LNG船是國(guó)際公認(rèn)的高技術(shù)、高難度、高附加值產(chǎn)品,是在零下163攝氏度低溫下運(yùn)輸液化氣的專(zhuān)用船舶,被喻為“海上超級(jí)冷凍車(chē)”,是世界造船“皇冠上的明珠”,目前世界上只有少數(shù)幾個(gè)國(guó)家13家船廠能夠建造。作為L(zhǎng)NG船最核心的材料——殷瓦鋼,又被稱(chēng)作明珠中的明珠,此前,全世界只有一家國(guó)外企業(yè)可以生產(chǎn)。
2017年9月,寶鋼特鋼成功通過(guò)法國(guó)GTT公司對(duì)LNG(液化天然氣)船用殷瓦合金帶材的認(rèn)證,成為目前世界上第二家可供應(yīng)薄膜型LNG船用殷瓦合金帶材的合格供應(yīng)商。
LNG運(yùn)輸船是什么?
LNG運(yùn)輸船被稱(chēng)為'海上超級(jí)冷凍車(chē)',要在零下163度的極低溫環(huán)境下,漂洋過(guò)海,運(yùn)送液化天然氣。而在世界民用造船領(lǐng)域,建造一艘LNG船的難度堪比建造一艘航母,LNG船的焊接也是一項(xiàng)高難度的工作。2005年,我國(guó)才有了第一批16名掌握這項(xiàng)焊接技術(shù)的工人。
LNG運(yùn)輸船是專(zhuān)門(mén)用來(lái)運(yùn)輸天然氣的,素有造船行業(yè)上的明珠之稱(chēng)。LNG船就像個(gè)大冰箱,要把天然氣冷卻到零下163℃,使之成為液體,體積縮小到氣態(tài)的1/600,并在運(yùn)輸過(guò)程中保持這種低溫。
要適應(yīng)從常溫到零下163℃的溫度劇變,LNG船內(nèi)部有一套復(fù)雜的系統(tǒng)。其中,貨艙維護(hù)系統(tǒng)由兩層絕緣箱和兩層薄膜組成,它是決定LNG船建造成敗的關(guān)鍵。
LNG運(yùn)輸船的關(guān)鍵材料——殷瓦鋼
殷瓦鋼(INVAR)也稱(chēng)為不膨脹鋼、因瓦合金、殷鋼,是含36%鎳的合金鋼。由于殷瓦鋼熱膨脹系數(shù)極低,在巨大的溫差變化時(shí),其幾乎不發(fā)生變形,在溫度極低的環(huán)境下,依然保持良好的強(qiáng)度,并且具有比中碳鋼更強(qiáng)的耐腐蝕性。在-196℃的工作環(huán)境下,現(xiàn)有的可選材料中,它的綜合性能是最適合作為液化氣體運(yùn)輸和儲(chǔ)存使用的金屬材料。
LNG船舶液化氣罐低溫膜系統(tǒng)NO96
薄膜型貨物圍護(hù)系統(tǒng)的主、次屏壁均采用0.7mm厚的殷瓦鋼(invar),隔熱材料為充填珍珠巖的層壓板絕緣箱。該圍護(hù)系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是其主、次屏壁所采用的殷瓦鋼(invar)熱膨脹系數(shù)極低,所以可以采用折邊平板拼接的結(jié)構(gòu),比較容易實(shí)施自動(dòng)焊接的方式,缺點(diǎn)是殷瓦鋼(invar)價(jià)格昂貴,厚度比較薄,絕緣箱的安裝精度高。對(duì)焊接技術(shù)要求較高。
圖:LNG船球形貨艙與薄膜貨艙
LNG運(yùn)輸船建造的難題:特殊焊接技術(shù)
LNG運(yùn)輸船建造的最主要的難題之一就是---即殷瓦鋼的焊接。掌握一般焊接技術(shù),花個(gè)萬(wàn)兒八千就行,可要掌握殷瓦鋼焊接技術(shù),光一個(gè)人的培訓(xùn)費(fèi)就要幾十萬(wàn)元,而且培訓(xùn)結(jié)束并不等于合格,還要經(jīng)受?chē)?guó)外專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)嚴(yán)格考核,考核通過(guò)了才能上崗(就是要獲得GTT公司的G級(jí)焊工證)。
焊接工人在挑選、考核的程序之嚴(yán)苛,就像選拔特種兵一樣,因?yàn)長(zhǎng)NG核心部位液貨艙內(nèi)壁是由一片片殷瓦鋼片焊接組合起來(lái)的,最薄處僅有0.7mm,光焊縫長(zhǎng)度就有百公里左右,而LNG船有四個(gè)裝載天然氣的液化艙,每一寸焊縫都不能有一丁點(diǎn)泄漏處。
殷瓦鋼焊接結(jié)束后,所有焊縫都要經(jīng)受?chē)?yán)格的'密性試驗(yàn)'。特殊的檢測(cè)儀器在焊縫上極緩慢地行走,遇到有疑問(wèn)的焊縫,儀器馬上就會(huì)報(bào)警。一個(gè)貨艙十多萬(wàn)米的焊縫這么一寸一寸地檢測(cè)下來(lái),別說(shuō)體力了,對(duì)操作人員的耐心都是極大的考驗(yàn)。
殷瓦鋼價(jià)值可是非常昂貴的,常以公斤計(jì)算,而且是進(jìn)口的,全世界只有兩家工廠生產(chǎn)這種材料。因此,焊接時(shí)工人必須戴專(zhuān)用手套操作。如果施工不注意,手印落在殷瓦鋼上,銹蝕的殷瓦鋼就可能發(fā)生多米諾骨牌效應(yīng),要是周?chē)囊笸咪摳g了,就只能全部調(diào)換。而且至少要花費(fèi)1000小時(shí),這是企業(yè)無(wú)法承受的。
寫(xiě)在最后
中國(guó)打破世界50多年的技術(shù)封鎖,可以成功地生產(chǎn)LNG船用殷瓦合金鋼,這說(shuō)明中國(guó)正在日益的強(qiáng)大。小編在這里不想鼓吹中國(guó)有多么的強(qiáng)大,畢竟我們還不是制造強(qiáng)國(guó),我們還有很多需要提升的地方,但是我們應(yīng)該看到我們的祖國(guó)正在一步一步地走向強(qiáng)大、更強(qiáng)大,作為中國(guó)人,我們?yōu)樽鎳?guó)感到驕傲,同時(shí)我們也希望為祖國(guó)的強(qiáng)大貢獻(xiàn)自己的一份力量。
加油,中國(guó),加油,自己!
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