日前,在大连船舶重工集团有限公司船坞内,一艘17.5万立方米级液化天然气(LNG)运输船正在建造,银光闪闪的特种钢板被精准焊接。据介绍,建造LNG运输船的钢材,既要承受船体结构的巨大载荷,又要经受零下163摄氏度的极寒考验。目前,中国宝武太原钢铁(集团)有限公司(以下简称“太钢”)研制的MARK-Ⅲ型LNG运输船薄膜围护系统专用不锈钢,已批量应用于该船核心低温结构与围护系统,填补了国内高端船用特种钢材的技术空白,这款“低温铠甲”为国产LNG运输船提供了硬核科技支撑。
在常压下,LNG需在零下163摄氏度至零下162摄氏度的超低温下维持液态,体积缩小约600倍后才能跨洋运输。LNG运输船液货舱长期承受极低温与近200摄氏度的舱内外温差,还要抵御航行中风浪引发的液体晃荡冲击。普通船用碳钢在此工况下会失去韧性,变得像玻璃一样脆,且热胀冷缩会直接撕裂焊缝。因此,LNG运输船液货舱必须使用具备优异低温韧性、抗疲劳、耐腐蚀等性能的特种钢材。然而,长期以来,LNG运输船液货舱内衬核心材料依赖进口,技术壁垒高、供货周期长、价格波动大。
面对这一难题,太钢集中研发力量开展技术攻坚。经过无数次试验与实船验证,太钢攻克了LNG运输船货舱内衬核心材料所用高端超低温不锈钢生产技术,成为国内首家、全球第三家掌握该核心材料量产技术的企业,填补了国内在这一方面的技术空白。
太钢研制的这款MARK-Ⅲ型LNG运输船薄膜围护系统专用不锈钢,厚度仅1.2毫米,属于特制奥氏体不锈钢,拥有独特的面心立方晶体结构,在极低温下仍能保持稳定韧性,避免低温脆断。研发团队介绍,这款不锈钢中的铬元素可形成致密钝化防护膜,能抵御超低温介质与海上湿气的腐蚀,其中的镍元素能稳定钢材内部晶体组织,确保材料历经数百次冷热循环后性能不衰减。针对不锈钢热膨胀系数偏高的短板,太钢研发团队创新优化结构设计,将超薄钢板轧制成波纹褶皱造型,通过褶皱自主拉伸收缩抵消温差形变,无需增设复杂缓冲结构,提升了舱体结构的稳定性与耐久性。
从技术攻坚、工艺优化,到实船应用、批量供货,太钢打造的LNG船“低温铠甲”,筑牢高端LNG运输船产业材料根基,持续赋能我国钢铁行业转型升级与高端制造自立自强。(太钢集团)
