如何更好地顺应未来船用钢材发展方向

如何更好地适应船用钢未来的发展方向，推动高端金属材料的国产化应用，仍然是一个亟待解决的难题。

《中国海运报》记者王进武汉报道

新世纪以来，随着我国船舶工业的快速发展，我国船舶材料特别是以船用钢为代表的钢铁工业也快速发展。 钢材产品结构进一步优化，品种质量显着提高，重点钢材品种开发取得重大进展。 技术装备水平大幅提升，为我国船舶工业快速发展提供了重要原材料保障。 但如何更好地适应船用钢未来的发展方向，推动高端金属材料的国产化应用仍然是一个亟待解决的难题。

90%以上品种自主供应

“我国钢铁工业已经能够自主供应90%以上的船用钢材产品，只有部分船舶和海洋工程设备用钢材还需要进口。” 在首届中国船用材料学术大会主题报告中，中国船舶工业协会副秘书长谭乃芬表示。

据介绍，油轮货舱用钢量约占油轮用钢总量的40%至45%。 以一艘30万吨级超大型油轮（VLCC）建造为例，船体结构总用钢量近4万吨，其中油舱部分用钢约1.7万吨。 经过各相关方近四年的努力，耐腐蚀钢及配套焊接材料已突破材料研发和检测的核心技术难题，进入批量试制和评价阶段。 其材料的各项性能均满足国际海事组织（IMO）标准和船板规范的要求。 造船工艺性能与传统船板相当。 相关船级社规范也正在制定中。

在海洋工程装备用钢方面，齿条钢主要用于制造钻井平台升降系统的齿条组件。 制造机架部件所需的厚板技术要求非常严格。 厚度通常大于150毫米。 具有强度高、抗冲击和韧性强、层状撕裂性能好、耐候、耐海水腐蚀等性能。 例如，JU 2000自升式钻井平台的机架钢级为ASTM A517 GrQ，对材料性能和化学成分要求极高。

目前，河北钢铁集团舞阳钢铁公司自主研发的150毫米、180毫米、215毫米等不同厚度规格的板材已全部研制成功。 上海振华港口机械（集团）有限公司研发的起升系统齿条钢材由五羊钢厂提供，质量稳定，价格具有竞争力。

紧跟船舶工业发展

我国船用钢材的发展方向在哪里？ 谭乃芬分析，钢铁行业仍有部分造船、海工钢种亟待发展。 从长远来看，未来船舶工业转型升级将需要发展耐腐蚀、超低温、高强度、超宽、超长、超薄和异形船板、船用板材等。工程设备、海洋油气输送管道等特殊钢材。

日本作为最早开发高强度钢材的造船国家，于2008年成功开发出新型高抗拉强度钢筋——“HTS47”，并首次在日本造船厂使用。 这种高强度钢的屈服强度为47 kgf/mm2，主要用于超大型集装箱船的舱口围板等部位。 以国内某大型航运公司开发的13000TEU集装箱船为例。 舱口围板厚度为75毫米，“HTS47”用钢量为1800吨。 我国大中型集装箱船订单较多。 再加上大型集装箱船的发展趋势，未来这种高强度钢材的应用将越来越广泛，需求量将大幅增加。

与47公斤高强度钢材一样，银瓦钢材也完全依赖进口。 液化天然气（LNG）的扩大应用可以满足国家的环保要求，实现节能减排目标，有效推动我国能源消费向绿色环保方向发展。 因此，“十三​​五”期间LNG船项目将继续得到大力支持。 以沪东中华造船（集团）有限公司建造的14.7万立方米液化天然气船为例。 每艘船舶使用殷瓦钢的量约为450吨，其单价约为普通船板的20倍。 但目前国内尚无企业。 生产这种类型的钢材。

此外，新材料的应用应受到广泛重视。 虽然钛合金因其优异的耐腐蚀性和较高的比强度而成为理想的船体材料，但其高昂的价格限制了其现阶段的实际使用。 西部钛业有限公司副总经理杨永福认为，造船和海洋工程行业的不断发展将对钛合金材料提出更高的要求，如产品规格更大、成本更低等； 应尽快突破需要解决的关键技术，满足船舶和海洋工程产品的生产特点，促进船用钛材的规模化应用。

突破高端品种应用难点

在填补空白的同时，阻碍我国研发的新品种在造船企业应用的问题也应该引起各方的重视。 据介绍，某钢铁企业一直走在国内双相不锈钢技术发展的前沿。 开发成功的产品已获得多个船级社的认证。 2011年还通过了全国锅炉压力容器标准化技术委员会Shell和PDO认证。 但据造船企业报道，国内批量3万吨及以上双相不锈钢化学品船，目前只能从日本采购这种钢材。

又如深水半潜式钻井平台使用的超高强度EQ56钢板。 在深水半潜式钻井平台的特殊结构区域，采用极高强度的EQ56和EQ70钢板。 国内多家钢铁企业已开发出EQ56钢板，但仍依赖进口。 3000米深水半潜式钻井平台空钢结构重量约为2.2万吨。 两种钢材的总消耗量仅为400吨左右。 但由于采购渠道有限，价格居高不下。

“‘用户不敢用，钢不好用’是影响高端品种应用的原因。” 武汉科技大学国际钢铁研究院常务副院长吴凯明认为，一方面，钢铁企业推出的许多高端品种的实际应用性能不能完全满足造船企业的要求，而且还存在质量稳定性不够的问题。 事实上，一方面，有些品种由于用量小、规格大，难以形成规模化生产； 另一方面，焊接材料、设备、工艺研发相应滞后，使得新品种更难得到船东认可。

吴开明建议，加强标准体系建设是解决这一问题的当务之急。 目前，我国尚未形成完整的船舶及海洋工程装备用钢标准体系。 一些现有钢铁标准要求较低，许多急需的钢铁标准尚未发布，成为制约发展的一大瓶颈。 因此，我国必须用标准和规范来推动应用研究的深入发展，带动优质钢品种的产业发展。