海洋工程用钢依然有所欠缺。 “中国制造2025” 需要突破发展的十大重点领域中，海洋工程装备及高技术船舶亦占有一席之地。2017年10月30日，工业和信息化部发布《产业关键共性技术发展指南（2017年）》（以下简称《2017年指南》）。新出台的《2017年指南》是工信部进一步结合《中国制造2025》、围绕制造业创新发展的重大需求，通过研判国内外产业发展现状和趋势之后提出的新版本，共提出优先发展的产业关键共性技术174项。其中，原材料工业53项、装备制造业33项、电子信息与通信业36项、消费品工业27项、节能环保与资源综合利用25项。 新出台的《2017年指南》明确了高品质海洋工程用钢的开发与应用技术的关键内容，同时对绿色化、智能化钢铁流程关键要素协同优化和集成应用技术，高品质特殊钢生产应用关键技术等提出了新要求。 《2017年指南》明确了今后高品质海洋工程用钢开发与应用技术的发展方向，重点研发的主要海洋工程用钢品种及相关技术有： 发展自升式平台用690兆帕级特厚板、大口径无缝管、460兆帕级别导管架平台用钢及配套焊材、可大线能量焊接平台用厚板及配套焊材、大壁厚深海隔水管、管线钢、南海岛礁基础设施用耐候钢、耐海水腐蚀钢筋、海水淡化、化学品船用特种双相不锈钢、高钼超级奥氏体不锈钢、深海集输系统用耐蚀合金、沉淀硬化型不锈钢、深海钻采用高等级高氮奥氏体不锈钢等材料的研发、生产和应用技术，此外还有发展极寒耐低温船舶及海工用钢生产及应用技术，洁净化冶金、均质化连铸、精准组织调控等集成制造技术，低温钢的高效焊接材料与工程化应用技术的内容。 《2017年指南》把对钢铁工业的要求放在了靠前的位置，说明《2017年指南》对钢铁工业寄予厚望，也说明了钢铁工业对海洋工程等领域的关键作用。包括上文中提到的高品质海洋工程用钢的开发和应用技术相关要求，《2017年指南》对钢铁工业共提出了13个方面的要求： 一是基于大数据的钢铁全流程产品工艺质量管控技术，二是钢铁定制化智能制造关键技术，三是钢铁制造流程余热减量化与深度化利用技术，四是绿色化、智能化钢铁流程关键要素协同优化和集成应用技术，五是高品质特殊钢生产应用关键技术，六是高品质海洋工程用钢的开发与应用技术，七是钢材高效轧制技术及装备，八是高炉炼铁信息化与可视化技术，九是高品质铁精矿生产技术与装备，十是低品位难选矿综合选别与利用技术，十一是氢气竖炉直接还原清洁冶炼技术，十二是全氧冶金高效清洁生产技术，十三是超超临界电站汽轮机用镍基耐热合金材料设计和生产技术。 钢材是高品质船舶与海洋工程建造的主要原材料。因此，高品质船舶与海洋工程用钢的发展一直是海洋工程相关领域和钢铁工业十分关心的问题。 船舶与海洋工程用钢发生诸多新变化，新变化的大趋势是对“高强度、高韧性、易焊接性、耐腐蚀性及大厚度、大规格、多品种规格”提出了更高、更严、更精的要求。 例如，对特厚板合金设计与强韧化机理、心部韧性调控原理与技术，高洁净—均质化制锭/坯、高渗透性轧制、均匀热处理新工艺与装备，高强度特厚板关键生产技术及配套焊材等内容进行研究；开发高强度、大断面特厚板关键生产技术、装备和产品（785兆帕级，厚度≥180毫米；690兆帕级，厚度180~256毫米）；对氧化物冶金原理及热影响区组织调控机理，大线能量焊接厚钢板合金设计及全生产流程高熔点氧化物控制技术，可大线能量焊接海工厚板生产工艺技术、焊接技术和焊材开发等内容进行研究；开发系列海工用大线能量焊接厚钢板和配套焊材（厚度≥60毫米，焊接线能量≥200千焦/厘米），性能满足标准规范要求；对厚壁无缝钢管、型钢、锚链钢合金设计、强韧机理与关键生产技术，钛/钢复合板、铸造节点关键制造技术，高耐蚀特种部件粉末冶金制品粉体均质化、超细化、致密化制备技术等内容进行研究；开发海工用大壁厚无缝钢管、大规格高强型钢、R6级锚链钢、钛/钢复合板、大型铸造节点、高耐蚀粉末冶金制品产品或原型产品；对合金成分与钢材组织对环境敏感性和耐蚀性的影响规律，力学、电化学、磨损、微生物耦合作用腐蚀规律及综合防护技术，典型海工钢使用、服役性能检测与评价方法和标准等内容进行研究；阐明多场耦合环境下腐蚀机制，建立新型深海腐蚀性能评价方法和海工钢检测与服役性能评价方法，使典型海洋平台用钢大寿命延长50%；对海洋工程用钢应用过程中配套焊接工艺，海洋工程用特厚钢板和管材高效无缺陷切割技术、成型技术等内容进行研究；开发新研制材料高效焊接技术、加工技术、成型技术等应用技术，建立制造规范，形成完整的产业链，构建海工钢生产、研发和应用相关标准，并完成新型海洋工程用钢检验认证和典型工程应用示范等等。 海洋工程用钢铁材料是拓展海洋空间、开发海洋资源的物质前提。中国要建设海洋强国，开发海洋工程用钢非常重要。 据了解，目前在役的海洋工程装备有相当一部分集中建造于上世纪80年代初，服役已达25年以上，面临退役。因此，海洋工程装备更新换代的需求已经十分强烈。可以预见，未来，我国在海洋工程方面必然会有所突围，但目前国内本地原料、配套份额都较低。业内专家指出，我国1000米以下的深海工程材料被国外长期垄断，而且工程施工技术全部保密。 在海洋工程用钢方面，目前，我国海洋工程用钢关键部位的特殊品种如高级别特厚钢板、大壁厚无缝管、大规格型钢等仍需进口，海洋平台用厚钢板的焊接效率及耐蚀性能与国外先进水平相比差距较大，高端钢铁材料自主保障能力较差……这些都制约了我国大型海工装备的整体设计和建造水平。 海洋工程领域投资额体量巨大，可供钢铁工业充分施展拳脚。据了解，截至2015年末，全国海洋工程项目建设超过15000个，投资总额超2万亿元。 只有贯彻实施《2017年指南》的要求，钢铁工业才能适应船舶和海洋工程技术发展的新格局，才能壮大海洋经济，不断拓展蓝色发展空间。
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