科技日报记者 赵向南
日前，在大连船舶重工集团有限公司船坞内，一艘17.5万立方米级LNG运输船正在建造，银光闪闪的特种钢板被精准焊接。现场技术人员称，“建造LNG运输船的钢材，既要承受船体结构的巨大载荷，又要经受零下163摄氏度的极寒考验。中国宝武太钢集团（以下简称‘太钢’）研制的高端超低温不锈钢已批量应用于该船核心低温结构与围护系统。”太钢自主研发的MARK-Ⅲ型LNG船薄膜围护系统专用不锈钢，填补了国内高端船用特种钢材的技术空白，这款“低温铠甲”为国产LNG船提供硬核科技支撑。
LNG即液化天然气，需在零下162℃至零下163℃的超低温下维持液态，体积缩小约600倍后才能跨洋运输。LNG船被誉为造船业“皇冠上的明珠”之一，其货舱长期承受极低温与近200℃的舱内外温差，还要抵御航行中风浪引发的液体晃荡冲击。普通船用碳钢在此工况下会失去韧性，变得像玻璃一样脆，且热胀冷缩会直接撕裂焊缝。因此，LNG运输船液货舱必须使用具备优异低温韧性、抗疲劳、耐腐蚀性能的特种钢材。
据悉，薄膜型LNG船是全球大型LNG船的主流技术路线之一，其货舱最内液货舱层为直接接触零下163℃液态天然气的内衬薄膜。“液货舱需长期承受零下163℃的超低温考验，这对特种钢材的韧性和焊接性能构成极大挑战。”太钢技术中心新能源用不锈钢主任研发师李阳坦言，长期以来，LNG运输船货舱内衬核心材料依赖进口，技术壁垒高、供货周期长、价格波动大，是我国LNG船产业自主可控的关键环节。
面对这一难题，太钢作为中国不锈钢行业领军企业，聚焦国家战略需求，发挥不锈钢全产业链优势，集中研发力量开展技术攻坚。经过无数次试验与实船验证，太钢攻克了LNG运输船货舱内衬核心材料所用高端超低温不锈钢，成功通过法国GTT权威认证，成为国内首家、全球第三家掌握该核心材料量产技术的企业，填补了国内技术空白。
太钢研制的这款MARK-Ⅲ型LNG船薄膜围护系统专用不锈钢，是厚度仅1.2毫米的低温不锈钢波纹板，属于特制奥氏体不锈钢，拥有独特的面心立方晶体结构，使其在极低温下仍保持稳定韧性，避免低温脆断。李阳介绍，这款高端超低温不锈钢在配方中，铬元素形成致密钝化防护膜，抵御超低温介质与海上湿气的腐蚀；镍元素稳定钢材内部晶体组织，确保材料历经数百次冷热循环后性能不衰减。针对不锈钢热膨胀系数偏高的短板，太钢研发团队创新优化结构设计，将超薄钢板轧制成波纹褶皱造型，通过褶皱自主拉伸收缩抵消温差形变，无需增设复杂缓冲结构，提升了舱体结构的稳定性与耐久性。
据介绍，太钢此次供货的MARK-Ⅲ型薄膜围护系统带来显著效益。数据显示，采购成本降低20%以上，交付效率提升超60%，核心性能指标对标进口水准，打破国外价格壁垒与供应瓶颈。太钢技术中心主任张威表示，太钢MARK-Ⅲ型低温波纹不锈钢适配大型LNG运输船规模化建造，再加上宝武特冶研发的殷瓦合金依托近乎零热膨胀的独特性能，适配跨洋远航、极地航行及超大型LNG船建造需求，我国LNG船两大主流技术路线核心材料均实现自主可控，这两套国产核心材料体系互补赋能，补齐了我国LNG船高端特种钢材的产业短板。
从技术攻坚、工艺优化，到实船应用、批量供货，太钢造“低温铠甲”，正为中国高端LNG船产业挺起坚实的钢铁脊梁，这也是中国钢铁行业转型升级、高端制造自主自强的缩影，更是我国船舶工业从技术“跟跑”向全球“并跑”跨越的见证。
（太钢供图）
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