日前,宏兴股份不锈钢分公司自主研发的液氢/液氦极低温环境压力容器用S31603(JLH)奥氏体不锈钢钢板,正式通过中国特种设备检测研究院技术评价,获得生产销售资质,成为国家氢能用材家族的新成员。
2022年,在西北广袤的土地上,酒钢宏兴股份不锈钢分公司的一支研发团队正面临一个看似不可能完成的任务:研发出能在零下269摄氏度极低温环境下保持韧性的不锈钢材料。
“氢能作为零碳能源的重要载体,其储运环节对材料的要求极为严苛。液氢需在-253℃极低温下储存,液氦温度更是低至-269℃,普通钢材在这样的极端环境下易出现脆性断裂,无法满足安全使用标准。”宏兴股份公司首席专家、不锈钢分公司总工程师潘吉祥介绍道。彼时,国内能够生产此类材料的企业寥寥无几,西北地区在该领域更是处于技术空白状态,酒钢研发工作无疑具有开创性意义。
“氢能作为零碳能源的重要载体,其储运环节对材料的要求极为严苛。液氢需在-253℃极低温下储存,液氦温度更是低至-269℃,普通钢材在这样的极端环境下易出现脆性断裂,无法满足安全使用标准。”宏兴股份公司首席专家、不锈钢分公司总工程师潘吉祥介绍道。彼时,国内能够生产此类材料的企业寥寥无几,西北地区在该领域更是处于技术空白状态,酒钢研发工作无疑具有开创性意义。
研发过程中,团队深入研究奥氏体不锈钢材料在极低温环境下的失效行为、微观组织演变路径及塑韧性变化规律。在此基础上,逐一攻克液氢/液氦极低温压力容器用奥氏体不锈钢化学成分优化设计、高可焊性综合设计、高纯净度冶炼控制、晶粒度及析出相优化控制等多项技术难点。历经一年时间,成功开发出极低温环境压力容器用S31603(JLH)奥氏体不锈钢钢板。
7月24日,酒钢自主研发的液氢/液氦极低温环境压力容器用S31603(JLH)奥氏体不锈钢钢板正式通过中国特种设备检测研究院技术评价,获得生产销售资质。这项成果标志着西北地区在极低温压力容器用特种钢材领域的选材空白被填补。
“普通钢材在这样的极端环境下易出现脆性断裂,无法满足安全使用标准。”酒钢宏兴股份公司首席专家潘吉祥这样解释研发的难点。液氢储存对材料要求极为严苛,氢脆敏感性成为传统钢材难以逾越的技术障碍。
2022年启动项目后,团队逐一攻克了多项技术难点:包括化学成分优化设计、高可焊性综合设计、高纯净度冶炼控制、晶粒度及析出相优化控制等。经过一年时间的技术攻关,团队成功开发出极低温环境压力容器专用钢板。经第三方检验,该钢板及对应焊缝在零下269℃的极低温状态下,表现出非常理想的塑性、冲击韧性和断裂韧性。
中国特种设备检测研究院组织的行业专家评审组对酒钢的产品进行了全流程评审,涵盖生产工艺装备、产品实物质量、第三方检测结果等方面。专家一致认定:酒钢S31603(JLH)钢板及对应企业标准符合我国现行压力容器安全技术规范要求。该材料适用厚度范围为5-60mm,温度范围为-269至100℃,可广泛应用于极低温液氢/液氦储存设备制造。酒钢同时形成了完整的企业标准体系,为产品规模化生产和质量管控提供了坚实保障。
此次成功通过中国特检院钢板技术评价,标志着酒钢极低温环境用奥氏体不锈钢材料获得了权威认可。这一成果不仅填补了西北地区在极低温压力容器用特种钢材领域的选材空白,还将有效缓解国内该领域可选材料匮乏的问题,推动氢能产业国产化进程,助力我国清洁能源转型与“双碳”目标落地。
中国特检院的认证证书静静放置在酒钢的展示厅里,背后是三年攻坚的日日夜夜。西北地区特种钢材技术空白被填补的意义远超出一家企业的成就,它意味着中国氢能产业链拼图上又一块关键区域被点亮。
当第一座采用酒钢材料的液氢储罐在西北大地上矗立,那银白色的钢板内壁将直面接近绝对零度的极寒,而外层则映照着大漠炽热的阳光。冷与热的平衡,正如传统钢铁产业与新兴氢能经济的融合,正悄然改变中国能源版图。
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