本报讯 经过近2个月的精准设计研发,近日,山钢股份莱芜分公司供俄罗斯北极LNG(液化天然气)2项目460兆帕级85毫米厚度系泊模块用钢板一次开发成功。这是俄罗斯北极LNG2项目用钢首次采用屈服强度460兆帕、抗拉强度540兆帕、零下40摄氏度芯部横向冲击功60焦耳以上的新钢种,达到了北极用钢板性能的世界新高度,实现了技术突破。
俄罗斯北极LNG2项目采用的重力式结构(GBS)自浮平台设计,对模块的自重有严格的要求,对钢材的质量性能要求更加严苛。因此,随着工程项目建设不断推进,俄罗斯北极LNG2项目模块用钢板经历了由最初355兆帕升级到420兆帕级别甚至更高级别的调整,给项目带来巨大挑战。
此次研发的460兆帕级85毫米厚度钢板主要应用于LNG船系停靠模块的建造。该模块是俄罗斯北极LNG2生产系统的“保险杠”,由于船舶停靠时会与模块产生撞击,在极寒环境下系泊模块对钢板的强度、韧性要求几乎达到了性能极限。
单纯提高强度会导致韧性降低,当韧性到了转变的临界点,受到船舶撞击时,该模块会形成粉碎性断裂,而钢板在厚度增加的情况下,会导致芯部组织机理发生变化,冲击韧性和焊接性能降低,造成灾难性后果。而在极寒环境下,强度每提升一个级别,都会给研发和生产带来极大挑战。
为做好此次产品研发工作,山钢股份莱芜分公司技术研发人员在炼钢环节优化设计钢水成分,对合金加入时机、有害元素进行严格控制;对连铸坯型、铸坯拉速、冷却速度和轧制环节板坯的升温速度、轧制速度、环冷温度等进行了精心设计。
为解决特厚规格钢板芯部强韧性能难以控制的行业性技术难题,山钢股份莱芜分公司俄罗斯北极LNG2用钢板项目研发团队设计了专用的轧制方案,对轧制过程进行全程跟踪,随时指导现场调整工艺参数,保证芯部得到充分的变形,提高了厚规格钢板芯部的各项性能。
生产过程中,针对水冷钢板板形不合适的问题,该项目首席研究员王腾飞第一时间组织现场技术、生产人员就地进行现场问题工艺优化协调。经过多次研究探讨,为保证钢板的性能,他坚持采用低温终冷的水冷模式,跟踪生产至深夜,采集了大量一手数据,成功解决了钢板性能与板形难以兼顾的难题,从而确保了俄罗斯北极LNG2项目460兆帕级钢板的成功开发。
“这次俄罗斯北极LNG2项目460兆帕级85毫米厚度钢板的成功开发,不仅满足了系泊模块的钢板需求,实现了北极极寒环境钢板性能的重大技术突破,而且为后续俄罗斯北极LNG项目钢板的性能升级和减量化应用做了技术处储备,将大大提高山钢北极钢的品牌影响力和市场竞争力。”山钢股份莱芜分公司技术中心能源用钢研究所所长麻衡说。 (何爱喜 方金林)
《中国冶金报》(2021年9月2日 04版四版)