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不銹鋼材料在船舶建造中的應用和發展趨勢


時間:2018-10-12 10:53  來源:未知   作者:admin  點擊:

1、中國船舶工業的運行情況

華夏彩票登陸板廠家-鑫晟榮不銹鋼2018年10月12日訊  2008年1~9月,中國民用鋼質船舶累計產量達1568.52萬總噸,比2007年同期增長38.0%。

主流船型建造周期不斷縮短。大連船舶重工集團公司建造的30萬噸原油船(VLCC)和4250TEU集裝箱船的水下建造周期分別縮短到38天和34天,上海外高橋造船公司建造的17.7萬噸綠色環保型散貨船平均生產周期260天,達到了國際同型船的建造水平。

高技術船舶建造取得突破, 承接船舶大型化趨勢明顯。2008年上半年,滬東中華造船(集團)有限公司建造的LNG船首制船成功交付;南通中遠川崎船舶工程有限公司承接了8艘13350TEU超大型集裝箱船;廣州廣船國際股份有限公司新承接4艘高速客滾船,標志著我國在高新技術船舶建造上又邁進了一大步。青島北海船舶重工有限責任公司成功交付3萬噸導管架下水專用駁船,結束了我國只能租用大型導管架下水駁船的歷史,上海外高橋造船有限公司開工建造了國內首座3000米水深半潛鉆井平臺、中遠船務工程有限公司承接了1座半潛式浮式采油平臺,使我國海洋工程裝備開發建造取得新的突破。

船舶承接大型化趨勢更加明顯。2008年上半年,新承接超大型油船(VLCC)16艘,占油船總量的94%;好望角型散貨船47艘,占散貨船總量的34%;5100TEU以上集裝箱船14艘,占集裝箱船總量52%,其中13350TEU集裝箱船8艘。

受多種因素影響,承接新船訂單市場份額有所下降。2008年上半年,在國際造船市場成交總量出現下調的情況下,我國承接新船訂單市場份額有所下降。主要原因是前兩年我國承接了較多的新船訂單,絕大多數新興船舶企業的船位趨于飽和;全球經濟形勢趨冷,貿易物流量下降,導致船市回調,2008年上半年全球新接訂單比去年上半年下降幅度達30%,未來可能有較大幅度下滑。

在目前的經濟形勢下,中國船舶工業的發展對策是謹慎和積極的。我們要充分認識美歐的金融危機的影響,同時我們也要看到中國持續發展的前景。穩定而且規模巨大的內需市場為我們提供了生存發展的空間。中國船舶工業的企業通過不斷的努力,在提高企業管理水平、提高產品技術附加值和技術創新、優化船型和經營模式等幾個方面形成了自己的特點和優勢,在多變的形勢下,我們認為有風險,也有機遇,中國船舶工業有能力面對挑戰和風險。

 

2、不銹鋼材在造船生產中的使用情況

LNG、LPG以及不銹鋼液貨艙的化學品船建造量增加,使得船舶工業不銹鋼用量大幅增加。

在過去普通船舶建造過程中,使用不銹材料主要是耐鹽、耐酸的管系,其中包括泵和閥,另外有些船舶的裝飾、舾裝也用一些不銹鋼薄板。總之由于工程技術和成本的原因,船舶工業不銹鋼用量很少。近幾年隨著中國經濟的高速發展,特別是廣東、福建、浙江等省市的LNG項目的立項開工和中國石油石化工業進入新一輪的高速發展和產業升級時期,液體化工品運輸業面臨著良好的發展機遇,LNG、LPG和帶有不銹鋼液貨艙的化學品船的制造,成為國內造船業新的熱點,也給國內造船廠創造了建造高難度、高附加值LNG船舶的機會。隨著滬東中華造船廠首條14.72萬立方米LNG船的順利交付,中國船舶工業打破了過去由日、歐、韓在LNG船舶建造方面的壟斷,為我們贏得了批量的訂單,也為國內不銹鋼工業帶來了新的機遇。

首條LNG船總長292米,型寬43.35米,型深26.25米,航速為19.5節,儲存艙可容納LNG14.72萬立方米,是目前世界大型LNG船種。LNG儲存量采用GT-NO96E-2薄膜型新技術(這項國際先進技術是由法國引進的)。滬東中華造船廠建造的第二艘LNG船也于近期交付使用。這兩艘LNG船主要用于運輸廣東今后自澳大利亞進口的天然氣。據悉,廣東LNG項目將來還要訂購多艘LNG運輸船。

LNG船是目前天然氣國際貿易中海運所采用的惟一長途運輸辦法,即在零下163℃的低溫條件下將天然氣由氣態轉變為液態,裝進LNG船的儲存艙內進行長途海運。LNG船運到目的地的陸上后,與LNG接收站連接,將LNG重新氣化,再進入管道送給用戶消費。這是一項新技術項目,造價較高,例如一艘14萬立方米級容量的LNG船的造價接近1.7億美元,幾乎相當于一艘26萬噸級油輪造價的2倍。LNG船是一種高附加值船種,目前世界上有能力建造LNG船的國家主要有法國、德國、日本、韓國和西班牙等國。我國船廠具備LNG船制造能力,標志著我國造船工業水平上了一個新臺階。

近年來,我國的天然氣消費量和進口量迅速擴大,美國、日本和韓國也都計劃要擴大天然氣的進口量。據預測,到2010年,全世界在液化天然氣領域的投資額將達到1000億美元,其中包括建造LNG運輸船,天然氣陸地和海洋勘探、開采、生產平臺設備,LNG陸地接收站整套設施,管道鋪設等,鋼材消費量較大。我國現在除廣東省外,福建省、浙江省、江蘇省和山東省等沿海省市都在規劃LNG項目,所以與LNG項目相關的LNG運輸船、陸地接收站配套設施及管線建設等,將形成一塊新的鋼材需求市場板塊。

下面介紹一下LNG、LPG和帶有不銹鋼液貨艙的化學品船的不銹鋼材使用情況。

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2.1滬東中華LNG船

目前該廠建造薄膜型LNG船,主要使用奧氏體不銹鋼(1Cr18Ni9Ti)和鎳基合金INVAR鋼(譯音:因瓦鋼)。前者主要用于液貨艙穹頂結構;后者因其極低的膨脹系數主要用于液貨艙護圍系統。表1為該廠2008年上述兩種材料的使用情況。

攻克因瓦鋼焊接難題,是滬東中華在這場持久戰中所經歷的眾多硬仗中最有代表性的一仗。業內普遍認為,因瓦鋼焊接工程突出地表現了LNG船建造工藝的復雜性和高難度。一艘14.7萬立方米LNG船,全船的因瓦鋼焊縫長度近130公里,按照規定,所有焊縫不能有絲毫的泄漏。

更棘手的是,LNG船上絕大部分因瓦鋼的厚度僅0.7毫米,因瓦焊接所涉及到的工藝、板材、焊接材料和自動焊焊機全部為國內首次使用,其中僅焊接新工藝數量就多達好幾百項,每一項新工藝平均又有5個關鍵參數需要確定。而所有的這一切,連向國外購買都沒有可能,惟有依靠自行摸索。

經過無數次的試驗和探索,2006年2月,滬東中華終于基本掌握了這一關鍵技術。據不完全統計,滬東中華為此累計制訂完成的焊接新工藝達到234項,創新的工藝數量占到了滬東中華原有焊接工藝的46%,其中僅參數整理就累計超過了1000項。

2.2江南造船廠LNG、LPG罐

目前在該廠制造的LNG船和LPG船的罐體中使用不銹合金材料的情況,見表2~6。
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該材料為10~50mm軋制鋼板,每一船(套)所需數量約500噸左右。因國內304L不銹鋼強度達不到550MPa以上的要求,目前是從德國進口。

表3~6為LPG船罐體用材料的化學成分及力學性能。

上述兩種材料主要用于江南造船廠生產的LPG船罐體,為10~50mm軋制鋼板,每一船(套)所需數量約500噸,2007年共生產了6船(套)。

12Ni19(DIN標準)即5%Ni鋼,目前也是從德國進口。國內部分鋼廠正在試制(包括9%Ni鋼),江南重工也正在和鋼鐵研究總院一起協助鋼廠試制5%Ni鋼及9%Ni鋼,力爭該材料的國產化。

除了上述LNG和LPG船體結構中所使用的不銹鋼及鎳基合金板材之外,滬東中華在建的LNG船中使用的不銹鋼管材較多,主要牌號有SUS316L等,為太原鋼鐵公司的產品。此外其他類型船舶和海洋工程裝備也都會使用不銹鋼和鎳基耐腐蝕合金材料的管子及配件。

2.3川東造船廠不銹鋼化學品船

前幾年,川東廠用的都是304、316L型不銹鋼板材,這些都是奧氏體不銹鋼,而自從太鋼自主研制成功2205型雙相不銹鋼后,這一新鋼種經過生產檢驗后,迅速得到了船廠和船東的廣泛認可。

從川東廠新承接的訂單來看,除1艘3450載重噸的化學品船外,其他都是采用2205型雙相不銹鋼。這種不銹鋼的性價比很高,雖然價格較奧氏體不銹鋼板材高了一些,但強度卻比奧氏體鋼高約兩倍。據測算,建造一艘9000多噸的船僅需這種不銹鋼600多噸。這減少了不銹鋼的用量,減輕了船舶自重,從而增大了船舶自身的承載能力,而且,用這種不銹鋼建造的液貨艙,其耐腐蝕能力也得到了提升。

 

3、船舶企業對不銹鋼材生產企業的希望和要求

⑴ 首先要以提高本土化配套能力為出發點,提高船舶和鋼鐵工業經濟效益。造船所用的鋼材有許多特種鋼,有的盡管數量不多,但技術含量很高。造船與鋼鐵行業要緊密結合,光靠船廠或僅靠鋼廠努力都不行,船廠應根據造船的要求積極主動與鋼廠合作共同研發創新,實現產業協同發展,產生上下游產業連動的耦合效應。希望中國鋼廠能夠為中國造船工業提供更優質更充裕的鋼材。

⑵ 在合金鋼材的生產研發過程中,特別要重視焊接技術、工藝、專用裝備的配套研發。材料的可焊性直接影響到船舶建造的效率、質量。前面講的滬東中華LNG船,全船的因瓦鋼焊縫長度近130公里,新工藝達到234項,創新的工藝數量占到了滬東中華原有焊接工藝的46%,參數整理就累計超過了1000項。這些工作都在船廠做,都在簽定造船合同后做,實在是難以想象,風險和困難巨大,希望鋼廠的朋友們能和我們共同承擔。

⑶ 希望造船企業與鋼鐵企業能夠在共同發展的道路上長久合作,共擔風險,實現雙贏。


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