[发明专利]原油轮用耐腐蚀钢材

说明书

技术领域

本发明涉及原油轮(crude oil tanker)的油罐部(oil tank)和压载舱部(ballast tank)等腐蚀环境(corrosion environment)的不同部位所使用的原油轮用耐腐蚀钢材(corrosion-resistant steel product)，具体而言，涉及能够减少原油轮油罐部的底板(bottom plate)处发生的局部腐蚀(local corrosion)及顶板(top board)和侧板(side plate)处发生的全面腐蚀(general corrosion)、以及油罐部底板背面的压载舱部涂装面的腐蚀的原油轮用耐腐蚀钢材。

背景技术

已知，为防止爆炸(explosion protection)而填充在油罐内的惰性气体(inert gas)(以O₂：5体积％、CO₂：13体积％、SO₂：0.01体积％、余量N₂为代表组成的锅炉(boiler)或发动机(engine)等的废气(exhaust gas))中所含有的O₂、CO₂、SO₂或从原油挥发的H₂S等腐蚀性气体(corrosive gas)，在原油轮油罐部的上部的内表面(上甲板的背面(back side of upper deck))引起全面腐蚀。

而且，上述H₂S由于因腐蚀而产生的铁锈(iron rust)的催化作用(catalyst action)而被氧化，形成固体S(elemental sulfur)，在铁锈中以层状存在。而且，上述腐蚀产物(corroded product)容易发生剥离，从而沉积在原油罐的底部。因此，在每2.5年进行的油轮的船坞检查(dock inspection)中，都要花费巨额的费用进行油罐上部的修补(maintenance and repair)和沉积物的除去。

另一方面，以往认为，由于原油本身的腐蚀抑制作用(corrosion inhibition function)和原油罐内表面上生成的来自原油的保护膜(protective film)的腐蚀抑制作用，因此油轮的原油罐的底板所使用的钢材不发生腐蚀。但是，最近发现，油罐底板使用的钢材也发生碗形(bowl-shaped)的局部腐蚀。

作为引起上述碗形的局部腐蚀的原因，可以列举：

(1)存在溶解了高浓度的以氯化钠(sodium chloride)为代表的盐类的凝结水(brine)；

(2)由过度的清洗引起的原油保护膜的脱离；

(3)原油中含有的硫化物(sulfide)的高浓度化；

(4)防爆用的惰性气体中含有的O₂、CO₂、SO₂的高浓度化；

(5)微生物(microorganism)的参与等，

但是，这些均仅是推测，还不能断定明确的原因。

抑制如上所述的腐蚀的最有效的方法是在钢材表面上实施重涂装(heavy coating)从而使钢材与腐蚀环境隔离的方法。但是，有人指出，由于原油罐的涂布面积庞大，因此对原油罐实施涂装需要花费大量的施工和检查费用，此外，在原油罐的腐蚀环境下，重涂装反而促进了涂膜损伤部分的腐蚀。

因此，提出了即使在原油罐这样的环境下也具有耐腐蚀性的钢。例如，专利文献1中公开了耐全面腐蚀性和耐局部腐蚀性优良的货油舱(cargo oil tank)用耐腐蚀钢，其在C：0.01～0.3质量％的钢中，添加了适量的Si、Mn、P、S，还添加了Ni：0.05～3质量％，并选择性地添加了Mo、Cu、Cr、W、Ca、Ti、Nb、V、B。而且，公开了在含有H₂S的反复干湿环境中，如果Cr的含量超过0.05质量％，则全面耐腐蚀性和耐点蚀性(pitting corrosion resistance)显著降低，因此使Cr的含量为0.05质量％以下。

此外，专利文献2中公开了具有优良的耐全面腐蚀性和耐局部腐蚀性、且能够抑制含有固体S的腐蚀产物生成的原油罐用的耐腐蚀钢，其在C：0.001～0.2质量％的钢中，添加了适量的Si、Mn、P、S和Cu：0.01～1.5质量％、Al：0.001～0.3质量％、N：0.001～0.01质量％，还添加了Mo：0.01～0.2质量％或W：0.01～0.5质量％的至少一种。