年产量150万吨热轧中厚板车间工艺设计(5)
1.2中厚板轧制技术的发展现状
1.3中厚板产品的发展趋势
1.4海洋平台用钢概况
1.4.1 海洋平台用钢性能要求
海洋平台通常是指海上石油天然气钻采平台，其用钢以前多数借用高强度造船用钢，即使是许多现代化平台选用的新型平台用钢，依然执行船舶检验局的有关钢质船舶建造规范的规定。但海洋平台用钢又不同于造船用钢，还要求具有抗层状撕裂等方面的性能。固定式采油平台的上部焊接结构承受静载荷，主要采用屈服强度500MPa左右的高强度钢，目前大量采用屈服强度为420MPa的钢种。由于海面至飞溅带的钢材主要遭受到风流冲击，承受疲劳应力，而海面以下部分则在承受静负荷的同时还经受疲劳应力。这两个部分大量使用屈服强度为220～350MPa的正火钢[8]。鉴于海洋平台用钢的重要性和其使用环境的恶劣性，我国对海洋平台钢板的内在质量要求很高，产品必须做到高强度、高纯净度(低磷、低硫、低夹杂)，z向抗层状撕裂性能达到35%，并需要有良好的焊接性能。
由于海洋平台尺寸大、焊接部位多，而且海洋平台用钢一般较厚，焊接接头的焊接缺陷如微裂纹、气孔、夹渣、未熔合等更易发生，致使韧性降低[9]，因此具有良好的焊接性能对于海洋平台用钢是必须的，尽量免除焊后热处理，这对于缩短海洋平台的制造周期和降低成本具有重要意义[10]。由于冲击韧性的局限性[9]，目前评价海洋平台用钢板焊接接头的韧性多采用CTOD(裂纹尖端张开位移)断裂韧度试验，它是评价钢材焊接接头抗脆断特性的重要参数，国际通行的主要是英国标准BS7448和DNV2OS2C401。
1.4.2海洋平台用钢使用及生产现状
海洋平台用钢的标准主要有En10225、API、BS7191以及船标，主要交货方式为TMCP(热机械控制工艺)、正火及调质态。
目前国际海洋平台用钢主要由德国的迪林根和日本的新日铁、JFE和住友金属公司生产。主要级别为355，420，460MPa(屈服强度)，主要牌号有350MPa级的En10225的S355、API的API2w250、API2H250、BS7191的350EM、船标的E36；420MPa级别的En10225的S420、API的API2w260、API2Y260、船标的E40、E420等；460MPa级的En10225的S460、船标的E460。
国内海洋平台用钢主要由上海宝钢集团浦钢公司和邯钢集团舞阳钢铁公司生产。产品牌号为A、B、D、E(Z15，Z25，Z35)、AH322FH32(Z15，Z25，Z35)、AH362FH36(Z15，Z25，Z35)、AH402FH40(Z15，Z25，Z35)、API2H、Cr42、Cr50等。随着我国海洋开发的不断发展，对海洋平台用钢的需求量进一步加大。因此进一步提高海洋平台用钢板的强度级别，对于提高海洋平台的承载能力、延长平台使用寿命和文修间隔具有重要作用。
1.4.3 海洋平台用钢的发展趋势
（1）高强度
随着海洋资源开发的发展，普通的360MPa和400MPa级海洋平台用钢已经不能满足需要，提高强度对于平台用钢的减重、降低成本具有重要意义新日铁采用TMCP生产了厚度为16～70mm、屈服强度为500MPa、抗拉强度为650MPa、-40℃冲击功大于200J的平台用钢[11]；并且屈服强度达到500～700MPa将成为未来发展的方向。国外的0X812、SE702或DSE690V等高强度海洋平台用钢已经满足30～100mm板厚固定平台结构的要求，屈服强度达到690，750，700MPa，低温冲击功分别为100J(-80℃)，120J(-40℃)和74J(-60℃)，碳当量比较低，已经成功用于海洋平台[12]；新日铁开发的210mm厚自升式海洋平台用特厚板(HT80)，屈服强度超过了700MPa，抗拉强度超过了850MPa[13]。
(2) 厚规格
由于海洋平台的日益大型化，尤其是自升式海洋平台，需要抗拉强度高达800MPa级、厚度达125～150mm的特厚板，增大厚度不仅造成焊接困难，且对强度和低温韧性产生重大影响。在轧制过程中由于中间变形较小和冷却速率较低，晶粒粗大，强度和韧性较低，而一般通过调质处理生产的厚板，因合金含量的提高又影响了焊接性能，因此，合理的成分设计如铌、钒、钛微合金的添加和TMCP工艺参数控制是生产厚板的关键。JFE开发出了厚度为140mm、屈服强度为700MPa、抗拉强度为800MPa的含镍平台用钢[14]。迪林根生产的正火后355MPa级钢板可以在保证焊接性能的条件下厚度达120mm，而采用TMCP生产的钢板厚度一般不超过90mm；420MPa级的TMCP钢板和调质钢板厚度可以达到100mm。
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