[发明专利]一种原油油船货油舱内底板用耐腐蚀钢

说明书

技术领域

本发明属于热轧平板船体结构用钢技术领域，特别涉及一种原油油船货油舱内底板用耐腐蚀钢。适用于一般强度和高强度船板。

背景技术

近年来，油轮海上营运过程中漏油事故频发，造成极大的经济损失，并对海洋环境造成严重污染，另外，航运公司也急需降低检查和维修油船的费用，因此，油轮的腐蚀问题受到越来越多的关注。事故主要原因是货油舱内底板的腐蚀穿孔，货油舱为油船上承载原油的主体容器，其用钢一般使用A32-E36级的厚板，规格多在20-50mm之间，据统计，油轮运行2.5年进行内底板检测时发现最大蚀坑深度达到10mm，这将大大缩短油船的寿命，威胁到原油运输的安全。

随着海洋石油和深地层石油的开采，原油中80%为高硫、高酸等高腐蚀性原油，油轮的原油舱内部腐蚀环境复杂独特，舱体内主要是原油和少量的H₂O，还含有O₂，CO₂，SO₂，N₂等防爆的惰性气体，以及由原油中挥发出来的H₂S。货油舱底部存在一定厚度的水膜，含有较高浓度的Cl^-，并溶解大量酸性气体，形成腐蚀溶液。油舱内底板通常被油膜或是淤泥覆盖，对内底板具有一定的保护作用，但由于流体冲刷和定期洗舱会造成油膜的局部破坏，破坏位置容易发生点蚀，经研究蚀坑内部的pH值较低，在0.85左右，点蚀速率很快。内底板还存在大量的由上甲板坠落的腐蚀产物，主要是固态S，与裸露处形成腐蚀电偶，进一步加速点蚀的发展。

目前，油轮货油舱的腐蚀防护措施主要采取涂层或缓蚀剂，由于舱体内存在支撑架、加热管等，涂层工序复杂并且成本较高，涂层的寿命一般在10-15年，与船体的设计服役寿命（一般25年）存在较大差距，在服役过程中涂层容易受到破坏，在酸性溶液条件下发生点蚀，点蚀发展速度甚至超过不经涂层防护的裸钢。船检时蚀坑深度超标的位置需要点焊维修或涂层防护，带来维护成本的升高。缓蚀剂的使用会显著降低舱体的全面腐蚀速率，但操作程序繁琐，防护成本是涂层的好几倍，不适合广泛使用于油船舱体。两种防护方法都不能在油船的服役周期里根本解决内底板的点蚀问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种原油油船货油舱内底板用耐腐蚀钢。解决了内底板在原油储运过程中的点蚀问题。

一种原油油船货油舱内底板用耐腐蚀钢，以质量百分比计其化学成分为：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%，余量为Fe及不可避免的杂质

该内底板用耐蚀钢中（Cu+Ni+W）/C的值为2-40。

以质量百分比计钢中还含有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%中的一种或两种以上。

以质量百分比计钢中还含有Ca：0.0002-0.01%，Mg：0.0002-0.01%，Sr：0.0002-0.01%中的一种或两种以上。

该内底板用耐蚀钢中Mn/（S+Ca+ Mg + Sr）的值为10-850。

以质量百分比计钢中还含有Nb：0.001-0.1%，V：0.001-0.1%，B：0.001-0.01%中的一种或两种以上。

C是提高钢材强度的元素。为了获得本发明需要的强度，C含量需要在0.02wt%以上，当C含量超过0.25wt%时，母材韧性和焊接热影响区的韧性下降，为了兼顾母材韧性和焊接热影响区韧性，C含量优选0.04-0.2wt %。

Si在炼钢过程通常作为还原剂和脱氧剂，也能提高钢的强度，为了保证脱氧效果和钢的强度，需要 Si含量在0.05wt%以上，若超过0.5wt%，会显著降低钢的韧性和焊接性能，为保证钢的韧性和焊接性，Si含量上限不超过0.5wt%。

Mn是提高钢材强度的元素。为了获得本发明需要的强度，Mn含量需要在0.1wt%以上，当Mn含量超过2.0wt%时，母材韧性和焊接热影响区的韧性下降，形成MnS夹杂物的数量增加，影响基体耐蚀性，为了兼顾母材耐蚀性、母材韧性和焊接热影响区韧性，Mn含量优选0.3-1.6wt%。