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2012年，我國頒布了《海洋工程裝備制造業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃（2011—2020年）》，提出到2015年該產(chǎn)業(yè)年銷售收入達(dá)到2000億元以上，海洋油氣開發(fā)裝備國際市場份額達(dá)到20%；到2020年，年銷售收入達(dá)到4000億元以上，海洋油氣開發(fā)裝備國際市場份額達(dá)到35%。，并且要打造環(huán)渤海地區(qū)、長三角地區(qū)、珠三角地區(qū)3個產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，重點(diǎn)培育5—6個具有較強(qiáng)國際競爭力的總承包商。隨著海洋工程裝備制造業(yè)的發(fā)展，2013年，我國承接各類海洋工程裝備訂單超過180億美元，約占世界市場份額的29.5%，比2012年提高了16個百分點(diǎn)，超過新加坡，位居世界第二。新承接各類海洋工程平臺共61座和1艘鉆井船，其中自升式鉆井平臺49座，占世界總量的一半以上。2014年，隨著海洋工程項目的逐步開工，用鋼需求量也將增加。

海洋能源開采對海工鋼的要求

我國海洋油氣資源豐富，勘探開發(fā)處于早中期階段，在我國海洋的油氣資源中，70％蘊(yùn)藏于深海區(qū)域。目前，中國只能在渤海、東海等內(nèi)海部分海域進(jìn)行油氣開發(fā)，對南海主體的深水區(qū)，只進(jìn)行了路線概查和局部地區(qū)的地球物理普查。未來深海領(lǐng)域的海洋工程用鋼是我國重點(diǎn)需求的產(chǎn)品。

深海極低用海洋平臺用鋼的綜合性能除了具有高強(qiáng)度、高韌性、抗疲勞、抗層狀撕裂、良好的焊接性和冷加工性能，還需要有耐海洋大氣和海水腐蝕的性能。目前，我國E550以下級別的海洋工程用鋼已基本實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化，雖然國內(nèi)少數(shù)鋼企相繼完成了E690系列超高強(qiáng)度、抗層狀撕裂的大厚度規(guī)格鋼板研發(fā)、認(rèn)證和供貨，但是鋼板表面質(zhì)量通常遜于國外同類產(chǎn)品。因此，現(xiàn)階段690MPa系列超高強(qiáng)度、抗層狀撕裂的大厚度規(guī)格鋼板仍主要依賴進(jìn)口。

日本企業(yè)海工用鋼產(chǎn)品開發(fā)情況

日本鋼鐵企業(yè)海洋平臺用鋼板開發(fā)一直處于國際領(lǐng)先水平。國際上，海洋平臺用鋼的標(biāo)準(zhǔn)主要有：EN10225，API BS7191以及船標(biāo)，但是日本的鋼企不能根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)供貨，還針對不同的用途形成了獨(dú)特的產(chǎn)品系列。

新日鐵住金——新日鐵分部。自1980年北海發(fā)生了亞歷山大號沉船事故后，國際上對海洋建造物抗斷裂安全性更加重視，基于斷裂力學(xué)的韌性評價法CTOD（裂紋頂端張開位移）試驗正式作為海洋結(jié)構(gòu)用鋼的評價試驗。經(jīng)正火處理的傳統(tǒng)海洋結(jié)構(gòu)用鋼很難滿足CTOD值的要求，因此，新日鐵不僅對TMCP，而且對鑄造、加熱、軋制冷卻、回火等厚板制造的全工藝流程最佳化進(jìn)行研究，在世界上率先利用TMCP工藝成功地制造出CTOD合格的YP350海洋結(jié)構(gòu)用鋼，并于1984年用于北海Oseberg油田的采油平臺。

海洋建造物大型化和采掘深海化對海洋結(jié)構(gòu)用鋼提出了高強(qiáng)度化的要求。新日鐵最早向北海的 Draugen項目供應(yīng)YP460鋼（1990年）、向帝汶海的Bayu Undan項目供應(yīng)YP460鋼（2000年）、向北海的Grane項目供應(yīng)YP500鋼（2000年）。此外，新日鐵還開發(fā)出厚度為210mm、-60℃夏比吸收能合格的、強(qiáng)度為800N/mm2級的特厚高強(qiáng)度鋼板，用于自升式采油平臺的最重要部件樁腿。

全世界未利用的天然氣資源的30%儲藏在北極海域周圍的冰海區(qū)，目前在該地區(qū)的海洋資源開發(fā)活動十分活躍，因此在海洋結(jié)構(gòu)用鋼高強(qiáng)度化的同時，也提出了優(yōu)良超低溫性能的要求。一般情況下，對CTOD值的要求溫度是-10℃，但對冰海區(qū)海洋結(jié)構(gòu)用鋼的CTOD值的要求溫度是-40℃—-60℃。由于CTOD值受局部脆化區(qū)的影響，所以提高HAZ低溫韌性是新日鐵海洋結(jié)構(gòu)用鋼開發(fā)的重要研究內(nèi)容。

新日鐵在開發(fā)出了保證-50℃CTOD值的YP350、YP420鋼后，進(jìn)一步推進(jìn)高度控制HAZ組織的TiO2鋼的實(shí)用化，開發(fā)出了供里海北部油田項目使用的保證-40℃焊接接頭CTOD值的YP355N/mm2級鋼。這種鋼將會作為保證CTOD值的、在極惡劣環(huán)境下具有良好韌性的高強(qiáng)度大厚度海洋結(jié)構(gòu)用鋼。新日鐵海洋平臺的鋼板主要品種有可焊接高強(qiáng)鋼板WEL-TEN 590—950系列、無涂裝焊接結(jié)構(gòu)用耐蝕鋼板COR-TEN490—570系列、焊接結(jié)構(gòu)用耐海水腐蝕鋼板MARILOYS400系列、含Ni耐候鋼NAW-TEN系列和海洋平臺專鋼板YP355—690系列。

其中，無涂裝焊接結(jié)構(gòu)用耐蝕鋼板COR-TEN490—570系列用Cu、Ni等耐蝕元素進(jìn)行合金化處理，鋼板最大厚度為40mm，適用于無涂裝的海洋工程設(shè)備。焊接結(jié)構(gòu)用耐海水腐蝕鋼板MARILOYS400系列具有極佳的耐海水腐蝕性能，特別用于海洋平臺等海上結(jié)構(gòu)。含Ni耐候鋼NAW-TEN系列添加了Cr、Ni等耐蝕性合金元素，可無涂裝地用于海洋結(jié)構(gòu)等焊接結(jié)構(gòu)，其最大厚度為100mm。海洋平臺專鋼板YP355—690系列具有低碳當(dāng)量、低Pcm值的特點(diǎn)，-40℃或-100℃夏比沖擊性能優(yōu)異。

在深海用管線鋼管開發(fā)方面，新日鐵提出了在鋼中添加Mo并采用低溫終了的TMCP工藝，利用應(yīng)變時效作用的管線鋼管生產(chǎn)技術(shù)。利用該技術(shù)開發(fā)出壓潰強(qiáng)度高的管線鋼管。新日鐵的這種高壓潰強(qiáng)度管線鋼管已經(jīng)用于MEDGAZ管線項目（阿爾及利亞——西班牙）。

新日鐵住金——住友金屬分部。住友金屬提供不同強(qiáng)度級別的海洋平臺用鋼板，并按API、BS及EN標(biāo)準(zhǔn)供貨。住友金屬用于海洋平臺用的主要鋼板品種有高強(qiáng)鋼板SUMITEN系列、疲勞裂紋抑制鋼板FCA、低溫用鋼板SLT系列及EZWELD鋼板。其中，SUMITEN780和950高強(qiáng)鋼板焊接裂紋敏感系數(shù)及碳當(dāng)量非常低，滿足不同海洋平臺服役條件下鋼板的焊接要求，并且產(chǎn)品的化學(xué)成分包括合金元素Cu及Cr，保證了其比普通鋼板更加優(yōu)良的耐蝕性能。疲勞裂紋抑制鋼板FCA是住友金屬開發(fā)的具有優(yōu)良抗疲勞裂紋性的鋼板，具有復(fù)雜的顯微組織來控制疲勞裂紋的擴(kuò)展速率。低溫用鋼板SLT系列為低碳細(xì)晶粒Al鎮(zhèn)靜鋼，具有優(yōu)良的缺口韌性、低碳當(dāng)量、良好的焊接性及熱影響區(qū)韌性和-45℃—-60℃良好的韌性。EZWELD鋼板具有良好焊接性的結(jié)構(gòu)鋼板，適用于大線能量及高層間溫度的高質(zhì)量焊接。

日本JFE公司。JFE公司的海洋平臺用鋼按照JIS、ASTM、API、EN及各船級社標(biāo)準(zhǔn)供貨。同時，還形成了企標(biāo)系列產(chǎn)品，包括：抗拉強(qiáng)度在360—980MPa的JFE-HITEN系列高強(qiáng)度鋼板、良好焊接及大線能量焊接鋼板JFE-HITEN和JFE-EWEL系列、JFE-HITEN低溫用鋼板、JFE-MARIN耐海水腐蝕鋼板。

JFE鋼鐵公司鉆井平臺使用的是船級社標(biāo)準(zhǔn)中的DH36、EH36、FH36等高屈服點(diǎn)鋼，其中自升式鉆井平臺的樁腿及其周圍結(jié)構(gòu)使用的是高抗拉強(qiáng)度鋼，而齒條則是用HT80特厚鋼板。自升式鉆井平臺有時要在嚴(yán)寒區(qū)域移動、鉆探，要具有良好的-60℃低溫韌性，為此，JFE開發(fā)了嚴(yán)寒地區(qū)平臺齒條用JFE-HITEN780ML鋼，通過加入Ni來提高鋼板的韌性、強(qiáng)度及焊接性。在采油平臺方面，導(dǎo)管架式平臺，張力腿式平臺（TLP）頂層、樁柱，深水浮筒平臺頂層使用的是API2W50、60（屈服點(diǎn)355、410MPa級）TMCP高強(qiáng)度鋼。

日本企業(yè)海工用鋼產(chǎn)品開發(fā)特點(diǎn)

海洋平臺用鋼板品種的系列化和獨(dú)有化。日本鋼企海洋平臺用鋼板都可成系列供貨，如高強(qiáng)鋼板、大線能量焊接鋼板、低溫及耐海水腐蝕鋼板等系列品種，實(shí)現(xiàn)了全系列供貨。同時，日本鋼企積極構(gòu)建適合自身企業(yè)的獨(dú)有標(biāo)準(zhǔn)，除能按通用的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)海洋平臺用鋼板外，還形成了要求更加嚴(yán)格的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

開發(fā)獨(dú)有的焊接熱影響區(qū)韌化技術(shù)。由于海洋平臺制造過程中要進(jìn)行大量的焊接，其焊接結(jié)合部的性能對平臺安全性至關(guān)重要。因此，結(jié)合自己的設(shè)備及工藝特點(diǎn)，日本鋼企都開發(fā)了自己獨(dú)有的焊接熱影響區(qū)韌化技術(shù)和企業(yè)內(nèi)部產(chǎn)品，如新日鐵住金的MARZLOYS400系列和EZWELD系列和JFE公司的JFE-EWEL系列產(chǎn)品。