鋼鐵作為海洋工程裝備的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)材料，廣泛應(yīng)用于鉆井平臺(tái)、生產(chǎn)平臺(tái)以及海底管道等。由于服役時(shí)間長(zhǎng)，要長(zhǎng)期抵抗惡劣的風(fēng)浪條件，水下修理維護(hù)的成本極高，其采用的鋼板逐漸向高強(qiáng)度、高韌性、易焊接性、良好的耐腐蝕性以及大厚度、大規(guī)格化方向發(fā)展。
1.國(guó)外研究現(xiàn)狀
目前海洋平臺(tái)用鋼遵循的四大國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，即En10225 和 BS7191( 歐洲標(biāo)準(zhǔn)) ，API( 美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)) ，Norsok( 北海標(biāo)準(zhǔn)) ，對(duì)海洋平臺(tái)用鋼的力學(xué)性能及設(shè)計(jì)制造等都有明確的規(guī)定，但對(duì)耐腐蝕性能的規(guī)范較為欠缺。
世界海洋平臺(tái)用高強(qiáng)度鋼的主要級(jí)別為屈服強(qiáng)度355 MPa、420 MPa、460 MPa、500 MPa、550 MPa、620 MPa、690 MPa，并對(duì)低溫性能要求至少-40 ℃，甚至-60 ℃，抗層狀撕裂性能達(dá) Z 向 35%，耐腐蝕性能良好，主要交貨方式為 TMCP、正火以及調(diào)質(zhì)。
日本對(duì)海洋平臺(tái)用鋼的研究較早，已開發(fā)出耐海水腐蝕、大線能量焊接及低溫用等系列的高強(qiáng)鋼板，強(qiáng)度級(jí)別已達(dá) 980 MPa。JFE 開發(fā)出了厚度為 140 mm、屈服強(qiáng)度為 700 MPa、抗拉強(qiáng)度為 800 MPa的含鎳平臺(tái)用鋼;同時(shí)該公司形成了自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)系列，海洋平臺(tái)的鋼板抗拉強(qiáng)度為 360 MPa～ 980 MPa，品種主要有 JFE-HITEN 系列高強(qiáng)鋼板等。利用微合金化元素的析出，新日鐵開發(fā)了 HTUFF 技術(shù)，其用于海洋平臺(tái)的鋼板主要有WEL- TEN 系列高強(qiáng)鋼板、NAW - K 及 COＲ-TEN 系列無涂層焊接結(jié)構(gòu)用耐蝕鋼板、MAＲILOY 系列焊接結(jié)構(gòu)用耐海水腐蝕鋼板及 NAW - TEN 系列含 Ni 耐候鋼板等品種。此外，新日鐵公司還按 API2W，EN10225，NOＲSOK及 BS7191 標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)屈服強(qiáng)度在315 MPa～550 MPa之間的 A，D，E，F(xiàn) 級(jí)別的鋼板，最高強(qiáng)度達(dá)到950 MPa。
歐洲作為海洋資源開發(fā)較早的區(qū)域，其海洋平臺(tái)用鋼的研發(fā)、應(yīng)用、品種系列化及標(biāo)準(zhǔn)化處于領(lǐng)先地位，已可生產(chǎn) A，B，D，E 級(jí)的屈服強(qiáng)度在235 MPa～690 MP之間的各種鋼板。目前歐洲用于海洋平臺(tái)建設(shè)的鋼種應(yīng)用最廣泛的為 S355，S420，S460 及 S690，耐腐蝕性能良好。挪威埃科菲斯克Ⅱ號(hào)海洋鉆井平臺(tái)是歐洲第 1座使用改進(jìn)韌性 S690Q 鋼板的海洋平臺(tái)。
俄羅斯Arkticheskaya自升式鉆井平臺(tái)用于北極地區(qū)的油氣鉆探，最大鉆探深度 6 500 m。當(dāng)前 S690 級(jí)高強(qiáng)鋼在海洋平臺(tái)中的應(yīng)用越來越多，但仍需解決高強(qiáng)鋼板焊接處易開裂及耐蝕性差等問題?，F(xiàn)今在海洋平臺(tái)建設(shè)中也應(yīng)用了更高強(qiáng)度級(jí)別的鋼板，其高強(qiáng)鋼板主要通過調(diào)質(zhì)工藝生產(chǎn)，鋼板屈服強(qiáng)度可達(dá)1 100 MPa，但由于焊接困難和耐腐蝕開裂問題，超高強(qiáng)鋼在海洋建設(shè)中應(yīng)用較少。
2.國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
我國(guó)開發(fā)海洋石油起步比較晚，到 20 世紀(jì) 80 年代才建成自己的海洋石油平臺(tái)。目前我國(guó)海洋平臺(tái)主要使用屈服強(qiáng)度為 355 MPa～ 460 MPa的 D，E 及 F 級(jí)鋼板，基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。我國(guó)首次自主設(shè)計(jì)建造的3 000 m深水半潛式鉆井平臺(tái)“海洋石油 981”所用鋼的強(qiáng)度已達(dá)到 690 MPa; 北海油區(qū)海洋自升式平臺(tái)固定結(jié)構(gòu)已使用500 MPa以上，甚至 750 MPa高強(qiáng)度鋼，但我國(guó)海洋平臺(tái)用鋼強(qiáng)度不高、規(guī)格不全、耐腐蝕性能較差、配套工藝不完善等問題，仍限制了我國(guó)自主開發(fā)海洋資源的能力。
3.我國(guó)與國(guó)際先進(jìn)水平的差距
我國(guó)海洋平臺(tái)主要使用的屈服強(qiáng)度為 355 MPa～460 MPa的 D，E 及 F 級(jí)鋼板，基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。鞍鋼、南鋼生產(chǎn)的中厚板屈服強(qiáng)度達(dá) 550 MPa，武鋼、寶鋼和沙鋼都已具備生產(chǎn)屈服強(qiáng)度為 690 MPa海洋平臺(tái)用鋼的能力，但厚度超過 120 mm 以上時(shí)，產(chǎn)品質(zhì)量及性能的穩(wěn)定性、滿足更大規(guī)格產(chǎn)品的技術(shù)需求、耐腐蝕開裂、配套焊接等方面都存在問題。建造海洋工程的關(guān)鍵部位所用的高強(qiáng)度、厚規(guī)格、耐海洋腐蝕開裂等性能的鋼板多數(shù)仍需進(jìn)口，特別是具有良好綜合力學(xué)性能且厚度在 120mm 以上、屈服強(qiáng)度在 690 MPa以上的高韌性、耐腐蝕、易焊接的海洋平臺(tái)用鋼基本依賴進(jìn)口。
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