日本船用耐腐耐磨板的研制及應用

  新日鐵住金的NSGP-1。新日鐵住金在世界上率先開發(fā)出新型高效耐腐耐磨板NSGP-1(環(huán)保1號),質量等級AH32,該耐磨板主要用于原油運輸船和巨型油船。與傳統(tǒng)鋼板相比,該耐磨板的耐蝕性能約為原鋼板的5倍,可以省卻為了防止腐蝕而進行的涂裝工序,既提高船舶安全性又環(huán)保,且該耐磨板的焊接、加工等應用方式與傳統(tǒng)鋼材完全相同,建造時無需進行特別的施工管理。

  為驗證該新型耐腐耐磨板的耐腐蝕性能,原新日鐵與日本郵船合作將該耐蝕鋼板用在了2004年三菱重工建造的大型油船(MLCC)“Takamine”號的底板上,通過2.5年實船試驗,結果顯示新鋼板能夠有效防腐蝕。NSGP-1鋼板的最大腐蝕坑僅為2.8mm,而傳統(tǒng)鋼板的腐蝕坑深度達6.3mm。根據國際慣例,腐蝕坑超過4mm需要重新涂裝船體,超過7mm則需要焊接維修。此外,NYK使用15艘油船做了測試試驗,其中6艘使用了NSGP-1鋼板,測試結果表明NSGP-1的腐蝕率僅為傳統(tǒng)鋼板的1/5。NSGP-1從2007年開始在日本國內正式接受訂貨,到2011年,已經應用于6艘油船的建造,就航最長的已經過6年時間,沒有發(fā)現(xiàn)需要修理的腐蝕,確認NSGP-1耐腐耐磨板具有良好的耐蝕性能。

  新日鐵住金的SMICORE。住友金屬開發(fā)的油輪原油罐上甲板和底板部位用高耐腐蝕性耐磨板SMICORE,強韌級別為DH32級,厚度規(guī)格為16.5mm。該鋼板的機械特性、焊接性和焊接接頭特性與傳統(tǒng)的原油罐用厚板相當,而耐腐蝕性則更佳。2005年8月,SMICORE在SANKOBLOSSOM號油輪的2號和3號原油罐上試用。經過2年零9個月的航行,SANKO BLOSSOM號油輪進行了首次船塢檢查。檢查結果顯示,在原油罐上甲板部位,鋼板厚度的減少量為傳統(tǒng)鋼板厚度減少量的60%左右;在底板部位,沒有發(fā)生深度超過2mm的孔蝕,2號原油罐底板鋼板的孔蝕深度為傳統(tǒng)鋼板孔蝕深度的1/4左右,3號原油罐底板耐磨板的孔蝕深度為傳統(tǒng)鋼板孔蝕深度的60%左右。SMICORE應用于原油罐上甲板和底板部位時的耐蝕性得到了確認。

  JFE的JFE-SIP-OT。JFE公司推出的原油運輸船用耐腐蝕耐磨板的典型牌號是DH36級的JFE-SIP-OT,厚度規(guī)格最大25mm。JFE-SIP-OT耐磨板成分設計是基于對油輪原油倉點腐蝕機理進行試驗研究的基礎上完成的。該鋼在原油倉腐蝕環(huán)境下的腐蝕速率僅為傳統(tǒng)鋼板的1/7,并且可提高涂漆耐磨板的耐蝕性,試驗表明,JFE-SIP-OT涂漆鋼板的點腐蝕深度僅為傳統(tǒng)涂漆鋼板的65%。JFE與三井商船合作在2007年底將該耐蝕耐磨板應用在石川島播磨(IHI)建造的VLCC船的底板和上甲板。

  神戶制鋼的原油船耐蝕耐磨板。神戶制鋼開發(fā)了AH32級原油運輸船用耐腐蝕耐磨板船板。針對原油中單質S和原油中含有低pH值氯化物溶液這兩個原油倉的主要腐蝕因素,在開發(fā)鋼中添加相應的合金元素并進行成分優(yōu)化,使鋼在原油腐蝕環(huán)境下,表面生成的腐蝕產物成為穩(wěn)定的保護膜,防止S與鋼材基體接觸,起到抑制腐蝕反應的作用。此外,這種耐磨板的成分還可提高點腐蝕坑內液體的pH值,減緩陰極反應速度,起到抑制點腐蝕的作用。試驗表明,神戶所開發(fā)的耐蝕船用鋼在S腐蝕下的點腐蝕速率僅為傳統(tǒng)鋼的1/4,在低pH值氯化物溶液下的點腐蝕速率僅為傳統(tǒng)鋼的1/5。