[發明專利]一種原油油船貨油艙內底板用耐腐蝕鋼

無效

• 申請號: 201310236277.X
• 申請日: 2013-06-14
• 公開（公告）號: CN103305761A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 楊建煒;曹建平;許靜;章軍;王全禮;麻慶申;狄國標
• 申請（專利權）人: 首鋼總公司
• 主分類號: C22C38/16
• 分類號: C22C38/16;C22C38/58;C22C38/50
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司 11207
• 代理人: 劉月娥

技術領域

本發明屬于熱軋平板船體結構用鋼技術領域，特別涉及一種原油油船貨油艙內底板用耐腐蝕鋼。適用于一般強度和高強度船板。

背景技術

近年來，油輪海上營運過程中漏油事故頻發，造成極大的經濟損失，并對海洋環境造成嚴重污染，另外，航運公司也急需降低檢查和維修油船的費用，因此，油輪的腐蝕問題受到越來越多的關注。事故主要原因是貨油艙內底板的腐蝕穿孔，貨油艙為油船上承載原油的主體容器，其用鋼一般使用A32-E36級的厚板，規格多在20-50mm之間，據統計，油輪運行2.5年進行內底板檢測時發現最大蝕坑深度達到10mm，這將大大縮短油船的壽命，威脅到原油運輸的安全。

隨著海洋石油和深地層石油的開采，原油中80%為高硫、高酸等高腐蝕性原油，油輪的原油艙內部腐蝕環境復雜獨特，艙體內主要是原油和少量的H₂O，還含有O₂，CO₂，SO₂，N₂等防爆的惰性氣體，以及由原油中揮發出來的H₂S。貨油艙底部存在一定厚度的水膜，含有較高濃度的Cl^-，并溶解大量酸性氣體，形成腐蝕溶液。油艙內底板通常被油膜或是淤泥覆蓋，對內底板具有一定的保護作用，但由于流體沖刷和定期洗艙會造成油膜的局部破壞，破壞位置容易發生點蝕，經研究蝕坑內部的pH值較低，在0.85左右，點蝕速率很快。內底板還存在大量的由上甲板墜落的腐蝕產物，主要是固態S，與裸露處形成腐蝕電偶，進一步加速點蝕的發展。

目前，油輪貨油艙的腐蝕防護措施主要采取涂層或緩蝕劑，由于艙體內存在支撐架、加熱管等，涂層工序復雜并且成本較高，涂層的壽命一般在10-15年，與船體的設計服役壽命（一般25年）存在較大差距，在服役過程中涂層容易受到破壞，在酸性溶液條件下發生點蝕，點蝕發展速度甚至超過不經涂層防護的裸鋼。船檢時蝕坑深度超標的位置需要點焊維修或涂層防護，帶來維護成本的升高。緩蝕劑的使用會顯著降低艙體的全面腐蝕速率，但操作程序繁瑣，防護成本是涂層的好幾倍，不適合廣泛使用于油船艙體。兩種防護方法都不能在油船的服役周期里根本解決內底板的點蝕問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種原油油船貨油艙內底板用耐腐蝕鋼。解決了內底板在原油儲運過程中的點蝕問題。

一種原油油船貨油艙內底板用耐腐蝕鋼，以質量百分比計其化學成分為：C：0.02-0.25%，Si：0.05-0.5%，Mn：0.1-2.0%，P：≤0.025%，S：≤0.01%，?Cu：0.05-2%，Ni：0.05-2%，W：0.001-1%，Zr：0.001-0.1%，Ti：0.005-0.1%，Als：0.020-0.1%，余量為Fe及不可避免的雜質

該內底板用耐蝕鋼中（Cu+Ni+W）/C的值為2-40。

以質量百分比計鋼中還含有Mo：0.001-1%，Cr：0.001-0.2%，Sb：0.005-0.3%，Sn：0.005-0.3%，Ce：0.0005-0.015%，Y：0.0005-0.015%，Hf：0.0005-0.015%中的一種或兩種以上。

以質量百分比計鋼中還含有Ca：0.0002-0.01%，Mg：0.0002-0.01%，Sr：0.0002-0.01%中的一種或兩種以上。

該內底板用耐蝕鋼中Mn/（S+Ca+?Mg?+?Sr）的值為10-850。

以質量百分比計鋼中還含有Nb：0.001-0.1%，V：0.001-0.1%，B：0.001-0.01%中的一種或兩種以上。

C是提高鋼材強度的元素。為了獲得本發明需要的強度，C含量需要在0.02wt%以上，當C含量超過0.25wt%時，母材韌性和焊接熱影響區的韌性下降，為了兼顧母材韌性和焊接熱影響區韌性，C含量優選0.04-0.2wt?%。

Si在煉鋼過程通常作為還原劑和脫氧劑，也能提高鋼的強度，為了保證脫氧效果和鋼的強度，需要?Si含量在0.05wt%以上，若超過0.5wt%，會顯著降低鋼的韌性和焊接性能，為保證鋼的韌性和焊接性，Si含量上限不超過0.5wt%。

Mn是提高鋼材強度的元素。為了獲得本發明需要的強度，Mn含量需要在0.1wt%以上，當Mn含量超過2.0wt%時，母材韌性和焊接熱影響區的韌性下降，形成MnS夾雜物的數量增加，影響基體耐蝕性，為了兼顧母材耐蝕性、母材韌性和焊接熱影響區韌性，Mn含量優選0.3-1.6wt%。