2014年9月17日,在中外运长航集团所属上海吴淞船厂码头,中国首艘国产货油舱耐蚀钢示范油轮———“大庆435”号举行了完工仪式,示范油轮全面改造工作的完成,标志着中国满足国际海事组织(IMO)最新标准要求、建立大型油轮用耐蚀钢体系的努力取得重大进展。
近年来,IMO对原油船的腐蚀安全问题高度重视,并推出了一系列强制性措施。2010年,在伦敦召开的IMO-DE53次会议和IMO-MSC87次会议上,原油船货油舱用耐蚀钢标准正式通过,成为涂层的唯一替代方案,并于2014年1月1日强制实施?
日本是最先开展耐蚀钢研制的国家,一方面在IMO大力推进耐蚀钢国际标准,另一方面又在中国申请专利保护、并多次前往国内大型船厂开展耐蚀钢的宣传与推广工作。货油舱用钢占到油船用钢的40%左右,是大型油船建造的关键材料。为了应对日本在船用耐蚀钢技术和产品上可能形成的垄断性供应,2008年,中国钢研、鞍钢、中国船级社等单位率先开展了原油船货油舱的腐蚀调研与耐蚀钢的研制工作,2010年获科技部支撑计划支持。经过4年的努力,课题组突破了材料研发、生产、检测等诸多核心技术难题,进行了多轮次、近千吨级的工业化试验,研制产品在不大幅度增加船板制造成本、不损害其造船工艺性能、保持常规船板原有力学性能的前提下,内底板环境中年腐蚀速率小于0.5 mm,较传统钢提高10倍以上,并超过了日本报道的实物水平;上甲板环境外推25年的腐蚀量小于1.3 mm,满足了IMO标准要求?
为推进国产耐蚀钢实船应用,2012年,在国家工信部的组织下,中国钢铁工业协会、中国船舶工业协会、中国船东协会在各个层面积极推动国产耐蚀钢研发、生产、应用协作与立项,联合国内骨干的材料研发、钢铁生产、造船工艺、船舶建造、船检、船运企业,组成产、学、研、检、用联合研发团队,开展了《基于IMO标准的船用耐蚀钢应用技术研究》工作。项目由中船工业集团第十一研究所牵头,中国钢研科技集团、中国外运长航集团、中国船级社、鞍钢、宝钢、上海外高桥造船有限公司、大连船舶重工集团等单位参加。
短短1年多时间内,课题组高效协作,突破了配套焊材、检测装备、船检规范、建造工艺、示范船设计、改造等一系列关键技术环节。目前,鞍钢钢板已申报7国船级社认证,预计年底完成评审。耐腐蚀焊接材料以及球扁钢和钢管的配套研制也已获得成功。总计已向示范船供货耐蚀钢板、对比钢板1 000余吨,耐蚀型材、普通型材200余吨、耐蚀焊材20余吨,耐蚀管材3 t。耐蚀钢应用的指导性文件《原油船货油舱用耐蚀钢材检验指南》已经由中国船级社正式发布,发布时间仅次于日本船级社NK;《原油船货油舱用耐蚀钢国家标准》也在编制中。耐蚀钢检测认证的特种实验装置已经完成了工程化研制,并通过了CMA、CNAS和CCS认可,是世界上第2家具备批量检测能力的实验室。在知识产权方面,已经提出专利异议,驳回日本货油舱耐蚀钢专利1项;申报自主专利8项,已批准3项;发表文章10余篇。
2014年4月28日,3.8万t级“大庆435油轮”示范油轮改装工作在中外运长航吴淞船厂正式启动。与此同时,先后开展了4艘油轮的实船挂片试验。目前,示范船改装工作全面完工,项目研发团队将持续对改造油轮进行定期跟踪和实船勘察,积累更多的服役考核数据,指导后续的技术改进与升级工作。
船用耐蚀钢的研制、应用和示范建造,对于打破国外技术垄断、推进行业技术进步具有十分重要的意义,将有力提高中国原油船舶国产化水平。更为重要的是,在本项目支撑下,首次形成了“产、学、研、检、用”一体化的协作创新模式,在短短2~3年时间内,国产耐蚀钢从无到有,在材料配套、技术状态、检测条件、认证规范、知识产权、示范应用等方面都已基本到位,该机制的运行成功标志着中国钢铁、造船和航运产业参与国际化竞争的能力提升到了一个新的水平,在加速中国新技术、新材料、新工艺的产业化、工程化进程中将发挥重大作用。
(中国钢研科技集团有限公司 苏航)