隨著原油消費(fèi)量逐年增長(zhǎng),原油海上運(yùn)輸量也隨之逐年增大。以我國(guó)為例,進(jìn)口原油中90%以上依賴海上運(yùn)輸,因而原油海上運(yùn)輸?shù)陌踩珕栴}越來越受到重視。常規(guī)的油船貨油艙保護(hù)技術(shù)是涂層保護(hù),但具有施工量大、施工環(huán)境惡劣、服役期限內(nèi)需要多次涂覆、成本高等缺點(diǎn)。使用耐蝕性好的鋼是貨油艙保護(hù)的新方案,這種方案使得貨油艙在服役期間內(nèi)無需進(jìn)行涂層保護(hù),受到船東和船廠的歡迎。2010年5月,IMO MSC 289(87)號(hào)決議通過《原油油船貨油艙腐蝕防護(hù)替代方法性能標(biāo)準(zhǔn)》(簡(jiǎn)稱《標(biāo)準(zhǔn)》),耐蝕鋼成為原油油船貨油艙涂層保護(hù)的唯一替代方案。我國(guó)是世界第一造船大國(guó),油船訂單量巨大,必須發(fā)展自己的耐蝕鋼產(chǎn)業(yè)。耐蝕性檢測(cè)是耐蝕鋼的研發(fā)、認(rèn)證和應(yīng)用等重要階段不可缺少的技術(shù)手段。因此,掌握耐蝕鋼腐蝕檢測(cè)技術(shù)是發(fā)展耐蝕鋼產(chǎn)業(yè)的必要條件。
耐蝕鋼腐蝕檢測(cè)方法最早是日本建立的,《標(biāo)準(zhǔn)》中的耐蝕鋼腐蝕檢測(cè)的內(nèi)容也主要來自日本。由于日本在耐蝕鋼技術(shù)方面有較大的優(yōu)勢(shì),且在中國(guó)設(shè)置專利障礙,并作出各種承諾以換取國(guó)內(nèi)船廠不進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用,以維持其技術(shù)壟斷地位。日本在《標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)耐蝕鋼腐蝕檢測(cè)參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)描述,并嚴(yán)格規(guī)定了試驗(yàn)有效性的判定標(biāo)準(zhǔn)和耐蝕鋼判定指標(biāo),但對(duì)試驗(yàn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)、功能和運(yùn)行機(jī)理則未進(jìn)行仔細(xì)說明。同時(shí),日本對(duì)腐蝕檢測(cè)設(shè)備的信息嚴(yán)格保密,進(jìn)一步加大了研制耐蝕鋼上甲板腐蝕檢測(cè)設(shè)備的難度。此外,貨油艙上甲板腐蝕檢測(cè)是潮濕混合氣氛下的周期性干濕交替試驗(yàn),試驗(yàn)條件復(fù)雜,試驗(yàn)參數(shù)苛刻,試驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng),必須研制專用的試驗(yàn)設(shè)備,這也是掌握耐蝕鋼腐蝕檢測(cè)技術(shù)的難點(diǎn)。
基于以上背景,青島鋼研納克檢測(cè)技術(shù)有限公司(簡(jiǎn)稱“青島納克”)于2011年起與鋼鐵研究總院工程用鋼研究所合作,陸續(xù)參與了國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題2011BAE25B01“高硫高酸油氣環(huán)境下低合金鋼的耐腐蝕與強(qiáng)韌化技術(shù)”和工信部項(xiàng)目“基于IMO標(biāo)準(zhǔn)的船用耐蝕鋼應(yīng)用技術(shù)研究”,成為國(guó)內(nèi)最早從事耐蝕鋼腐蝕評(píng)價(jià)技術(shù)研究的科研機(jī)構(gòu)之一。
在設(shè)備研制階段,青島納克從零開始,組建了自己的研究團(tuán)隊(duì),成立了青島耐蝕鋼檢測(cè)試驗(yàn)室(簡(jiǎn)稱“青島實(shí)驗(yàn)室”)。團(tuán)隊(duì)成員在領(lǐng)導(dǎo)帶領(lǐng)下,克服種種不利條件,經(jīng)過近兩年的夜以繼日的工作以及設(shè)備的開發(fā)、升級(jí)、優(yōu)化,于2013年3月成功解決了試驗(yàn)裝樣、溫度記錄、避免設(shè)備反應(yīng)釜溫度受外界溫度影響、反應(yīng)氣體精確混合等技術(shù)難題,實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)控溫、試驗(yàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄、故障遠(yuǎn)程報(bào)警等各項(xiàng)功能,在結(jié)構(gòu)和運(yùn)行效果上完全滿足了《標(biāo)準(zhǔn)》的要求。
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初代耐蝕鋼腐蝕檢測(cè)設(shè)備 |
第二代耐蝕鋼腐蝕檢測(cè)設(shè)備 |
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第二代耐蝕鋼腐蝕檢測(cè)設(shè)備優(yōu)化版 |
耐蝕鋼實(shí)驗(yàn)室 |
青島納克耐蝕鋼檢測(cè)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)室發(fā)展歷程
能否順利完成我國(guó)耐蝕鋼產(chǎn)品的首次認(rèn)證,不僅代表著我國(guó)的耐蝕鋼腐蝕檢測(cè)技術(shù)水平,還會(huì)對(duì)我國(guó)耐蝕鋼產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生巨大影響。2013年4月至2014年4月期間,青島實(shí)驗(yàn)室頂住了巨大壓力,經(jīng)過多次驗(yàn)證試驗(yàn)和大量的資料準(zhǔn)備,順利地完成了耐蝕鋼產(chǎn)品的耐蝕性認(rèn)證試驗(yàn),陸續(xù)獲得CMA、CNAS認(rèn)可,具備了為耐蝕鋼進(jìn)行產(chǎn)品耐蝕性認(rèn)證試驗(yàn)的資質(zhì)。其中,鞍鋼耐蝕鋼產(chǎn)品的耐蝕性認(rèn)證試驗(yàn),是在CCS、DNV、LR等七個(gè)國(guó)家的驗(yàn)船師的現(xiàn)場(chǎng)見證下完成的,并已經(jīng)應(yīng)用于我國(guó)首艘貨油艙耐蝕鋼示范油輪(大慶435號(hào)油輪)。這是耐蝕鋼產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)的首次認(rèn)證,也是世界上首次有耐蝕鋼產(chǎn)品進(jìn)行國(guó)際性的認(rèn)證,標(biāo)志著我單位的耐蝕鋼腐蝕評(píng)價(jià)技術(shù)已達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。 |
大慶435號(hào)油輪 |
付出總有收獲,2014年青島實(shí)驗(yàn)室擁有了標(biāo)準(zhǔn)耐蝕鋼腐蝕檢測(cè)設(shè)備10套,通過了CCS的認(rèn)證試驗(yàn),獲得CCS認(rèn)證證書,成為國(guó)內(nèi)規(guī)模最大且資質(zhì)最全的耐蝕鋼腐蝕檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室。團(tuán)隊(duì)的工作也獲得行業(yè)內(nèi)很高認(rèn)可和評(píng)價(jià),“貨油艙用耐蝕鋼腐蝕評(píng)價(jià)技術(shù)及試驗(yàn)裝置研發(fā)”項(xiàng)目被中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)鑒定為國(guó)際先進(jìn)水平,并獲得2015年得冶金科學(xué)技術(shù)三等獎(jiǎng)。
冶金科學(xué)技術(shù)三等獎(jiǎng) |
CCS認(rèn)證證書 |
牢記初心,方得始終。青島實(shí)驗(yàn)室始終牢記自身的責(zé)任和使命,在完成耐蝕鋼腐蝕檢測(cè)技術(shù)研究和設(shè)備研發(fā)任務(wù)的同時(shí),還開展了大量的腐蝕檢測(cè)任務(wù),如為南鋼、鞍鋼等國(guó)有大型鋼鐵企業(yè)開發(fā)的多個(gè)耐蝕鋼產(chǎn)品開展耐蝕性檢測(cè)服務(wù),完成了累計(jì)時(shí)長(zhǎng)600多天的幾乎全年無休的多批次長(zhǎng)周期耐蝕鋼檢測(cè)項(xiàng)目。由于試驗(yàn)周期長(zhǎng)、試驗(yàn)設(shè)備內(nèi)腐蝕環(huán)境惡劣,設(shè)備不可避免出現(xiàn)故障問題,有時(shí)候是在半夜,有時(shí)候是在節(jié)假日,甚至是在春節(jié)假期,團(tuán)隊(duì)成員放棄自己休息時(shí)間,只要收到故障提醒,第一時(shí)間趕到實(shí)驗(yàn)室,即時(shí)解決設(shè)備故障,確保試驗(yàn)的連續(xù)性,為服務(wù)單位提供了準(zhǔn)確可靠的耐蝕鋼檢測(cè)數(shù)據(jù),保證了耐蝕鋼產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)程。此外,耐蝕鋼的應(yīng)用離不開焊接工藝,青島實(shí)驗(yàn)室也為耐蝕鋼配套焊材完成了大量的腐蝕檢測(cè)試驗(yàn),為我國(guó)耐蝕鋼配套焊材的研發(fā)也提供了必要的技術(shù)保障。
耐蝕鋼產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,對(duì)耐蝕鋼產(chǎn)品的開發(fā)提出新的要求。由于上甲板耐蝕鋼98天的試驗(yàn)周期較長(zhǎng),在一定程度上制約了國(guó)產(chǎn)耐蝕鋼正常生產(chǎn)供貨進(jìn)度。為縮短檢測(cè)時(shí)間,提升檢測(cè)效率,2020年和2021年,整個(gè)團(tuán)隊(duì)成員在領(lǐng)導(dǎo)帶領(lǐng)下,查閱資料,大膽假設(shè),小心求證,基于現(xiàn)有耐蝕鋼標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)方法,首次在不改變貨油艙用鋼腐蝕機(jī)理行為的前提下,實(shí)現(xiàn)了耐蝕鋼加速腐蝕的效果,加速試驗(yàn)與標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)的吻合性好,試驗(yàn)周期縮短30%以上,建立了高效可靠的加速試驗(yàn)方法,顯著提高了材料評(píng)價(jià)效率,具有較強(qiáng)的實(shí)施可行性和經(jīng)濟(jì)性,這是在耐蝕鋼評(píng)價(jià)技術(shù)方面又一次的突破。
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耐蝕鋼試樣 |
耐蝕鋼試樣腐蝕形貌 |
耐蝕鋼加速腐蝕檢測(cè)技術(shù)研究
回顧耐蝕鋼檢測(cè)十余年的研發(fā)歷程,感慨良多。團(tuán)隊(duì)成員沒有畏懼退縮,而是直面挑戰(zhàn),攻堅(jiān)克難,解決了一個(gè)又一個(gè)遇到的難題,最終實(shí)現(xiàn)了技術(shù)突破,獲得成功。“耐蝕鋼人”精神,是對(duì)團(tuán)隊(duì)成員最好的詮釋。這種精神是奉獻(xiàn)的信念,是堅(jiān)忍不拔的態(tài)度,是對(duì)科研工作的責(zé)任感。帶著這樣一種精神,我們有理由相信,在我們的科研過程中遇到再多問題都會(huì)迎刃而解。長(zhǎng)風(fēng)破浪會(huì)有時(shí),直掛云帆濟(jì)滄海!青島實(shí)驗(yàn)室會(huì)在今后的發(fā)展過程中繼續(xù)保持奮斗精神,不斷提升試驗(yàn)技術(shù)能力,將自身打造成國(guó)際領(lǐng)先的耐蝕鋼腐蝕檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室,為我國(guó)的耐蝕鋼產(chǎn)業(yè)提供持續(xù)且高質(zhì)量的腐蝕檢測(cè)技術(shù)支持。 作者簡(jiǎn)介:董彩常,男,1980年3月生,青島萊西人,中共黨員。2008年7月畢業(yè)于中國(guó)海洋大學(xué)海洋化學(xué)專業(yè),碩士學(xué)位。2008年7月入職鋼鐵研究總院青島海洋腐蝕研究所,現(xiàn)就職于青島鋼研納克檢測(cè)防護(hù)技術(shù)有限公司,擔(dān)任腐蝕研究中心主任、高級(jí)工程師。自參加工作以來,致力于海洋腐蝕防護(hù)領(lǐng)域的研究與實(shí)踐應(yīng)用,開展三十余項(xiàng)海軍科研課題,為解決海軍艦艇的腐蝕防護(hù)問題提供了有力的技術(shù)支撐。 |