150萬噸船用鋼管需求背後的“材料密碼”

2026-03-26 09:18:53

中國冶金報社

彭在美

　　2025年，世界造船業總體仍處於景氣區間，發展穩健，對鋼材需求形成支撐。

　　從國內情況來看，2025年，國內船舶用鋼管市場需求約為150萬噸，其品種選擇趨於多元化。總體來看，不鏽鋼管作為主要品種，關鍵指標包括耐點蝕當量（PRE）、臨界點蝕溫度（CTP）和臨界縫隙腐蝕溫度（CCT）。常用管材包括304L、316L、321、347、雙相不鏽鋼、內襯耐蝕合金（CRA）複合鋼管等。在生產製造中，需高度重視鋼管表麵質量與焊接工藝。

　　構築船體“骨骼”，鋼材如何優中選優？

　　船體用鋼主要有低碳鋼、高強度鋼、超高強度鋼、特殊鋼和鑄鋼（典型船舶船體的鋼材和鋼管用量見表1）。其中，超高強度鋼通常指經過調質處理（淬火+回火）的高強度鋼，其化學成分見表2。此外，船體製造還大量應用各類特殊鋼，主要包括超低溫鋼、耐腐蝕鋼、抗層狀撕裂鋼（Z向鋼）、抗裂紋鋼和低磁鋼等。

　　從VLCC到LNG船，不鏽鋼管“大顯身手”

　　隨著全球海洋運輸，特別是海洋油氣鑽探和采集等工程裝備需求的增長，不鏽鋼管在海洋船舶中的應用不斷增加。一艘20萬噸~30萬噸級的超大型油船（VLCC）或超大型液化氣運輸船（VLGC），其油艙加熱、油氣裝卸與輸送管道往往需使用數百噸不鏽鋼管。液化天然氣（LNG）船則是應用低溫、超低溫不鏽鋼管的典型代表。

　　船舶鋼管按用途可分為兩大係統，即功能係統用鋼管和結構用鋼管。

　　功能係統用鋼管進一步分為常規係統與專用設備係統。常規係統涵蓋船底水、壓載、疏排水、生活汙水、空氣、測量、注入、生活用水、消防、貨油、掃艙、透氣、惰氣、加熱、洗艙、泡沫滅火、灑水、蒸發氣、液位遙測、閥門遙控，以及燃油、液壓油、油潤油等管道，其工作壓力範圍通常為0.7兆帕~40兆帕，溫度在60攝氏度~300攝氏度之間。

　　專用設備係統用管則為液化石油氣（LPG）船、LNG船等特種船舶所必備。

　　無論是常規係統，還是專用設備係統，所用管道均屬上述功能管道（輸送用管）。此外，船舶上還存在大量結構用管，主要用於桅杆、旗杆、欄杆、扶手及各類鋼結構支撐。

　　不鏽鋼管選材：不同國家傾向不同

　　在不鏽鋼管材料選擇上，各國在長期實踐中形成了既相通又存在差異的選材標準。

　　船舶入級和建造規範（船規）是船用不鏽鋼管選材的主要依據。海洋油氣運輸船的不鏽鋼管多用於輸送或處理含硫化氫、二氧化碳及氯化物等腐蝕性雜質的介質，因此使用不鏽鋼管。

　　主要船級社規範要點如下：

　　德國勞氏船級社（GL）明確規定低溫韌性奧氏體不鏽鋼管必須采用熔焊方法製造，以保證焊縫質量因子為1.0，並以熱處理狀態供貨。這推動了國內不鏽鋼焊管製造廠商采用GTAW（鎢極惰性氣體保護焊）或PAW（等離子弧焊）等成熟、經濟且環保的焊接工藝。為保障焊接熱影響區的抗晶間腐蝕性能，其規範未列入304、316鋼種，而是選用304L、316L、321、347鋼種。其中，316L鋼管是當前船用不鏽鋼管的主流選擇。

　　法國船級社（BV）在其《船舶和近海裝置入級規範》中規定，液化氣體運輸船的貨物處理管道可選用304、304L、316、316L、321、347及S31803（雙相不鏽鋼）。需特別注意的是，S31803適用溫度範圍為零下20攝氏度~185攝氏度，而其他奧氏體鋼種可用於零下165攝氏度以上環境。

　　石油和石化管道標準為船用不鏽鋼管材料選擇提供了新思路，例如采用內襯耐蝕合金（CRA）的複合鋼管等。

　　需要指出的是，在氯化物及硫化氫含量較高的作業海域（如加納灣、墨西哥灣等），316L和317L可能難以滿足使用要求，需升級采用2205、2507等雙相不鏽鋼，或N08020、S31254等更高等級的耐蝕合金。

　　工藝定成敗：表麵處理與焊接工藝是關鍵

　　鋼管表麵質量。不鏽鋼管的耐腐蝕性能極大程度取決於其表麵質量。表麵處理包括酸洗鈍化、精整，以及對表麵粗糙度（清潔度）的控製。對於要求抗應力腐蝕、點蝕或熱機械疲勞的管材來說，表麵質量至關重要。經過冷拔或冷定徑/精整的焊管，其表麵質量完全可以達到精密應用的要求，在某些情況下甚至優於無縫鋼管。

　　焊接方法選擇。對於壁厚3毫米~7毫米的奧氏體或雙相不鏽鋼管來說，GTAW及其衍生的PAW是優先選用的焊接方法。厚壁焊管可采用PAW/GTAW、GTAW+藥芯焊絲電弧焊（FCAW）等組合方法。但需注意，製造雙相不鏽鋼焊管時，已普遍淘汰熔化極氣體保護焊（GMAW）/FCAW方法。

　　特殊工藝要求。例如，大型油船用於加熱原油的316L不鏽鋼盤管（規格通常為直徑42毫米~60毫米×2.0毫米~2.8毫米），其對接焊縫需進行嚴格的鈍化處理。另外，對於LNG船建造，在焊接LNG液罐9鎳鋼與罐外的TP316L不鏽鋼管時，需要製訂專門的焊接工藝。

　　未來新航向：向高端化、綠色化發展

　　一是世界造船市場發展依然穩健，仍維持在景氣區間。

　　全球造船業產能分布正在調整。日韓先進船廠產能趨於飽和，訂單排期已至2028年後；東南亞國家（越南、菲律賓）憑借成本優勢搶占部分散貨船/油船市場，但高端船舶建造能力不足；美國、yindudengguojijituidongbentuzaochuanyefuxing，danzaiguimoyuhexinjishucengmian，duanqineijunnanyiduizhongguogouchengshizhixingtiaozhan。ciwai，jianyuchangjulihaidiyouqiguandaoshusongchengbengaoqiqiefengxianjiaoda，LNG海運市場前景持續看好，大型LNG運輸船需求旺盛。

　　二是中國造船業正處於“量”的鞏固與“質”的飛躍並行階段。

　　技術創新突破高端：我國在大型郵輪、LNG船、深海裝備等領域取得重大進展。在零碳燃料儲備方麵，氫/氨動力船舶進入示範階段，甲醇動力技術已趨成熟。低碳技術與智能船舶係統加速應用。

　　產能聚集與升級：以上海長興島為代表的世界級造船基地正在形成，產業規模超過1200億元，高技術船型占比達90%，並前瞻性布局深海采礦、極地科考船等前沿裝備。滬東中華等龍頭企業LNG船產能持續提升，並通過建設數字化生產線推動智能製造。

　　綠色化產業鏈全球化：依托“一帶一路”倡議，中國正積極輸出綠色港口裝備與技術，推動甲醇/氨燃料加注網絡建設，並著力參與乃至引領零碳航運標準製定。

　　三是船舶高端化、綠色化發展對船用鋼管，尤其是不鏽鋼管提出了更高要求。未來，選材將更加精細化、標準化，從依賴傳統奧氏體不鏽鋼向更多采用雙相不鏽鋼、gaoxingnengniejihejinjifuhecailiaofangxiangfazhan。yucitongshi，duigangguanzhizaogongyi，youqishihanjiezhiliangkongzhihebiaomianchulijishudeyaoqiuyejiangyufayange。shenrulijiebingshiyingzhexiequshi，shiguoneigangguanzhizaoqiyebawochuanboshichangfazhanjiyudeguanjian。

來源：中國冶金報-中國鋼鐵新聞網

編輯：張雨恬

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