LNG – høyt manganstål og dets tilhørende anbefaling av sveisetilsetningsmaterialer

I 2010 startet Sør-Koreas POSCO, Daewoo Shipbuilding og verdens fem store klassifiseringsselskap prosjektet med "felles utvikling av høymanganstål og sveisematerialer for ultralav temperatur", og oppnådde masseproduksjon av høymanganstål for LNG-lagringstanker i 2015. Innen juni 2022, for å bryte gjennom den tekniske flaskehalsen, vil Sør-Koreas Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering (DSME) og POSCO holde de første i verden til å installere LNG-drivstofflagringstanker med høyt manganstål på LNG-drevne svært store råoljeskip (VLCCs) Seremoni, og sa at den har utviklet drivstofftankproduksjonsteknologi fra stålforbehandling til sveising og forming.

hjhkhu (6)

1. Hva er høymanganstål?

Høyt manganstål for LNG-lagringstanker er et legert stål med manganinnhold mellom 22-25%, som har god lavtemperaturmotstand og høy slitestyrke, noe som er mer åpenbart enn tradisjonelle LNG-lagringstankmaterialer. Det er den nye kjæresten til LNG-lagringstanken. materialer som Sør-Korea har viet til forskning og utvikling i mer enn ti år.

2.Kort analyse av ståltyper og deres fordeler og ulemper for LNG-lagringstanker Våre matchende sveisetilsatsmaterialer kan oppfylle disse strenge kravene: Siden store LNG-drivstofflagringstanker er kjerneutstyret til miljøvennlige drivstoffdrevne skip og hele LNG-industrikjeden, de tekniske standardene er ekstremt strenge og kostnadene er dyre.LNG lagres og transporteres vanligvis under ultralav temperaturmiljø på -163 °C."International Code for the Construction and Equipment of Ships Carrying Liquefied Gases in Bulk" refereres til som "IGC-koden".De fire lavtemperaturmaterialene som kan brukes til LNG-konstruksjon inkluderer: aluminiumlegert stål, Østerrike tensittisk rustfritt stål, austenittisk Fe-Ni-legert stål (også kjent som Invar-stål) og 9 % Ni-stål (se tabell 1 for detaljer), mens 9 % Ni-stål er det mest brukte og mye brukt for lagringstanker for LNG-drivstoff.Men ulempene er at prisen fortsatt er høy, behandlingsprosedyrene er tungvinte, styrken er relativt lav, og nikkelinnholdet i produktet er høyt.De siste årene har nikkelprisen fortsatt å stige, og produktkostnaden har økt betydelig.

4 kryogene materialer som kan brukes i LNG-konstruksjon under "IGC-koden"

Minimum designtemperatur

Hovedståltyper og varmebehandling

Slagprøvetemperatur

-165 ℃

9% Ni stål NNT eller QT

-196℃

austenittisk rustfritt stål – 304, 304L, 316/316L, 321 og 347 løsningsbehandlet

-196℃

Aluminiumslegering – 5083 glødet

NO

austenittisk jern-nikkel-legering (36 % Ni)

Styrkesammenligning mellom ofte brukte LNG-materialer og nytt høymanganstål

Punkt

Vanligvis legering

høyt mangan stål

9% Ni stål

304 SS

Alu 5083-O

Invar stål

MC

Grunnmaterialer

Kjemisk oppbygning

Fe-9Ni

Fe-18,5Cr-9,25Ni

Al-4,5 mg

Fe-36Ni

M CH mn

Mikrostruktur

α1(+Y)

γ(FCC)

FCC

FCC

FCC

StrekkgrenseMpa

≥585

≥205

124-200

230-350

≥400

Strekkstyrke Mpa

690-825

≥515

276-352

400-500

800-970

-196℃innvirkningJ

≥41

≥41

NO

NO

≥41

Sveisinger

sveisetilbehør

Inkonal

Type308

ER5356

-

FCA,SA,GTA

StrekkgrenseMpa

-

-

-

-

≥400

StrekkstyrkeMpa

≥690

≥550

-

-

≥660

-196℃innvirkningJ

≥27

≥27

-

-

27

Ultra-lav temperatur høy-mangan stål, som kombinerer høy styrke, høy seighet og lave kostnader, har et svært bredt bruksutsikter i fremtidens LNG drivstoff lagringstank og miljøvern alternative drivstoff lagringstanker markeder som flytende ammoniakk, flytende hydrogen, og metanol.

Sammensetning og ytelseskrav for høyt manganstål

Kjemisk sammensetning (ASTM-utkast)

 

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

Mekanisk oppførsel

● Krystallstruktur: ansiktssentrert kubisk gitter (γ-Fe)

● Tillatt temperatur>-196℃

● Flytestyrke>400MPa (58ksi)

● Strekkstyrke: 800~970MPa (116-141ksi)

● Charpy V-notch slagtest >41J ved -196 ℃ (-320 ℉)

Introduksjon av vårt selskaps matchende sveisetilbehør med høy manganstål

De siste årene har vi viet oss til forskning og utvikling av matchende sveisetilsatser for LNG-lagringstanker med høyt manganstål, og med suksess utviklet sveisetilsatsmaterialer som kan matche egenskapene til basismaterialer av høymanganstål for LNG-lagringstanker.De spesifikke egenskapene er vist i tabell 2.

Mekaniske egenskaper av høy mangan stål matchende sveise forbruksvarer avsatt metall

Navn

Posisjon

mekaniske egenskaper

YP

TS

EL

-196 ℃ innvirkning

radiografiske tester

Designmål

≥400

≥660

≥25

≥41

I

GER-HMA

Φ3,2 mm

Manuell elektrode

488

686

46,0

73,3

I

GCR-HMA-S

Φ3,2 mm

Metalltråd med kjerne

486

700

44,5

62,0

I

Ps. Metallpulverkjerne nedsenket buesveisetråd for høymanganstål bruker matchende fluks GXR-200 for høymanganstål

Sveisbarhet og prøvevisning av sveisetilsetningsmaterialer av høy manganstål for LNG-lagringstanker

Sveisbarheten til sveisetilsetningsmaterialer for høymanganstål er vist som følger

hjhkhu (7)

Elektrode (GER-HMA) flat kilsveising etter slaggfjerning 

hjhkhu (8)

Elektrode (GER-HMA) elevasjonsvinkelsveising etter slaggfjerning    

hjhkhu (10)

Sveisestang (GER-HMA) før og etter fjerning av slagg ved filetsveising

hjhkhu (1)

Metallpulverkjerne nedsenket bue (GCR-HMA-S) sveiseskjerm

Prøvene av sveiseskjøter med høyt manganstål er vist som følger 

hjhkhu (2)

Flatsveising (1G) strekkprøvevisning 

hjhkhu (3)

Vertikal sveising (3G) strekkprøvevisning

 hjhkhu (4)

Flat sveising (1G) bøyeprøvevisning

hjhkhu (4)

Flat sveising (1G) bøyeprøvevisning

PS. Høyt manganstål er sveiset med sveisestenger 1G og 3G, ingen sprekker i ansikts- og tilbakebøyningsprøver, og sprekkmotstanden er god


Innleggstid: 22. november 2022