En 2010, a surcoreana POSCO, Daewoo Shipbuilding e as cinco principais sociedades de clasificación do mundo iniciaron o proxecto de "desenvolvemento conxunto de aceiro de alto manganeso e materiais de soldadura para temperaturas ultra baixas" e lograron a produción en masa de aceiro de alto manganeso para tanques de almacenamento de GNL en 2010. 2015. En xuño de 2022, para superar o pescozo de botella técnico, a Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering de Corea do Sur (DSME) e POSCO celebrarán a primeira cerimonia do mundo en instalar tanques de almacenamento de combustible GNL de aceiro alto en manganeso nos grandes transportistas de cru (VLCC) alimentados con GNL, e dixeron que desenvolveu tecnoloxía de fabricación de tanques de combustible desde o pretratamento de aceiro ata a soldadura. e formando.
1. Que é o aceiro alto en manganeso?
O aceiro de alto manganeso para tanques de almacenamento de GNL é un aceiro de aliaxe cun contido de manganeso entre 22-25%, que ten unha boa resistencia ás baixas temperaturas e unha alta resistencia ao desgaste, o que é máis obvio que os materiais tradicionais dos tanques de almacenamento de GNL. É o novo querido do tanque de almacenamento de GNL. materiais que Corea do Sur dedica á investigación e desenvolvemento durante máis de dez anos.
2.Breve análise dos tipos de aceiro e as súas vantaxes e inconvenientes para os tanques de almacenamento de GNL. Os nosos consumibles de soldadura coincidentes poden cumprir estes requisitos estritos: Dado que os grandes tanques de almacenamento de combustible de GNL son o equipo principal dos buques propulsados por combustible ecolóxico e de toda a cadea da industria de GNL, os estándares técnicos son extremadamente estritos e o custo é caro. O GNL adoita almacenarse e transportarse nun ambiente de temperatura ultra baixa de -163 °C. O "Código internacional para a construción e equipamento de buques que transportan gases licuados a granel" denomínase "Código IGC". Os catro materiais de baixa temperatura que se poden usar para a construción de GNL inclúen: aceiro de aliaxe de aluminio, aceiro inoxidable tensítico de Austria, aceiro de aliaxe Fe-Ni austenítico (tamén coñecido como aceiro Invar) e aceiro 9% Ni (consulte a táboa 1 para máis detalles). mentres que o aceiro 9% Ni é o máis utilizado e amplamente utilizado para os tanques de almacenamento de combustible de GNL. Pero as desvantaxes son que o prezo aínda é alto, os procedementos de procesamento son engorrosos, a resistencia é relativamente baixa e o contido de níquel no produto é alto. Nos últimos anos, o prezo do níquel continuou aumentando e o custo do produto aumentou significativamente.
4 materiais crioxénicos que se poden utilizar na construción de GNL baixo o "Código IGC"
Temperatura mínima de deseño | Principais tipos de aceiro e tratamento térmico | Temperatura da proba de impacto |
-165 ℃ | 9% de aceiro Ni NNT ou QT | -196 ℃ |
aceiro inoxidable austenítico - 304, 304L, 316/316L, 321 e 347 tratados con solución | -196 ℃ | |
Aliaxe de aluminio - 5083 recocido | NO | |
aliaxe de ferro-níquel austenítico (36% Ni) |
Comparación de resistencia entre os materiais de GNL de uso común e o novo aceiro de alto contido en manganeso
Elemento | Comúnmente aliaxe | aceiro de alto manganeso | ||||
Aceiro Ni 9%. | 304 SS | Alu 5083-O | Aceiro Invar | MC | ||
Materiais de base | Composición Química | Fe-9Ni | Fe-18,5Cr-9,25Ni | Al-4,5 mg | Fe-36Ni | M CH mn |
Microestrutura | α1(+Y) | γ (FCC) | FCC | FCC | FCC | |
Resistencia de rendementoMpa | ≥585 | ≥205 | 124-200 | 230-350 | ≥400 | |
Resistencia á tracción Mpa | 690-825 | ≥515 | 276-352 | 400-500 | 800-970 | |
-196 ℃ImpactoJ | ≥41 | ≥41 | NO | NO | ≥41 | |
Soldaduras | consumibles de soldadura | Inconal | Tipo 308 | ER5356 | - | FCA,SA,GTA |
Resistencia de rendementoMpa | - | - | - | - | ≥400 | |
Resistencia á tracciónMpa | ≥690 | ≥550 | - | - | ≥660 | |
-196 ℃ImpactoJ | ≥27 | ≥27 | - | - | 27 |
O aceiro de manganeso de alta temperatura ultra baixa, que combina alta resistencia, alta tenacidade e baixo custo, ten unha perspectiva de aplicación moi ampla no futuro do tanque de almacenamento de combustible GNL e dos mercados de tanques de almacenamento de combustible alternativo de protección ambiental, como amoníaco líquido, hidróxeno líquido, e metanol.
Composición e requisitos de rendemento do aceiro de alto manganeso
Composición química (borrador 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 |
Comportamento mecánico
● Estrutura cristalina: celosía cúbica centrada en caras (γ-Fe)
● Temperatura permitida>-196 ℃
● Resistencia á fluencia>400MPa (58ksi)
● Resistencia á tracción: 800~970MPa (116-141ksi)
● Proba de impacto Charpy V-notch >41J a -196 ℃ (-320 ℉)
Introdución dos consumibles de soldadura de aceiro de alto manganeso da nosa empresa
Nos últimos anos, dedicámonos á investigación e desenvolvemento de consumibles de soldadura combinados de aceiro con alto contido de manganeso para tanques de almacenamento de GNL e desenvolvemos con éxito consumibles de soldadura que poden coincidir coas propiedades dos materiais base de aceiro con alto contido de manganeso para tanques de almacenamento de GNL. As propiedades específicas móstranse na táboa 2.
Propiedades mecánicas do aceiro de alto manganeso combinando consumibles de soldadura metálico depositado
Nome | Posición | propiedades mecánicas | ||||
YP | TS | EL | Impacto -196℃ | probas radiográficas | ||
Obxectivos de deseño | ≥400 | ≥660 | ≥25 | ≥41 | I | |
GER-HMA Φ3,2 mm | Electrodo manual | 488 | 686 | 46.0 | 73.3 | I |
GCR-HMA-S Φ3,2 mm | Fío metálico | 486 | 700 | 44.5 | 62.0 | I |
Ps.Fio de soldadura por arco sumergido con núcleo de po metálico para aceiro de alto manganeso adopta o fluxo coincidente GXR-200 para aceiro de alto manganeso
Soldabilidade e exhibición de mostras de consumibles de soldadura de aceiro de alto manganeso para tanques de almacenamento de GNL
A soldabilidade dos consumibles de soldadura para aceiro con alto contido en manganeso móstrase como segue
Soldadura de filete plano con electrodo (GER-HMA) despois da eliminación da escoria
Soldadura do ángulo de elevación do electrodo (GER-HMA) despois da eliminación da escoria
Vara de soldadura (GER-HMA) antes e despois da eliminación de escorias de soldadura de filete
Pantalla de soldadura de arco sumergido con núcleo de po metálico (GCR-HMA-S).
As mostras de xuntas de soldadura de varillas de soldadura de aceiro de alto manganeso móstranse a continuación
Pantalla de mostra de tracción de soldadura plana (1G).
Visualización de mostras de tracción de soldadura vertical (3G).
Visualización de mostra de flexión de soldadura plana (1G).
Visualización de mostra de flexión de soldadura plana (1G).
PS.O aceiro de manganeso alto está soldado con varillas de soldadura 1G e 3G, non hai fendas nas mostras de flexión cara e flexión traseira, e a resistencia á fisura é boa
Hora de publicación: 22-nov-2022