2010 startade Sydkoreas POSCO, Daewoo Shipbuilding och världens fem stora klassificeringssällskap projektet med "gemensam utveckling av högmanganstål och svetsmaterial för ultralåg temperatur", och uppnådde massproduktion av högmanganstål för LNG-lagringstankar i 2015. Senast i juni 2022, för att bryta igenom den tekniska flaskhalsen, kommer Sydkoreas Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering (DSME) och POSCO att hålla de första i världen att installera LNG-bränslelagringstankar av högt manganstål på LNG-drivna mycket stora oljefartyg (VLCCs) Ceremony, och sa att den har utvecklat teknik för tillverkning av bränsletankar från stålförbehandling till svetsning och formning.
1. Vad är stål med hög manganhalt?
Högmanganstål för LNG-lagringstankar är ett legerat stål med manganinnehåll mellan 22-25%, som har bra lågtemperaturbeständighet och hög slitstyrka, vilket är mer uppenbart än traditionella LNG-lagringstankmaterial. Det är den nya älsklingen av LNG-lagringstanken. material som Sydkorea har ägnat åt forskning och utveckling i mer än tio år.
2.Kort analys av ståltyper och deras fördelar och nackdelar för LNG-lagringstankar Våra matchande svetstillsatsmaterial kan uppfylla dessa stränga krav: Eftersom stora LNG-bränslelagringstankar är kärnutrustningen för miljövänliga bränsledrivna fartyg och hela LNG-industrins kedja, de tekniska standarderna är extremt stränga och kostnaden är dyr.LNG lagras och transporteras vanligtvis i en miljö med ultralåg temperatur på -163°C.Den "internationella koden för konstruktion och utrustning av fartyg som transporterar flytande gaser i bulk" hänvisas till som "IGC-koden".De fyra lågtemperaturmaterial som kan användas för LNG-konstruktion inkluderar: aluminiumlegerat stål, Österrike Tensitic rostfritt stål, austenitiskt Fe-Ni legerat stål (även känt som Invar stål) och 9% Ni stål (se tabell 1 för detaljer), medan 9% Ni-stål är det vanligaste och mest använda för lagringstankar för LNG-bränsle.Men nackdelarna är att priset fortfarande är högt, bearbetningsprocedurerna är besvärliga, styrkan är relativt låg och nickelhalten i produkten är hög.De senaste åren har nickelpriset fortsatt att stiga och produktkostnaden har ökat avsevärt.
4 kryogena material som kan användas i LNG-konstruktion under "IGC-koden"
| Minsta designtemperatur | Huvudståltyper och värmebehandling | Slagprovstemperatur |
| -165 ℃ | 9% Ni stål NNT eller QT | -196℃ |
| austenitiskt rostfritt stål – 304, 304L, 316/316L, 321 och 347 lösningsbehandlade | -196℃ | |
| Aluminiumlegering – 5083 glödgat | NO | |
| austenitisk järn-nickellegering (36% Ni) |
Styrka jämförelse mellan vanligt använda LNG-material och nytt stål med hög manganhalt
| Artikel | Vanligtvis legering | högt manganstål | ||||
| 9% Ni stål | 304 SS | Alu 5083-O | Invar stål | MC | ||
| Basmaterial | Kemisk sammansättning | Fe-9Ni | Fe-18,5Cr-9,25Ni | Al-4,5 mg | Fe-36Ni | M CH mn |
| Mikrostruktur | α1（+Y） | γ（FCC） | FCC | FCC | FCC | |
| SträckgränsMpa | ≥585 | ≥205 | 124-200 | 230-350 | ≥400 | |
| Brottgräns Mpa | 690-825 | ≥515 | 276-352 | 400-500 | 800-970 | |
| -196℃PåverkanJ | ≥41 | ≥41 | NO | NO | ≥41 | |
| Svetsar | svetstillsatsmaterial | Inkonal | Typ308 | ER5356 | - | FCA,SA,GTA |
| SträckgränsMpa | - | - | - | - | ≥400 | |
| BrottgränsMpa | ≥690 | ≥550 | - | - | ≥660 | |
| -196℃PåverkanJ | ≥27 | ≥27 | - | - | 27 | |
Ultralågtemperatur högmanganstål, som kombinerar hög hållfasthet, hög seghet och låg kostnad, har ett mycket brett tillämpningsperspektiv i framtidens marknader för lagring av LNG-bränsle och miljöskydd för alternativa bränsletankar som flytande ammoniak, flytande väte, och metanol.
Sammansättning och prestandakrav för högt manganstål
Kemisk sammansättning (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 |
Mekaniskt beteende
● Kristallstruktur: ansiktscentrerat kubiskt gitter (γ-Fe)
● Tillåten temperatur＞-196℃
● Sträckgräns＞400MPa (58ksi)
● Draghållfasthet: 800~970MPa (116-141ksi)
● Charpy V-notch slagtest >41J vid -196 ℃ (-320 ℉)
Introduktion av vårt företags matchande svetstillsatsmaterial med hög manganstål
Under de senaste åren har vi ägnat oss åt forskning och utveckling av matchande svetstillsatsmaterial för LNG-lagringstankar med högt manganstål, och framgångsrikt utvecklat svetstillsatsmaterial som kan matcha egenskaperna hos basmaterial med högt manganstål för LNG-lagringstankar.De specifika egenskaperna visas i tabell 2.
Mekaniska egenskaper hos högt manganstål matchande svetstillsatsmaterial avsatt metall
| namn | Placera | mekaniska egenskaper | ||||
| YP | TS | EL | -196℃påverkan | röntgenundersökningar | ||
| Designmål | ≥400 | ≥660 | ≥25 | ≥41 | I | |
| GER-HMA Φ3,2 mm | Manuell elektrod | 488 | 686 | 46,0 | 73,3 | I |
| GCR-HMA-S Φ3,2 mm | Metalltråd med kärnor | 486 | 700 | 44,5 | 62,0 | I |
Ps. Metallpulverkärna nedsänkt bågsvetstråd för stål med hög manganhalt använder matchande flussmedel GXR-200 för stål med hög manganhalt
Svetsbarhet och provvisning av svetsmaterial med hög manganhalt för LNG-lagringstankar
Svetsbarheten hos svetstillsatsmaterial för stål med hög manganhalt visas enligt följande
Elektrod (GER-HMA) platt kälsvetsning efter slaggborttagning
Elektrod (GER-HMA) höjdvinkelsvetsning efter slaggborttagning
Svetsstång (GER-HMA) före och efter borttagning av kälsvetsslagg
Metallpulverkärna nedsänkt båge (GCR-HMA-S) svetsdisplay
Proven av svetsfogar för svetsstavar med hög manganhalt visas enligt följande
Display för plansvetsningsprov (1G).
Vertikal svetsning (3G) dragprovsdisplay
Platt svets (1G) böjningsexempel display
Platt svets (1G) böjningsexempel display
PS. Högmanganstål är svetsat med svetsstänger 1G och 3G, inga sprickor i ansiktsböjnings- och bakåtböjningsproverna, och sprickmotståndet är bra
Posttid: 2022-nov-22