世界貿易約85%是通過船舶來運輸的,而錨鏈或系泊鏈是船只和海洋工程不可缺少的重要部件。錨鏈是連接錨和船體之間的鏈條,用于傳遞和緩沖船舶所受的外力,固定和穩定船只。錨鏈按制造方法分為鑄造錨鏈(由鋼水直接澆注而成)焊接錨鏈(由圓鋼彎制焊接而成)、鍛造錨鏈(目前商船已不再采用)。
系泊鏈用鋼的標準和牌號
船用錨鏈鋼共有CM370、CM490、CM690三個牌號(C-Mn鋼為主),其中“C”、“M”取自船和錨漢語拼音的第一個字母,“490”、“690”表示規定的最小抗拉強度。標準GB/T549-2017(電焊錨鏈)中按級別將錨鏈分為M1-M4共4類,其中增加了CM770牌號。
國家標準GB/T18669-2012、GB/T549-2017中規定了船用錨鏈鋼的有關技術要求,世界各主要船級社都有自己內部船用系泊鏈的有關技術要求規范, 德國標準DIN 17115中規定了14個鋼種用作制作焊接圓節鏈的技術要求,美國石油協會(API)規范中也對系泊鏈用鋼有詳細的要求。
國際標準 ISO 20438-2017《船舶與海洋技術——系泊鏈》,按力學性能將系泊鏈分為5個等級(R3、R3S、R4、R4S、R5),此標準也是世界上首個專門關于海洋系泊鏈的國際標準,中國江蘇亞新錨鏈股份有限公司主導編制了此標準。
系泊鏈用鋼的質量及性能要求
系泊鏈鋼最主要的性能指標是破斷載荷及拉力載荷,對于3級及以上系泊鏈鋼,低溫韌性要求明顯提高(比如-40℃時沖擊性能大于100J)。
對于半潛式鉆井平臺、浮式生產儲油輪以及其它海洋開發設施,海洋系泊鏈產品由于長期浸泡于海水中,因此要求系泊鏈用鋼不僅要有較高的強度和韌性配合,而且還要求具有耐海水腐蝕、抗疲勞、耐磨等性能。為保證系泊鏈的鏈環焊縫處的抗拉強度、耐腐蝕及低溫韌性,棒材生產前的化學成分設計顯得尤為重要,鋼廠在標準規定的范圍內通常選擇含Cr、Ni、Mo、V、Nb、Ti等為主要合金化的元素。
系泊鏈用鋼的棒材生產流程
系泊鏈用鋼棒材生產流程分電爐或轉爐流程:
電爐流程:電爐+爐外精煉[ LF+VD(RH)]+連鑄(小方坯、大方坯、 大圓坯)+軋制
轉爐流程:轉爐+爐外精煉[ LF+VD(RH)]+連鑄(小方坯、大方坯、大圓坯)+軋制
值得注意的是,系泊鏈做為船用或海洋工程用產品,需取得相關船級社的工廠質量體系認可證書,各船級社都有自己的工廠認證標準。
系泊鏈用鋼的歷史和發展
70年代以來,海洋石油平臺所用的系泊鏈高端產品技術被日本的濱中、瑞典的羅姆納斯、西班牙的維西南、韓國的大韓等少數老牌的航海國家公司所壟斷,我國從90年代中期開始開發海洋系泊鏈用鋼,但級別較低。早在2010年,寶鋼股份已研制成功高等級R5級系泊鏈用鋼,其具有超高強度、超高韌性、低屈強比,主要用于深海海域工程建設,堅信在不久的將來,我們生產的高等級系泊鏈產品也如目前中低端市場占有率一樣,傲視全球。