中国船舶七二五所：探寻“船海用钢极端环境抗断性评价方法”

发展海洋经济，建设海洋强国，中国船舶集团七二五所检测中心坚决贯彻“三赢”理念，聚焦海洋高端装备、海洋新能源装备对极端环境、高强度、大尺寸材料的应用需求，潜心研究，开发出了“船海用钢极端环境抗断性评价方法”，为装备的服役可靠性起到非常重要的技术支撑作用。

1 事前算“赢”，顶层策划建立评价方法

随着海洋经济的发展，大型、超大型装备层出不穷，钢板厚度已经突破了300mm，而受到冶炼工艺、焊接工艺的影响，不同低温温度下的钢板母材、焊缝、热影响区、熔合线等位置呈现的抗断能力各不相同，需要分别从裂纹扩展路径有效性、载荷-位移曲线特征、试样断口形貌、CTOD特征值确定等多项参数进行综合评价。

团队成员在摸索材料在低温环境下的试验方法

作为中国船级社授权的“船舶材料验证试验中心”，七二五所检测中心成立技术攻关团队，做好技术的顶层策划，消化吸收国外相关资料，模拟船海工程服役工况，于2021年初开始，历经2年多的时间，自主开发了300T准静态加载设备，并结合极端服役环境的温度要求（低温范围0℃～-196℃， LNG液化天然气船载容器用钢要求特殊温度点-165℃），设计出大尺寸环境装置，突破了特殊低温环境下介质配比的技术瓶颈，并通过反复试验摸索，建立了船海用钢极端环境抗断性评价方法，为船海装备的安全运行提供了考核依据。

2 事中控“赢”，精益管理确保结果精准

该评价技术的难点在于，试样尺寸大，钢板焊接接头及热影响区金相组织准确定位难度大，实现精准试样加工困难，预制合格疲劳裂纹长度技术难度高，裂纹平直度误差超过5%，就有可能导致试验结果无效。

为此，检测中心以精益管理为抓手，梳理试验过程中质量控制的难点，先后导入八大精益制造模块，优化试样加工和试验流程的设备布局，开发系列试验工装，并申请专利十余项。通过实验室管理系统，对影响试验结果的各种因素进行精准分析，加强试验过程的管控，确保了试验结果的精准。

3 事后真“赢”，评价方法获得推广应用

该评价方法的应用，为船海工程装备的服役安全提供了数据支撑，也引起了国内各大钢厂、船舶及海工平台建造企业、海上风电机组及其产品供货商等的高度关注。

目前，已在国内70%以上的船海装备建造领域得到了推广，包括在建的全国单桩基础结构尺寸最大海上风电项目——华能苍南海上风电2号风电项目等，相关性能指标为评估装备的服役可靠性提供了依据。在此基础上，七二五所不断扩大技术线的覆盖半径，指导相关企业的技术部门改进大尺寸钢板冶炼工艺、焊接工艺和热处理工艺，增加材料的抗断裂性能，全力打造船海工程领域市场价值链，为建设高质量装备，延长装备安全服役周期提供技术评判依据，实现了“真赢”。

责任编辑：TYN