隨著(zhù)能源短缺、能源結構調整和環(huán)保壓力的增加，天然氣的需求在未來(lái)數年將保持強勁增長(cháng)。在我國采用多元化能源進(jìn)口的策略下，液化天然氣(LNG)進(jìn)口量逐年增加，每年以約12%的增長(cháng)速度高速發(fā)展。在我國LNG產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，建造大型LNG儲罐所用的9Ni鋼全部依賴(lài)進(jìn)口，不僅價(jià)格高昂，而且交貨周期長(cháng)，LNG儲罐用9Ni鋼材料的供應如同掐在LNG產(chǎn)業(yè)“脖子”上的“手”，制約我國能源結構的調整。因此，9Ni鋼的國產(chǎn)化已成為解決我國能源戰略發(fā)展迫在眉睫的難題。

上世紀70年代，我國開(kāi)始研發(fā)Ni系低溫用鋼，但受到鋼鐵行業(yè)裝備水平和生產(chǎn)技術(shù)限制，沒(méi)能實(shí)現產(chǎn)業(yè)化。本世紀初，在國家大型設備國產(chǎn)化背景下，國家發(fā)展改革委組織相關(guān)鋼鐵企業(yè)進(jìn)行9Ni鋼攻關(guān)，鑒于太鋼在含鎳鋼（主要是奧氏體不銹鋼）生產(chǎn)領(lǐng)域的優(yōu)勢，首先在太鋼組織了9Ni鋼技術(shù)攻關(guān)，并成功填補國內空白。9Ni鋼實(shí)現國產(chǎn)化后，國外廠(chǎng)家的對我國后續項目的報價(jià)從數萬(wàn)美元降到數萬(wàn)元人民幣，為我國新興的LNG事業(yè)作出了巨大貢獻。

低溫性能對工藝要求嚴格

由于LNG氣化溫度為零下162℃，對其結構材料性能，尤其是低溫性能要求極其苛刻。9Ni鋼因其具有高強度、良好的低溫韌性、良好的可焊性和優(yōu)異的抗溫差變形能力等特點(diǎn)，被國際上普遍采用作為L(cháng)NG儲罐內膽結構材料。表1（見(jiàn)06版）為國內外9Ni鋼主流標準的技術(shù)指標和客戶(hù)要求指標。

為了保證9Ni鋼的低溫韌性，對9Ni鋼生產(chǎn)過(guò)程中的冶煉、熱軋和熱處理工藝都提出了嚴格的要求，如冶煉過(guò)程中必須開(kāi)發(fā)超低S（≤0.002）、P（≤0.005）超純凈鋼的冶煉工藝。

攻克技術(shù)難關(guān)實(shí)現替代進(jìn)口

從2005年開(kāi)始，在國家發(fā)展改革委科技資金的支持下，太鋼開(kāi)始9Ni鋼生產(chǎn)技術(shù)攻關(guān)，2007年通過(guò)容標委技術(shù)評審，2008年依托江蘇LNG項目，國內首次為L(cháng)NG大型儲罐供貨；繼太鋼之后，鞍鋼、南鋼等研發(fā)的9Ni鋼相繼通過(guò)了容標委認證；太鋼、南鋼和鞍鋼生產(chǎn)的9Ni鋼已經(jīng)用于中石油、中石化和中海油大型LNG儲罐的建造，南鋼生產(chǎn)的9Ni鋼還大批量用于深冷壓力容器的制造。

為了保證LNG儲罐的質(zhì)量，在相關(guān)標準的基礎上，國內用戶(hù)對鋼板提出了更高的要求：低碳（≤0.07%）和高純凈度（P≤0.005%、S≤0.002%）成分設計，保證焊接接頭的優(yōu)良性能、低溫韌性和抗裂性能；更高的低溫沖擊功（≥100J）和纖維斷面率要求；頭尾逐塊取樣，增加NDT、CTOD等技術(shù)要求，提高判定標準；探傷級別甚至達到S2E4，比進(jìn)口鋼板S1E2的技術(shù)要求大幅度提高；坡口加工和卷曲曲率精度更加嚴格，打包精品運輸提出細致標準；獨立的第三方監檢。這些提高實(shí)物品質(zhì)的措施要求都增加了9Ni鋼（尤其是10毫米以下薄規格）規?；a(chǎn)的難度，以16萬(wàn)立方米儲罐為例，10毫米以下薄規格鋼板以重量計約占45%（按鋼板塊數計占70%），對裝備、技術(shù)和管理都提出了新要求。

由于各鋼廠(chǎng)的設備能力和技術(shù)水平差異，在生產(chǎn)9Ni鋼過(guò)程中遇到了很多技術(shù)難題和困難。例如采用明火爐+淬火（或固溶處理）機，9Ni鋼這種低碳中等合金鋼在明火爐中氧化嚴重，導致淬火前氧化鐵皮厚重，不利于淬火過(guò)程中鋼板溫度場(chǎng)的均勻性。同時(shí)由于明火爐中加熱溫度的不均勻性，導致淬火后板形很難保障。

南鋼從2008年開(kāi)始研發(fā)9Ni鋼，2009年底通過(guò)容標委認證。作為國內第二家供貨的9Ni鋼生產(chǎn)企業(yè)，也是供貨多、交貨進(jìn)度快的企業(yè)，卻沒(méi)有發(fā)生一起質(zhì)量異議。這得益于南鋼采用現代化的爐卷軋機生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)，其主要特點(diǎn)是：對于≤12mm薄規格鋼板采用爐卷軋制，既能保證整張軋件溫度場(chǎng)的均勻性，從而保證組織性能的均勻性，還可以通過(guò)微張力控制保證薄板板形；采用輻射管加熱，能降低鋼板表面氧化程度，更能保證整張鋼板溫度均勻性控制在±5℃；采用輥式淬火機淬火，能保證板形控制在6mm/m、8mm/2m。

目前，國內已有3家企業(yè)有供貨業(yè)績(jì)，其中太鋼鋼板有6臺、南鋼鋼板有4臺LNG罐投入商業(yè)運營(yíng)，南鋼和鞍鋼正在供貨的各有兩臺，另外南鋼還生產(chǎn)了船用9Ni鋼7000多噸。表2（見(jiàn)06版）和表3（見(jiàn)06版）列出了9Ni鋼國內外主要生產(chǎn)企業(yè)的實(shí)物質(zhì)量對比情況，可以看出，無(wú)論化學(xué)成分還是力學(xué)性能，國產(chǎn)9Ni鋼與歐洲和日本等國的產(chǎn)品基本處于同一水平，即國產(chǎn)9Ni鋼完全能替代進(jìn)口產(chǎn)品。

打破國外Ni系低溫用鋼技術(shù)壟斷

到目前為止，我國已運營(yíng)6個(gè)LNG接收站，建設大型LNG儲罐近20臺，其中10臺為國產(chǎn)9Ni鋼建造，用鋼2萬(wàn)余噸，儲罐運行情況良好。在三大能源企業(yè)中，在建的20多臺LNG儲罐，中石油和中石化已實(shí)現LNG儲罐國產(chǎn)化；中海油天津3萬(wàn)立方米LNG罐已經(jīng)采用南鋼的9Ni鋼預埋件，中海油正進(jìn)行新一輪9Ni鋼國產(chǎn)化調研，未來(lái)LNG儲罐國產(chǎn)化比例將進(jìn)一步提高。9Ni鋼的國產(chǎn)化為L(cháng)NG產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)化奠定了堅實(shí)基礎。

自從9Ni鋼國產(chǎn)化填補了國內超低溫用Ni系鋼的空白以來(lái)，9Ni鋼價(jià)格從近10萬(wàn)元/噸降了近2/3，顯著(zhù)降低了LNG儲罐的建造成本。

從國外進(jìn)口，9Ni鋼的供貨周期通常需要1年以上，國產(chǎn)化后，供貨周期顯著(zhù)縮短。以南鋼為例，從開(kāi)始生產(chǎn)、預制鋼板到送達，交貨周期約3個(gè)月，其中唐山項目的首批鋼板只用45天即將產(chǎn)品送達工地。這是進(jìn)口產(chǎn)品無(wú)法比擬的，在國內外9Ni鋼同時(shí)供貨的前提下，目前進(jìn)口9Ni鋼的質(zhì)量缺陷也暴露無(wú)遺，服務(wù)態(tài)度遠不如國內鋼企。

9Ni鋼的國產(chǎn)化，不僅打破了國外對Ni系低溫用鋼生產(chǎn)技術(shù)的壟斷，也為我國冶金技術(shù)的進(jìn)步和鋼鐵品種（尤其是高端品種）結構優(yōu)化作出了重要貢獻。隨著(zhù)LNG產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，9Ni鋼的國產(chǎn)化必將為我國能源戰略發(fā)展發(fā)揮更大的作用。

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