我國已形成具有自主知識產權的高錳鋼LNG儲罐材料體系，打破了國外在LNG儲罐低成本材料方面的技術壁壘。

我國應大力追趕高錳鋼船用研究國際先進水平，盡快形成相關產業體系和供應鏈，以避免在未來競爭中處于被動地位。

近日，一則韓國將高錳鋼制造液化天然氣（LNG）燃料罐應用于超大型油船（VLCC）上的消息吸引了業界眼球。業內人士表示，這一事件預示著市場火爆、前景樂觀的LNG運輸船與LNG動力船市場將迎來新的競爭元素，并進一步推動該市場的競爭進入白熱化階段。

記者了解到，我國雖然對高錳鋼船用的研究晚于韓國，但目前也取得了顯著進展，多個項目正在緊鑼密鼓地進行中，有的成果已經取得船級社認證并進入實船應用階段。有專家表示，高錳鋼這一低溫材料成本相對低廉，其船用情況或將決定未來市場廣闊的LNG運輸船與LNG動力船的市場格局。我國船舶工業應加快進行高錳鋼船用研究，大力追趕國際先進水平，盡快形成相關產業體系和供應鏈，以避免在未來競爭中處于被動地位。

快步緊跟

近年來，由于國際社會對環保的要求越來越高，船舶的低碳化轉型特別是LNG動力船市場需求一直呈明顯上升態勢。僅今年上半年，LNG運輸船新船投資就已超往年全年水平，同時，隨著俄烏沖突的持續，LNG運輸船新船市場或將再次迎來高峰。而作為在未來幾年主導船舶綠色轉型的LNG動力船的勢頭則更猛，有數據顯示，至2030年，LNG動力船的數量可能超過4000艘。正是看到其廣闊前景，各主要造船國家圍繞其材料、設備、建造工藝等展開激烈競爭，高錳鋼在LNG儲罐上的應用就是其中最熱門的領域之一。

我國高錳鋼研究相關人員表示，高錳鋼的船用研究已經成為目前名副其實的市場熱點。其中，韓國的高錳鋼船舶應用研究與實踐走在了前面，截至目前，韓國至少在3種船型上應用了高錳鋼。一是2018年韓國現代尾浦造船交付的5萬噸散貨船裝備了高錳鋼LNG儲罐（Type C型），這也是全球首次將高錳鋼用于船舶；二是2021年大宇造船海洋建造的23000TEU集裝箱船的LNG燃料艙（Type B型）采用了高錳鋼建造；三是今年6月，大宇造船海洋和浦項制鐵將高錳鋼LNG燃料罐（Type C型）用于VLCC。我國從2014年涉足高錳鋼船用領域，自2018年開始開展高錳鋼研發和應用工作，目前已在高錳鋼鋼板、焊材、LNG儲罐等的研發方面取得顯著進展。

據了解， 2018年，由中國船舶集團有限公司旗下七二五所牽頭，聯合中國船級社（CCS）、舞陽鋼鐵有限責任公司、鞍鋼股份有限公司、荊門宏圖特種飛行器制造有限公司、鋼鐵研究總院、哈爾濱工程大學、東北大學、四川大西洋焊接材料股份有限公司等，開展了高錳鋼LNG儲罐低溫材料研制及國產化研究。經過3年艱苦的技術攻關，研發項目組突破了多項關鍵技術，形成了具有自主知識產權的高錳鋼LNG儲罐材料體系，打破了國外在LNG儲罐低成本材料方面的技術壁壘。

基于高錳奧氏體鋼冶煉與軋制工藝優化，通過多批次鋼板試制生產，研發項目組解決了高錳鋼縱橫向力學性能差異大及低溫韌性穩定性差等技術難題。目前，舞鋼、鞍鋼已實現多種規格高錳鋼連鑄生產，材料的性能達到國際先進水平。基于高錳奧氏體強韌化機理的成分設計技術，七二五所成功研制出高錳鋼配套手工焊條、埋弧焊材、氬弧焊絲、氣保焊絲等，其焊接接頭強韌性匹配良好，獲得CCS、美國船級社（ABS）工廠型式認可證書，DNV、法國船級社（BV）、英國勞氏船級社（LR）的認證試驗也已完成。荊門宏圖公司建造了4個高錳鋼LNG儲罐，其中的5立方米燃料罐已用于小型LNG燃料動力船，實現了高錳鋼儲罐在國內的首次船舶應用。

差距多大

雖然我國在高錳鋼船用研究方面取得顯著進展，但在該領域研究時間更長的韓國無疑走在世界最前面。近年來，韓國造船業一直將在高技術船舶領域攻城略地并擁有相對成本優勢的中國造船業視為強勁對手，并在保持原有技術優勢的基礎上極力降低自身成本，特別在前景廣闊的LNG動力船領域，更是早早布局，自2010年就開展高錳鋼船用研究。

高錳鋼具有較高塑韌性和良好的低溫適應性，較9%鎳鋼、不銹鋼、鋁合金等傳統LNG儲罐材料具有顯著的成本優勢，是制作LNG儲罐的理想材料。根據韓國產業技術評價院的數據，與鋁合金相比，高錳鋼材料單價僅為53%，焊接成本為9%，材料用量僅為167%，總成本僅為56%；與9%鎳鋼相比，高錳鋼的經濟性更要高出4倍。正是看到高錳鋼的“物美價廉”，早在2010年11月，韓國浦項制鐵、大宇造船海洋就聯合ABS、BV、DNV、韓國船級社（KR）、LR等啟動了“超低溫用高錳鋼及焊接材料共同開發”項目。產品開發成功后，于2014年通過韓國國家技術標準院認證。韓國隨后制定了低溫壓力容器用高錳鋼板、高錳鋼用電弧焊條、高錳鋼用電焊藥芯焊絲、高錳鋼用埋弧焊絲和焊劑等的一系列新標準。

高錳鋼船用的轉折點出現在2018年。這一年，韓國推動國際海事組織（IMO）出臺了《經修訂的用于低溫環境的高錳奧氏體鋼應用臨時指南》，明確高錳鋼是能夠用作承載LNG的低溫鋼，同意高錳鋼應用于LNG運輸船和LNG動力船的液貨艙和燃料艙。這讓高錳鋼的市場前景一下子變得廣闊和樂觀起來，并使韓國多年來研發的一系列產品、工藝等迎來了大顯身手的機會。隨后的幾年時間里，韓國先后在散貨船、集裝箱船、VLCC的LNG燃料罐制造中應用了高錳鋼，燃料罐的體積也從最初的500立方米擴大到18000立方米。有消息人士表示，前年韓國大宇造船海洋在競爭德國赫伯羅特23000TEU集裝箱船訂單時的報價遠低于中國船企，其中最重要的原因就是低成本高錳鋼的應用。韓國造船業界人士則認為，通過高錳鋼的大量生產，韓國未來不僅將確保在該領域的價格競爭力，而且有可能實現大型LNG貨物圍護系統制造技術的自主化。

中國船舶集團旗下江南造船（集團）有限責任公司科技委主任胡可一表示，高錳鋼材料價格確實比目前LNG儲罐應用最多的材料9%鎳鋼低得多，不過高錳鋼的船用還需要一些其他基礎投入。比如，采用目前國內的焊接方式和焊接材料，高錳鋼焊接后焊縫的低溫沖擊韌性較差，特別是菱形液艙的薄板結構焊接容易出現缺陷，所以還需要進一步改進焊材的性能并研發應用新的焊接方法；勞動防護成本也不低，由于高錳鋼焊接對環境產生污染及對人體健康會造成危害，船廠需要購置應用諸如通風設備、粉塵測量儀、個人防護面具等防護設備。這樣算下來，高錳鋼船用的經濟性就打了折扣。他認為，高錳鋼綜合應用成本比9%鎳鋼低15%~20%左右，按照18000立方米LNG儲罐計算，應用高錳鋼可比9%鎳鋼便宜200萬美元左右。對于高錳鋼未來是否可能在其他低溫儲罐上應用并達到成本下降的效果，胡可一表示，目前，IMO僅明確了高錳鋼適用于LNG裝載，而對低于LNG裝載溫度的貨品是否適用尚無相關法規。

業內專家分析認為，韓國造船業在LNG運輸船與LNG動力船建造領域的市場份額一直位于全球第一，而其高錳鋼成功應用于船舶的技術，是否將進一步強化韓國造船業在這一領域的優勢，值得我國造船業高度關注。

未來可期

據了解，目前，我國相關單位通過近幾年的研發攻關，不僅在高錳鋼產品研發等方面取得顯著進展，而且在高錳鋼應用性能評價方面建立了一套體系與方法，這為我國高錳鋼船用的可持續研究與發展創造了重要條件，也為我國在該領域實現突破與趕超增加了可能。

七二五所研究員霍光瑞介紹，以前，高錳鋼性能數據均引自韓國相關研究結果，國內并未掌握其實際性能水平，在零下165攝氏度低溫條件下鋼板及焊接接頭是否出現脆性傾向、止裂性能及抗斷性能是否滿足要求等均無數據支撐。“因此，如何建立有效的低溫試驗技術體系來客觀評價實際使用條件下高錳鋼的止裂性能及抗斷性能，對于高錳鋼儲罐的研發及應用的安全可靠性具有重要意義。”他表示。

近年來，七二五所通過大量試驗完成了零下165攝氏度溫度場構建，在國內首次建立了高錳鋼零下165攝氏度超低溫止裂、缺口寬板拉伸、疲勞等服役性能試驗評價方法，通過對高錳鋼靜強度性能、抗斷性能、止裂性能、耐疲勞性能的系統研究，確定高錳鋼實際應用性能表征參量，建立了高錳鋼超低溫服役環境性能評價體系，填補了國內空白。目前，舞鋼、南鋼已在七二五所采用該評價方法完成了低溫性能評價，并取得了船級社認證證書，鞍鋼則正在采用該評價方法進行高錳鋼船級社認證試驗。業內人士表示，這套評價體系對高錳鋼應用于船舶LNG儲罐，甚至應用于更多類型低溫儲罐具有重要意義。

據了解，我國目前已經解決應用高錳鋼建造小型C型LNG儲罐的全部技術問題，并進入實船應用階段，建造較大型C型LNG儲罐的技術也已基本掌握，而對于大型B型LNG儲罐（艙）還需針對其薄板結構特點開展高錳鋼適應性相關研究。

焊材方面，雖然我國相關單位已研發出系列焊材產品，但有船廠人士表示，在韓國焊材廠家迫于本國船廠壓力不同意出口焊材的情況下，國產焊材與不同高錳鋼之間的匹配度以及性能穩定性的改善工作迫在眉睫。

高錳鋼低溫儲罐制造方面，各船廠還需根據自身技術儲備及能力不同，開展高錳鋼液罐建造工藝研究，如焊接工藝、鋼板冷熱加工和變形控制工藝等，從而形成自己的建造工藝規范。此外，處理好高錳鋼焊接過程中產生的錳蒸氣，也是一個重大課題。錳蒸氣通過人體呼吸道進入人體后，可引發錳中毒，對人體造成嚴重的健康損害。如何在高錳鋼切割和焊接作業中對施工人員進行有效的健康保護，也需要船廠等相關單位參照相關的國際健康標準進行研究與測試，并進行相應的基礎投入。

目前，國內已有多家船廠正在開展高錳鋼LNG儲罐建造及相關勞動防護測試等工作，其中包括江南造船、中集太平洋海工、招商局金陵鼎衡船舶等。

業內人士表示，高錳鋼在船舶低溫儲罐上的應用已成為行業熱點，而且受到我國相關部門的高度重視與支持。相信在國家相關部門支持下，已經取得顯著成績的我國高錳鋼船用研究事業會快速跟進國際先進水平，從而推動我國造船業在重要的LNG運輸船與LNG動力船市場，甚至在更多使用低溫儲罐的船舶市場提升競爭力，掌握主動權。