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北极之“舞” ——我国自主研发极地重载甲板运输船实现用钢国产化纪实

添加时间: 2015/3/23 11:09:09 来源:admin 点击数:

 北极,神秘而遥远,气候极寒,环境恶劣;

北极,油气资源丰富,战略位置突出。

极地重载甲板运输船,被誉为海工重载运输领域“皇冠上的明珠”;大线能量焊接NVE36钢板,极地重载甲板运输船所使用的最高等级钢板,全部由河北钢铁集团舞钢制造。

作为河北钢铁集团旗下的特钢精锐,舞钢人就是这么任性!挑战面前,他们不曾服输。从20146月份到20152月份,历时8个月的鏖战,舞钢累计研发生产8200吨大线能量焊接NVE36钢板,全部用于我国自主研发的世界首批两艘极地重载甲板运输船建设,从而使该船全部用钢国产化的梦想成为现实,造就了舞钢的北极之舞。

争锋 不仅是一场荣誉捍卫战

2014625,一个辗转数次的需求信息,被送至舞钢最高决策层。

这是广船国际为制造世界首批两艘极地重载甲板运输船而发出的“征集令”,决心用最好的钢板、最短的周期,造出最好的特种船。这两艘极地重载甲板运输船是我国首次自行设计制造的,世界首批满足北极航线常年运行的甲板运输船。建成后,它们将服务于俄罗斯亚马尔半岛北冰洋沿岸的液化天然气(LNG)油气田,担负所有模块在北极航线的运输工作,对整个项目的开发具有决定性的作用。

亚马尔LNG油气田,由俄罗斯第二大天然气公司、中国石油天然气集团公司和法国道达尔公司三方联合投资,包含200个以上矿区钻井项目、3个年产550万吨的LNG train(液化天然气液化和净化装置)建设项目、陆地装置模块化制作、16艘具备17万立方米LNG运输能力的破冰LNG船新造项目、极地用重载模块运输船以及普通LNG船建造等项目,项目总投资额将达300亿美元左右,是迄今世界最大的天然气能源开发投资项目。由于亚马尔半岛常年处于极寒气候之中,施工条件恶劣,其中,大量的钻井、开采和液化设施按照模块化生产后,将通过船运被运输到亚马尔油气田作业区进行组装。

一般破冰船船宽不超过30,而该船船宽为43,将成为最宽的极地冰级船舶。同时,该船具有很强的破冰能力,能在-30~-50的极地航行,可满足在北极恶劣冰情下的航行需要。目前,我国“雪龙”号科考船只能以1.5节(2.778千米/小时)的航速连续冲破1.2厚的冰层,而这两艘极地重载甲板运输船可在1.5冰厚的海况下保持2节(3.704千米/小时)的航速,其排水量比“雪龙”号科考船大近1万吨。

大线能量焊接NVE36钢板是制造该船所使用的最高等级钢板。该钢板除了满足耐低温、高强度等条件外,还特别要求在采用比一般焊接条件高得多的焊接线能量时,不会引起焊接区韧性降低、也不会产生焊接裂纹。

舞钢获知,广船国际已经在全国范围内寻找试板。这意味着,谁提供的试板最好,这批订单就是谁的。若国内满足不了需求,广船国际就只能从国外进口。

一石激起千层浪。国内知名的各大宽厚钢板生产企业都摩拳擦掌,争抢这诱人的“蛋糕”。

“必须抓紧时间,一定要做出合格的试板,尽快提供给用户!”舞钢志在必得。三峡工程用钢、“鸟巢”用钢……再难啃的“硬骨头”,都被舞钢逐一拿下。建厂以来,舞钢已经有200多个品种替代了进口或采用国外标准生产,树起了强大的民族品牌形象。

这是一场荣誉捍卫战,决定着舞钢今后能否继续“涉足”北极项目。

初战 给用户吃下“定心丸”

工欲善其事,必先利其器。

2014626上午,接到信息后的第二天,舞钢迅速成立了大线能量焊接NVE36钢板课题组。课题组成员一共12人,包括1名公司级领导、3名部门领导。

一场“啃硬骨头”攻坚战就此打响。“时间很急,任务很重,压力很大。”课题组组长张朋博士一连用3个“很”字来描述当时的第一反应。虽然舞钢在此领域已经有了研究基础,但是并没有掌握大线能量焊接NVE36钢板的核心技术,只能依据用户提供的试制要求制订相应的技术方案。

接受任务的当晚,张朋连夜收集、整理、分析相关资料。“由于技术保密,网上根本查不到核心内容,只能看到相关研究成果的报道。”经过一晚上的努力,张朋终于将厚达一尺来高的相关资料“吃透”,赶在第二天开工艺讨论会前,厘出初步思路。

舞钢启动“绿色通道”研发机制,对各参研单位和相关工序负责人进行“技术交底”,明确精炼、加热、轧制等各工序的关键控制点,并制定出应对措施,课题组成员和各工序技术员全程跟踪现场生产。

一路都是精心呵护、紧密协作。从开始冶炼到提交第一批试板,舞钢仅用了11天时间。“通过自检,首轮试制结果比较成功,超出了众人的期盼。”张朋回忆说,“当时我们的希望值是-40冲击功达到200焦耳以上,而实际上达到了300焦耳,-60冲击功也达到了200焦耳。”

试制效率和产品达标率均创出了舞钢新纪录,这让课题组所有成员感到惊喜。

更让人振奋的是,2014822,舞钢接到了广船国际的十分有利于舞钢的试用反馈结果。广船国际在实验评定中说:“非常感谢贵公司提供的两张E36实验用板。经我司工艺试验,各项指标都满足我司使用要求,冲击性能很好且非常稳定,对焊接非常有利。通过本次试验,我司希望以后与贵司有一个很好的合作机会。”

初战告捷!和其他数家竞争对手相比,舞钢提供的产品质量是最好的,给广船国际留下了深刻印象。紧接着,广船国际要求舞钢再提供一批焊接条件更高的28mm厚和31mm厚的试板。“第二批试板的实验结果也让广船国际相当满意,给用户吃下了‘定心丸’。”舞钢销售员李海荣说,“看到舞钢产品质量,用户不仅更加坚定了国产化钢板的信心,并且表达了选用舞钢产品的意向。”

订单非舞钢莫属!因为在第二批只有舞钢一家提供了试板。2014930,舞钢与广船国际正式签署了技术协议,第一批2435吨大线能量焊接NVE36钢板合同正式生效。

紧接着,第二批、第三批……如同下饺子般来了。

苛求 各项指标追求完美无缺

舞钢注重每一个细节, 确保钢板在大批量生产过程中万无一失。

精心组织冶炼、精心组织轧制、全程进行技术跟踪……从首道工序开始,舞钢把严格苛求的精品理念贯穿到每个关键岗位,每道操作工序,力求每一块钢板都满足广船国际的使用要求。

层层推动、上下联动,带动各工序高效运转。“遇到不合适的工艺及时调整,需要弥补的措施马上执行。”《中国冶金报》记者探究舞钢大批量生产取得如此成功的秘诀时,所有接受采访的人都对此感受颇深。

为快速推进产品生产、缩短认证时间,广船国际出手协调船级社工作。以此为起点,开启了舞钢和广船国际高效协作的典范。舞钢直接用航空快件将近800千克的评定钢板空运到广州,用最快的速度及时送到了广船国际的手中。以这样的方式投递钢板,舞钢还是头一次。从试制成功到取得挪威船级社认证,舞钢仅用了3个月的时间,刷新了舞钢新产品认证纪录。

原有的试制工艺不能满足大批量生产需要,要创新优化。

舞钢钢轧厂炼钢车间副主任李惠勇清楚地记得,首批生产就给炼钢车间的职工们来了个“下马威”:“怎么干都不达标,整炉钢水最终形成计划外,被迫改钢。”出了错当然要考核,但不能这样继续当“冤大头”,舞钢立即召开炼钢分析会,剖析原因。

办法总比困难多,走不通就调思路、换做法。李惠勇说,“我们一炉一炉地摸索,总结积累数据,不断对精炼工艺进行修正。”经过一个月的奋战,他们先后实施了多项技术革新,形成了一套适合大批量生产的操作手册。职工们操作起来胆大了,不再发怵了,每炉钢的精炼时间也缩短了30多分钟。

固化每一条指令、每一个操作步骤,保证执行到位。

舞钢钢轧厂轧钢车间根据夏季、冬季温度的变化,专门制定了两套生产工艺方案,并将控制加热时间、轧制节奏、水量大小等关键要点固化。“多长时间出钢等关键数据都必须精准控制。”轧钢车间责任工程师武杰说,“都是一点一点总结出来的经验。”经过不间断的努力,轧钢工序的板形一次合格率由当初的40%提高到80%以上。“堆垛时,我们就规定钢板垛的4个角必须有3个角对齐,这对控制钢板板形最有效果。”武杰举例说。

对于现场跟踪的技术员们来说,在长达7个月的时间里,他们的作息时间完全由生产说了算,基本上过的是“炼钢、轧钢、办公室的三点一线生活”。由于是批量生产,每次跟踪现场生产长达五六个小时,有时赶上夜班生产,他们往往是步行30多分钟赶到现场。“跟完钢,就到凌晨三四点钟,我们再步行回来。”张朋说,这对他们来说都成家常便饭了。

辛苦的汗水换来高质量的产品。销售员李海荣说:“到现在为止,舞钢供出的钢板还没有一起质量异议。”广船国际副总工程师何秋萍看到舞钢的产品后,感叹道:“舞钢产品的各项指标都非常完美!”

舞钢赢得了广船国际的高度信赖。截至24,包括大线能量焊接NVE36钢板在内,舞钢一共获得广船国际2万吨订单,其中包揽了极地重载甲板运输船所使用的全部最高等级钢板。

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