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面对造船业低迷,浦项是如何应对的?

CMN提要

到2014年以后,受行情不济以及低油价的影响,三大船企的海洋平台订单额骤减了一半以上,大部分钢企不仅减少了能源用钢的供货,还削减了研发投入,而浦项却反其道而行之,加大了包括能源用钢在内的高附加值钢材研发投入。


黄开华


全球造船业低迷已久。在处境极为艰难的造船及海洋用钢市场,为了确保自身的竞争力,韩国浦项抓住机会重点关注造船业及海洋工程的产品需求,将船板用钢和能源用钢作为突破口。为了巩固在产品技术和市场营销的优势地位,浦项和光阳两大分厂、解决方案中心以及浦项技术研究院通过紧密合作,加快了船舶及海洋用钢产品的研发步伐。


近年来,浦项开发出LNG储罐用9%镍合金钢、LNG储罐用高锰钢、LNG储罐用不锈钢、海洋平台用钢、集装箱船用止裂钢等一系列高附加值WP(全球领先)的产品。同时,浦项通过与造船、能源企业通力合作,充分了解客户需求,灵活调整研发方向,持续实施解决方案式营销活动,从“材料-设计施工-制造”的全过程提供全方位解决方案,为客户创造最大化的价值,从而推动了长期供货协议的签订,开创了稳固的收益来源。


积极布局船舶及海洋用钢市场

5月1日~4日,2017年国际海洋技术展览会近海技术会议(Offshore Technology Conference,OTC)在美国休斯顿举行,吸引了来自100多个国家的7万多名与会者。

与去年相比,浦项在展会上扩大了展示类别,参展产品不仅有POSCO特有产品高锰钢厚板,还有厚壁管(厚度为20mm以上由钢板制造的工业管)及配件用高强厚板,并展出了大直径钢绳用线材、LNG储罐隔膜用不锈钢等WP产品和全套解决方案。与此同时,浦项与海洋器材制造公司联手开展营销活动,争取客户的新项目订单,通过与众多企业进行协商,开辟了泥浆管用高锰钢、LNG接收站用超低温钢、能源开采器材用棒材等全新的产品市场。


当前,全球90%造船量都集中在中、日、韩三国,尽管造船行业在2012年以后的发展出现了停滞,不过由于近期高能效Eco-ship、大型集装箱船等订单量有所增加,因此市场有望逐步回暖。造船行业是中厚板产品的重点需求行业,不过,自2000年以来,受全球金融危机的影响,市场需求已经发生了一定变化,钢铁企业之间的竞争也日益加剧。自1972年浦项厂中厚板一分厂投产以来,浦项就一直致力于开发造船和建设行业专用的中厚板产品和技术,以满足市场的各种需求,步入了与客户共同发展的良性循环轨道。浦项自主开发出的POSHARP技术(POSCO Heavy StrAnd Reduction Process),可将300吨的板坯生产成厚度150毫米以上的极厚板材,批量生产热处理极厚板材产品,向压力容器制造企业供货。而移动式钻井平台的锚架用的厚度183毫米极厚板EQ70在正式批量供货前,还需要进行质量认证。浦项还致力于开发厚度超过100毫米的极厚板材,相继开发出了压力容器专用的热处理钢材、移动式钻井平台的锚架和弦杆等海洋平台用材料。


海洋工程能源用钢主要用于石油、天然气等能源的开发、生产、运输和储藏设施,必须经受极地低温和海水腐蚀的考验。随着能源消耗的与日俱增,全球能源用钢市场需求在2012年达到3100万吨,预计到2020年将达到5100万吨,年均增长率在6%以上。目前这块市场依旧被日本和欧洲的少数企业垄断,早在2000年,浦项就开始着手能源用钢的开发,2013年开始,韩国造船行业的海洋平台业务出现亏损,但浦项还是新开发出10余种能源用钢材,共计23个新品种。截至目前,其已经成功开发出30余种产品,今后还计划开发出60个新钢种,目标是到2020年之前占据全球10%的市场份额。

通过与能源企业大力合作,浦项充分掌握了客户的多种需求,并逐步调整自身的研发方向,通过行之有效的产品推介和认证活动,不仅向外界充分展示了自身能源用钢加工和应用技术的实力,更极大地促进了能源用钢长期供货协议的签订及技术合作的开展。目前,浦项已经与壳牌公司和马来西亚石油公司签订了长期合同,还为韩国三大造船企业现代重工、三星重工、大宇造船海洋,提供海洋工程钢材,同时还推动与埃克森美孚、挪威科技工业研究院、AMEC和荷兰辉固等公司的技术合作。在全球钢铁企业中,仅有浦项曾在世界上首次向大宇造船海洋公司全量供应能源用中厚板产品,并向荷兰皇家壳牌集团全量供应FLNG设备专用中厚板产品,这标志着其能源用钢已经获得了认可。

用技术研发突破海洋用钢瓶颈

海洋平台能源用钢

尽管受到进口钢材的影响,加之韩国国内造船行业长期低迷,浦项依旧加快了对海洋平台能源用钢的开发。与建造普通商船所需的厚板类似,海洋平台能源用钢是指制造海洋设备所需的钢材。不过,由于受行业低迷、油价下跌的影响,现代重工、三星重工、大宇造船海洋的海洋平台订单量锐减,相关能源用钢的需求也出现了下降。


为了应对长期市场低迷浦项的海洋平台能源用钢的研发主要从高强度、最大厚度以及低温安全性等3个方面着眼。目前浦项的海洋平台能源用钢强度可达世界最高水平500MPa,最大厚度可达210毫米。

早前,浦项主要向韩国三大造船巨头供应这些海洋平台能源用钢产品。不过,到2014年以后,受行情不济以及低油价的影响,三大船企的海洋平台订单额骤减了一半以上。因此,大部分钢企不仅减少了能源用钢的供货,还削减了研发投入,而浦项却反其道而行之,加大了包括能源用钢在内的高附加值钢材研发投入。

2014年6月份,浦项与韩国钢管和船体分段供应商SAM KANG M&T公司共同研制的中厚板S460钢成功实现了商业化供货。两家公司于2012年初开始合作,历经2年左右的研究,用中厚板S460钢制造厚壁钢管,还计划阶段性提高产品的产量和销量。

目前,浦项正致力于开发极地专用的海洋平台能源用钢。这些地区不仅环境温度低,而且海浪波动大,对海洋平台的稳定性的要求很高。浦项近期成功开发出的海洋平台能源用钢可以在零下40摄氏度的环境下依旧保持高强度,不易发生破裂,其远期的目标是开发可经受零下60摄氏度的能源用钢。

LNG储罐用9%镍合金钢

随着页岩气开发热潮席卷全球,LNG(液化天然气)运输船及LNG接收站的需求也在不断增长。LNG储罐的底部和内壁采用的材料主要是9%镍合金钢。这一产品在零下162摄氏度可以保持高强度,在零下196摄氏度的极低温环境中可以保持较好的韧性。


目前LNG储罐底部材料厚度为5毫米,其中9%镍合金钢的占比约为25%,但目前韩国国内尚不能生产,只能依靠进口,针对这一现状,浦项根据市场需求,积极开展了9%镍合金钢薄钢带产品的研制。

为了降低产品不合格率,浦项首先开发出最适于9%镍合金钢带的轧制技术,为了确保热处理后的产品外形质量,重新调整了相应的生产工序,提高了连铸板坯的研磨能力,以及板坯的脱磁处理能力。2013年上半年可以提供各种规格的9%镍合金钢带产品,同时对客户的需求做出迅速回应,对质量检查加强管理,客户的满意度也在不断提高。与此同时,浦项还将根据客户的新需求,预先对5%和7%镍合金钢进行工艺优化调整,并积极推动产品的质量认证。浦项2014年上半年实现了3800毫米宽幅的9%镍合金钢板的生产,可以减少焊接次数,节省焊接材料,缩短客户的操作时间,其超高级中厚板产品9%镍合金钢的钢带生产技术有望完全替代进口产品。

LNG储罐用高锰钢

2014年3月份,浦项与韩国科学技术院(KAIST)联合研制出了大容量LNG储罐,该产品的材质是由浦项研发的高锰钢,大容量LNG储罐贮藏量为2万立方米,与现有储罐1000立方米的贮藏量相比,足足提高了20倍左右。2015年1月份,由韩国产业通商资源部制订了低温压力容器用高锰钢板标准(KSD 30131),高锰钢用电弧焊条(KSD 7142),高锰钢用电焊药芯焊丝(KSD 7143),高锰钢用埋弧焊丝和焊剂(KSD 7144)等一系列新标准。这些产品可以减少焊接次数,不仅提高了生产效率,还节省了制造成本。

浦项之所以能够在研发大容量LNG储罐上取得成功,得益于其高锰钢产品和韩国科学技术院的“格子结构”技术的结合。浦项所开发的高锰钢产品是能经受超低温度的能源用钢,尤其适用于在零下162摄氏度储存LNG,与目前采用的不锈钢相比,不仅焊接性能更为优秀,还更易于制造储罐罐体。与此同时,为了提升高锰钢产品的竞争力,浦项特别采用了韩国科学技术院专有的格子结构技术。在储罐内设置的格子结构可以分散传递给罐外壁的压力,贮藏量在提高的同时却无需增加外壁的厚度。分离出的格子型压力容器储罐为长方形,可以作为大型储罐使用。这项技术已经先后通过了韩国船级社和美国船级社的认证,同时还通过了美国机械学会的“压力容器认证”(ASME U2 Stamp)。高锰钢格子型压力容器可以让海运公司在远距离航行时降低燃料消耗,高锰钢可以使造船公司降低LNG船舶的制造费用,该产品具有明显的价格优势。

与铝合金相比,高锰钢材料的单价仅相当于其53%,故而用于制造LNG储罐的费用也可降至56%的水平。将超低温用高锰钢的材料价格和施工费用全部计算在内,也比现有的极低温用材料便宜50%~75%。随着高锰钢使用占比的扩大,韩国国内造船和海洋平台等相关行业的竞争力也将进一步提高。2016年第三季度,该高锰钢材料正式用于现代尾浦造船公司承建的5万DWT级动力散货船的LNG储罐。船体计划于2017年底完工,2018年由韩国日伸海运公司从江原道向光阳厂运送浦项钢铁生产所需的石灰石原料。在韩国制造业持续低迷的大环境之下,此次钢铁、造船、海运行业之间的合作可谓是突破危机的一次尝试。2017年5月份,该高锰钢生产技术被美国材料与试验协会注册为标准技术,获得了国际权威认证。

集装箱船用止裂钢

近年来,随着北极航道的开通,货运时间比苏伊士运河航道缩短了10天以上,船舶数量将明显增多,因而促成了对耐超低温钢材的大量需求。国内外造船企业对于钢材品种的需求已经发生了巨大的变化。为了顺应这种市场趋势,浦项预先了解了客户的需求,已经把高强度耐超低温造船用钢材确定为研发重点,并进行有针对性地开发,同时为客户提供配套的解决方案,最终实现与客户的共同发展。


随着集装箱尺寸的增大,集装箱船趋于大型化,裂纹产生的破坏也会大幅增加,为了确保船体结构完整性和减轻重量,需要采用高强钢板。根据国际船级社协会(IACS)的规定,2014年1月1日开始承建的船舶必须采用经船级社认证的止裂钢厚板。止裂钢指具备脆性裂纹止裂(Brittle Crack Arrest)韧性的钢,在船体出现裂纹时,可以防止裂纹扩散。浦项开发的厚度85mm以上的EH40厚板,以及厚度50mm以上的EH47厚板就属于这类产品,可以有效防止焊接部位的破裂。

2010年6月浦项采用TMCP工艺开发了止裂钢EH40。按照不同船级社的认证标准,ABS和LR等船级社称其为EH40,而NV、CR、BV、RINA、GL等船级社称之为E40。EH40用于大线能量焊接,要求焊接线能量高于500KJ/cm。2014年12月浦项开发了最大厚度可达100mm的EH40厚板,并在全球最早通过德国劳埃德船级社(Germanischer Lloyd)认证,2015年2月向大宇造船海洋19200TEU级的集装箱船供货。除德国船级社GL以外,EH40还获得了美国ABS、英国LR等船级社的初期认证,由此抢占集装箱船用钢材市场,2015年对造船行业的供货量约为3000余吨,2017年将持续增至1万吨。  


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