海洋工程用钢的发展现状与趋势

海洋工程用钢主要是针对海洋工程装备所需的钢材品种。与陆地环境不同，海洋环境装备除要面对高低温、高压、高湿、氯盐腐蚀、微生物腐蚀以外，还要承受海风、海浪、洋流作用，面对台风、浮冰、地震等自然灾害。由于装备工作在苛刻的腐蚀性环境下，因此其不仅要具有高强度、高韧性、耐低温、抗疲劳、抗层状撕裂、易加工焊接等性能，还需要较高的耐大气和海水腐蚀及腐蚀开裂的性能。一般情况下，海洋工程用钢也是钢材品种中的精品，需要采用高精技术手段和工艺生产，对产品的可靠性和安全性要求较高。

海洋工程用钢可分为海洋平台用钢、海底油气管线用钢、油气储运舰船用钢和海洋能源设备用钢等，主要以低合金高性能结构钢为主。海上风电领域用钢主要涉及海洋平台结构钢，这类钢材品种与舰船用钢品种存在一定的互通性。2010—2011年，我国海洋平台结构钢需求量已达到100万t；预计未来10年，各国海洋平台总用钢量每年在300万t以上。目前，我国海洋平台用钢尚无具体的标准（主要借鉴EN10225、API等国外海洋平台标准及船舶标准），主要有355MPa、420MPa、460MPa、500MPa、550MPa、620MPa、690MPa等级别，供货状态为TMCP（热机械轧制）、正火及调质态，采用高强钢（屈服强度不小于500MPa），可减轻海洋工程结构重量，同时增加结构整体安全性。勿庸置疑，海洋的开发利用离不开高强钢的发展及应用，其中对海洋平台用高强钢的需求量将不断扩大，海洋平台用高强钢及其耐腐蚀性的研究和发展已成为广泛关注的焦点。(www.xing528.com)

随着降低有害元素含量技术、低合金钢细晶技术、合金中纳米析出物控制技术、快速冷却TMCP等新技术的应用，高强钢性能不断提高，使其在海洋领域的应用逐渐加大。很多发达国家和地区高强钢的研发、生产及应用较早，标准及规格完善，耐腐蚀性、强度等性能及加工工艺处于世界领先地位。随着国家振兴海洋发展战略的实施，我国也在不断加大海洋平台用高强钢的研发、生产和应用水平，EH40以下的海洋平台用高强钢实现了国产化，当前研究主要集中在E690/F690级别海洋用钢（组织大都为回火马氏体），舞阳钢铁有限责任公司研发的厚215mm的海洋平台用调质高强钢A514GrQ已顺利通过ABS船级社认证，新余钢铁公司亦生产出E690级海洋平台钢（板厚115mm），南京钢铁股份有限公司也开发出NDT良好的E690钢。当前，我国海洋平台用高强钢的发展仍然面临诸多问题：高级别用高强钢的研发及生产能力不足；其强度及厚度不够高、规格不全；高性能钢对国外进口依赖过重；海洋用高强钢的标准不够完善，对耐蚀性方面的要求较少；高强钢加工、焊接、防护及耐腐蚀等技术应用方面存在不足；高强钢产品性能不够稳定等。这些问题制约了我国海洋工程的发展，因此对海洋平台用高强钢的研究及发展势在必行。如今，各国都在大力开发综合力学性能、工艺性能良好的新一代低合金海洋高强钢，主要有超低碳贝氏体钢，其主要特点是超细晶粒（尺寸0.1～10μm）、超洁净度（S、P、O、N和H等杂质元素含量小于0.005%）、高均匀性（成分、组织和性能高度均匀，强调了组织均匀的主导地位），但多处于研发和试制阶段。