船舶及海洋工程用钢（2）

欧洲作为海洋资源开发较早的区域，其海洋平台用钢的研发、应用、品种系列化及标准化处于领先地位，已可生产A，B，D，E级的屈服强度在235～690MPa之间的各种钢板。目前欧洲用于海洋平台建设的钢种应用最广泛的为S355，S420，S460及S690，耐腐蚀性能良好。挪威埃科菲斯克Ⅱ号海洋钻井平台是欧洲第1座使用改进韧性S690Q钢板的海洋平台。

俄罗斯Arkticheskaya自升式钻井平台用于北极地区的油气钻探，最大钻探深度6500m。当前S690级高强钢在海洋平台中的应用越来越多，但仍需解决高强钢板焊接处易开裂及耐蚀性差等问题。现今在海洋平台建设中也应用了更高强度级别的钢板，其高强钢板主要通过调质工艺生产，钢板屈服强度可达1100MPa，但由于焊接困难和耐腐蚀开裂问题，超高强钢在海洋建设中应用较少。

当前国外海洋工程用钢生产主要具有以下特点：

（1） 品种的多功能化： 海洋平台用钢板都可成系列供货，如高强钢板、大线能量焊接钢板、低温及耐海水腐蚀钢板等系列品种，实现了全系列供货；（2） 焊接热影响区韧化技术： 国外钢铁企业都开发了自己独有的焊接热影响区韧化技术，如JFE 公司的 JFE-EWEL技术和新日铁公司的HTUFF 技术等；（3） 形成企业独有的标准： 国外钢铁企业除能按通用的标准生产海洋平台用钢板外， 还形成了性能要求更加严格、应用环境更加特殊的企业标准；（4） 实施专利保护战略： 国外钢铁企业积极进行海洋平台用钢的国际专利布局， 特别重视在中国申请专利， 意图对我国钢铁企业形成技术壁垒，达到降低我国海洋平台用钢竞争力的目的。

2.国内研究现状

船舶用钢主要是船体结构用钢板，经过多年的发展，我国已经建立了比较完备的船舶与海工用钢体系，并以相关规范及国家标准的形式颁布，主要包括CCS船级社规范和GB712《船舶及海洋工程用钢》，钢级涵盖了早期大型船体采用的一般强度钢和现在海工设备常采用的焊接结构用超高强度钢，如表1所示。

表1 船舶及海工用钢

由于船舶与海工用钢需要取得船级社的认证才能生产使用，虽然船级社标准中涵盖了这40个钢级，但不同的钢铁企业通过认证级别不同，如表2所示。

表2 我国超高强钢的认证

我国开发海洋石油起步比较晚，到20世纪80年代才建成自己的海洋石油平台。目前我国海洋平台主要使用屈服强度为355～460MPa的D，E及F级钢板，基本实现国产化。我国首次自主设计建造的3000m深水半潜式钻井平台“海洋石油981”所用钢的强度已达到690MPa；北海油区海洋自升式平台固定结构已使用500MPa以上，甚至750MPa高强度钢，但我国海洋平台用钢强度不高、规格不全、耐腐蚀性能较差、配套工艺不完善等问题，仍限制了我国自主开发海洋资源的能力。

海工用钢由于其特殊性，用户在建造海洋平台时，除采用船标外，还采用ASTM标准、API以及EN规范。例如，A517Q、A514Q经常用于制造自升式海洋平台桩腿，EN10025钢及API 2W、2Y、2Z钢在海洋结构及海洋风电中应用广泛。

按照ASTM（美国）、EN（欧洲）、各船级社以及API（美国石油协会）的规范或标准来划分，宝钢拥有四大系列海洋平台用厚板产品。宝钢集团浦钢公司采用正火工艺开发了DH36－Z35、EH36－Z35等海洋石油平台钢板，各项性能指标均达到相关标准规范要求。采用调质工艺试制了屈服强度690MPa高强度海洋平台用齿条钢，同时自主研发的自升式海洋平台桩腿用最大厚度为178mm的厚板。

舞钢成功开发了A、B、D、E、AH32-EH32、AH36-EH36级海洋平台用钢和EH40、FH40、E500、E550、E520、E690、A514GrQ和A517GrQ等高强度钢板。其生产的D36-Z35海工钢，被用于我国第一个世界级深水项目——位于南海东部1500m深海区域的“荔湾3－1”气田中。生产的A514GrQ齿条钢最大厚度达215mm，比国外最大厚度还超出5mm，解决了自升式平台升降机构齿条钢、半圆板国产化的急需。

鞍钢的钢板级别涵盖了普通强度A、B、D、E级和高强度AH32～EH32、AH36～EH36、AH40～EH40级的大线能量焊接用船体及海洋采油平台用钢系列，产品最大厚度为100mm，焊接线能量为100kJ/cm。其强度、低温韧性、规格等指标均达到国际先进水平，大大超过一般钢厂能达到的厚度40mm、焊接线能量50kJ/cm的水平。

依托热轧板带钢新一代控轧控冷技术，东北大学自主研制出系列首台套热轧钢材先进快速冷却装备与控制系统，这套装备已成为我国热轧钢材生产线主力机型，覆盖了鞍钢、首钢等50%以上大型钢企，实现了高品质节约型热轧钢材4000万吨/年的生产规模，所研发的产品在西气东输、海洋平台、跨海大桥、第三代核电站、大型水面舰艇等国家战略性工程中广泛应用，为我国钢材由“中低端”向“中高端”升级换代作出了巨大贡献。

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