殷瓦钢缺点(长期被法国垄断的殷瓦钢)

长期被法国垄断,中国仅花4年就自研成功,就连美国都只能干瞪眼。大家好,我是沐沐,今天要为大家介绍的是一种厚度只有0.7毫米的殷瓦钢。感兴趣的朋友可以点赞评论加关注,我们接着往下看。

大家别看殷瓦钢看似普通,里面却暗含玄机,并非哪个国家想造就能造出来的。此前,这种钢材一直被法国垄断,甚至连工业体系极其强大的美国也无法复刻。

不过,中国只用了4年的时间,就成功打破了这一“卡脖子”的技术壁垒,完成从研发制造到投入生产的完美蜕变。

那连美国都制造失败的殷瓦钢到底有什么样的用途呢?其实,殷瓦钢最大的作用就是用于制造LNG船。

殷瓦钢缺点(长期被法国垄断的殷瓦钢)(1)

LNG为液化天然气的简称,而LNG船全称是液化天然气船,就是专门运输液化天然气的船舶。

如果问起世界上威力最大的船是什么?相信很多人的回答都是美国的航空母舰,或者俄罗斯的核潜艇。

但其实LNG船才是世界上威力最大的船,千万不要因为它没有配备战斗机、没有安装导弹就小瞧它。

LNG船虽然不是武装船,但它却关系着国家的能源安全。而且,如果真的把一艘LNG船炸毁,爆炸产生的威力甚至比航空母舰或者核潜艇要大无数倍。

殷瓦钢缺点(长期被法国垄断的殷瓦钢)(2)

以我国自主研发建造的最大LNG船为例,其一次能运输1亿立方米的天然气,能为上海300万个家庭提供一整个月的生活用气。

但如果运输途中稍有不慎导致天然气爆炸,产生的总能量相当于是4万多颗广岛原子弹爆炸,造成的后果不敢想象。

所以,为了保证LNG船在海上航行的安全,在制造的时候必须具有极其高端、可靠的技术,其中,建造难度最大的还是存储仓。

要知道液化天然气与普通天然气完全不同,液化天然气的保存条件十分严苛,除了必须在低于-161.5摄氏度的环境以外,还不能与空气有任何接触。

因为,一旦接触空气就会产生威力巨大的爆炸,导致船毁人亡。所以,LNG船对于其存储仓的材料有着非常“挑剔”的要求。

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一般的材料受限于“热胀冷缩”原理,在受热时体积膨胀,受冷却时体积收缩,甚至在超低温的环境下,还会出现冷裂和爆炸。

殷瓦钢的独特之处就在于,它是世界上唯一一种不会被热胀冷缩效应所影响的合金钢。可以说,它就是作为液化气体运输和仓储材料的不二之选。

别看殷瓦钢的特性如此神奇,但它其实并非是近些年才被发现的新材料,早在1896年,法国物理学家纪尧姆就注意到:

成分为镍36%、铁63.8%、碳0.2%镍铁合金即使在230摄氏度以下的温度范围内,形状都不会因为温度的变化而发生改变。

他把这种材料命名为因瓦合金,意思是体积不变,其牌号为4J36,而它的中文名字则被音译成殷瓦钢。很快,因为殷瓦钢含有的巨大工业应用潜力,各界都对其极其关注。

殷瓦钢缺点(长期被法国垄断的殷瓦钢)(4)

上世纪70年代的时候,人们就有了将天然气液化,并且用海上船只运送的想法。经过多次尝试后,发现只有用殷瓦钢建造的存储仓能够满足运输要求。

于是,世界各国都开始针对其进行攻关,但由于殷瓦钢的研发难度巨大,在1965年,从第一艘使用殷瓦钢建造的大型LNG船完工投入使用开始的之后五十多年时间里,全球仅有一家名叫GTT的法国公司可以提供用于LNG船的合格殷瓦钢。

GTT公司在LNG船储存舱薄膜密封系统制造领域已经有60多年的历史,拥有多项技术专利,可以说是这个领域的唯一权威。

就算美国、日本、韩国等国能够制造LNG船,但建造所用的殷瓦钢仍然需要从法国进口。

换一句话说,制造殷瓦钢的核心技术被法国GTT公司牢牢掌握着。也正因如此,当时全世界的殷瓦钢都被法国所垄断,价格、产量都是它说了算。

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在钢铁行业,绝大多数钢材都是按吨买卖,但唯独只有殷瓦钢却要按公斤卖,而且每公斤竟然高达十几欧元。

对比下来,每一吨殷瓦钢的价格是普通船板的20倍左右。一艘14.7万立方米的LNG船,需要消耗450吨殷瓦钢,光在原材料上的总价就要超过5000万元。

除了材料成本费用以外,中国每建造一条LNG船,就要给GTT公司交几百万美元的专利使用费。

更加无奈的是,使用过程中任何零件出了问题,都不能及时更换,所有更换时间都要国外供应商说了算,能不能用,什么时候用,都要看法国人的脸色。

为了打破这种垄断,解决卡脖子问题,我国势必是要攻克技术壁垒,把核心技术掌握在自己手中,不求人也就不用受限于人。

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而有这样想法的国家,并非只有中国,只要是需要天然气作为能源的国家,都在想破了脑袋来打破这种一家独大的局面。

有想法是好的,但是殷瓦钢的研发制造如果真的这么容易,法国又怎么可能做到在这一领域上垄断多年。

所以,打破法国垄断绝非易事,美日德至今仍未停止对殷瓦钢的研究,然而我国只花了4年便做到了。

我国著名科学家、两弹一星功勋奖章获得者钱学森说过:“外国人能搞的,我们中国人为什么不能搞?中国人比他们矮一截?”这句话,在殷瓦钢的研发上也同样适用。

2013年,国家工信部项目正式启动《液化天然气船用殷瓦合金和绝缘箱胶合板关键技术应用研究》科研项目,国内钢铁企业正式对LNG船用殷瓦钢发起强力攻关。

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其中,宝山钢铁股份有限公司承担了殷瓦合金的研制工作,而沪东中华造船集团则承担了殷瓦钢焊接及材料研究的关键任务。

就这样,一支由国内相关行业内的一流企业组成的顶尖团队就此诞生。

它们各抒所见、各取所长,经过各单位的倾力合作,在不断研究和实验之后,只花费了2年就完成了殷瓦钢的制造,在第4年就完成了殷瓦钢与LNG船的合体。

一开始,法国的GTT公司还不甘心自己的垄断地位被打破,迟迟不肯向我国颁发认证证书,为了取得国际的认可,在2015年,我国的殷瓦钢完成工厂认证。

2017年,殷瓦钢更是通过了无比严格的LNG实船模拟验证,最终法国GTT公司不得不屈服,正式向宝钢特钢颁发认证证书。

从这一刻起,中国正式成为全球第二个可以为LNG船提供合格殷瓦钢的国家。

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但光制造殷瓦钢还是不能完全打破垄断的局面,想要实际应用在船上,还必须要有高超的焊接技术。

因为殷瓦钢和普通钢材的成分有着极大的不同,其合金含量比一般的钢要高很多。

因此,殷瓦钢的焊接要求和普通钢的焊接是完全不一样的,它的焊接也被称为世界上难度最高的焊接技术。

最能直观体现焊接技术难度的就是焊接工人的工资。普通焊工的月薪最多不过几千块,而殷瓦钢的焊接工人月薪最低也要八千,甚至一些负责特殊零件的焊接工人,月薪直接上万。

当然,这也并非随便什么人都可以当殷瓦钢焊接工人。因为,光一个殷瓦焊接工人的培训费用就要几十万元。

不仅如此,培训之后还要经受国外专业机构的严格考核,通过之后才能上岗。在业内,最具有代表性的焊接技术还是LNG船的液货舱焊接。

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液货舱其实就类似暖水瓶“内胆”,但液货舱当然没有暖水瓶内胆那样简单。它的内壁是由一片一片殷瓦钢连起来的。

整个内壁最薄的地方只有0.7毫米,因而每一片殷瓦钢的连接处都需要用到尖端的焊接技术。

不仅如此,光一个液货舱的焊缝就有百公里左右,虽然有大量的自动焊接机器人代替人工焊接,会完成总工量的90%。

但即使是在大体形状规则的液货舱内,仍然存在一些拐角、甚至狭小不规则的角落,仍然需要人工手动焊接。而这剩下的10%,才是重中之重。

殷瓦钢的焊接技术跟传统焊接相比,最独特的地方就是殷瓦钢不能接触任何水分,因为一旦触水,它就会迅速腐蚀生锈。

殷瓦钢缺点(长期被法国垄断的殷瓦钢)(10)

甚至连焊接工人身上掉一滴汗珠在钢面上,都有可能造成材料的腐蚀,导致整片钢材不能再继续使用。

为了避免这种情况,在保证焊接过程中的环境绝对干燥且表面没有一丝杂屑的同时,焊接工人除了要用特殊焊枪进行操作,还需要戴上吸汗手套。

所以,在人工焊接殷瓦钢技术真的非常困难,一旦温度过高,把钢材焊坏形成漏点,或者温度力度不够,焊得不牢靠,可能一大片的殷瓦钢都会报废。

可以说,这是对操作工人的生理、心理都是极大的考验。

殷瓦钢缺点(长期被法国垄断的殷瓦钢)(11)

当然,这种近乎苛刻的要求,并非吹毛求疵。因为,如果在焊接过程中,哪怕真的只遗漏了一个针尖那么大的缝隙没有焊接起来,都会造成天然气的泄漏和爆炸,造成不可估量的损失和伤亡。

自从我国成功将殷瓦钢国产化后,国际市场上法国企业一家独大的垄断局面已经彻底被打破,这使得建造LNG船的成本大幅度下降,可以说是全世界范围内都喜闻乐见的事情。

不仅如此,将LNG船的核心材料国产化,还提升了中国造船业在国际市场的制造能力和核心竞争力,并进一步保障中国天然气进口的战略安全。

同时啊,殷瓦钢的成功也证明了,中国人从不矮人一截,别人能够做到的,中国人一样能。

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