殷瓦钢制造难度大,中国成功打破法国垄断意味着什么?
因瓦钢又称因瓦钢,是制造液化天然气(LNG)运输船所需的核心材料。然而,在中国成功研发之前,这种材料被法国垄断,各国想制造LNG运输船,都得从法国购买,即便卖得价格高得离谱,也只能咬牙接受。制造因瓦钢到底有多难?中国成功打破法国垄断,对我国意味着什么?

液化天然气(LNG)运输船
首先,因瓦钢的制造难度有多大?自1965年第一艘由因瓦钢制造的大型LNG船“儒勒凡尔纳号”出货以来,50多年来,全球仅有法国一家厂商能够为LNG船提供合格的因瓦钢。LNG是由天然气经提炼液化而得,是公认的清洁、高效、廉价的能源。随着各国能源需求的增加,如何运输LNG也成为重要课题,因为其在大气中的沸点仅为-163℃,也就是说要使LNG保持液态,环境温度必须保持在-163℃以下。在世界民用船舶领域,建造LNG船的难度堪比建造航空母舰,目前全球仅有美国等少数国家能够建造LNG船。

液化天然气(LNG)运输船
因瓦钢于1896年被法国物理学家发现,随后受到众多科学家的关注和研究,并发展出多种类型的因瓦合金。1927年日本人开发出铁镍钴和铁镍铬因瓦合金。中国在20世纪50、60年代也开发出4J32、4J36牌号的因瓦合金。但直到20世纪80年代末,才开发出现代广泛使用的低膨胀因瓦合金系列。极低的热膨胀系数表明其适用温度可从-200℃至200℃,即使面对巨大的温差也几乎不变形,在极低温环境下仍能保持良好的强度,并能起到良好的绝缘作用。因此,现在普遍广泛应用于航空航天遥控器、精密激光光学测量、天文望远镜以及一些先进的高科技产品中。 当然,它也可以应用在LNG船上,防止超低温环境下船体结构产生冷裂。因瓦钢的特殊性能使其成为储存和运输液化天然气的理想材料,这也决定了它是制造大型LNG船不可缺少的材料。

液化天然气(LNG)运输船
事实上,各国钢铁企业早就有打破法国对因瓦钢技术垄断的强烈愿望。对于以低价出售钢材的钢铁企业来说,动辄以公斤计算的因瓦钢价格已经足够吸引人,其每吨价格约为普通船板的20倍。以我国建造的14.7万立方米LNG船为例,每艘船用因瓦钢量约450吨,总价超过5000万元。但因瓦钢并不是你想造就能造出来的。因瓦钢是一种含镍36%的精密合金,要求表面质量高、力学性能好,对钢水纯净度、成分偏析、表面质量等要求非常严格,对钢厂的设备能力和工艺精度提出了挑战。因瓦钢生产需要经过电弧炉真空感应熔炼、真空氧脱碳真空电弧重熔、连铸、热轧、冷轧等复杂的工艺流程。 在各个工序中,除了采取各种措施保证成分、性能合格外,还必须克服因瓦钢表面硬度低、易轧制缺陷的困难,保证表面质量。

因瓦钢
因瓦钢不仅制造困难,制造出来之后焊接也十分困难。因瓦钢与普通钢材的性能有很大不同,它的合金含量比普通钢材高很多,这将导致焊接性能很差,因此因瓦钢焊接也被称为世界上最难的焊接技术。与传统焊接不同,因瓦钢不能接触水,因为水会导致钢材很快腐蚀生锈。如果不戴手套,用裸手去触摸0.7mm厚的因瓦钢,钢板不到24小时就会锈穿,仅仅是因为手上沾满了看不见的水汽。因此在焊接过程中必须极其小心。操作氩弧焊枪时,焊工必须戴吸汗手套,确保焊接过程中空气干燥,因瓦钢表面清洁,因为即使是针尖那么大的缝隙都可能引起天然气泄漏爆炸,一滴汗水都可能引起材料的腐蚀。 所以要想焊好这样的钢材,温度不能过高,否则会损伤钢材,形成漏焊,也不能温度不足,焊缝不牢靠。可以说,这是对操作工耐心和细心的极大考验。仅银瓦钢铁焊接工人的培训费就高达数十万,而且要经过国外专业机构的严格考核才能上岗。

Inwa Steel 焊接工人
2013年,随着超大型、高技术船舶建造需求的不断扩大,极寒、超低温环境船舶用钢板需求也随之增加。但当时我国超大型集装箱船用厚止裂钢、极地破冰船用超低温船板、LPG船用低温钢、LNG船用因瓦钢等关键材料全部依赖进口,严重制约了我国高端船舶制造和产业升级。因此,由沪东中华船舶集团有限公司牵头,宝钢特钢、中国船级社参与的国家工信部项目,对因瓦钢展开强攻关,最终成功突破国外技术壁垒,完成工业试制,并在零下196摄氏度超低温条件下取得物理性能稳定和良好的强韧性。 并先后通过了拥有薄膜型LNG船技术专利的法国GTT公司两轮严格认证,自此,中国宝钢特钢正式成为全球第二家合格LNG船因瓦钢产品供应商。

沪东中华船舶集团有限公司
中国因瓦钢的成功研发,为中国乃至世界LNG船制造做出了巨大贡献。对于中国来说,彻底打破了国外公司主导LNG船因瓦钢使用量的局面,中国船厂在采购其他核心材料时将更有信心,LNG船建造成本也将得到有效控制。大家都明白,当一些东西国内生产不了的时候,国外会以天价向我们购买,但当国内替代产品出来的时候,他们的商品价格就会暴跌。同时,这种核心材料的国产化也有利于中国船厂,提高LNG船的自主建造能力和竞争力,保证中国LNG进口的战略安全,对外船舶贸易也会更加顺畅。从全球LNG船制造商的角度来看,因瓦钢不再被某个国家或公司垄断,这当然是一个重大利好,他们可以从中国购买到性价比更高的因瓦钢材料。现在我们来回答开头提出的问题,因瓦钢的成功对中国意味着什么? 这意味着我国船舶制造实力的提升,意味着我国面向国外的底气更加足了,意味着我国在强国道路上开启了新的征程。
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