近日,由南鋼選送的參賽作品《一個(gè)儲罐聯(lián)動(dòng)千萬家》在2023年全國“質(zhì)量月”蘇浙皖贛滬質(zhì)量品牌故事演講大賽中榮獲一等獎(jiǎng)。
天然氣推廣是我國能源轉(zhuǎn)型的重要抓手。天然氣廣泛用于民用及商業(yè)燃?xì)庠罹?、熱水器、采暖及制冷,也用于造紙、冶金、采石、陶瓷、玻璃等行業(yè),還可用于廢料焚燒及干燥脫水處理。推廣清潔能源天然氣、用天然氣替代燃煤使用,也是調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)、運(yùn)輸結(jié)構(gòu),打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)的有效手段。我國2000年天然氣年消費(fèi)量不足500億立方米,年復(fù)合增長率在15%左右。與此同時(shí),我國LNG接收站產(chǎn)能年復(fù)合增長率在12%以上。而要增加能源的戰(zhàn)略儲備,必須有硬核的鋼鐵材料作支撐。作為民族的支柱產(chǎn)業(yè)之一,鋼鐵行業(yè)勇于擔(dān)當(dāng),積極在材料方面對國計(jì)、民生、民族崛起有所貢獻(xiàn)。
隨著經(jīng)濟(jì)增長帶動(dòng)的整個(gè)能源需求增長,以及對環(huán)境保護(hù)的日益重視,南鋼敏銳察覺到天然氣作為一種清潔能源,其采集、運(yùn)輸、存儲和消費(fèi)的量將急劇增加,甚至可能取代石油成為主要能源。為了方便存儲和運(yùn)輸,通常將天然氣液化成液化天然氣(LNG)。而LNG 的存儲溫度要求極低(-162℃),所以LNG 儲運(yùn)設(shè)備必須具有良好的低溫性能和優(yōu)異的保冷性能。
而9Ni 鋼的主要特點(diǎn)是高鎳含量、高純凈度、高的低溫沖擊韌性、較高強(qiáng)度和良好焊接性等,又因?yàn)槠涫褂脺囟瓤蛇_(dá)-196℃,且在深冷環(huán)境下使用時(shí)的韌性最好,而被廣泛用于LNG 儲罐設(shè)備建造。1952年,第一臺LNG儲罐在美國投入使用,20世紀(jì)80年代,從法國引進(jìn)9Ni鋼球罐,1995年,揚(yáng)子石化公司建造了國內(nèi)首臺1萬立方米9Ni 鋼乙烯低溫儲罐。2004年,國內(nèi)建成了被稱為“遠(yuǎn)東之最”的16萬立方米9Ni鋼儲罐。當(dāng)時(shí),國內(nèi)所采用的9Ni鋼材料均為進(jìn)口,價(jià)格昂貴(噸鋼10萬元),且交付日期難以保證,大大影響了工程建造。
為打破國外技術(shù)封鎖,獲得具有自主知識產(chǎn)權(quán)的9Ni鋼產(chǎn)品,南鋼牽頭成立了超低溫LNG儲罐用鋼自主研發(fā)創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)應(yīng)用SBU 團(tuán)隊(duì)。 經(jīng)過企業(yè)與院校相結(jié)合的團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持不懈的努力,最終實(shí)現(xiàn)了9Ni鋼國產(chǎn)化。南鋼9Ni鋼是國家制造業(yè)單項(xiàng)冠軍產(chǎn)品、國家“工業(yè)強(qiáng)基”項(xiàng)目產(chǎn)品、國家重點(diǎn)新產(chǎn)品、中國優(yōu)秀專利獎(jiǎng)產(chǎn)品,同時(shí)獲得了冶金產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量“特優(yōu)質(zhì)量獎(jiǎng)”、中國鋼鐵工業(yè)產(chǎn)品市場開拓獎(jiǎng)、冶金產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量金杯獎(jiǎng),在國內(nèi)鎳系鋼市場占有率連續(xù)多年保持領(lǐng)先。南鋼9Ni鋼在中國LNG儲運(yùn)領(lǐng)域持續(xù)發(fā)力,助力國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
作品欣賞
一個(gè)儲罐聯(lián)動(dòng)千萬家
儲罐,這個(gè)大大的罐子儲存的是什么呢,天然氣,是的,隨著傳統(tǒng)能源持續(xù)下行,綠色清潔能源天然氣的占比呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢,天然氣的推廣成為我國能源轉(zhuǎn)型的重要抓手。同時(shí)也是打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)的有效手段。天然氣廣泛用于民生和工業(yè)行業(yè)。那么天然氣如何制備?
天然氣深藏于海底和地下1000米,開采出后經(jīng)液化,運(yùn)輸?shù)浇邮照荆缓髠鬏數(shù)接脩羰种?。我們南鋼研發(fā)生產(chǎn)的9Ni鋼主要應(yīng)用于運(yùn)輸和接收站這個(gè)儲罐上。為什么一定要用9Ni 鋼,因?yàn)?Ni 鋼被譽(yù)為“鋼鐵材料皇冠上的明珠”,天然氣液化的溫度為-162℃,而9Ni鋼在-196℃條件下仍然具有非常良好的性能。所以9Ni鋼被廣泛應(yīng)用于儲罐建造。國產(chǎn)化前,9Ni鋼主要依賴于進(jìn)口,售價(jià)高、交貨期長,每噸鋼售價(jià)約10萬元,交貨期長達(dá)1年。為打破國外技術(shù)封鎖,獲得具有自主知識產(chǎn)權(quán)的9Ni鋼產(chǎn)品,南鋼主動(dòng)承擔(dān)起解決國計(jì)民生關(guān)鍵鋼鐵材料國產(chǎn)化的使命,將9Ni鋼作為公司戰(zhàn)略產(chǎn)品進(jìn)行研發(fā)。
既然要進(jìn)行研發(fā),我們首先要對關(guān)鍵問題進(jìn)行分析。當(dāng)時(shí)存在三個(gè)卡脖子問題,1:材料研發(fā)面臨三無局面。2:由于煉鋼水平受限,沒有專有的配套生產(chǎn)設(shè)備導(dǎo)致規(guī)模生產(chǎn)難度非常大。3:國產(chǎn)化后的首次推廣關(guān)系到民眾安全問題,沒有人敢第一次使用。
針對這些問題,我們成立了SBU 團(tuán)隊(duì)。董事長是我們的總負(fù)責(zé)人,全面負(fù)責(zé)研發(fā)和應(yīng)用推廣?;羟嗍俏覀兊目偣こ處煟?fù)責(zé)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)。葉語是我們的銷售經(jīng)理負(fù)責(zé)產(chǎn)品營銷,謝章龍謝博士師從于王國棟院士,負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室研發(fā)。
團(tuán)隊(duì)成立后,進(jìn)入9Ni鋼實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的過程,這是一項(xiàng)破冰行動(dòng)。謝博士用了整整6個(gè)月的時(shí)間泡在實(shí)驗(yàn)室,初期階段,他30天內(nèi)查閱了926篇文獻(xiàn)和專利,與校內(nèi)外專家多次探討后,進(jìn)行預(yù)想試驗(yàn),但是180天內(nèi)的506次試驗(yàn)全部失敗了,辛苦付出并沒有得到想要的結(jié)果。此時(shí),距離2009年除夕夜還有3天,沮喪的他在家中食之無味、寢之難安,濃厚的節(jié)日氣氛與他失望的心情形成鮮明的對比。謝博士深知,這個(gè)材料的研發(fā)關(guān)系著民族大義,背負(fù)著王院士、以及南鋼諸位研發(fā)人員的期望。想到這些,他重燃斗志,大年初五,帶著506份實(shí)驗(yàn)記錄和307份日志總結(jié)踏上了返校的路途,再一次進(jìn)行新的嘗試。他總結(jié)失敗經(jīng)驗(yàn),從選取試驗(yàn)所缺原材料開始,經(jīng)過52次的煉鋼,軋制鋼板158塊,最終,實(shí)驗(yàn)獲得了成功,雖然成功率只有6%,但卻提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。他通過進(jìn)一步細(xì)化實(shí)驗(yàn)區(qū)間,增加分析方法,總結(jié)出了9Ni鋼生產(chǎn)的理論技術(shù),為將來產(chǎn)業(yè)化奠定了基礎(chǔ)。
從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)化,又一個(gè)瓶頸問題出現(xiàn)了。因9Ni鋼需要低磷控制,為什么要低磷,磷就像血液中的血脂,含量多會造成雜質(zhì)超標(biāo)。9Ni鋼中的磷要在普通鋼生產(chǎn)的基礎(chǔ)水平上,再降低75%才能達(dá)到它的要求,這在當(dāng)時(shí)是超乎想象、幾乎無法實(shí)現(xiàn)的。問題出現(xiàn)了,那么怎么辦,怎么降,霍青帶領(lǐng)的攻關(guān)小組經(jīng)過6天6夜的討論得出一個(gè)方向,在當(dāng)時(shí)沒有專有設(shè)備的基礎(chǔ)上,采用多次反復(fù)脫磷的方法,并將生產(chǎn)時(shí)間延長至正常的3倍,最終將磷這個(gè)頑疾攻克。后期又開發(fā)出專有的雙聯(lián)雙渣技術(shù),雜質(zhì)含量急劇下降,鋼水純凈度得到了極大的提高,可完全滿足鋼板使用性能。目前我們對低磷控制技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了國際一流的水平。
產(chǎn)品開發(fā)成功了,最重要的是應(yīng)用。2011年2月9日,得知大連將開始建造最大的16萬立方米 LNG儲罐的消息,董事長一行通過PEST分析,多次帶隊(duì)趕赴項(xiàng)目現(xiàn)場,得知他們帶著國產(chǎn)9Ni鋼的來意,項(xiàng)目負(fù)責(zé)人拒絕了他們,理由很簡單:“業(yè)績是選材的重要評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)”,南鋼產(chǎn)品沒有業(yè)績,無法評估后果,不會選擇南鋼。多次吃了閉門羹后,董事長一行第4次約見了項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,進(jìn)行了三個(gè)小時(shí)的深入溝通交流后,同樣富有報(bào)國強(qiáng)國情懷的負(fù)責(zé)人終于有所心動(dòng)。他提出:為了支持產(chǎn)品國產(chǎn)化,若是南鋼可以提供配套的產(chǎn)品加工技術(shù),就可以參加原材料供應(yīng)商競選。聽到此話,董事長和銷售經(jīng)理葉語毫不猶豫的答應(yīng)了對方的要求。隨即連夜趕回公司組織相關(guān)技術(shù)人員做出了解決方案。當(dāng)南鋼的投標(biāo)材料提交后,項(xiàng)目招標(biāo)人看到南鋼產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)比國外產(chǎn)品高出25%,且南鋼還可提供配套焊接技術(shù)支持,在鋼廠完成項(xiàng)目現(xiàn)場部分工序,可縮短項(xiàng)目的周期,負(fù)責(zé)人在感慨國產(chǎn)化產(chǎn)品高質(zhì)量的同時(shí),也給了南鋼這個(gè)機(jī)會。董事長等人收到消息,辦公室沸騰了,勝利的笑容洋溢在每個(gè)人的臉上,葉語更是喜極而泣。截止目前,南鋼供應(yīng)的第一臺9Ni鋼儲罐已經(jīng)良好穩(wěn)定運(yùn)行11年,也收獲了客戶源源不斷的好評。
9Ni鋼的國產(chǎn)化在成功攻克了材料開發(fā)卡脖子問題的同時(shí),也解決了關(guān)鍵材料自主保障的問題。南鋼的9Ni鋼與國外相比交付期縮短了75%,僅為3個(gè)月。價(jià)格降低了67%。當(dāng)時(shí)在某一次項(xiàng)目競標(biāo)時(shí),有一家日企之前噸鋼定價(jià)98600元,南鋼的9Ni鋼成功推向市場后,這家企業(yè)的報(bào)價(jià)斷崖式下降至42000元。目前,南鋼9Ni鋼國內(nèi)市場占有率已經(jīng)超過了80%,是唯一一家全面覆蓋超低溫鋼全品種的供應(yīng)商。已累計(jì)交付26萬噸,建造了104余臺各類儲罐,并實(shí)現(xiàn)出口。我們供應(yīng)的第一臺儲罐是在遼寧大連,我們供應(yīng)的最大的一臺儲罐是江蘇如東的20萬立方米儲罐。相當(dāng)于什么概念呢,目前我們南京市人口約為850萬,這樣一臺20萬立方米儲罐存量可以供整個(gè)南京市1個(gè)半月的用量。
我們的產(chǎn)品也得到了客戶和行業(yè)的認(rèn)可,獲得了一些獎(jiǎng)項(xiàng)和榮譽(yù)。包括中國專利優(yōu)秀獎(jiǎng)、中國鋼鐵工業(yè)市場開拓獎(jiǎng)等多個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng),同時(shí)在2018年中央電視臺2套《經(jīng)濟(jì)半小時(shí)》欄目也對我們的9Ni鋼進(jìn)行了專題報(bào)道。
我們在產(chǎn)品的研發(fā)及應(yīng)用過程中,離不開三個(gè)主要理念。研發(fā)過程中用到的主要理念是掌握國內(nèi)外現(xiàn)狀,憑借大量實(shí)驗(yàn),確定關(guān)鍵控制參數(shù),細(xì)化試驗(yàn)。產(chǎn)業(yè)化涉及的主要理念為基于現(xiàn)狀,找主要方向,面對造成的損失不退縮,成功后,繼續(xù)不停進(jìn)行新技術(shù)開發(fā)。營銷采用的主要理念是從政策、經(jīng)濟(jì)、社會和技術(shù)4個(gè)方面進(jìn)行PEST分析,理出核心問題,并提出解決措施。同時(shí),研發(fā)、銷售等多部門協(xié)同作戰(zhàn),實(shí)現(xiàn)首次應(yīng)用。
我們產(chǎn)品的研發(fā)及應(yīng)用,采用了兩種方式:
一種方式為“SBU”管理,即設(shè)定目標(biāo),評估資源,確定流程,設(shè)置個(gè)人與企業(yè)同命運(yùn)的激勵(lì)政策。
另一種方式就是產(chǎn)銷研用:快速獲取市場信息,以客戶為基準(zhǔn),根據(jù)客戶的需求,快速整合資源研發(fā)生產(chǎn),快速滿足客戶個(gè)性化需求。
目前,國產(chǎn)9Ni鋼產(chǎn)品質(zhì)量已處于世界領(lǐng)先地位。但是中國屬于“貧鎳”國家,“節(jié)鎳”型新產(chǎn)品開發(fā)升級迫在眉睫。南鋼對LNG儲罐研發(fā)的腳步一直沒有停歇,我們已經(jīng)成功研發(fā)出新一代更經(jīng)濟(jì)的綠色環(huán)保節(jié)鎳型產(chǎn)品,以及高錳超低溫鋼等鎳系鋼的替代品。