في يوليو 2026، أعلن المعهد السابع والعشرون والخامس (المشار إليه فيما يلي بـ "المعهد 725") التابع لشركة مجموعة بناء السفن الصينية المحدودة (CSSC) عن إتمامه بنجاح اختبارات الاعتماد لأكبر سمك (63.5 مم) من الفولاذ الأوستنيتي عالي المنغنيز في الصين، وإجرائه بالتزامن أول اختبار تآكل توافق للأمونيا مع هذا الفولاذ في الصين. يمثل هذا الإنجاز تشكيل المعهد 725 لقدرة خدمة فنية متكاملة تغطي سلسلة القيمة الكاملة في مجال تطوير مواد الفولاذ عالي المنغنيز، وتطبيقاتها العملية، وتقييم أدائها، مما يوفر دعمًا ماديًا حاسمًا لتحقيق الاعتماد الذاتي والسيطرة المحلية على معدات تخزين ونقل الغاز الطبيعي المسال (LNG) والأمونيا السائلة في الصين.

تطبيق الفولاذ عالي المنغنيز يواجه تحديي "السُمك" و"الوسط"

يُعترف بالفولاذ الأوستنيتي عالي المنغنيز، نظرًا لمتانته الفائقة في درجات الحرارة المنخفضة واقتصاديته، كمادة مثالية لخزانات الغاز الطبيعي المسال (LNG) وخزانات البضائع السائلة في ناقلاته. ومع ذلك، مع تسارع صناعة الشحن العالمية نحو التحول إلى وقود خالٍ من الكربون مثل الأمونيا، يواجه الفولاذ عالي المنغنيز التقليدي تحديين رئيسيين:

عنق زجاجة السُمك: تغطي الإرشادات الحالية للمنظمة البحرية الدولية (IMO) فقط أنظمة اعتماد الفولاذ عالي المنغنيز بسمك أقصى يبلغ 40 مم. مع تطور ناقلات LNG الكبيرة وناقلات الأمونيا السائلة نحو أحجام فائقة الضخامة، يزداد الطلب على ألواح الصلب ذات السماكات الأكبر (≥50 مم)، لكنها تفتقر إلى معايير الاعتماد وبيانات الاختبار الداعمة.

عدم معرفة التوافق مع الوسط: الأمونيا (NH₃)، كوقود بحري جديد خالٍ من الكربون، تتميز بتآكل شديد. البيانات الرئيسية حول أداء الفولاذ عالي المنغنيز على المدى الطويل في بيئة الأمونيا السائلة، وحساسيته للتشقق الناتج عن الإجهاد التأكلي، وتطور متانته في درجات الحرارة المنخفضة، هي بيانات شاغرة على مستوى العالم. ما إذا كان يمكن استخدامه بأمان لتخزين ونقل الأمونيا السائلة هو "العقبة الحاسمة" التي تحدد ما إذا كان الفولاذ عالي المنغنيز يمكن أن يمتد من مجال LNG إلى سوق نقل الوقود الخالي من الكربون في المستقبل.

صفيحة فائقة السمك 63.5 مم + بيانات تآكل في ست بيئات أمونيا، تحقق عدة "أولى" في الصين

اختبارات الاعتماد التي أجراها المعهد 725 هذه المرة، بلغ سمك اللوحة 63.5 مم، متجاوزًا الحد الأقصى البالغ 40 مم في إرشادات IMO. في الوقت نفسه، طلب العميل بوضوح إجراء اختبارات تآكل توافق الأمونيا بالتزامن وفقًا لأحدث المواصفات. في مواجهة التحدي المزدوج المتمثل في "السُمك الفائق + الوسط الجديد"، قام خبراء المعهد 725 بدراسة منهجية لمتطلبات المواصفات المختلفة، وتواصلوا بعمق مع عدة هيئات تصنيف بحرية، واعتمادًا على خبرتهم العملية المتراكمة في مجال اختبار المواد، صمموا بشكل مستقل خطة اختبار شاملة تغطي عمليات اللحام، والأداء في درجات الحرارة المنخفضة، واختبارات منع التشقق، واختبارات التآكل، وحصلوا بنجاح على موافقة جميع هيئات التصنيف.

اعتماد الصفيحة فائقة السمك: تجاوز حد IMO الأقصى

يعني نجاح اعتماد اللوحة بسمك 63.5 مم أن المعهد 725 قد أتقن نظام تقييم تقني كامل للفولاذ عالي المنغنيز ذي السماكات الفائقة:

تقييم عملية اللحام: تم وضع مواصفات وطرق تقييم عملية لحام مناسبة للصفائح فائقة السمك؛

التحقق من الأداء في درجات الحرارة المنخفضة: تم إكمال مجموعة كاملة من اختبارات الخواص الميكانيكية، بما في ذلك اختبارات الصدم والشد، في منطقة درجة حرارة النيتروجين السائل (-196 درجة مئوية)؛

اختراق في اختبار منع التشقق: تم إكمال اختبار منع التشقق في درجات الحرارة المنخفضة للغاية (-165 درجة مئوية)، وهو مؤشر رئيسي لتقييم قدرة الصفيحة فائقة السمك على منع انتشار التشققات في الظروف الباردة الشديدة، ويرتبط ارتباطًا مباشرًا بالسلامة الهيكلية للخزانات الكبيرة.

اختبار تآكل توافق الأمونيا: الأول في الصين، يسد فجوة البيانات

أبرز ما في هذا الاختبار - أول اختبار تآكل توافق للأمونيا مع الفولاذ الأوستنيتي عالي المنغنيز في الصين - تم إجراؤه على جولتين، وخمس دفعات، وفي ست بيئات أمونيا وفقًا للوائح الجديدة، مما أسفر في النهاية عن أول بيانات تآكل توافق للأمونيا مع الفولاذ عالي المنغنيز في الصين.

تكمن القيمة الاستراتيجية لهذه البيانات في:

توفير أساس اختباري مباشر لتطبيق الفولاذ عالي المنغنيز في خزانات الأمونيا السائلة وخزانات وقود الأمونيا؛

تقديم دعم بيانات حاسم لاعتماد هيئات التصنيف ومراجعة لوائح IMO؛

وضع الصين في طليعة العالم في مجال أبحاث قابلية تطبيق الفولاذ عالي المنغنيز لوقود الأمونيا.

قدرة سلسلة كاملة من "المتابع" إلى "القائد"

يمثل نجاح اختبارات الاعتماد هذه تتويجًا لجهود المعهد 725 المتواصلة على مدى السنوات الخمس الماضية في مجال الفولاذ عالي المنغنيز.

في وقت مبكر من أبريل 2022، بدأ المعهد 725 في تطوير وتطبيق الفولاذ الأوستنيتي عالي المنغنيز، وتعاون مع هيئة التصنيف الصينية (CCS) وشركات الصلب الصينية وغيرها، لبناء منصة تعاون بحثية وتطويرية لسلسلة صناعة الفولاذ عالي المنغنيز، ودفع بشكل منهجي لاختراق التقنيات الأساسية بدءًا من عملية الصب المستمر، ومطابقة مواد اللحام، وصولاً إلى تشكيل الخزانات.

بفضل الجهود المتعددة، نجح المعهد 725 في إكمال أول اعتماد مصنعي لمنتجات الفولاذ عالي المنغنيز في الصين وثانيها في العالم، مما كسر الاحتكار التكنولوجي الأجنبي، وقاد وضع المعايير الجماعية وأدلة التطبيق، محققًا ابتكارًا أصليًا على طول السلسلة الكاملة من المواد إلى التطبيقات الهندسية.

يمثل نجاح اختبارات الاعتماد هذه علامة فارقة على أن المعهد 725 قد مدد قدرته على السلسلة الكاملة من "تصنيع المواد" إلى "التحقق في ظروف التشغيل القصوى"، مشكلاً حلقة مغلقة كاملة تغطي: تطوير المواد ← تطبيقات العمليات ← تقييم الأداء ← وضع المعايير.

من LNG إلى الأمونيا السائلة، فتح "الباب المادي" لتخزين ونقل الوقود الخالي من الكربون

خزانات LNG الكبيرة: اعتماد الصفيحة فائقة السمك يفتح آفاق السوق

نجاح اعتماد اللوحة بسمك 63.5 مم يمنح الفولاذ عالي المنغنيز المحلي الأساس المادي للتطبيق في خزانات LNG فائقة الضخامة (بسعة خزان واحد تزيد عن 270,000 متر مكعب). مع استمرار نمو تجارة LNG العالمية، فإن استبدال ألواح الفولاذ عالية المنغنيز فائقة السمك المستوردة بأخرى محلية سيخفض بشكل كبير تكاليف بناء الخزانات، ويعزز قدرة الصين على الاعتماد الذاتي والسيطرة المحلية في سلسلة قيمة LNG الكاملة.

ناقلات الأمونيا السائلة والخزانات: اغتنام فرصة الوقود الخالي من الكربون

تتسارع صناعة الشحن نحو التحول إلى وقود الأمونيا، ومن المتوقع أن تشهد طلبات السفن التي تعمل بالأمونيا نموًا سريعًا بحلول عام 2030. ما إذا كان الفولاذ عالي المنغنيز يمكن استخدامه بأمان في بيئة الأمونيا السائلة هو المفتاح لامتداده من مجال LNG إلى سوق نقل وقود الأمونيا. إن بيانات تآكل توافق الأمونيا الأولى من نوعها في الصين التي حصل عليها المعهد 725 تزيل أهم عقبة تقنية أمام تطبيق الفولاذ عالي المنغنيز الصيني في معدات تخزين ونقل الأمونيا السائلة.

المعايير والنفوذ: من "منفذ" إلى "واضع معايير"

سبق للمعهد 725 أن قاد وضع المعايير الجماعية وأدلة التطبيق للفولاذ عالي المنغنيز. إن نجاح اعتماد الصفيحة فائقة السمك واختبار توافق الأمونيا سيوفر دعمًا قويًا لمشاركته في مراجعة لوائح IMO ووضع المتطلبات الموحدة لهيئات التصنيف الدولية، مما يدفع بمعايير تكنولوجيا الفولاذ عالي المنغنيز الصينية نحو العالمية.

كسر الاحتكار، سد الفجوات، قيادة المعايير

من بدء التعاون البحثي والتطويري لسلسلة صناعة الفولاذ عالي المنغنيز في عام 2022، إلى إكمال أول اعتماد مصنعي في الصين في عام 2024، وصولاً إلى إكمال اعتماد الصفيحة فائقة السمك 63.5 مم وأول اختبار توافق أمونيا في الصين في عام 2026 - استغرق المعهد 725 أربع سنوات لتحقيق قفزة ثلاثية للفولاذ عالي المنغنيز من "توطين المواد" إلى "التحقق في ظروف التشغيل القصوى" وصولاً إلى "قيادة المعايير".

بإتمامه اختبارات اعتماد أكبر سمك من الفولاذ الأوستنيتي عالي المنغنيز في الصين، والحصول بالتزامن على أول بيانات تآكل توافق للأمونيا في الصين، تغلب المعهد 725 على تحديات التطبيق المزدوجة للفولاذ عالي المنغنيز في السماكات فائقة الكبر وبيئة وقود الأمونيا الجديد الخالي من الكربون. يمثل هذا أن الصين قد شكلت قدرة ابتكار أصلي على طول السلسلة الكاملة في مجال الفولاذ عالي المنغنيز، تغطي تطوير المواد، وتطبيقات العمليات، وتقييم الأداء، ووضع المعايير، مما يوفر ضمانًا متينًا للاعتماد الذاتي والسيطرة المحلية على معدات تخزين ونقل LNG والأمونيا السائلة.