GNL: aceiro alto en manganeso e recomendación de consumibles de soldadura correspondentes

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.

hjhkhu (6)

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

hjhkhu (7)

Soldadura de filete plano con electrodo (GER-HMA) despois da eliminación da escoria 

hjhkhu (8)

Soldadura do ángulo de elevación do electrodo (GER-HMA) despois da eliminación da escoria    

hjhkhu (10)

Vara de soldadura (GER-HMA) antes e despois da eliminación de escorias de soldadura de filete

hjhkhu (1)

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 

hjhkhu (2)

Pantalla de mostra de tracción de soldadura plana (1G). 

hjhkhu (3)

Visualización de mostras de tracción de soldadura vertical (3G).

 hjhkhu (4)

Visualización de mostra de flexión de soldadura plana (1G).

hjhkhu (4)

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