近日，由首鋼京唐公司供貨的國內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?；案咝е圃斓姆较虬l(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。為使首鋼產品滿足上述品質要求，技術研究院聯合京唐公司制造部、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、銷、研”聯合攻關團隊，開展海上風電用鋼的生產工藝及用戶服務技術研究。
傳統海上風電用鋼采用正火狀態(tài)交貨，存在交貨周期長、生產成本高、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，與傳統工藝相比，生產周期縮短15天，碳當量降低22%，實現了海上風電用鋼的高效生產與制造。相關產品通過了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部質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工藝對鋼板內部缺陷的影響規(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)，產品內部質量批量穩(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，在傳統成分體系及焊接工藝下，焊縫容易出現裂紋，將嚴重影響焊接質量及工期進度，因此海上風電用鋼的焊接加工適應性一直備受用戶關注。產品研發(fā)團隊聯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)域焊接接頭的質量。相關產品通過國內知名風電制造企業(yè)的無預熱焊接評定，產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品累計供貨國內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單體容量最大的汕尾后湖海上風電場。2020年，首鋼累計生產海上風電用鋼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，在實現良好經濟效益的同時，也為國家的綠色能源發(fā)展作出了積極貢獻。
