[发明专利]一种原油船货油舱上甲板用耐腐蚀钢板及其制造方法

说明书

一种原油船货油舱上甲板用耐腐蚀钢板及其制造方法，其成分质量百分比为：C 0.015～0.15％，Si 0.10～0.50％，Mn 0.05～2.5％，P 0.005～0.030％，S≤0.008％，Cr 0.05～1.5％0％，Mo：0.003～1.00％，Cu 0.05～2.00％，Ni0.10～2.50％，Al 0.01～0.12％，且需满足：100≤Cu/S≤300，0≤(0.58Ni+0.84Cu‑2Cr‑0.12Mo)≤0.6％，余Fe和不可避免的杂质。本发明利用大压下工艺充分细化晶粒组织，保证钢板强韧性能，同时控制微细析出物在晶界的聚集，其显微组织为铁素体加少量珠光体组织或铁素体加少量针状铁素体组织，钢板屈服强度≥235MPa，抗拉强度400～660MPa，‑60℃下冲击功≥120J，耐腐蚀性能为25年腐蚀率ECL≤2.0mm，可用于制造大型原油船货油舱上甲板结构及其他海洋、船舶防腐蚀结构等。

技术领域

本发明涉及在不涂底漆的状态下使用于原油船货油舱的耐蚀钢材，具体涉及一种原油船货油舱上甲板用耐腐蚀钢板及其制造方法。

背景技术

原油作为战略性物资，能源危机的出现进一步凸现了世界范围内原油资源的开发、运输及利用的重要性。海上运输是原油的主要运送形式，也是重要生产环节过程之一，近年来，由于发生多起海上原油泄露事故，对人类生存环境及海洋生态平衡造成极大影响，因此原油船的运输安全性能备受关注。针对原油船运营的安全、节能、环保要求，国际海事协会(IMO)对于海上原油船货油舱的防腐蚀要求也日益严格，提升了涂层保护的标准，同时提出了应用耐腐蚀钢作为有效提升货油舱防腐蚀性的替代措施。耐蚀钢作为原油船货油舱替代涂层保护的防腐措施，具有经济、环保、节能的显著优势，是原油船用钢板的最重要发展趋势。

根据对原油船货油舱的原油腐蚀情况调查表明，在实际的大型油船货油舱上部结构中，存在上甲板的剥离状腐蚀。上甲板内表面剥离状腐蚀产物会均匀脱落，以淤渣的形式堆积在货油舱底部，定期检查回收超大型油轮中的淤渣超过300吨以上。对于运送原油的大型船舶而言，油船舱板的腐蚀使油船使用寿命大大缩短，并直接威胁着船舶安全，所以船板的耐腐蚀性是船体寿命的决定性因素。

在原油船中，货油舱油箱的气体空间是一个饱含钝化气体混合物的腐蚀环境，这个空间之所以充满这种气体，是为了防止爆炸以及H₂S从原油中大量蒸发。上甲板的内侧暴露在这个腐蚀气氛中，在周期性的湿湿干干的湿度变化影响下，伴随着白天夜间温度的变化，钢板不断受到腐蚀，如果腐蚀进展快，就必须更换上甲板。货油舱上甲板腐蚀主要为强酸性环境下的点坑腐蚀，且点坑腐蚀的起源与原油舱的原油清洗、S单质析出、沉积水等多种外在因素有关，这些因素容易造成货油舱上甲板原油涂膜的局部破损或耐腐蚀性降低，进而促发和加速点腐蚀的发生。

上甲板腐蚀层的组成主要为氧化物铁锈和单质硫，腐蚀产物氧化铁锈成为析出单质S的土壤，加速了SO₂和H₂S反应生成单质硫。上甲板的腐蚀环境导致钢板腐蚀铁锈的生成以及固体硫的析出交替发生，由于固体单质S层较脆切成片层状分布，故容易引起铁锈在内的腐蚀产物的整体剥离、脱落。

从油船货油舱腐蚀防护的角度来看，抑制原油船货油舱腐蚀最直接的方法是在与原油接触钢材的表面进行涂装，将钢材与腐蚀环境隔离，并定期检查、修补。关于防腐涂层，IMO已经有了强制性标准。但是，由于需要涂布的面积庞大，且由于主体部位如货油舱相对密闭，施工环境恶劣，难以保证涂装质量，所以涂层需要定期重新涂布，因此油船结构的涂层要耗费大量的施工成本和后期维护费用。因此，积极寻求一种更经济、环保和方便施工的防腐措施，免涂层的耐腐蚀钢无疑是最佳选择方案。