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      1. 開發高品質耐蝕鋼勢在必行
        2019-06-06 13:05:52 來源:《腐蝕防護之友》 分享至:

        業界周知,耐蝕鋼是不銹鋼的一種,其耐腐蝕程度比不銹鋼更好,是在某些強腐蝕介質中能抵抗侵蝕的鋼。


        在技術發展的現階段 , 耐蝕鋼是最重要的結構材料之一。近年來耐蝕鋼的發展與國民經濟中的重要部門——化學工業 , 飛機制造業、原子能動力、低溫技術 , 宇宙空間開發緊密地聯系在一起。


        目前,我國耐蝕鋼重點研發應用方向為航空航天領域耐蝕鋼研發應用、船用油艙耐蝕鋼板研發應用、鐵道火車用高耐蝕型耐候鋼研發應用、油氣輸送管用鋼及油井管用鋼的研發應用等方面。


        科技部部長萬鋼說過,鋼鐵產業是我國重要的支柱產業之一,應促進鋼鐵產業的轉型升級,其中包括大力發展鋼結構、特鋼、以及合金鋼等新材料。


        開發和應用耐蝕鋼是我國構建生態文明社會和重大工程建設的需要

         

        無論從國家資源節約、構建生態文明社會的角度考慮,還是從下游行業需求的角度考慮,開發和應用耐蝕鋼都具有重大意義。具體來說,當前我國經濟發展面臨的資源、環境壓力越來越大,鋼材作為基礎性材料,僅僅滿足使用性能要求是不夠的,還要根據使用條件和應用環境具備相應的耐腐蝕、耐候、耐磨等性能,延長鋼材的使用壽命,才能滿足國家提倡的高效化、綠色化發展方向。然而,目前我國鋼鐵產品利用效率仍存在問題。我國國內生產總值占世界的比例在 10% 左右,而粗鋼產量占到全球的約 50%。這固然與不同國家處于不同的發展水平,具有不同的經濟結構有關,但是也說明我國鋼材產品消費存在結構不合理,使用效率低等問題。我國鋼材產品檔次低是導致這一問題的原因之一,而鋼材腐蝕問題是另一個需要引起高度重視的問題。


        雖然從行業角度來看,鋼材作為可循環的材料,循環周期越短,鋼材需求市場越大,對行業越有利,但是從社會角度來看,鋼材消耗越少,效率越高越好。如果鋼材循環快,甚至腐蝕成為無用的鐵銹,將是社會資源的極大浪費。


        因此從社會角度考慮,提高鋼材使用壽命,雖然有些產品可能會增加一定的制造成本,但是在鋼材整個生命周期內能夠節約資源能源,對社會帶來巨大貢獻。


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        另一方面,開發和應用耐蝕鋼可以滿足我國重大工程建設的需要。目前我國石油管線、海洋工程等一系列項目的建設都對耐蝕鋼提出需求。據資料顯示,將來世界 40% 的石油將來自于深海,深海石油和天然氣將成為今后能源的重要來源。隨著開發的深入,油氣資源的開采難度日益增大,各種苛刻腐蝕條件的油氣井大量出現。雖然不銹鋼、高合金鋼可以滿足需求,但是成本高昂。開發和生產耐腐蝕低合金鋼,滿足高端石油天然氣行業、海洋工程用鋼的需求是當前和相當長時期內國內鋼鐵企業需要關注和研究的方向。


        我國耐蝕鋼開發進展和典型項目

         

        近年來,我國政府、行業組織、鋼鐵企業以及應用行業都對耐蝕鋼的開發和應用越來越重視。國家科技部專門設立了耐蝕鋼領域的國家科技支撐計劃課題研究。依托這些課題項目,2010 年中國鋼鐵工業協會、鞍鋼集團、中國鋼研發起,相關企業、高校、科研院所參加,共同成立了耐蝕鋼產業技術創新戰略聯盟,致力于以相關產業發展的需求和各方的共同利益為基礎,以提升耐蝕鋼產業盈利能力為目標,推動鋼鐵工業轉型升級,鋼鐵產品的減量化,促進和帶動相關產業的技術進步和產業升級。目前相關課題項目已經通過驗收,具體開發情況介紹如下。


        (1)油船貨油艙用耐腐蝕鋼板工業生產技術本課題由鞍山鋼鐵集團公司承擔。


        2011-2014 年,鞍鋼聯合國內有關企業、研究機構、用戶企業及船東開展了油船貨油艙用耐腐蝕鋼的研制開發及應用技術研究。通過船用耐蝕鋼的實驗室研究和多輪工業試制,系統全面地掌握了油船貨油艙用耐腐蝕鋼耐蝕成分設計、冶煉、精煉與連鑄、軋制等關鍵的具有自主知識產權的工業生產技術。開發的油船貨油艙用耐腐蝕鋼經過 30 個月的實船腐蝕試驗考核,評價試驗結果表明 : 國內開發的油船貨油艙用耐蝕鋼的耐腐蝕性能優異,腐蝕速率滿足船級社規范及 IMO 標準要求。采用鞍鋼油船貨油艙用耐腐蝕鋼板改裝建造的國內第一艘示范應用油船“大慶 435號”順利完工并下水試航,實現了油船貨油艙用耐腐蝕鋼的實船應用,標志著我國自主研制開發的船用耐腐蝕鋼的關鍵核心技術獲得突破。


        通過本課題的研究,我國已全面掌握了油船貨油艙用耐腐蝕鋼生產和應用評價技術,并順利通過了相關船級社的認證,標志著我國自主研制開發的油船貨油艙用耐腐蝕鋼具備了市場準入資質,并形成以鞍鋼、武鋼等為代表的多個貨油船用耐腐蝕鋼示范生產基地。工信部“高技術船舶”項目中油輪示范應用實船的建造成功,標志著以鞍鋼為代表的耐蝕鋼生產企業已經具備了批量、穩定化生產供應能力。


        (2)高強度耐腐蝕油井管用鋼生產技術

         

        本課題由寶鋼集團有限公司和武漢鋼鐵 ( 集團 ) 公司等企業和研究單位共同完成。通過系統研究 80-95ksi 鋼級抗硫 ERW 焊接油井管和 80-125ksi 抗擠抗硫無縫油井管合金化、熱軋工藝、ERW 制管和熱處理、無縫管抗擠毀機理、產品的腐蝕評價及應用技術等研究,開發出高鋼級的抗硫 ERW 套管和高抗擠抗硫無縫套管產品及其核心生產工藝技術,力學性能滿足 ISO11960 標準,產品抗硫化物應力腐蝕開裂性能符合 ISO11960 標準和 ISO15156-2 檢驗標準要求,性能指標達到了國際先進水平。


        目前已形成高性能抗硫焊接套管和高抗擠抗硫無縫套管的批量生產能力,生產出規格、鋼級齊全的高等級抗腐蝕油井管系列產品并批量應用,滿足高含硫油氣田開采開發的需求,對保證我國能源工業的健康發展,提高我國油井管產品的生產技術水平和國際競爭力具有重要的戰略意義。


        (3)高強度耐腐蝕石油天然氣集輸和輸送用管線鋼生產技術

         

        本課題由多家企業和研究單位共同完成。課題組完成了 H 2 S 腐蝕機理研究和腐蝕模型的建立,突破了耐腐蝕管線鋼板制造技術,焊管制造工藝技術,成功開發出相應的焊接材料,實現了抗腐蝕管線鋼的穩定批量生產,滿足了目前市場上抗酸鋼產品開發的迫切性需求,對國家能源管道的建設具有重大支撐作用。

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