近日，由首鋼京唐公司供貨的國內(nèi)首艘多功能海上風電工藝駁船正式交付使用。至此，首鋼海上風電用鋼實現(xiàn)了在海上風電基礎、海上風電升壓站及海上風電安裝船的全覆蓋應用，為國家綠色能源開發(fā)利用，推動碳達峰碳中和貢獻了首鋼力量。
海上風電作為可再生能源開發(fā)的重要方向之一，已成為全球新能源開發(fā)的熱點，我國海岸線總長超過3.2萬公里，開發(fā)海上風電具備得天獨厚的條件。但海上風電裝備服役環(huán)境惡劣，承受的載荷復雜多變，同時隨著海上風電向大型化、遠海化及高效制造的方向發(fā)展，要求海上風電用鋼需具備大單重特厚、高韌性及良好焊接適應性等綜合性能。為使首鋼產(chǎn)品滿足上述品質(zhì)要求，技術研究院聯(lián)合京唐公司制造部、技術中心、中厚板事業(yè)部、鋼軋部以及股份營銷中心成立了“產(chǎn)、銷、研”聯(lián)合攻關團隊，開展海上風電用鋼的生產(chǎn)工藝及用戶服務技術研究。
傳統(tǒng)海上風電用鋼采用正火狀態(tài)交貨，存在交貨周期長、生產(chǎn)成本高、鋼板焊接性差等問題。為了解決這些不足，研發(fā)團隊提出了采用TMCP工藝替換正火工藝生產(chǎn)海上風電用鋼的解決思路。通過采用分厚度梯度的成分及工藝設計原理，團隊成功解決了TMCP態(tài)大厚度鋼板心部組織粗大的問題，實現(xiàn)了-40℃最大厚度100毫米鋼板心部低溫韌性的穩(wěn)定控制，與傳統(tǒng)工藝相比，生產(chǎn)周期縮短15天，碳當量降低22%，實現(xiàn)了海上風電用鋼的高效生產(chǎn)與制造。相關產(chǎn)品通過了CCS、LR、DNVGL等八國船級社認證，為首鋼海上風電用鋼的推廣提供了權威認證支撐，極大提升了首鋼產(chǎn)品的市場競爭力。
海上風塔基礎部分在服役過程中容易在缺陷處萌生疲勞裂紋，對海上風電裝備的安全性構成極大威脅，因此保證大厚度鋼板的內(nèi)部質(zhì)量對海上風塔服役安全至關重要。研發(fā)團隊采用超聲檢測技術表征了鋼板內(nèi)缺陷的形貌，并對缺陷形成機理進行分析，在充分研究各項生產(chǎn)工藝對鋼板內(nèi)部缺陷的影響規(guī)律后，制定了十余項涉及煉鋼、連鑄、軋制及熱處理的全流程優(yōu)化措施，實現(xiàn)了最大單重28噸、最大厚度150毫米海上風電用鋼的開發(fā)，產(chǎn)品內(nèi)部質(zhì)量批量穩(wěn)定滿足國標I級探傷要求，打造并鞏固了首鋼海上風電用鋼特厚、大單重的品牌優(yōu)勢。
海上風電導管架式塔筒合攏時，由于焊前預熱條件較差，在傳統(tǒng)成分體系及焊接工藝下，焊縫容易出現(xiàn)裂紋，將嚴重影響焊接質(zhì)量及工期進度，因此海上風電用鋼的焊接加工適應性一直備受用戶關注。產(chǎn)品研發(fā)團隊聯(lián)合用戶技術服務團隊，依托劉宏技能大師工作室，通過低冷裂紋敏感指數(shù)的母材成分設計手段和配套焊接技術，消除了特厚海上風電用鋼焊接熱影響區(qū)裂紋困擾難題，保障了難以充分預熱區(qū)域焊接接頭的質(zhì)量。相關產(chǎn)品通過國內(nèi)知名風電制造企業(yè)的無預熱焊接評定，產(chǎn)品及配套焊接技術得到了用戶的高度認可。
目前，首鋼京唐海上風電用鋼產(chǎn)品累計供貨國內(nèi)外大型海上風電項目20余項，包括亞洲最大濱海海上風電場及國內(nèi)單體容量最大的汕尾后湖海上風電場。2020年，首鋼累計生產(chǎn)海上風電用鋼40余萬噸，參建的海上風電累計裝機容量超過1000兆瓦，提供的清潔電能可滿足150萬戶家庭年用電量需求，在實現(xiàn)良好經(jīng)濟效益的同時，也為國家的綠色能源發(fā)展作出了積極貢獻。
