摘要：不銹鋼，包括雙相不銹鋼和超級雙相不銹鋼，為海上油氣行業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟效益。同其它材料相比，其重量更輕，強度更大，耐腐性更強，壽命周期成本更低。 對于全球碳?xì)浠衔锏纳a(chǎn)和加工而言，海上項目極其重要。在一些最極端的環(huán)境中，海上開采的原油要占到全球原油產(chǎn)量的近30％。但是，鹽堿化的海洋環(huán)境要求海上平臺具有很高的安全性和壽命標(biāo)準(zhǔn)。海洋和海上應(yīng)用的基礎(chǔ)設(shè)施往往容易受到大量空氣和水載鹽的影響，普通碳鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)常受到腐蝕，需要定期進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)。 另一方面，不銹鋼是重型海上設(shè)施的堅固材料選擇的可靠保證。該金屬固有的耐腐蝕性能，即使在海洋和沿海環(huán)境條件中，都能為基礎(chǔ)設(shè)施提供較高的強度-重量比。不銹鋼還可確保較長的設(shè)計壽命，以及令人贊嘆的抵抗極端壓力和高溫的能力。值得注意的是，通過使用不銹鋼，海上結(jié)構(gòu)的預(yù)期使用壽命可以比其競爭對手提高近五倍。

使用壽命周期成本除使用壽命更長之外，由于在建筑和施工中對使用壽命周期成本最低（LCC）的日益重視，不銹鋼更有資格適用于海上應(yīng)用領(lǐng)域。這一概念強調(diào)了開發(fā)高度耐用、無需大量維護(hù)或維修的新型基礎(chǔ)設(shè)施的強烈要求。 減輕重量也是安裝海上結(jié)構(gòu)的主要推動力。重量減輕意味著結(jié)構(gòu)的建造成本更低，同時允許增加鉆桿和生產(chǎn)設(shè)備，用于油氣的生產(chǎn)和勘探。海上設(shè)施采用的鋼種SS316L是用于海上設(shè)施的主要奧氏體不銹鋼種，它可以增強高溫下的強度，還可保護(hù)結(jié)構(gòu)免受嚴(yán)重酸性環(huán)境的侵蝕。含鉬6％的奧氏體鋼種通常應(yīng)用于永久性浸泡在海水的環(huán)境中。但是，由于過去幾年全球鎳價波動，雙相不銹鋼已廣泛取代奧氏體鋼種。雙相不銹鋼極好地將機械性能和抗應(yīng)力腐蝕開裂性能相結(jié)合，成為海上應(yīng)用的理想選擇。UNS S32205鋼是海上設(shè)施最常用的雙相不銹鋼種。 雖然雙相不銹鋼在海上重型設(shè)施中表現(xiàn)突出，但新生代超級雙相不銹鋼在耐海水腐蝕性能上可與奧氏體不銹鋼媲美。此外，這些鋼種的機械性能比雙相鋼顯著提高。這些超級雙相鋼的特點是氮、鉻、鉬和鎳含量較高，這有助于提高它們的抗點蝕和裂隙腐蝕的能力。例如UNS S32750和UNS S32760鋼種，用于侵蝕性更強的海上設(shè)施的水下組件。 雖然我們注意到不銹鋼可更好地替代碳鋼，但關(guān)鍵是要了解，為特定需求而選擇最佳不銹鋼鋼種，對海上設(shè)施的成本效益和經(jīng)久耐用至關(guān)重要。作為印度最大的不銹鋼生產(chǎn)商，金達(dá)爾不銹鋼有限公司擁有專門的研發(fā)機構(gòu)，專注生產(chǎn)高端鋼種，在國內(nèi)所有同類產(chǎn)品的消費中占有主要份額。不銹鋼在海上的應(yīng)用水下組件：輸油、排污和排水的管道和格柵、輸油平臺的冒口、船舶和沿海發(fā)電廠的熱交換器、船體上所裝設(shè)備。 平臺結(jié)構(gòu)組件：泵、絞車、儲罐、工藝容器、防爆門、臍帶管、鋼筋、電纜橋架、樓梯、踏板、行人通道、氣體冷卻器、重力分離器等。 船舶甲板組件，如船上甲板孔眼、錨索支架、鉤環(huán)等。 海岸（陸地上）扶手、梯子、燈柱等。 曼徹斯特大學(xué)冶金和材料科學(xué)系/ UMSIT進(jìn)行了一項題為“不銹鋼應(yīng)用在海上管道系統(tǒng)的發(fā)展”的研究，結(jié)果表明，海上項目噴淋系統(tǒng)中使用超級雙相不銹鋼，跟90/10銅鎳（Cu-Ni）合金相比，能減輕重量以及縮小安裝尺寸。噴淋系統(tǒng)要求噴嘴壓力和水流量最小。跟90/10 Cu-Ni系統(tǒng)相比，超級雙相不銹鋼系統(tǒng)使用更少的管道來控制水的流速，因此，超級雙相不銹鋼噴淋系統(tǒng)的干重就可降低大約15％。

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圖1 海上項目中的不銹鋼閥門和管道 此外，研究發(fā)現(xiàn)由于超級雙相不銹鋼的強度更高，因此安裝所需的管道減少了約38％，這也意味著，如果為灑水器和消防噴淋系統(tǒng)等應(yīng)用開發(fā)使用超級雙相不銹鋼，就可進(jìn)一步減重約20％。 因此，與90/10 Cu-Ni合金相比，一套標(biāo)準(zhǔn)的超級雙相不銹鋼噴淋系統(tǒng)的重量和管道要求的降低，實質(zhì)上成為一種提高效益降低成本的替代方案。研究結(jié)果表明，用于開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)噴淋系統(tǒng)的超級雙相不銹鋼管道材料的有效降低的成本將接近使用90/10 Cu-Ni合金的一半。

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圖2 為海上設(shè)備選擇最佳不銹鋼鋼種以滿足低成本高效益長壽命的特定要求至關(guān)重要前進(jìn)之路腐蝕問題已經(jīng)成為海上油氣行業(yè)的一大障礙。如今，許多耐腐蝕不銹鋼合金已經(jīng)被開發(fā)出來，雙相不銹鋼在海上應(yīng)用中的價值有目共睹。憑借較低的鎳含量，這些高端雙相不銹鋼種是開發(fā)印度海上景觀的理想之選。考慮到印度不斷增長的燃料需求，該國需要為海上項目建立動態(tài)的沿海和海上基礎(chǔ)設(shè)施。這將包括構(gòu)建海上平臺與相關(guān)物流，包括援助沿?；A(chǔ)設(shè)施。再者，作為一種金屬，不銹鋼是實現(xiàn)可持續(xù)和清潔能源生產(chǎn)的典范。令人鼓舞的是，印度工業(yè)為大量應(yīng)用領(lǐng)域開發(fā)不銹鋼種，做到了自給自足。印度市場印度是世界第三大石油和能源消耗國，石油和天然氣仍然是印度的主要進(jìn)口商品。在推動各行業(yè)增長的同時，石油和天然氣在建設(shè)國內(nèi)強大的基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用中發(fā)揮著重要的作用。在政府和國內(nèi)不銹鋼行業(yè)的不懈努力下，利用不銹鋼生產(chǎn)來解決國內(nèi)能源獲取、能源效率、能源可持續(xù)性和能源安全等問題，如今已成為可能。 印度是世界第二大不銹鋼生產(chǎn)國和消費國。隨著增長速度的加快，不銹鋼已成為全球增長最快的金屬，與全球經(jīng)濟并駕齊驅(qū)。金達(dá)爾不銹鋼有限公司(Indal Stainless)繼續(xù)通過生產(chǎn)最優(yōu)質(zhì)的不銹鋼種、向當(dāng)?shù)厣a(chǎn)商提供專業(yè)培訓(xùn)，以及與政策制定者進(jìn)行調(diào)解來確保本土工業(yè)一個公平競爭的環(huán)境，從而增強本土行業(yè)的實力。隨著經(jīng)濟的強勁增長，印度對能源的需求也將呈指數(shù)式增長，這將需要擴大本國現(xiàn)有海上基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)模。隨著印度不銹鋼制造商越來越專注于開發(fā)更高等級的不銹鋼，利用本土資源實現(xiàn)高效的基礎(chǔ)設(shè)施和自給自足的生態(tài)系統(tǒng)，進(jìn)行海上鉆探和加工成為可能。?

本文轉(zhuǎn)自《不銹》2022年第3期，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不代表贊同其觀點和對其真實性負(fù)責(zé)，文章內(nèi)容僅供參考。