船用耐腐蝕鋼的應(yīng)用研究

王璐璐

渤海船舶職業(yè)學(xué)院船舶工程系，遼寧　葫蘆島　125000

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船用耐腐蝕鋼的應(yīng)用研究

王璐璐*

渤海船舶職業(yè)學(xué)院船舶工程系，遼寧葫蘆島125000

摘要：為了應(yīng)付由于腐蝕導(dǎo)致的船體結(jié)構(gòu)事故的發(fā)生，IMO已經(jīng)制定的相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)來限制貨油艙艙內(nèi)的腐蝕。這些標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)以SOLAS修正案的形式于2013年強(qiáng)制生效：regulationII-1/3-II，貨油艙腐蝕保護(hù)，決議MSC.291(87)。耐腐蝕鋼作為其中的替代方案已經(jīng)得到了廣泛的認(rèn)可。

關(guān)鍵詞：貨油艙；腐蝕；耐腐蝕鋼

油船在船舶產(chǎn)品構(gòu)成中占有很大的比例，也是重點(diǎn)建設(shè)船型之一。IMO在油船的安全性要求方面也提出了嚴(yán)格的要求。在此情況下，SOLAS出臺(tái)了關(guān)于貨油艙涂層保護(hù)的新要求。同時(shí)作為替代方面，船用耐腐蝕鋼也得到了認(rèn)可。船用耐腐蝕鋼首先是由日本企業(yè)提出的，并最早開始的研發(fā)和試驗(yàn)，取得了良好的試驗(yàn)結(jié)果。

一、船用耐腐蝕鋼的現(xiàn)狀

作為首先提出此項(xiàng)方案的日本，其研發(fā)早，進(jìn)度深，且2004年有開始了相關(guān)的實(shí)船試驗(yàn)。新日鐵(NSSMC)開發(fā)了兩種耐腐蝕鋼—NSGPTM-1和NSGPTM-2，前者用于油船的內(nèi)底，后者用于貨油艙的上部。對(duì)于一個(gè)貨油艙來說，之所以需要采用兩種不同的耐腐蝕鋼是因?yàn)椋浻团摰撞亢蜕喜康母g機(jī)理不用。見圖1。在一個(gè)貨油艙，惰性氣體(防爆)，H2S-源至原油，油泥混合物，原油底層的含氯化鈉的污水，在這種情況下有兩類腐蝕：內(nèi)底板處的局部腐蝕和甲板下的總體腐蝕。

在IMO發(fā)布了相關(guān)法規(guī)后，國內(nèi)的造船企業(yè)、鋼鐵企業(yè)和中國船級(jí)社也開展了相應(yīng)的技術(shù)研究和應(yīng)對(duì)準(zhǔn)備工作。鞍山鋼鐵集團(tuán)作為我國的大型鋼鐵企業(yè)，同時(shí)也是我國研制耐腐蝕鋼的牽頭單位。目前研制工作順利，已經(jīng)開始進(jìn)行船級(jí)社認(rèn)證工作，預(yù)計(jì)2014年下半年完成認(rèn)證，之后即可投產(chǎn)。中國船級(jí)社也已經(jīng)發(fā)布了相應(yīng)的針對(duì)耐腐蝕鋼的化學(xué)成本，機(jī)械性能和檢驗(yàn)檢測等方面的具體要求。

二、船用耐腐蝕鋼的效果評(píng)估

作為耐腐蝕鋼的發(fā)明國，日本早在2004年就開始在其建造的VLCC上進(jìn)行了耐腐蝕鋼的效果對(duì)比試驗(yàn)。他們在幾型VLCC上布局使用耐腐蝕鋼，并跟蹤檢查結(jié)果。結(jié)果表明貨油艙的內(nèi)底板，在2.5年內(nèi)有數(shù)百個(gè)達(dá)到10mm以上的凹點(diǎn)。使用NSGPTM-1，通過研究發(fā)現(xiàn)其在合金抗腐蝕性原理上是有效的。從腐蝕試驗(yàn)的結(jié)果來看，采用SOLAS II-1貨油艙腐蝕保護(hù)NSGPTM-1與采用常規(guī)鋼材的對(duì)比結(jié)果。NSGPTM-1的腐蝕率大概低0.5mm/y。要比常規(guī)鋼材更加優(yōu)秀。而且，NSGPTM-1的成分完全滿足IACS標(biāo)準(zhǔn)，并且已經(jīng)獲得了NK的型式認(rèn)可。

圖1　不同年份腐蝕結(jié)果示圖

圖1顯示的是在一個(gè)7.5年的檢測期間內(nèi)的超過4mm凹坑數(shù)量，對(duì)照的結(jié)果為2.5年或5年檢測期間的VLCC船體普通用鋼。應(yīng)用NSGPTM-1的VLCC情況每艙為最多1/10。同等情況下的普通VLCC的4mm以上凹點(diǎn)達(dá)到了幾百個(gè)，各別情況下超過了1000個(gè)。這個(gè)結(jié)果表明NSGPTM-1對(duì)于抵抗腐蝕十分有效。

盡管不能直觀的觀察到停止擴(kuò)展。我們在No.4右舷艙的同一位置測量凹坑深度在第二次進(jìn)塢(5年后)和第三次進(jìn)塢(7.5年后)。第二和第三次進(jìn)塢的凹坑深度之間的聯(lián)系。這些情況沿線性在進(jìn)塢檢驗(yàn)時(shí)停止。研究明確的表明凹坑暫時(shí)停止了擴(kuò)展。

圖2　貨油艙P(yáng)SPC適用范圍

三、成本分析

MSC289(87)中規(guī)定的貨油艙上部和下部需要進(jìn)行PSPC，其具體范圍見圖2。以某VLCC為例，對(duì)涂層保護(hù)和耐腐蝕鋼兩種方式進(jìn)行初步的成本分析。為滿足此要求，需增加涂裝面積26066m2，油漆采購成本約增加170萬元/船。受影響區(qū)域鋼結(jié)構(gòu)重量約4000噸，按照與鞍鋼交流的經(jīng)驗(yàn)，耐腐蝕鋼的成本約增加15%/噸。假定鋼板平均采購價(jià)為4500元/噸，增加采購成本約270萬元/船。表面來看兩者差距100萬元/船，但是對(duì)于鋼板來說，貨油艙P(yáng)SPC僅對(duì)采購成本有影響，所以不會(huì)或很少產(chǎn)生附加成本。如果使用涂層保護(hù)的話，除去采購成本外，還要增加相應(yīng)的鋼板表面處理，安排涂裝，人工等相應(yīng)的成本以及工期。

四、總結(jié)

船用耐腐蝕鋼和涂層保護(hù)作為滿足IMO要求的兩種貨油艙P(yáng)SPC方式，其各自具有鮮明的特點(diǎn)。涂層保護(hù)采購成本相對(duì)較低，但是需要增加施工成本和工期。耐腐蝕鋼采購成本較高，但是后續(xù)成本較低，其缺點(diǎn)是目前國內(nèi)沒有現(xiàn)成品，全球范圍內(nèi)真正得到船級(jí)社認(rèn)可的產(chǎn)品較少，此情況預(yù)計(jì)在2014年的下半年會(huì)有所緩解，但還要考慮船東的接受意愿。

[參考文獻(xiàn)]

[1]中國船級(jí)社.鋼質(zhì)海船入級(jí)規(guī)范[M].北京：人民交通出版社，2012.

[2]Development of Corrosion-resistant Steels and their Application to Crude Oil Tankers.Taizo Yoshida.

Study on the application of corrosion resistant steel for ship

WANG Lu-lu

Bohai shipbuilding vocational college Ships engineering department，Liaoning Huludao 125000

【Abstract】in order to cope with the corrosion of the hull structure caused by the occurrence of the accident，IMO has been formulated with the appropriate standards to limit the corrosion of cargo oil tank.These standards have been in the form of SOLAS amendment in 2013 to force the entry into force：II-1/3-II regulation，cargo oil tank corrosion protection，resolution MSC.291(87).Corrosion resistant steel has been widely recognized as an alternative.

【Key words】Cargo oil tank；Corrosion；Corrosion resistant steel

作者簡介：王璐璐(1982-)，女，講師，學(xué)士，船舶與海洋工程專業(yè)。

中圖分類號(hào)：F416.31

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1006-0049-(2016)07-0219-01