兰格视点:船舶行业对不锈钢的需求和展望

中国船舶工业行业协会公布:2021年,造船业三大指标我国继续保持全球第一,实现了“十四五”的开门红。此外,据中国船舶600150)工业行业协会预测,2022年我国造船完工量将超过4000万载重吨。

在这份新出炉的成绩单上,造船完工量、新接订单量、手持订单量中国船舶企业分别占世界总量的50%左右,继续保持全球第一。其中,我国最大的船舶企业中国船舶集团,2021年三大造船指标首次全面超越韩国现代重工,成为全球最大的造船集团,实现完工交付船舶206艘,占到全球市场份额的20.2%,实现新接订单合同金额1301.5亿元,创下自2008年以来的最新纪录。

化学品运输船是目前世界造船、航运界公认的高技术、高附加值船型之一。能够建造化学品船——尤其是带有不锈钢液货舱的化学品船,不仅标志着该企业应有的技术水平,同时也显示出这个企业具备的管理能力。

随着化学工业的发展,尤其是石油化学工业的快速发展,它所需要的原料及其产品的运输量将日益增加,这就为化学品船建造提供了广阔的空间。

当前不锈钢产品在化学品船上的主要应用就是全不锈钢液货舱船板,以及部分不锈钢和镍基耐腐蚀合金材料的管子及配件。

我国目前能够建造化学品船的企业主要有沪东中华造船集团有限公司、招商局金陵鼎衡船舶(扬州)有限公司、芜湖船厂、浙江新乐船厂、重庆川东等。

沪东中华造船厂,是我国船舶工业的骨干船舶企业,也是我国高技术、高附加值船舶建造量最多的企业。我国首艘14.7万立方米液化天然气LNG船、2.3万箱超大型集装箱船、8万立方米超大型气体运输船以及4.9万吨全球最大双相不锈钢化学品船等均由沪东造船厂建造交付。

49000吨级化学品船是目前全球最大、最先进的双相不锈钢化学品船。该船核心组件储罐用双相不锈钢材料属于目前世界最高等级,除严格的耐腐蚀、力学及焊接等性能要求外,上下表面粗糙度均要求在5微米以内,而且钢板双面不允许有划伤。

招商局金陵鼎衡船舶(扬州)有限公司,是一家中型船厂,专注于建造高附加值的特种船作为企业发展战略目标,如不锈钢化学品船、液化气船、双燃料推进船以及特涂的化学品船、海上补给船和其他特种船型。目前,该船厂使用的不锈钢主要来自瑞典公司和国内太钢。

根据国际海事组织(IMO)的Tier III排放要求,船舶在排放控制区域(ECA)行驶时排放的废气中硫化物含量必须控制在0.1%以下。为了满足规范要求,很多船东在船舶上采取了加装脱硫装置的方式对废气进行后处理。脱硫装置的原理是通过海水(弱碱性)冲洗中和酸性的硫化物,从而使排放到大气中的硫含量低于0.1%。

脱硫塔项目因不同船型而大小不一,以直径为4米,重量在15.5吨左右的脱硫塔为例,需用到不锈钢约12吨。修船企业年均承接脱硫塔改装项目约1000个左右,需要用不锈钢1.2万吨。根据我国船舶企业手持船舶订单中,船东要求新建船舶主动安装脱硫塔的项目约有1780个,约用到不锈钢1.78万吨。

液化天然气船、航空母舰和豪华邮轮被誉为造船业皇冠上的明珠。2019年,由招商局工业(江苏)有限公司建造的我国首艘极地探险邮轮交付船东,2021年又交付了3艘。

极地探险邮轮吨位和载客量更小,对安全要求更高。为适应在南极旅行,在设计中大量采用不锈钢作为船体材料,作为使用在极地探险邮轮上的2205双相不锈钢,除必须具备严格的耐腐蚀、力学及焊接等性能外,还要有非常高的表面质量。第一艘极地探险邮轮在建造过程中使用了大约10吨不锈钢用于船体的建造,其中一部分产品来自酒钢宏兴600307)公司不锈钢分厂生产的2205双相不锈钢。

沿海地区海洋水产品养殖装备为近年来发展较快的产业,其水产品养殖装备制造发展迅猛。许多沿海的养殖机构,为了耐腐蚀、抗风浪、抗海浪和防滑等方面需求,不断尝试用新型不锈钢材料替代传统的泡沫、木质以及耐腐蚀性较低的不锈钢来制作网箱、渔排和浮台等。

青山实业旗下青拓集团有限公司联合福建省机械科学研究院、福建省水产研究所和福安市海荣不锈钢制品有限公司等,研发并推广深水抗风浪不锈钢网箱、养殖不锈钢渔排和不锈钢浮球等新型环保养殖设施。其生产的含钼高耐蚀不锈钢“QN2109Mo”得到了市场的认可,用以海洋水产养殖用不锈钢浮台装备制造。

水产养殖不锈钢浮台装备以不锈钢材料制作框架,依凭不锈钢浮体提供浮力,用于水产养殖网箱支撑的回字形平台。

框架由不锈钢型材和不锈钢网板焊接而成,具有高强度、耐腐蚀、寿命长、防滑性好、通透性强、抗弯性强、不变形、无污染、可回收利用等诸多优点。

在普通的货运船建造过程中,使用不锈钢材料主要是耐盐、耐酸的管系,其中包括泵和阀,另外还有部分船舶的装饰、舾装件也会用到一些不锈钢薄板,但是由于工程技术和综合成本的考虑,船舶工业不锈钢用量较少。随着我国船舶工业的快速发展,特别是化学品船订单大量增加以及脱硫塔装置的安装,对不锈钢材料的需求大幅增加。

随着石油化工产业的快速发展,液货海运贸易保持持续活跃,对化学品船这一细分市场来看,将保持较为稳定的增长。同时,化学品船建造市场也随着材料的发展和建造工艺的提高向着大型化、多液货舱化发展。

随着全球化学品海运中的远程运输需求不断增长,化学品船大型化趋势将持续推进。但值得注意,由于单一品种化学品货物难以形成稳定的大批量运输,因此化学品船大型化趋势受到较大限制,远不如油船大型化趋势明显。未来一段时间内,3万—5万载重吨化学品船仍将是市场建造主流。

与油类货物相比,化学品运输一般批量不大。为了适应这种散装化的运输特征,新建造的化学品船货舱往往具有众多独立舱,以新造3万吨化学品船为例,其舱数多达50个,这使得其运输灵活性和运输效率大大提升。同时为了适应多货品运输,避免货物间相互污染,化学品船往往采用一舱一泵的装卸系统,使得运营效益明显提高。

近年来,国际海事组织(IMO)在环保方面的立法逐渐加快,压载水、硫排放等相关公约相继生效。后续在温室气体减排战略的框架下,现有船舶能效指数(EEXI)、碳排放强度指数(CII)等更多新要求将陆续出台,国际海事规则规范的出台将加速新造船市场的快速回升。

我国船舶修理行业将充分利用国际海事组织(IMO)压载水管理公约和限硫令即将全面实施的契机,积极承接船舶压载水处理系统和脱硫塔安装业务。统计数据显示,我国主要修船企业承接加装脱硫塔业务年均1000余个。

烟气脱硫装置内部的腐蚀性非常强,根据烟气脱硫设备环境腐蚀性的不同,要采用几种不同牌号的不锈钢,选择含钼双相不锈钢、超级双相不锈钢和超级奥氏体不锈钢及镍基合金,以满足海水封闭系统、开放系统和混合系统使用海水的抗腐蚀性能的严格要求。

除了化学品船、豪华邮轮以及深远海养殖装置外,随着双相不锈钢工艺的持续发展以及性价比的提高,我们将会看到越来越多的船舶配套产品也将逐步使用不锈钢来替代。近日,大连船用推进器有限公司正在开展船用螺旋桨不锈钢材料的研发。

我们相信,随着全球绿色化发展的需要,未来将会出现更多以氢、氨、甲醇等动力为主的新船型,这些新船型也必将会更多的选用不锈钢或不锈钢合金材料来提升船舶本身的耐腐蚀能力,以及减轻重量增大承载能力。因此,不锈钢材料在船舶建造领域的发展将会大有可为。

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