În 2010, POSCO din Coreea de Sud, Daewoo Shipbuilding și cele cinci mari societăți de clasificare din lume au demarat proiectul de „dezvoltare în comun a oțelului cu conținut ridicat de mangan și a materialelor de sudură pentru temperaturi ultra-scăzute” și au realizat producția în masă de oțel cu mangan ridicat pentru rezervoarele de GNL în 2015. Până în iunie 2022, pentru a trece peste blocajul tehnic, Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering din Coreea de Sud (DSME) și POSCO vor organiza primii din lume care instalează rezervoare de stocare a combustibilului GNL din oțel cu conținut ridicat de mangan pe ceremonie pentru transportatorii de țiței foarte mari (VLCC) alimentați cu GNL și au declarat că a dezvoltat tehnologia de fabricare a rezervoarelor de combustibil, de la pretratarea oțelului până la sudare. și formând.
1. Ce este oțelul cu conținut ridicat de mangan?
Oțelul cu conținut ridicat de mangan pentru rezervoarele de stocare GNL este un oțel aliat cu conținut de mangan între 22-25%, care are o rezistență bună la temperaturi scăzute și o rezistență ridicată la uzură, ceea ce este mai evident decât materialele tradiționale ale rezervoarelor de stocare GNL. Este noul dragut al rezervorului de stocare GNL. materiale pe care Coreea de Sud le-a dedicat cercetării și dezvoltării de mai bine de zece ani.
2. Scurtă analiză a tipurilor de oțel și a avantajelor și dezavantajelor acestora pentru rezervoarele de stocare GNL. standardele tehnice sunt extrem de stricte iar costul este scump. GNL este de obicei depozitat și transportat în mediul cu temperatură foarte scăzută de -163°C. „Codul internațional pentru construcția și echipamentul navelor care transportă gaze lichefiate în vrac” este denumit „Codul IGC”. Cele patru materiale la temperaturi scăzute care pot fi utilizate pentru construcția GNL includ: oțel aliat de aluminiu, oțel inoxidabil tensitic Austria, oțel aliat Fe-Ni austenitic (cunoscut și ca oțel Invar) și oțel 9%Ni (a se vedea tabelul 1 pentru detalii), în timp ce oțelul 9%Ni este cel mai frecvent utilizat și utilizat pe scară largă pentru rezervoarele de stocare a combustibilului GNL. Dar dezavantajele sunt că prețul este încă ridicat, procedurile de procesare sunt greoaie, rezistența este relativ scăzută și conținutul de nichel din produs este ridicat. În ultimii ani, prețul nichelului a continuat să crească, iar costul produsului a crescut semnificativ.
4 materiale criogenice care pot fi utilizate în construcția GNL în conformitate cu „Codul IGC”
Temperatura minimă de proiectare | Principalele tipuri de oțel și tratament termic | Temperatura testului de impact |
-165℃ | 9%Ni oțel NNT sau QT | -196℃ |
oțel inoxidabil austenitic – tratat cu soluție 304, 304L, 316/316L, 321 și 347 | -196℃ | |
Aliaj de aluminiu – 5083 recoacet | NO | |
aliaj austenitic fier-nichel (36%Ni) |
Comparație de rezistență între materialele GNL utilizate în mod obișnuit și noul oțel cu conținut ridicat de mangan
Articol | De obicei aliaj | oțel cu conținut ridicat de mangan | ||||
9% Ni oțel | 304 SS | Alu 5083-O | Oțel Invar | MC | ||
Materiale de bază | Compoziție chimică | Fe-9Ni | Fe-18,5Cr-9,25Ni | Al-4,5Mg | Fe-36Ni | M CH mn |
Microstructură | α1(+Y) | γ(FCC) | FCC | FCC | FCC | |
Puterea de curgereMpa | ≥585 | ≥205 | 124-200 | 230-350 | ≥400 | |
Rezistență la tracțiune Mpa | 690-825 | ≥515 | 276-352 | 400-500 | 800-970 | |
-196℃ImpactJ | ≥41 | ≥41 | NO | NO | ≥41 | |
Suduri | consumabile de sudare | Inconal | Tip308 | ER5356 | - | FCA,SA,GTA |
Puterea de curgereMpa | - | - | - | - | ≥400 | |
Rezistență la tracțiuneMpa | ≥690 | ≥550 | - | - | ≥660 | |
-196℃ImpactJ | ≥27 | ≥27 | - | - | 27 |
Oțelul cu mangan ridicat la temperatură ultra joasă, care combină rezistența ridicată, duritatea ridicată și costul scăzut, are o perspectivă de aplicare foarte largă în viitorul rezervor de combustibil GNL și pe piețele rezervoarelor alternative de stocare a combustibilului pentru protecția mediului, cum ar fi amoniacul lichid, hidrogenul lichid, și metanol.
Compoziția și cerințele de performanță ale oțelului cu conținut ridicat de mangan
Compoziție chimică (proiect ASTM)
| C | Mn | p | s | Cr | Cu |
% | 0,35-0,55 | 22,5-25,5 | <0,03 | <0.01 | 3,0-4,0 | 0,3-0,7 |
Comportament mecanic
● Structura cristalină: rețea cubică centrată pe față (γ-Fe)
● Temperatura permisă>-196℃
● Rezistenta la curgere>400MPa (58ksi)
● Rezistenta la tractiune: 800~970MPa (116-141ksi)
● Test de impact Charpy cu crestătură în V >41J la -196 ℃ (-320 ℉)
Introducerea consumabilelor de sudare potrivite din oțel cu conținut ridicat de mangan al companiei noastre
În ultimii ani, ne-am dedicat cercetării și dezvoltării de consumabile de sudură potrivite din oțel cu conținut ridicat de mangan pentru rezervoarele de stocare GNL și am dezvoltat cu succes consumabile de sudură care pot corespunde proprietăților materialelor de bază din oțel cu conținut ridicat de mangan pentru rezervoarele de stocare GNL. Proprietățile specifice sunt prezentate în tabelul 2.
Proprietățile mecanice ale oțelului cu conținut ridicat de mangan potrivirea consumabilelor de sudură metalul depozitat
Nume | Poziţie | proprietăți mecanice | ||||
YP | TS | EL | -196℃ impact | teste radiografice | ||
Obiective de proiectare | ≥400 | ≥660 | ≥25 | ≥41 | I | |
GER-HMA Φ3,2 mm | Electrod manual | 488 | 686 | 46,0 | 73.3 | I |
GCR-HMA-S Φ3,2 mm | Sârmă cu miez metalic | 486 | 700 | 44,5 | 62,0 | I |
Ps.Sârma de sudare cu arc scufundat cu miez de pulbere metalică pentru oțel cu conținut ridicat de mangan adoptă fluxul potrivit GXR-200 pentru oțel cu conținut ridicat de mangan
Sudabilitate și afișare a probelor de consumabile de sudare din oțel cu conținut ridicat de mangan pentru rezervoarele de stocare GNL
Capacitatea de sudare a consumabilelor de sudare pentru oțel cu conținut ridicat de mangan este prezentată după cum urmează
Electrod (GER-HMA) sudare în filet plat după îndepărtarea zgurii
Sudare cu unghi de ridicare cu electrod (GER-HMA) după îndepărtarea zgurii
Tijă de sudură (GER-HMA) înainte și după îndepărtarea zgurii de sudare în filet
Afișaj de sudură cu miez de pulbere metalică cu arc scufundat (GCR-HMA-S).
Eșantioanele de îmbinări de sudare a barelor de sudură din oțel cu conținut ridicat de mangan sunt prezentate după cum urmează
Afișaj de eșantion de tracțiune pentru sudare plată (1G).
Afișaj mostre de tracțiune pentru sudare verticală (3G).
Afișaj de eșantion de îndoire de sudare plată (1G).
Afișaj de eșantion de îndoire de sudare plată (1G).
PS. Oțelul cu conținut ridicat de mangan este sudat cu tije de sudură 1G și 3G, fără fisuri în probele de îndoire față și spate, iar rezistența la fisuri este bună
Ora postării: 22-nov-2022