垄断就是要拿来打破的———马钢开发LNG专用钢筋纪实

　　近年来，由于技术的缺乏，国内LNG（液化天然气）储罐用耐-165℃低温钢筋产品始终处于空白，被迫大量从国外进口，其售价昂贵（超过1.5万元/吨）。而安赛乐米塔尔等国外钢铁巨头也对产品合金体系、关键生产技术、低温拉伸检验技术等实行严格的保密和封锁，低温钢筋产品一直处于被其垄断的状态。
　　为了打破垄断、突破封锁，近两年来，马钢研发团队瞄准国际尖端技术，终于攻克了一系列技术难题，开发出具有自主知识产权的产品，填补了国内空白。该产品自去年7月份成功应用于中石化天津LNG项目后，又将低温钢筋打进俄罗斯北极天然气项目，在国内国际舞台展示了马钢低温钢筋的魅力。

　　大胆探索尖端生产技术工艺
　　对低温钢筋的各项技术指标要求非常严格，该产品的合金体系、轧制工艺十分讲究，尤其是低温韧性和缺口敏感性不能有丝毫偏差，只有全部符合工艺技术尖端要求，才能保证优良低温性能。
　　2012年，马钢成立的项目组开始了艰苦的探索。由于国外技术封锁，项目组没有任何资料可借鉴。通过摸索和调研，项目组发现，国内外有关低温钢板材的研究相当多，产品也相对成熟、稳定，而关于低温钢筋的研究却少之又少。但是，低温钢筋与低温板材的使用环境、使用性能不同，如何借鉴低温板材的合金体系，筛选出适用于低温钢筋的经济型合金体系是必须攻克的难题之一。
　　为此，项目组设计了4种合金体系、3种组织的试验方案。为缩短研发周期、节约研发成本、降低工业试制风险，该项目组采用技术中心中试基地2吨中频炉冶炼，在马鞍山周边某轧钢厂300轧机上试轧，对不同方案进行了大量的、系统的研究，筛选出经济型合金体系和组织结构，并开展了特钢———第三钢轧总厂工艺流程关键技术的研究，尤其是纯净钢冶炼技术、无缺陷铸坯连铸、开坯工艺、淬火自回火轧制工艺关键参数的攻关研究，终于完成了ф16毫米~ф32毫米全规格低温钢筋的工业性试制。

　　突破-170℃拉伸试验的瓶颈
　　LNG储罐用低温钢筋最关键的性能要求是在-170℃条件下的力学性能。国内许多研究机构、高等院校都能做板材等产品的低温拉伸试验，但低温钢筋试样，国内还没有一家实验室能做到。这项技术也是制约我国低温钢筋国产化的瓶颈之一。
　　可不，刚进行试样加工时，项目组就碰到了一系列技术难点。在做低温试验时，试样总是在低温箱外断裂。这意味着得到的数据是常温性能，并非低温性能。项目组毫不气馁，立即组织专家对断裂位置进行“会诊”，终于解决了该问题，不仅保证试样断裂位置百分之百有效，还申报了3项低温拉伸钢筋试样夹具的发明专利。
　　缺口加工同样是一个棘手的技术难点。缺口加工的要求是：V型缺口，其内部角度为45°，底部半径为0.25毫米，缺口穿越螺纹并透入底层钢筋1毫米。一般，加工缺口采用拉床，但精度很难达到要求。检验人员提议采用线切割加工。但在进行实际试验时，他们发现试样有时断在缺口，有时未断在缺口，造成数据波动较大，严重影响试验结果的评定。最终，项目组找到原因，完善了缺口加工程序的设计，保证缺口试样百分之百有效。
　　3℃范围控温技术也是难点重重。3℃范围控温技术是指为了准确评价低温拉伸性能，要求试验过程中，试样上、中、下3点的温度与设计温度（-170℃）的差值在3℃范围内，还要求试样上、中、下3点之间的温差在3℃范围内。为准确测量均匀延伸率指标，低温箱内试样长度不得小于500毫米，这意味着低温箱内腔高度至少为600毫米———这么大的空间，实现如此精确的温度控制是非常困难的，这也正是国外企业制约低温钢筋国产化的关键措施。为此，项目组并未采用贴片测温，而是通过改进箱体内腔形状（促进液氮蒸汽在箱体内的循环）、多点控温（使箱体内上下温度更加均匀）、箱体上下两端温度补偿（减少试样上下两端与外界热传导的温度损失）等方法，最终实现了精确控温。在检验技术研究所、技术管理部、检验管理部、条件保障部等支持下，项目组进一步完善了低温箱系统的功能和精度，取得了国家计量CMA证书。这标志着马钢出具的低温拉伸检验报告具有法律效应，意味着-170℃低温拉伸检验突破了国外设置的技术封锁，将加快低温钢筋国产化的步伐。

　　不轻易放过每一个市场机遇
　　一个产品再好，如果无法进入市场，得不到客户认同，就不可能发挥作用。因此，在开发初期，项目组就精心策划，积极推介马钢低温钢筋，但客户要求生产厂必须具有至少3年的应用实绩。
　　2013年12月份，项目组了解到：因供货商安赛乐米塔尔公司发错货导致中石化采购的ф16毫米低温钢筋耽误了工期。他们一面积极与中石化沟通，一面为低温钢筋的供货做好准备。在各部门的协作下，ф16毫米低温钢筋试制成功。
　　2014年7月份，马钢再次与中石化合作，签订了ф12毫米、ф16毫米、ф20毫米、ф25毫米4种规格低温钢筋的供货协议。面对低温检验周期长的困难，马钢相关部门经过近40天的工作，终于顺利通过了中石化业主、第二方监造、第三方检验的现场见证。
　　低温钢筋国产化和取得的成功并没有让项目组沾沾自喜，他们立刻投入到新一轮产品研发之中。一次，中石化专家在现场认证期间透露，目前LNG现场施工，钢筋采用低温套筒连接，低温套筒一直依赖进口，价格昂贵（每个15元~20元）。说者无心，听者有意，经过与专家就套筒供货的交流，项目组立刻投入到研发过程，并已成功，为今后的套筒产业化提供技术储备。

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