隨著寶鋼5米軋機(jī)的建設(shè)投產(chǎn),船舶及海洋工程用鋼占寶鋼厚板產(chǎn)量的60%~70%,寶鋼生產(chǎn)的海洋工程用鋼品種覆蓋了船標(biāo)、API、ASTM及EN幾大標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求,鋼級(jí)達(dá)到屈服強(qiáng)度70KG級(jí),韌性等級(jí)達(dá)到-60oC,最大厚度規(guī)格達(dá)到178mm。寶鋼生產(chǎn)的海洋平臺(tái)用厚板成功地在海洋FPSO、自升式海洋平臺(tái)、半潛式海洋平臺(tái)、固定式海洋平臺(tái)等國(guó)內(nèi)外重大工程中得到應(yīng)用。
前言
隨著全球經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇和不斷增長(zhǎng),石油消費(fèi)需求不斷增加,為世界石油工業(yè)帶來(lái)巨大的發(fā)展機(jī)遇,同時(shí)也促進(jìn)了全球油氣勘探與開(kāi)發(fā)利用。海洋油氣成為重要能源,海洋油氣開(kāi)發(fā)利用為海洋油氣工程裝備的發(fā)展提供了巨大機(jī)遇,海洋油氣工程裝備已經(jīng)成為造船業(yè)利潤(rùn)的新增長(zhǎng)點(diǎn)。
海上采油設(shè)備主要有FPSO、TLP、SPAR等,它們與主要鉆井設(shè)備(如自升式鉆井平臺(tái)、半潛式鉆井平臺(tái)、鉆井船等)一樣,也是當(dāng)前各國(guó)開(kāi)采海洋油氣的主要裝備。隨著生產(chǎn)和技術(shù)的不斷發(fā)展,這些海洋工程裝備也逐漸向大型化、深水化方向發(fā)展。建造這些海洋工程裝備所需要的強(qiáng)度等級(jí)、韌性等級(jí)及厚度、尺寸精度要求不斷提高。
目前,寶鋼每年有50萬(wàn)噸以上的船板及海洋平臺(tái)用鋼,品種涵蓋了一般強(qiáng)度等級(jí)及高強(qiáng)度、高韌性等級(jí),厚度規(guī)格6mm~178mm,采用普通軋制AR、正火、TMCP/TM、調(diào)質(zhì)等不同方式生產(chǎn),為國(guó)內(nèi)外重大工程如30萬(wàn)噸超大型油輪21000標(biāo)準(zhǔn)箱集裝箱船、海洋FPSO 981、400英尺自升式海洋平臺(tái)、半潛式海洋平臺(tái)及海底管線等工程供貨。批量產(chǎn)品在性能穩(wěn)定性、板形及表面質(zhì)量方面不僅全面滿足用戶的使用要求,而且各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
寶鋼海洋工程用鋼的品種特點(diǎn)
由于海洋工程用鋼的特殊性,用戶建造海洋平臺(tái)等裝備所需要的鋼往往覆蓋了船標(biāo)、ASTM標(biāo)準(zhǔn)、API規(guī)范、EN規(guī)范等。其中船標(biāo)以各大船級(jí)社規(guī)范中的D36、E36及F級(jí)別、EQ系列等厚規(guī)格高強(qiáng)度鋼為主;ASTM規(guī)范中的A517Q、A514Q等經(jīng)常用于制造自升式海洋平臺(tái)樁腿用;以歐洲EN標(biāo)準(zhǔn)中的EN10225鋼在海洋結(jié)構(gòu)、海洋風(fēng)電項(xiàng)目中應(yīng)用的最為廣泛;美國(guó)石油協(xié)會(huì)的API規(guī)范中的API 2W、2Y、2Z鋼在海洋平臺(tái)建造中得以應(yīng)用。
為了滿足海洋工程用鋼的多標(biāo)準(zhǔn)、多品種、多規(guī)格的需求,寶鋼海洋工程用鋼具有產(chǎn)品系列化、規(guī)格覆蓋廣的特點(diǎn)。厚度最薄6mm,最厚達(dá)到178mm,屈服強(qiáng)度級(jí)別在40KG~70KG,沖擊韌性達(dá)到-60oC的高強(qiáng)度厚板鋼,產(chǎn)品可以采用正火、TMCP、調(diào)質(zhì)等工藝生產(chǎn),滿足各類標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求。
同時(shí),寶鋼生產(chǎn)的海洋工程用鋼產(chǎn)品具有高的尺寸精度,鋼板厚度同板差≤0.5mm,船舶及海工產(chǎn)品厚度正公差增重量≤1.5%。通過(guò)計(jì)算機(jī)自動(dòng)組板、控制切割,鋼板厚度可按0.1mm進(jìn)級(jí),長(zhǎng)度、寬度可按1mm進(jìn)級(jí),提高用戶的材料利用率;同時(shí)具有嚴(yán)格的板形,鋼板不平度≤2mm/m,5mm/全長(zhǎng)。產(chǎn)品在板形、表面質(zhì)量、力學(xué)性能、精度要求等方面達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平
寶鋼海洋工程用鋼的應(yīng)用
船板及海洋工程用鋼作為寶鋼寬厚板產(chǎn)品中的一項(xiàng)戰(zhàn)略產(chǎn)品,其產(chǎn)品得到多家船級(jí)社的認(rèn)可和各種規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)可,可以生產(chǎn)船標(biāo)、ASTM、API、EN規(guī)范要求的各種船板和海洋平臺(tái)用鋼。通過(guò)不斷的研究、生產(chǎn)、應(yīng)用,已經(jīng)累計(jì)生產(chǎn)船舶及海洋工程用厚板超過(guò)400萬(wàn)噸。已經(jīng)為國(guó)內(nèi)外船廠和海洋平臺(tái)提供鋼板,其生產(chǎn)水平和實(shí)物水平均得到迅速提高。寶鋼研制開(kāi)發(fā)的海洋平臺(tái)用鋼在國(guó)內(nèi)外重要工程中得到成功的應(yīng)用,其中包括30萬(wàn)噸FPSO浮式儲(chǔ)油輪、21000TEU集裝箱船、LNG(液化天然氣船)、LPG(液化石油氣船)、30萬(wàn)噸VLCC超大型油輪、大型散貨船、海底管線、自升式海洋平臺(tái)及半潛式海洋平臺(tái)等標(biāo)志性工程。寶鋼通過(guò)研制生產(chǎn)高強(qiáng)度、高韌性、厚規(guī)格、特殊性能要求的海洋工程用鋼板,掌握了海洋工程鋼板的特殊特性和關(guān)鍵工藝控制技術(shù),在生產(chǎn)制造方面也積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。
(1)API系列產(chǎn)品的典型應(yīng)用
API系列產(chǎn)品占寶鋼船舶及海洋工程用鋼的約7%,用正火工藝生產(chǎn)的API 2W 50鋼板最大厚度為80mm,具體性能見(jiàn)表1、2、3所示。采用B×B的試樣進(jìn)行焊接接頭的CTOD試驗(yàn)。結(jié)果表明寶鋼生產(chǎn)的API 2W-50厚板完全滿足規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求,并具有優(yōu)良的焊接接頭性能。
2012年,寶鋼為PETROBRAS(GUARA AND LULA-NE Project)項(xiàng)目提供了4233噸、厚度規(guī)格為16~51mm的API 2W-50(Z)的海洋平臺(tái)用鋼板,用于制造浮箱和基座。
(2)ASTM系列產(chǎn)品的典型應(yīng)用
ASTM標(biāo)準(zhǔn)中的A517Q/A514Q高強(qiáng)度焊接結(jié)構(gòu)板在自升式海洋平臺(tái)中應(yīng)用,主要用于制造平臺(tái)樁腿中的齒條及半圓板。高強(qiáng)度ASTM系列產(chǎn)品占寶鋼船舶及海洋工程用鋼約3%,表4、表5、表6為寶鋼生產(chǎn)的A517Q(M)厚鋼板的化學(xué)成分及力學(xué)、焊接性能。可見(jiàn),根據(jù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求,寶鋼采用連鑄坯生產(chǎn)的最大厚度為88mm及模鑄坯生產(chǎn)的最大厚度為178mm A517Q鋼不僅具有高的強(qiáng)度及優(yōu)良低溫沖擊韌性,而且表現(xiàn)出良好的焊接性能。
2009年,寶鋼為中海油200英尺自升式海洋平923、924臺(tái)提供1500噸、厚度為127~152.4mm的A517Q厚板,用于制造樁腿齒條。
2011年,寶鋼為渤海裝備遼河重工300英尺自升式海洋平臺(tái)提供127、152.4mm厚A517Q鋼987噸用于制造樁腿齒條。
2013年,為寶鋼為渤海裝備遼河重工400英尺自升式海洋平臺(tái)提供86.5mm厚A517Q鋼1284噸用于制造樁腿半圓板。
2013年開(kāi)始,為大連船舶重工300英尺、350英尺、400英尺自升式海洋平臺(tái)提供27~86mm厚A517Q(EQ70),用于制造樁腿半圓板。
(3)EN系列產(chǎn)品的典型應(yīng)用
EN規(guī)范中的EN10225在海洋平臺(tái)中應(yīng)用最廣泛,EN系列產(chǎn)品占寶鋼船舶及海洋工程用鋼的2%。表7、表8是寶鋼生產(chǎn)的厚度為63.5mm的EN10225 S355G10+M產(chǎn)品的實(shí)物性能。
2012年,寶鋼為TOTAL(OFON 2 Project)項(xiàng)目的固定式海洋平臺(tái)提供了厚度范圍為20~63.5mm,級(jí)別分別為S355KT-40/P、S355KT-20、S355KL+20厚板1400噸,產(chǎn)品質(zhì)量及工程實(shí)績(jī)得到業(yè)主的認(rèn)可,這也是寶鋼在國(guó)際海洋工程項(xiàng)目中取得的重要業(yè)績(jī)。
(4)船標(biāo)EQ系列產(chǎn)品的典型應(yīng)用
船標(biāo)中的DH36~FH40也經(jīng)常應(yīng)用在海洋工程中,船標(biāo)系列鋼占海洋工程用鋼的80%,但船標(biāo)中的EQ系列高強(qiáng)度板是海洋工程中應(yīng)用等級(jí)較高、用量較大的產(chǎn)品系列,從EQ43~EQ70系列產(chǎn)品占寶鋼船舶及海洋工程用鋼的10%,采用調(diào)質(zhì)工藝生產(chǎn)的EQ70鋼板最大厚度為178mm。表9、表10表11是寶鋼生產(chǎn)的50~88mm厚EQ63及EQ70鋼板的性能。可以看出,采用調(diào)質(zhì)工藝生產(chǎn)的鋼具有穩(wěn)定的低溫沖擊韌性及高的強(qiáng)度,同時(shí)具有優(yōu)良的焊接性能,滿足海洋平臺(tái)用鋼的嚴(yán)格要求。
2011~2012年,寶鋼為新加坡勝科海事400英尺自升式海洋平臺(tái)提供了厚度范圍為8~80mm,級(jí)別分別為AQ51、DQ51、EQ51、EQ56、EQ63厚板4600噸厚板。
2011~2013年,寶鋼為煙臺(tái)中集來(lái)福士300、400英尺自升式海洋平臺(tái)提供了厚度范圍為12~80mm,級(jí)別分別為AQ51、DQ51、EQ51、EQ56、EQ63厚板4600噸;
2011~2013寶鋼為振華重工300英尺自升式海洋平臺(tái)提供了厚度范圍為10~80mm,級(jí)別分別為EQ47、EQ56、EQ63、EQ70 2600噸厚板;
2011~2013寶鋼為招商局重工的350/400英尺自升式海洋平臺(tái)提供了厚度范圍為12~160mm,級(jí)別分別為EQ51、EQ70 9000噸厚板。寶鋼也在利用在高強(qiáng)度特厚板高精度板形、穩(wěn)定的性能質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)擴(kuò)大EQ系列鋼在海洋平臺(tái)中的應(yīng)用。
2016年,寶鋼為中集來(lái)福士建造的全球最大超深水雙鉆塔半潛式鉆井平臺(tái)“藍(lán)鯨一號(hào)”提供了39%的鋼材及高強(qiáng)度等級(jí)海洋工程用鋼。(來(lái)源:知鋼)
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